I. Lựa chọn giống lúa và đánh giá chất lượng
Nghiên cứu khảo sát 10 giống lúa đặc sản Việt Nam gồm Cẩm Cai Lậy, Jasmine 85, Nàng Thơm Chợ Đào, Huyết Rồng, Hồng Ngọc Óc Eo, Ngọc Đỏ Hương Dứa, ĐH6, VD20, Đại học Cần Thơ 1, và D13. Mục tiêu là tìm ra giống lúa có hàm lượng amylose thấp, protein và anthocyanin cao, phù hợp làm nguyên liệu sản xuất bánh mì không gluten. Dấu phân tử được sử dụng kết hợp phương pháp hóa học để sàng lọc giống lúa. Cụ thể, RM190 dùng để phân biệt hàm lượng amylose, RM21 xác định hàm lượng protein, CAPS-DFR phân biệt gạo trắng và gạo màu, Indel-Rc và CAPS-OSB1 xác định màu đỏ và đen của hạt.
1.1. Kết quả nghiên cứu cho thấy giống lúa Cẩm Cai Lậy nổi bật với hàm lượng protein và anthocyanin cao, amylose thấp, độ trở hồ thấp và độ bền gel phù hợp.
1.2. Các giống lúa được trồng khảo nghiệm trong nhà lưới và ngoài đồng để đánh giá các chỉ tiêu nông học, năng suất và chất lượng. "Kết quả cho thấy sử dụng RM190 đã phân biệt được các giống lúa có hàm lượng amylose cao và thấp hoặc rất thấp, RM21 có hiệu quả trong việc xác định hàm lượng protein cao hay thấp...". Việc trồng khảo nghiệm giúp xác nhận tính ổn định của các đặc tính mong muốn trong điều kiện thực tế.
1.3. Nghiên cứu cũng khảo sát khả năng bảo quản lúa trong bao bì PA ở nhiệt độ 25°C trong 6 tháng. Kết quả cho thấy hàm lượng protein, anthocyanin và amylose được duy trì tốt, đảm bảo chất lượng nguyên liệu cho sản xuất bánh mì.
II. Tối ưu hóa quy trình sản xuất bánh mì không gluten
Nghiên cứu sử dụng phương pháp bề mặt đáp ứng (RSM) để tối ưu hóa tỷ lệ phối trộn nguyên liệu và thời gian lên men, nhằm tạo ra bánh mì không gluten có chất lượng tốt nhất.
2.1. Thí nghiệm được thiết kế theo mô hình Box-Behnken để xác định tỷ lệ tối ưu của bột gạo, bột bắp, bột đậu nành, tinh bột khoai tây, HPMC, nấm men, nước, maltodextrin và thời gian lên men. "Kết quả khẳng định tỷ lệ các nguyên liệu bột gạo, bột bắp, đậu nành và tinh bột khoai tây cần sử dụng lần lượt là 64,9%, 20,3%, 4,9% và 10,2%. Tỷ lệ HPMC, nấm men, nước, maltodextrin và thời gian lên men có giá trị tối ưu là 1,3%; 2,95%; 100,5%, 10,0% và 30 phút."
2.2. Việc tối ưu hóa này giúp cải thiện cấu trúc, thể tích riêng và độ cứng của bánh mì, đáp ứng yêu cầu cảm quan của người tiêu dùng.
III. Ứng dụng công nghệ sinh học để nâng cao chất lượng bánh mì
Nghiên cứu ứng dụng các kỹ thuật công nghệ sinh học để cải thiện chất lượng bánh mì không gluten. Các phương pháp bao gồm bổ sung enzyme (β-amylase, protease, TGase), vi khuẩn lactic, sử dụng gạo mầm, và chiết xuất các hợp chất sinh học từ cám gạo cẩm (protein, anthocyanin).
3.1. "Kết quả xác định bánh mì có thể tích riêng cao nhất, cấu trúc tốt nhất và độ cứng thấp nhất khi sử dụng các enzyme β- amylase, protease, TGase ở tỷ lệ 0,11%; 0,16%; 0,21% so với tổng lượng bột sử dụng." Việc bổ sung enzyme giúp cải thiện quá trình lên men và cấu trúc bánh.
3.2. Gạo mầm được sử dụng làm nguyên liệu do hàm lượng enzyme amylase cao, đường tổng cao, protein tăng, độ bền gel tăng và tinh bột giảm. "Trong đó, bánh mì làm từ gạo mầm có cấu trúc tốt, giá trị dinh dưỡng cao và được người tiêu dùng đánh giá ở mức tốt."
3.3. Vi khuẩn lactic được bổ sung vào bột nhào để cải thiện cấu trúc bánh. Protein và anthocyanin chiết xuất từ cám gạo cẩm được bổ sung để tăng giá trị dinh dưỡng và màu sắc cho sản phẩm. "Sử dụng 20% bột chua với chủng vi khuẩn lactic ở mật độ 108 CFU/ml vào bột nhào đã cải thiện cấu trúc của bánh mì."
IV. Đánh giá và ứng dụng thực tiễn
Nghiên cứu đã thành công trong việc lựa chọn giống lúa Cẩm Cai Lậy phù hợp cho sản xuất bánh mì không gluten và tối ưu hóa quy trình sản xuất. Việc ứng dụng công nghệ sinh học như bổ sung enzyme, sử dụng gạo mầm, vi khuẩn lactic và chiết xuất các hợp chất sinh học từ cám gạo đã cải thiện đáng kể chất lượng bánh mì.
4.1. Bánh mì không gluten từ gạo mầm được đánh giá cao về cấu trúc, giá trị dinh dưỡng và được người tiêu dùng chấp nhận. "Kết quả thí nghiệm đã khẳng định sử dụng enzyme, protein, anthocyanin trích ly từ cám gạo, vi khuẩn lactic, gạo mầm đều cải thiện được chất lượng bánh mì không gluten."
4.2. Nghiên cứu này có giá trị thực tiễn cao, góp phần đa dạng hóa sản phẩm từ lúa gạo, đặc biệt là tạo ra sản phẩm bánh mì không gluten đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng bị bệnh celiac hoặc có chế độ ăn kiêng gluten. Nghiên cứu cũng mở ra hướng ứng dụng công nghệ sinh học trong sản xuất thực phẩm, nâng cao giá trị gia tăng cho sản phẩm nông nghiệp.
