Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Trong bối cảnh ý thức bảo vệ sức khỏe của người tiêu dùng ngày càng nâng cao, xu hướng lựa chọn các sản phẩm thực phẩm giàu dưỡng chất, có nguồn gốc tự nhiên và ít qua tinh chế công nghiệp đang phát triển mạnh mẽ. Bánh cookies là một loại thực phẩm tiện lợi phổ biến, thường được dùng trong các bữa ăn phụ hoặc tráng miệng. Tuy nhiên, các công thức bánh cookies truyền thống chủ yếu chứa bột mì tinh chế, đường và chất béo, dẫn đến hàm lượng tinh bột cao nhưng nghèo chất xơ, protein và các vi chất thiết yếu. Song song đó, ngành công nghiệp ép dầu thực vật từ các loại hạt đang tạo ra một lượng phế phụ phẩm rất lớn sau quá trình tách dầu mà chưa được khai thác tối ưu.
Cây Sacha Inchi (Plukenetia volubilis L.), thuộc họ Euphorbiaceae, có nguồn gốc từ rừng Amazon, là loại cây lấy hạt có giá trị dinh dưỡng cao với hàm lượng dầu đạt 41,4% – 53% và protein đạt 24,7% – 30%. Dầu sachi nổi tiếng giàu các axit béo chưa bão hòa như omega-3 (45,7% – 50,5%), omega-6 (34,1% – 44,19%) và omega-9. Sau quá trình tách dầu (đặc biệt là bằng phương pháp ép cơ học hoặc ép thủy lực), phần bã ép còn lại chiếm từ 50% đến 68% khối lượng hạt thô. Tại Việt Nam, điển hình như tại Công ty TNHH Green Tuk (tỉnh Đắk Lắk), lượng bã sachi thải ra hàng năm dao động từ 10 đến 30 tấn nhưng phần lớn chưa được xử lý để thu hồi giá trị gia tăng. Theo các công bố quốc tế, bã sachi sau ép dầu vẫn giữ lại khoảng 9,8% – 11,72% chất béo giàu axit béo thiết yếu, hàm lượng protein thô rất cao (đạt 53,9% – 59,1%), giàu chất xơ hòa tan và không hòa tan, cùng nhiều axit amin quan trọng như tryptophan, arginine, leucine, lysine. Do đó, việc nghiên cứu tận dụng bột bã sachi để thay thế một phần bột mì trong sản xuất bánh cookies vừa giúp nâng cao giá trị dinh dưỡng của sản phẩm, vừa góp phần giải quyết bài toán phụ phẩm nông nghiệp theo chuỗi giá trị tuần hoàn.
Đề tài đặt ra các mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể:
- Đánh giá chất lượng của bột bã sachi thông qua các chỉ tiêu hóa lý và thành phần hóa học (độ ẩm, tro, chất béo, protein, carbohydrate, xơ tổng, xơ hòa tan, khả năng hấp thụ nước và khả năng hấp thụ dầu).
- Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất bánh cookies có bổ sung bã sachi; khảo sát ảnh hưởng của việc thay thế bột mì bằng bã sachi ở các tỉ lệ khác nhau (0%, 5%, 10%, 15%, 20% và 25% khối lượng bột) đến các tính chất hóa lý của khối bột nhào (độ ẩm, hàm lượng gluten ướt, hàm lượng gluten khô).
- Khảo sát ảnh hưởng của các tỉ lệ thay thế bã sachi đến thành phần hóa học (độ ẩm, tro, lipid, protein, carbohydrate) và các tính chất vật lý của bánh cookies (đường kính, độ dày, hệ số nở ngang, độ cứng và màu sắc).
- Đánh giá cảm quan thị hiếu người tiêu dùng để xác định công thức tối ưu; kiểm tra các chỉ tiêu vi sinh an toàn thực phẩm trên mẫu bánh được ưa chuộng nhất.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: Bột bã sachi thu nhận sau quá trình ép dầu, khối bột nhào và sản phẩm bánh cookies nướng với các tỉ lệ thay thế bột mì bằng bã sachi gồm 0% (mẫu đối chứng), 5%, 10%, 15%, 20% và 25%.
- Phạm vi không gian: Nghiên cứu được thực hiện tại các phòng thí nghiệm thuộc Khoa Công nghệ Hóa học và Thực phẩm (phòng B209), Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh; các chỉ tiêu thành phần hóa học sâu của bã sachi được gửi phân tích tại Trung tâm dịch vụ phân tích thí nghiệm Eurofins Sắc Ký Hải Đăng (Khu công nghệ cao, TP. Thủ Đức, TP.HCM).
