Đồ án: Ảnh hưởng của bột vỏ dưa hấu đến chất lượng bánh muffin

Khám phá đồ án nghiên cứu về ảnh hưởng của bột vỏ dưa hấu đến chất lượng bánh muffin, từ thành phần dinh dưỡng, cấu trúc đến màu sắc sản phẩm.

• Tác giả: Hồ Thị Thu Hà
• Người hướng dẫn: TS. Vũ Trần Khánh Linh
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Khoa Công Nghệ Hóa Học Và Thực Phẩm
• Đề tài: Bột Vỏ Dưa Hấu: Bí Quyết Cho Bánh Muffin Chất Lượng
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Bột Vỏ Dưa Hấu Nguồn Gốc và Giá Trị Dinh Dưỡng

Bột vỏ dưa hấu là một sản phẩm được chế biến từ vỏ dưa hấu, một nguyên liệu thường bị lãng phí trong quá trình sản xuất thực phẩm. Theo nghiên cứu từ Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh, vỏ dưa hấu chứa hàm lượng xơ cao và các chất dinh dưỡng quý báu. Việc chuyển hóa vỏ dưa hấu thành bột dưa hấu không chỉ giúp giảm lãng phí mà còn tạo ra một nguyên liệu có giá trị cao cho công nghệ thực phẩm. Dưa hấu là một loại quả chứa 92% nước, nhưng phần vỏ của nó lại giàu chất xơ, vitamin và khoáng chất. Khi được xử lý và sấy khô, bột vỏ dưa hấu trở thành một thành phần lý tưởng để cải thiện chất lượng các sản phẩm nướng.

1.1. Nguồn Gốc và Quá Trình Chế Biến

Vỏ dưa hấu được thu thập sau khi quả dưa hấu được tiêu thụ, sau đó được làm sạch, cắt thành miếng nhỏ và sấy khô. Quy trình sản xuất bột vỏ dưa hấu yêu cầu sự cẩn thận để bảo toàn các chất dinh dưỡng. Sau khi sấy, vỏ được xay thành bột mịn có thể sử dụng trong các công thức bánh. Phương pháp này giúp tối đa hóa hiệu suất thu hồi bột và đảm bảo chất lượng sản phẩm cuối cùng.

1.2. Thành Phần Dinh Dưỡng Nổi Bật

Bột vỏ dưa hấu chứa hàm lượng xơ từ 12-15%, protein, các chất khoáng và vitamin B. Đặc biệt, nó có khả năng hút nước và dầu rất tốt, giúp cải thiện kết cấu bánh. Hàm lượng tro và các chất chống oxy hóa trong bột vỏ dưa hấu cũng góp phần làm tăng giá trị dinh dưỡng của sản phẩm nước cuối cùng, đặc biệt là bánh muffin chất lượng.

II. Ứng Dụng Bột Vỏ Dưa Hấu Trong Sản Xuất Bánh Muffin

Bánh muffin là một loại bánh nước Mỹ phổ biến, được yêu thích vì tính tiện lợi và hương vị đa dạng. Việc thêm bột vỏ dưa hấu vào công thức bánh muffin không chỉ tăng giá trị dinh dưỡng mà còn cải thiện tính chất vật lý của sản phẩm. Theo nghiên cứu đánh giá chất lượng bánh muffin, tỉ lệ thay thế tối ưu bột dưa hấu là 10-20% lượng bột mì. Tại tỉ lệ này, bánh muffin vẫn duy trì được độ xốp, độ ẩm và hương vị tốt, đồng thời tăng cường giá trị dinh dưỡng. Bột vỏ dưa hấu giúp cải thiện cấu trúc bánh, tạo ra sản phẩm có độ cứng thích hợp và tính liên kết tốt hơn.

2.1. Tỉ Lệ Thay Thế Tối Ưu

Nghiên cứu chỉ ra rằng tỉ lệ thay thế bột vỏ dưa hấu 10%, 15% và 20% đều cho kết quả tích cực. Mẫu bánh với tỉ lệ 15% thay thế (M2) đạt kết cáu tốt nhất với độ cứng vừa phải, độ liên kết cao và tính chewiness phù hợp. Tỉ lệ 20% tuy tăng hàm lượng xơ nhưng có thể làm giảm độ xốp và tính hút nước của bánh.

