MỞ ĐẦU Bánh quy là một trong những mặt hàng bánh kẹo rất được ưa chuộng ở thị trường Việt Nam vì cung cấp nguồn năng lượng lớn (hàm lượng protein, đường bột và chất béo cao) và mang những giá trị cảm quan tốt (đa dạng, thu hút về cả hình dạng, màu sắc lẫn cấu trúc và mùi vị). Minh chứng là xuyên suốt những năm gần đây, doanh thu và quy mô thị trường của ngành hàng này ở Việt Nam ngày càng được mở rộng: tốc độ tăng trưởng trung bình của ngành hàng bánh kẹo ở Việt Nam (8 – 10 %/ năm) cao hơn so với của thế giới (1.5 %) và của Đông Nam Á (3.0 %); trong đó tỉ trọng mặt hàng bánh quy chiếm hơn 40 % [1]. Rõ ràng, nhu cầu tiêu dùng bánh quy của người Việt Nam đang trên đà tăng trưởng. Sau khi trải qua những ảnh hưởng nghiêm trọng về cả kinh tế và sức khỏe gây ra bởi đại dịch Covid-19, thói quen ăn uống của người tiêu dùng có sự thay đổi theo hướng tích cực hơn: ưu tiên sử dụng các sản phẩm thực phẩm có khả năng bảo vệ và cải thiện sức khỏe.
Do đó, để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường, mặt hàng bánh quy truyền thống vốn chỉ giàu năng lượng cần được bổ sung thêm các chất có lợi cho sức khỏe như chất xơ, chất chống oxy hóa, các lợi khuẩn,. Đây vừa là động lực, vừa là thách thức của các nhà nghiên cứu và các nhà sản xuất không chỉ về mặt giá cả mà còn về mặt chất lượng sản phẩm: việc bổ sung các chất có giá trị dinh dưỡng thường làm tăng giá thành sản phẩm cũng như ít nhiều làm thay đổi chất lượng sản phẩm. Việt Nam là đất nước có sản lượng dứa lớn, do đó, các ngành công nghiệp chế biến dứa cũng đang dần phát triển lớn mạnh. Lượng phụ phẩm từ dứa bị thải bỏ sau các quá trình chế biến là khá lớn (tỉ lệ thịt dứa chỉ chiếm khoảng 30 % khối lượng quả dứa và hiệu suất của các quá trình sản xuất các sản phẩm từ dứa vẫn còn chưa cao [2, 3]).
Bã dứa là một nguồn phụ phẩm giàu xơ và nhiều chất có lợi cho sức khỏe, song, chưa được khai thác một cách hiệu quả: một phần dùng làm nhiên liệu sinh học, thức ăn gia súc, … một phần vẫn bị thải bỏ ra môi trường [4]. Một số công bố khoa học gần đây đã tập trung điều tra việc bổ sung các phụ phẩm từ dứa vào trong bánh quy [5-7]. Điểm chung của các nghiên cứu là tỉ lệ bổ sung vẫn còn hạn chế vì hàm lượng chất xơ không hòa tan khá cao có trong bã dứa đã gây ra những biến đổi không mong muốn đến chất lượng của bánh quy mà đặc biệt là các giá trị cảm quan. Chưa có 1 nghiên cứu nào sử dụng L-ascorbic acid và Transglutaminase cải thiện chất lượng bánh quy có bổ sung bã dứa đã qua xử lý enzyme để cải thiện vấn đề trên.
Nghiên cứu này mong muốn tìm ra nồng độ thích hợp của L-ascorbic acid và Transglutaminase để cải thiện chất lượng bánh quy có bổ sung bã dứa đã qua xử lý enzyme với điều kiện thích hợp; hướng tới việc tận dụng hiệu quả nguồn phụ phẩm bã dứa dồi dào trong nước, bổ sung bã dứa là nguồn nguyên liệu giàu xơ vào trong bánh quy nhằm tạo ra một sản phẩm bánh có lợi cho sức khỏe người sử dụng và có giá thành tốt; góp phần cải thiện đời sống kinh tế và chất lượng môi trường cho đất nước. Giới thiệu chung Dứa (tên khoa học là Ananas comosus) là loại trái cây nhiệt đới được trồng rộng rãi ở Việt Nam với sản lượng lớn, đạt 737.3 nghìn tấn trong năm 2021 theo tổng cục thống kê Việt Nam. Trên thế giới, dứa chiếm khoảng 20 % tổng sản lượng trái cây nhiệt đới [8], được tiêu thụ ở nhiều dạng khác nhau như dứa tươi, nước ép dứa, dịch dứa cô đặc, dứa ngâm đường, mứt dứa [8]. Trong đó, nước ép dứa là loại nước ép trái cây rất được ưa chuộng trên toàn thế giới, đứng thứ 3 sau nước ép cam và táo [9].