- Phạm vi thời gian và quy mô: Toàn bộ quá trình thực nghiệm, chế biến và kiểm nghiệm được thực hiện ở quy mô phòng thí nghiệm, hoàn thành vào tháng 07 năm 2024.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Khóa luận xây dựng dựa trên cơ sở khoa học về hóa sinh thực phẩm của hạt Sacha Inchi (Plukenetia volubilis) và nguyên lý công nghệ chế biến các sản phẩm nướng từ bột mì. Khi thay thế bột mì (bột mì số 8 Bakers' Choice có hàm lượng protein thấp chuyên dùng cho bánh nướng mềm/xốp) bằng bã sachi, hàm lượng gluten trong khối bột nhào sẽ suy giảm do bã sachi không chứa glutenin và gliadin. Đồng thời, hàm lượng protein, lipid sót và chất xơ cao trong bã sachi sẽ làm thay đổi tương tác liên kết nước và liên kết chất béo, ảnh hưởng trực tiếp đến cấu trúc bột nhào, khả năng giữ khí CO2 sinh ra từ bột nở (baking powder), từ đó tác động đến độ nở, độ giòn cứng, màu sắc vỏ bánh (phản ứng Maillard và caramel hóa) và giá trị dinh dưỡng của thành phẩm.
Các phương pháp nghiên cứu thực nghiệm và tiêu chuẩn phân tích được áp dụng cụ thể:
| Nhóm chỉ tiêu |
Phương pháp / Tiêu chuẩn áp dụng |
Thiết bị / Hóa chất chính |
| Khả năng hấp thụ nước (WAC), dầu (OAC) của bã |
Phương pháp Sosulski và cộng sự (1976) |
Máy ly tâm Eba 21 (3000 vòng/phút), nước cất, dầu đậu nành |
| Thành phần hóa học bã sachi |
Độ ẩm: EVN-R-RD-2-TP-3496; Tro: EVN-R-RD-2-TP-3497; Béo: EVN-R-RD-2-TP-3498; Protein: TCVN 10034:2003; Xơ dinh dưỡng, xơ hòa tan: AOAC 991.43; Carbohydrate và Năng lượng: FAO (2003) |
Thực hiện tại Eurofins Sắc Ký Hải Đăng |
| Độ ẩm bột nhào và bánh cookies |
Sấy đến khối lượng không đổi ở 105°C; Đo trên bánh bằng cân sấy ẩm hồng ngoại |
Tủ sấy đối lưu; Cân sấy ẩm hồng ngoại XM50 |
| Hàm lượng gluten ướt và gluten khô của bột nhào |
Rửa loại tinh bột bằng tia nước theo TCVN 1874:1995 (kiểm tra điểm dừng bằng dung dịch $I_2/KI$); Sấy gluten ướt ở 105°C |
Cân phân tích 2 số, rây giữ gluten, tủ sấy |
| Độ tro bánh cookies |
Vô cơ hóa mẫu ở nhiệt độ 550°C – 600°C (nung 6–7 giờ đến tro trắng, xử lý $H_2O_2$ 30% nếu còn tro đen) theo AACC (2010) |
Tủ sấy Binder FD 115, lò nung nhiệt độ cao, cân phân tích sai số 0,001g |
| Hàm lượng lipid bánh cookies |
Chiết xuất Soxhlet liên tục trong 8–12 giờ theo phương pháp AACC |
Bộ chiết Soxhlet, dung môi Diethyl ether và Petroleum ether |
| Hàm lượng protein bánh cookies |
Phương pháp Kjeldahl (vô cơ hóa mẫu bằng $H_2SO_4$ đậm đặc với xúc tác $K_2SO_4$, $CuSO_4$; cất đạm và chuẩn độ bằng $HCl$ 0,1N) theo AACC (2000) và Nielsen (2009) |
Máy vô cơ hóa mẫu, thiết bị cất đạm bán tự động BUCHI Distillation Unit |
| Tính chất vật lý bánh cookies |
Đo đường kính, độ dày (thước kẹp cơ/điện tử); Đo độ cứng (lực nén phá vỡ); Đo màu sắc theo không gian màu CIE $L^*a^b^$ |
Thước kẹp, máy đo kết cấu Brookfield CT3, thiết bị đo màu Minolta CR-400 |
| Chỉ tiêu vi sinh vật |
Kiểm tra nấm men, nấm mốc, tổng vi sinh vật hiếu khí, Clostridium perfringens, Escherichia coli, Coliforms |
Thực hiện theo các phương pháp vi sinh tiêu chuẩn |
| Xử lý số liệu |
Phân tích phương sai một yếu tố (ANOVA) |
Kiểm định sự sai khác có ý nghĩa thống kê giữa các mẫu |
Nguồn dữ liệu của nghiên cứu bao gồm: dữ liệu sơ cấp thu thập trực tiếp từ chuỗi thí nghiệm lặp lại tại phòng thí nghiệm B209 (ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM); phiếu kết quả kiểm nghiệm từ Eurofins Sắc Ký Hải Đăng; dữ liệu thứ cấp từ các bài báo khoa học trong và ngoài nước (Hamaker, Rawdkuen, Cardenas, Khieokhajonkhet, Nguyễn Thị Trâm...).
