Đặt vấn đề Dưa hấu (Citrullus lanatus) là một loại trái cây giải khát phổ biến vào mùa hè. Dựa vào điểm đặc trưng thịt ngọt, mọng nước, dưa hấu được sử dụng phổ biến trong ngành công nghiệp sản xuất nước ép, bánh, kẹo … (Al-Sayed, 2013). Nhưng trái ngược với sự sử dụng phổ biến của thịt quả dưa hấu, thì phần vỏ lại góp phần làm tăng lượng rác thải gây ô nhiễm môi trường vì phần vỏ dưa hấu chiếm 30% trên tổng trọng lượng quả (Kumar, 1985). Chính vì vậy mà việc tận dụng vỏ dưa hấu làm nguồn nguyên liệu để sản xuất thực phẩm có giá trị sẽ là giải pháp tốt giúp tiết kiệm được nguồn tài nguyên, giảm thiểu lượng rác thải ô nhiễm, đem đến lợi nhuận vê mặt kinh tế cho nhà sản xuất.
Nhiều nghiên cứu cho thấy, vỏ dưa hấu chứa từ 13,35% đến 17. Do đó vỏ dưa hấu nếu được tận dụng hiệu quả sẽ trở thành nguồn chất xơ tiềm năng giúp cải thiện giá trị dinh dưỡng trong khẩu phần ăn hàng ngày. Như chúng ta đã biết, một gram tinh bột hay protein thì sinh ra khoảng 4 kcal, 1 gam lipid cung cấp khoảng 9 kcal, trong khi đó chất xơ được khuyến cáo sử dụng trong mỗi bữa ăn vì khả năng tạo cảm giác no giả, từ đó giảm sự thèm ăn (Naknaen, 2016). Chính nhờ điều này mà từ lâu chất xơ được xem như nguồn dinh dưỡng giúp giảm cân hiệu quả, đồng thời làm giảm lượng cholesterol, giảm nguy cơ ung thư, hỗ trợ tim mạch, tiêu hóa, và vô số lợi ích về làm đẹp và sức khỏe khác (Stacey Fuller, 2016).
Trên thực tế đã có nhiều nghiên cứu về việc bổ sung bột từ vỏ dưa hấu vào các sản phẩm thực phẩm. Al-Sayeda và cộng sự (2013) thay thế 5% bột mỳ và 10% chất béo bằng bột vỏ dưa hấu trong sản phẩm bánh cupcake. Kết quả cho thấy cupcake bổ sung bột dưa hấu được người tiêu dùng đánh giá có mức độ yêu thích giống như mẫu đối chứng. Lee và cộng sự (2016) thay thế 10% bột mì bằng bột vỏ dưa hấu trong sản phẩm mỳ tươi; cho kết quả sợi mỳ có sử dụng bột vỏ dưa hấu không bị thay đổi chất lượng khi nấu và có cấu trúc, hương vị được người tiêu dùng đánh giá cao.
Tuy có khá nhiều nghiên cứu ứng dụng bột dưa hấu trong các loại thực phẩm, nhưng lại hầu như chưa có nghiên cứu nào sử dụng bột dưa hấu như nguồn chất xơ tự nhiên trong bánh muffin. Vì vậy trong nghiên cứu này, bột vỏ dưa hấu được sử dụng để thay thế một phần bột mì trong bánh muffin với mục đích làm hàm lượng tinh bột giảm và tăng lượng chất xơ trong bánh muffin nhằm cải thiện sức khỏe của người tiêu dùng nhưng vẫn đảm bảo sự yêu thích về mặt hương vị. Mục tiêu đề tài Đề tài ―Khảo sát ảnh hưởng bột vỏ dưa hấu đến chất lượng bánh muffin‖ được thực hiện nhằm khảo sát thành phần hóa học của bột vỏ dưa hấu, từ đó ứng dụng vào sản xuất bành muffin để đánh giá chất lượng bánh khi thay thế một phần bột mì thành bột vỏ dưa hấu. Nội dung nghiên cứu Đề tài ―Khảo sát ảnh hưởng bột vỏ dưa hấu đến chất lượng bánh muffin‖ bao gồm các nội dung cụ thể sau: - Sản xuất và đánh giá chất lượng mẫu bột vỏ dưa hấu.
- Khảo sát ảnh hưởng của việc thay thế 10%, 15%, 20% bột mì bằng bột vỏ dưa hấu đến chất lượng bánh muffin. - Đánh giá cảm quan về mức độ yêu thích của người tiêu dùng đối với sản phẩm mới. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn 1. Ý nghĩa khoa học Nghiên cứu về khả năng thay thế bột mì bằng bột vỏ dưa hấu trong công nghệ sản xuất bánh muffin.