2.2. Cải Thiện Chất Lượng Bánh Muffin

Bột dưa hấu cải thiện khả năng hút nước và hút dầu, giúp bánh muffin luôn ẩm mềm lâu hơn. Chiều cao, thể tích và khối lượng của bánh cũng được duy trì ổn định. Ngoài ra, màu sắc của bánh trở nên đẹp mắt hơn với sắc vàng tự nhiên từ bột vỏ dưa hấu, tạo sự khác biệt so với bánh thường.

III. Kết Cấu và Đặc Tính Vật Lý Của Bánh Muffin Cải Tiến

Kết cấu là một yếu tố quan trọng để đánh giá chất lượng bánh muffin. Các chỉ tiêu kết cấu chính bao gồm độ cứng (Hardness), tính liên kết (Cohesiveness), độ đàn hồi (Springness), tính gummy (Gumminess) và tính nhai (Chewiness). Khi thêm bột vỏ dưa hấu vào công thức, hàm lượng xơ tăng lên giúp cải thiện cấu trúc mạng lưới gluten, dẫn đến bánh muffin có kết cấu chắc chắn hơn nhưng vẫn giữ được độ mềm mịn. Nghiên cứu cho thấy mẫu M2 (thay thế 15%) có chỉ số kết cấu tối ưu nhất, với độ cứng vừa phải, tính liên kết cao giúp bánh không bị nát hoặc quá khô khi lưu trữ lâu.

3.1. Các Chỉ Tiêu Kết Cấu Chính

Độ cứng (Hardness) đo lực cần thiết để nén bánh, tính liên kết (Cohesiveness) thể hiện khả năng dính kết giữa các thành phần. Bánh muffin với bột dưa hấu có độ cứng từ 2.5-4.5 kg, cao hơn bánh chuẩn nhưng vẫn chấp nhận được. Độ đàn hồi (Springness) và tính nhai (Chewiness) cũng được cải thiện, tạo cảm giác thoải mái khi ăn.

3.2. Ảnh Hưởng Đến Độ Ẩm và Lưu Trữ

Bột vỏ dưa hấu tăng khả năng giữ ẩm của bánh muffin. Mẫu với tỉ lệ thay thế 15% duy trì độ ẩm tốt hơn sau 5 ngày lưu trữ. Điều này giúp bánh muffin chất lượng giữ được hương vị tự nhiên và cảm giác mềm mịn lâu hơn, kéo dài thời hạn sử dụng của sản phẩm.

IV. Đánh Giá Cảm Quan và Khuyến Nghị Sử Dụng

Đánh giá cảm quan là bước quan trọng để xác định bánh muffin có được chấp nhận bởi người tiêu dùng. Các tiêu chí đánh giá bao gồm: màu sắc, mùi, hương vị, cảm giác kết cấu và tổng thể yêu thích. Nghiên cứu chỉ ra rằng bánh muffin với tỉ lệ thay thế bột vỏ dưa hấu 10% và 15% đạt điểm yêu thích cao nhất từ nhóm đánh giá. Màu sắc của bánh trở nên đẹp mắt hơn với sắc vàng tự nhiên, mùi thơm thảo mộc dễ chịu từ bột dưa hấu, và hương vị bánh không bị ảnh hưởng tiêu cực. Tỉ lệ 20% tuy chứa lượng dinh dưỡng cao hơn nhưng có xu hướng khiến bánh hơi khô và có vị xơ hơi lạ, dẫn đến điểm đánh giá thấp hơn.

4.1. Kết Quả Đánh Giá Cảm Quan Chi Tiết

Mẫu M1 (thay thế 10%) nhận được điểm về màu sắc rất cao (8.2/10), bánh có vẻ ngoài bắt mắt và không quá khác bánh thường. Mẫu M2 (thay thế 15%) có điểm tổng thể cao nhất (7.8/10) với sự cân bằng tốt giữa dinh dưỡng, hương vị và cảm giác kết cấu. Mẫu M3 (thay thế 20%) có điểm thấp hơn (6.9/10) do bánh hơi khô và có mùi xơ rõ rệt.

4.2. Khuyến Nghị Tỉ Lệ Sử Dụng Tối Ưu

Dựa trên kết quả nghiên cứu, khuyến nghị sử dụng bột vỏ dưa hấu ở tỉ lệ 15% thay thế bột mì để sản xuất bánh muffin chất lượng cao nhất. Tỉ lệ này cân bằng tốt giữa giá trị dinh dưỡng, chất lượng cảm quan và hiệu quả sản xuất. Người sản xuất có thể điều chỉnh tỉ lệ từ 10-20% tùy theo yêu cầu thị trường và sở thích người tiêu dùng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

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.