Nội dung chính theo từng chương
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
Chương 1 thiết lập luận điểm về tính cấp thiết của đề tài: nhu cầu tiêu dùng bánh dinh dưỡng tăng cao trong khi lượng bã thải ép dầu sachi tại các cơ sở chế biến (như Green Tuk Đắk Lắk với 10–30 tấn/năm) gây lãng phí lớn. Tác giả xác định rõ mục tiêu nghiên cứu là khảo sát ảnh hưởng của việc thay thế bột mì bằng bã sachi (tỉ lệ từ 0% đến 25%) đến các tính chất của bột nhào và bánh cookies, từ đó tìm ra tỉ lệ tối ưu. Phạm vi nghiên cứu giới hạn ở quy mô phòng thí nghiệm với 7 nội dung thí nghiệm chính. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài được khẳng định qua việc cung cấp cơ sở dữ liệu về tính chất hóa lý khi phối trộn bã sachi, hỗ trợ các nhà sản xuất bánh kẹo đa dạng hóa sản phẩm chức năng và gia tăng giá trị kinh tế cho ngành trồng sachi.
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGUYÊN LIỆU
Chương này tổng hợp cơ sở lý thuyết về nguyên liệu và thiết lập công thức, quy trình chế biến:
- Cây Sacha Inchi và bã ép: Phân loại sinh học (Plukenetia volubilis, họ Euphorbiaceae), nguồn gốc Amazon, đặc điểm quả hình sao 3–5 cm. Bã sachi sau ép dầu có hàm lượng protein chiếm 53,9% – 56,61%, lipid thô còn lại 4,13% – 13,7%, chứa 3 axit béo thiết yếu (Omega-3 alpha-linolenic, Omega-6 linoleic, Omega-9 oleic) cùng 9 loại axit amin thiết yếu (histidine 26, isoleucine 50, leucine 64, lysine 43, methionine 12, phenylalanine 24, threonine 43, tryptophan 29, valine 40 mg/g protein theo Hamaker et al., 1992).
- Tổng quan về bánh cookies và các nghiên cứu liên quan: Khái niệm cookies, yêu cầu độ ẩm (<5%), tổng hợp các nghiên cứu thay thế bột mì trước đây (đậu nành, đậu xanh, vỏ khoai tây của Ahmed Ali Abd El-Maksoud 2023, diêm mạch và khoai lang của Nidhi Chopra 2018).
- Xử lý bã sachi và công thức phối chế: Bã sachi nguyên liệu từ Đắk Lắk được nghiền, rây qua các cỡ rây 150, 200, 250 mesh, sau đó sấy đối lưu ở 50°C trong 1 giờ để chống hút ẩm ngược, bảo quản mát. Công thức chuẩn cho 1 mẻ khảo sát gồm: tổng khối lượng bột 80g (tỉ lệ bột mì : bã sachi thay đổi lần lượt là 80:0, 76:4, 72:8, 68:12, 64:16, 60:20 tương ứng 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%), bơ lạt TH True Milk (40g), đường xay Biên Hòa (25g), trứng gà Happy Egg (25g) và bột nở baking powder.