Qua đó, mở rộng hướng nghiên cứu phát triển sản phẩm bánh mới bổ sung nguyên liệu có giá trị dinh dưỡng cao ứng dụng vào quy mô công nghiệp. Ý nghĩa thực tiễn Đề tài nghiên cứu có ý nghĩa trong việc tận dùng nguồn phế phụ phẩm ứng dụng vào công nghệ thực phẩm, đồng thời giúp bảo vệ môi trường. Đề tài ứng dụng vỏ dưa hấu vào việc thay thế bột mì trong sản phẩm bánh muffin. 2 CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN 2.
Tổng quan về dƣa hấu 2. Nguồn gốc và phân bố Dưa hấu (Citrullus lanatus) là cây thuộc họ bầu bí (Cucurbitaceae). Cây được trồng đại trà ở những vùng có khí hậu nhiệt đợi và cận nhiệt đới (Wehner, 2008). Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng dưa hấu giữ ẩm cho da, giúp cơ thể sảng khoái và có thể dùng như một loại thuốc nhuận tràng mạnh mẽ cho đường ruột, một chất giúp tiêu hóa, tăng cường máu và phá vỡ sỏi thận (Bassem, 2018).
Vào thế kỷ thứ 7, dưa hấu được trồng ở Ấn Độ, và đến thế kỷ thứ 10 đã đến Trung Quốc. Từ những lần chiến tranh thế giới thì thực dân châu Âu và nô lệ từ châu Phi đã đem dưa hấu đến nhiều quốc gia như: Tây Ban Nha vào năm 1576, Massachusetts vào năm 1629, Peru, Brazil và Panama vào năm 1650, nhiều thuộc địa của Anh và Hà Lan. Vào năm 1939, các nhà khoa học Nhật Bản đã phát triển ra loại dưa hấu không hạt. Ban đầu giống dưa không hạt không được trồng phổ biến vì chúng không có đủ khả năng kháng bệnh (US Department of Agriculture, 1971).
Vào thế kỷ 21, giống dưa hấu không hạt trở nên phổ biến, tổng doanh số bán dưa hấu không hạt ở Hoa Kỳ tăng lên 85% vào năm 2014 (Naeve, 2015). Dưa hấu chiếm 6,8% diện tích trồng rau trên thế giới (Wehner, 2004). Ba phần tư sản lượng dưa hấu thế giới được trồng ở châu Á, trong đó Trung Quốc là quốc gia dẫn đầu về sản lượng (Wehner, 2008). Theo bảng thống kê của FAO, vào năm 2017 thì sản lượng dưa hấu toàn cầu là 118 triệu tấn, riêng Trung Quốc đã chiếm 67% tổng sản lượng, tiếp theo là các nước Iran, Thổ Nhĩ Kỳ và Brazil.
Hàng năm tổng diện tích trồng dưa hấu cả nước khoảng 55.000 ha, diện tích trồng trải dài từ các tỉnh phía Bắc vào các tỉnh miền Nam. Ở các tỉnh miền Nam, diện tích chiểm khoảng 50% (khoảng 25.000 ha) chủ yếu tại Long An, Tiền Giang, Hậu Giang, Cần Thơ. Năm 2016, theo thống kê của các địa phương biên giới Việt Nam, xuất khẩu dưa hấu sang thị trường Trung Quốc đạt 238 nghìn tấn với giá trị 105,8 triệu USD.1 Hình minh họa quả dưa hấu 2. Giá trị dinh dƣỡng Quả dưa hấu chứa khoảng 6% đường và 91% là nước theo trọng lượng.
Dưa hấu chứa một lượng đáng kể acid amin citrulline – một loại acid amin có thể làm tăng lưu lượng máu bằng cách tăng sản xuất oxid nitric (Collins, 2007). Nó cũng có thể tạo ra các hiệu ứng tích cực trên cơ bằng cách kích thích sự tổng hợp protein và giảm sự phân hủy acid amin. Dựa theo cơ sở dữ liệu dinh dưỡng của USDA trong 100g dưa hấu có giá trị dinh dưỡng như sau: Bảng 2.1 Bảng thành phần dinh dưỡng của dưa hấu (USDA National Nutrient data base) Thành phần Hàm lƣợng Năng lượng (Kcal/100g) 31 Protein (g/100g) 0.4 4 Vitamin Vitamin A equiv (μg/100g) 28 μg Thiamine (B1) (mg/100g) 0.178 mg Pantothenic acid (B5) (mg/100g) 0.1 mg Thịt quả chiếm khoảng 68% tổng trọng lượng, vỏ khoảng 30% và hạt khoảng 2% (Kumar, 1985). Dưa hấu có vỏ nhẵn, màu xanh đậm hoặc đôi khi có sọc xanh nhạt, khi chín chuyển sang màu xanh vàng (Masudul Hoque, 2015).