Thành phần cấu tạo cơ bản của quả dứa thường bao gồm thịt quả (50 %), lõi (7 %), ngọn (13 %) và vỏ (30 %). Để sản xuất ra nước ép dứa, quả dứa phải trải qua một quy trình chế biến mà các công đoạn chính thường là cắt, nghiền và ép. Bã dứa chính là phụ phẩm thải ra sau quá các quá trình này. Khối lượng bã dứa thu được ước chiếm khoảng 30 % khối lượng thịt quả khi hiệu suất ép trung bình đạt 70 % [10].
Khi ngành hàng sản xuất nước ép dứa ngày càng tăng trưởng (tỉ lệ tăng trưởng kép hàng năm của thế giới ước đạt 2.64 % trong giai đoạn 2023-2027 theo dữ liệu từ Statista), hệ quả là một lượng lớn bã dứa sẽ được tạo ra. Bã dứa là một loại phụ phẩm có hàm lượng chất xơ cao và chứa các chất có hoạt tính sinh học [4, 11], nên được tận dụng một cách hiệu quả. Thành phần hóa học Bã dứa có thể bao gồm nhiều phần tử khác nhau với tỉ lệ khác nhau của quả dứa tùy thuộc vào các quá trình sản xuất trước đó. Trong thành phần của bã dứa thường cũng chứa gần như đầy đủ các hợp chất cơ bản như protein, carbohydrate, lipid, tro và một số các hợp chất vi lượng khác.
Thành phần hóa học của bã dứa Tính trên hàm lượng chất khô (%) R. Martínez và M. Meena và Thành phần cộng sự, 2012 cộng sự, 2014 Prakash, 2015 cộng sự, 2022 [12] [13] [14] [15] Protein 4.64 -- “--” Số liệu không được công bố. Thành phần hóa học giữa các loại bã dứa trong những nhiên cứu trên đây ghi nhận một số sự khác biệt: trong khi hàm lượng protein giữa các nghiên cứu dường như có sự tương đồng, hàm lượng lipid chênh lệch không quá lớn thì hàm lượng xơ tổng (TDF) lại khác biệt rất lớn [12-15].
Nguyên nhân là do hàm lượng chất xơ của bã dứa có phụ thuộc vào phương pháp xử lý cũng như các bộ phận cấu thành nên bã. Theo nghiên cứu của M. Selani và cộng sự (2014), hàm lượng TDF của bã dứa dùng trong nghiên cứu là 45. Bã dứa này bao gồm cả thịt và vỏ quả, được tạo ra bằng cách rửa vỏ quả với sodium hipochloride và nước sạch, sau đó cắt quả thành những miếng nhỏ mà không loại bỏ vỏ quả, sử dụng máy ép để thu nhận bã ép [13].
Một nghiên cứu khác cũng thu nhận bã dứa ép bằng cách ép quả dứa tươi, hàm lượng TDF thu được là 51 % [15]. Song, trong một nghiên cứu khác của S. Do đó, bã dứa có hàm lượng xơ không hòa tan (IDF) là 29.45 % và xơ hòa tan (SDF) là 0.64 %, tức TDF vào khoảng 30.09 %, thấp hơn nhiều so với các nghiên cứu khác. Trong khi đó, bã dứa trong nghiên cứu của R.