- Quy trình công nghệ: Rây nguyên liệu khô $\rightarrow$ Cân định lượng $\rightarrow$ Phối trộn (đánh tan bơ đường, trộn bột khô, thêm trứng nhào đồng nhất) $\rightarrow$ Ủ lạnh (5°C trong 30 phút để ổn định bơ) $\rightarrow$ Định hình (chia viên 11g, dùng khuôn nhấn) $\rightarrow$ Nướng 2 giai đoạn ở 160°C (12 phút 30 giây đầu, đảo khay, nướng tiếp 12 phút 30 giây, tổng thời gian 25 phút) $\rightarrow$ Làm nguội $\rightarrow$ Đóng gói túi zip kèm gói hút ẩm.
CHƯƠNG 3: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Chương 3 trình bày chi tiết cách thức triển khai 7 thí nghiệm theo sơ đồ nghiên cứu:
- Thí nghiệm 1: Xử lý bã và đánh giá các chỉ tiêu hóa lý, thành phần hóa học của bã sachi (WAC, OAC, ẩm, tro, lipid, protein, carbohydrate, xơ tổng, xơ hòa tan).
- Thí nghiệm 2 & 3: Phối trộn bột nhào theo 6 tỉ lệ thay thế (0% – 25%), xác định độ ẩm khối bột nhào bằng phương pháp sấy 105°C; xác định hàm lượng gluten ướt bằng phương pháp rửa nước cơ học theo TCVN 1874:1995 (nhận biết kết thúc rửa bằng dung dịch $I_2/KI$ không còn màu xanh tinh bột); sấy thu nhận gluten khô.
- Thí nghiệm 4: Xác định thành phần hóa học của bánh cookies sau nướng (độ ẩm bằng cân hồng ngoại XM50, độ tro bằng phương pháp nung 550–600°C theo AACC 2010, chất béo bằng bộ chiết Soxhlet với dung môi ether, protein bằng phương pháp Kjeldahl trên hệ thiết bị BUCHI).
- Thí nghiệm 5: Đánh giá tính chất vật lý của bánh gồm đường kính, chiều dày (thước kẹp), tính toán hệ số nở ngang; đo độ cứng bằng máy phân tích kết cấu Brookfield CT3; đo thông số màu sắc ($L^, a^, b^*$) bằng máy Minolta CR-400.
- Thí nghiệm 6 & 7: Đánh giá cảm quan mức độ ưa thích của người tiêu dùng đối với 6 mẫu bánh; gửi mẫu bánh đạt điểm cảm quan cao nhất đi kiểm nghiệm các chỉ tiêu vi sinh vật gây bệnh và chỉ thị vệ sinh.
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
Chương 4 tập hợp toàn bộ các số liệu thực nghiệm thu được và phân tích cơ chế hóa sinh:
- Đặc tính của bã sachi: Bã sachi sau xử lý có hàm lượng protein cao vượt trội, giàu chất xơ và còn lưu giữ lượng lipid đáng kể; khả năng hấp thụ nước (WAC) và hấp thụ dầu (OAC) cao hơn so với bột mì thông thường do cấu trúc xốp của xơ và sự hiện diện của các gốc axit amin ưa béo/ưa nước trong bã.
- Ảnh hưởng đến tính chất hóa lý bột nhào: Khi tỉ lệ thay thế bã sachi tăng từ 0% đến 25%, độ ẩm của bột nhào có xu hướng tăng do bã sachi giữ nước mạnh; ngược lại, hàm lượng gluten ướt và gluten khô giảm rõ rệt. Nguyên nhân là bã sachi không có protein tạo gluten, việc cắt giảm tỉ lệ bột mì đã làm loãng mạng lưới gluten trong khối bột.
- Ảnh hưởng đến thành phần hóa học của bánh: Tỉ lệ bã sachi tăng đồng nghĩa với việc gia tăng hàm lượng độ ẩm, tro tổng, chất béo thô và protein trong bánh cookies; ngược lại, hàm lượng carbohydrate tổng số giảm đi rõ rệt.
- Ảnh hưởng đến tính chất vật lý:
- Kích thước: Đường kính và độ dày bánh sau nướng có xu hướng giảm nhẹ, hệ số nở ngang có sự thay đổi do cấu trúc mạng gluten bị yếu, khả năng giữ khí kém hơn mẫu đối chứng.
- Kết cấu: Độ cứng của bánh cookies tăng dần theo tỉ lệ bổ sung bã sachi (đo lực đỉnh trên máy CT3), do lượng chất xơ cao cạnh tranh hút nước và làm bánh có cấu trúc chắc đặc hơn.