Vỏ dưa hấu có thể ăn được và chứa nhiều chất dinh dưỡng, nhưng hầu hết mọi người đều tránh ăn, do hương vị không hấp dẫn. Phần vỏ có chứa hàm lượng ẩm, tro, lipid, protein, xơ và carbohydrate lần lượt là 10,61%, 13,09%, 2,44%, 11,17%, 17,28% và 56,02% (Al-Sayed, 2013). Bên cạnh đó, vỏ dưa hấu là một nguồn vitamin có lợi cho sức khỏe (Perkins Veazie, 2004). Ở Trung Quốc, vỏ dưa hấu được sử dụng trong các món xào, hầm hoặc muối.
Vỏ dưa hấu có thể được chuyển đổi thành sản phẩm giá trị gia tăng bằng cách sấy khô và có thể được sử dụng để chuẩn bị các sản phẩm bánh mì với việc bổ sung bột vỏ rất dễ dàng.2 Hình ảnh minh họa vỏ dưa hấu muối chua 5 2. Một số nghiên cứu về bột dƣa hấu Nghiên cứu làm khô vỏ dưa hấu và phát triển bánh từ bột vỏ đã được đăng trên Khoa Công nghệ Thực phẩm & Công nghiệp Nông thôn, Đại học Nông nghiệp Bangladesh. Nghiên cứu này đã được thực hiện để xác định ảnh hưởng của việc thay thế bột dưa hấu trong sản phẩm bánh cupcake. Ba mẫu bánh thay thế bột mì bằng bột vỏ dưa hấu lần lượt là 10%, 20% và 30%.
Mẫu bánh có tỉ lệ thay thế 10% được đánh giá cao hơn và tốt hơn đáng kể so với các mẫu bánh khác (Masudul Hoque, 2015). Nghiên cứu của Naknaen và cộng sự (2016) về bột vỏ dưa hấu cũng nói về sử dụng chất thải vỏ dưa hấu như một nguồn chất xơ tiềm năng để cải thiện các đặc tính tăng cường sức khỏe và giảm chỉ số đường huyết trong bánh quy. Việc thay thế 20% bột dưa hấu và 30% bột bắp trong quá trình làm bánh quy sẽ thúc đẩy: tăng chất xơ, giảm chỉ số đường huyết dự đoán xuống mức trung bình (đối với bột dưa hấu) và mức thấp (đối với bột bắp), cải thiện hoạt động chống oxy hóa. Những thay đổi này vẫn tạo ra sản phẩm bánh cookie được người tiêu dùng ưa thích.
Nghiên cứu của Al-Sayed và cộng sự (2013) về thay thế bột vỏ dưa hấu vào bánh cake có kết quả cho được với các tỉ lệ thay thế 2.5% thì tỉ lệ 5% được xem là tối ưu nhất về cấu trúc, hương vị, màu sắc và sự chấp nhận không khác biệt đáng kể so với mẫu bánh chuẩn.Tổng quan về bánh muffin 2. Giới thiệu về bánh muffin Hình 2.3 Hình minh họa bánh muffin Bánh muffin có hình dáng giống như với bánh cupcake, nhưng chúng được xếp vào dòng bánh mì nhanh vì trong công thức nướng bánh có sử dụng bột nở là chất gây nở chính cho bánh. Quy trình làm ra những chiếc bánh muffin thì không cần phải tốn thời gian ủ bột và dùng men nở như làm bánh mì thay vào đó chỉ cần sử dụng bột nở phối trộn với các nguyên liệu khác nhau, cho hỗn hợp vào khuôn và đem đi nướng. Muffin là bánh được làm từ bột mì, đường (hoặc bất kỳ chất làm ngọt nào khác), trứng, chất béo như bơ động vật, bơ thực vật, có thể có trái cây xay nhuyễn; chất lỏng ( như là sữa, nước, nước ép trái cây), chất tạo nở (Penfield, 1990).
Bánh Muffin có thành phần cực kì đa dạng, đây là một dòng bánh ngọt được ra đời và phổ biến ở nước Pháp, bánh được sản xuất qua quá trình nướng.