Martínez và cộng sự (2012) cho thấy hàm lượng TDF cao nhất đạt 75. Bã dứa dùng trong nghiên cứu này được thu nhận từ quá trình sản xuất nước ép dứa công nghiệp [12]. Từ những kết quả trên, có thể nhận thấy hàm lượng chất xơ có trong bã dứa có sự dao động lớn. Ngoài các yếu tố như giống loài, mùa vụ, kĩ thuật canh tác, thời 4 điểm thu hoạch, … sự khác biệt về thành phần xơ trong bã dứa còn đến từ phương thức thu nhận bã.
Protein Có khoảng hơn 4 g protein trong 100 g chất khô của bã dứa, trong đó có chứa một lượng lớn là enzyme bromelain (một loại protease). Hàm lượng protein trong thịt quả là cao nhất, tuy nhiên, hoạt tính enzyme bromelain lại xếp thứ hai sau vỏ quả. Hoạt tính enzyme ở vỏ quả đạt 229. Ngoài ra, một số amino acid khác cũng được tìm thấy trong các phụ phẩm từ dứa như: aspartic acid, glutamic acid, cysteine, asparagine, serine, glutamine, threonine, tyrosine và valine [16].
Lipid Lipid trong bã dứa rất thấp. Nguyên nhân là do đặc tính hàm lượng lipid trong quả dứa tươi cũng khá thấp, chỉ vào khoảng 0. Carbohydrate Thành phần carbohydrate thường tìm thấy trong bã dứa chủ yếu là IDF, SDF và các loại đường vốn có sẵn trong quả dứa trong giai đoạn chín (sucrose, glucose, fructose) [17]. Về thành phần xơ, theo nghiên cứu của R.
Martínez và cộng sự (2012), tỉ lệ giữa xơ không hòa tan và xơ hòa tan (IDF:SDF) của các phụ phẩm từ dứa khá cao, IDF:SDF = 120.8 và cao hơn nhiều so với trong phụ phẩm từ các loại trái cây khác như ổi (IDF:SDF = 5.2), xoài (IDF:SDF = 1.5) và chanh dây (IDF:SDF = 1. Hơn nữa, xơ dứa cũng được cho là có mang hoạt tính sinh học. Xơ có hoạt tính sinh học được định nghĩa là chất xơ kết hợp với các hợp chất có hoạt tính sinh học mà chủ yếu là các hợp chất phenolic. Loại xơ kháng oxy hóa này tồn tại nhiều trong thịt dứa, lõi dứa và vỏ dứa.
Hoạt tính khác oxy hóa của xơ dứa được cho là cao hơn xơ của các loại trái cây có múi và táo [11]. Các hợp chất phenolic có hoạt tính kháng oxy hóa trong xơ dứa chủ yếu là myricetin, salicylic, tannic, trans‐cinnamic và p‐ coumaric acid [18]. Về hàm lượng tinh bột, một số nghiên cứu cho rằng trong bã dứa có chứa rất ít hoặc hầu như không có tinh bột. Lí do là vì hàm lượng tinh bột trong quả dứa sẽ 5 giảm dần do sự chuyển hóa thành đường và gần như bằng không ở giai đoạn quả chín [19].
Khoáng chất và các hợp chất có hoạt tính sinh học Quả dứa chứa hàm lượng lớn các khoáng chất Potassium (K) (125 – 178 mg/ 100 g), Calcium (Ca) (13 mg/ 100 g), Magnesium (Mg) (12 – 20 mg/ 100 g) và Phosphorus (P) (9 – 13 mg/ 100g) [8], vì vậy, một phần khoáng chất có thể còn tồn tại trong bã dứa sau quá trình ép. Một số hợp chất có hoạt tính sinh học phổ biến cũng được tìm thấy trong các phụ phẩm từ dứa như ascorbic acid (37.84 mg/ 100 g [20]), các flavonoid, carotenoid, polyphenol. Một số ứng dụng của bã dứa trong các lĩnh vực công nghiệp Các phụ phẩm từ dứa nói chung đã và đang trở thành một nguồn nguyên liệu tiềm năng cho nhiều lĩnh vực sản xuất khác nhau: lên men alcohol, acid hữu cơ; trích ly các chất có hoạt tính sinh học như enzyme bromelain [21], các hợp chất glycoside, polyphenol [22] và các chất có tính năng công nghệ như pectin [23, 24].