- Màu sắc: Quan sát thực tế và số liệu máy Minolta CR-400 cho thấy giá trị độ sáng $L^*$ giảm dần, bánh chuyển từ màu vàng sáng (mẫu đối chứng 0%) sang màu nâu sậm (ở mẫu 20% và 25%). Điều này xuất phát từ màu nâu tự nhiên của bột bã sachi kết hợp với phản ứng Maillard diễn ra mạnh mẽ hơn giữa hàm lượng protein/axit amin dồi dào của bã với đường khử dưới tác dụng của nhiệt độ nướng 160°C.
- Đánh giá cảm quan và vi sinh: Kết quả khảo sát thị hiếu cho thấy mẫu thay thế 10% bã sachi đạt điểm số cảm quan cao nhất về màu sắc, mùi vị, độ giòn và cấu trúc tổng thể (mẫu 20% và 25% bánh quá cứng và có vị đắng nhẹ/sẫm màu; mẫu 5% chưa tạo sự khác biệt rõ nét). Phân tích vi sinh vật trên mẫu 10% ghi nhận: không phát hiện nấm men, nấm mốc, tổng số vi sinh vật hiếu khí, Clostridium perfringens, Escherichia coli, Coliforms đều không xuất hiện hoặc nằm trong giới hạn an toàn thực phẩm.
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Chương cuối tóm tắt toàn bộ các kết luận khoa học rút ra từ thực nghiệm: khẳng định tiềm năng lớn của việc tận dụng bã sachi thay thế bột mì trong sản xuất bánh cookies; xác định mẫu thay thế 10% bã sachi là công thức tối ưu, đáp ứng hài hòa giữa việc gia tăng giá trị dinh dưỡng (protein, lipid, xơ), cấu trúc bánh và thị hiếu người dùng, đồng thời đảm bảo an toàn vi sinh. Tác giả đưa ra các kiến nghị: cần tiếp tục nghiên cứu thời hạn bảo quản (khảo sát chỉ số oxy hóa chất béo Peroxide, Acid value) của bánh cookies bổ sung bã sachi trong các loại bao bì khác nhau, mở rộng thử nghiệm bã sachi trên các dòng bánh nướng hoặc thực phẩm khác, và nâng cấp quy trình lên quy mô bán công nghiệp.
Kết quả và đóng góp
Nghiên cứu đã đưa ra các kết quả định lượng cụ thể phản ánh rõ rệt quy luật tác động của việc thay thế bột mì bằng bã sachi:
| Chỉ tiêu khảo sát |
Mẫu đối chứng (0% bã sachi) |
Xu hướng khi tăng tỉ lệ bã sachi (5% $\rightarrow$ 25%) |
Mẫu tối ưu (10% bã sachi) |
| Độ ẩm bột nhào |
Thấp nhất |
Tăng dần theo tỉ lệ thay thế |
Tăng vừa phải, khối bột đạt độ dẻo mịn đồng nhất |
| Gluten ướt & Gluten khô |
Cao nhất |
Giảm dần do hiện tượng pha loãng bột mì |
Giảm ở mức hợp lý, vẫn duy trì khung cấu trúc bánh |
| Protein và Tro bánh |
Mức nền tiêu chuẩn của bột mì |
Tăng tỉ lệ thuận theo lượng bã bổ sung |
Gia tăng đáng kể protein thực vật và khoáng chất |
| Carbohydrate bánh |
Cao nhất |
Giảm dần |
Giảm tinh bột tinh chế, cải thiện cân bằng dinh dưỡng |
| Độ cứng bánh (Máy CT3) |
Độ cứng xốp mềm tiêu chuẩn |
Độ cứng tăng dần |
Bánh giữ được độ giòn xốp hài hòa, không bị chai cứng |
| Màu sắc bánh (Minolta CR-400) |
Vàng sáng |
Độ sáng $L^*$ giảm, màu chuyển nâu sậm dần |
Màu vàng nâu bánh nướng đẹp mắt, hấp dẫn thị giác |
| Điểm cảm quan thị hiếu |
Mức khá |
Đạt đỉnh ở 10%, sau đó giảm ở các mức 20% – 25% |
Đạt điểm đánh giá cao nhất về tổng thể |
| Chỉ tiêu an toàn vi sinh |
- |
- |
Âm tính với nấm men, nấm mốc, E. coli, Coliforms, C. perfringens |
Giải pháp và quy trình kỹ thuật đề xuất:
- Quy trình tiền xử lý bã sachi: Bã sachi sau ép dầu được chuẩn hóa kích thước qua hệ rây 150 – 250 mesh và sấy đối lưu 50°C trong 1 giờ để cố định độ ẩm, ngăn ngừa hư hỏng vi sinh và oxy hóa béo trước khi chế biến.
- Quy trình công nghệ nướng: Xác lập chế độ ủ lạnh bột nhào ở 5°C trong 30 phút để ổn định trạng thái bơ; chế độ nướng hai giai đoạn ở 160°C trong tổng thời gian 25 phút (đảo khay ở phút thứ 12:30) giúp bánh chín đều, không cháy cục bộ và bay hơi ẩm tối ưu.
- Tỉ lệ thay thế chuẩn: Xác lập công thức thay thế 10% bột mì bằng bột bã sachi là tỉ lệ tối ưu kỹ thuật và thương mại.
Đóng góp so với các nghiên cứu trước:
- Tác giả đã giải quyết trực tiếp vấn đề phụ phẩm của ngành sản xuất dầu sachi tại địa phương (nguồn bã Đắk Lắk), biến nguồn phế phẩm tiềm ẩn nguy cơ ô nhiễm thành nguyên liệu thực phẩm giàu protein và chất xơ.
- Bổ sung dữ liệu thực nghiệm toàn diện về đặc tính bột nhào (gluten ướt, gluten khô), đặc tính lưu biến/kết cấu cơ học (độ cứng CT3) và quang học (hệ màu $L^*a^b^$) của hệ thực phẩm nướng khi bổ sung bã sachi – một đối tượng nghiên cứu còn rất hạn chế tại Việt Nam so với các phụ phẩm đậu nành hay vỏ khoai tây.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Hạn chế của nghiên cứu:
- Toàn bộ các mẻ thí nghiệm chỉ mới được triển khai ở quy mô phòng thí nghiệm (mỗi bánh định lượng 11g, mẻ bột khảo sát 80g), chưa đánh giá được các biến thiên nhiệt độ và động học truyền nhiệt trên thiết bị nướng công nghiệp liên tục.
- Nguồn bã sachi thu thập từ một nhà sản xuất duy nhất tại Đắk Lắk, chưa đánh giá sự sai khác về thành phần hóa sinh giữa các giống sachi, điều kiện thổ nhưỡng hoặc các phương pháp ép dầu khác nhau (ép lạnh so với ép nhiệt, ép trục vít so với ép thủy lực).
- Khóa luận chưa tiến hành thử nghiệm thời hạn bảo quản thực tế (shelf-life) qua thời gian dài để theo dõi hiện tượng oxy hóa lipid (chỉ số peroxide) do bã sachi chứa nhiều axit béo không bão hòa dễ bị ôi dầu.
Hướng nghiên cứu tiếp theo:
- Nghiên cứu khảo sát sự biến đổi chất lượng và tốc độ oxy hóa chất béo trong bánh cookies bổ sung bã sachi trong các điều kiện đóng gói (hút chân không, bơm khí trơ, bổ sung gói hút oxy/hút ẩm) và nhiệt độ bảo quản khác nhau.
- Nghiên cứu chi tiết hơn về hàm lượng các hợp chất hoạt tính sinh học sót lại (phenolic tổng số, hoạt tính chống oxy hóa DPPH, hàm lượng vitamin E/tocopherol) trong sản phẩm sau công đoạn nướng nhiệt độ cao.
- Ứng dụng bột bã sachi vào các hệ thống thực phẩm nướng khác như bánh mì, bánh bông lan, thanh dinh dưỡng granola hoặc mì sợi, và thử nghiệm nâng quy mô sản xuất thử nghiệm (pilot).
Giá trị tham khảo
Khóa luận tốt nghiệp này mang lại nguồn tư liệu tham khảo có giá trị chuyên môn cao cho:
- Sinh viên và học viên ngành Công nghệ Thực phẩm, Công nghệ Sau thu hoạch, Kỹ thuật Hóa học: Tài liệu tham khảo chuẩn mực về phương pháp bố trí thí nghiệm thực phẩm nướng, quy trình đánh giá bột nhào (rửa gluten, đo độ ẩm), phương pháp phân tích hóa học thực phẩm cổ điển (Kjeldahl, Soxhlet, nung tro) kết hợp các thiết bị đo vật lý hiện đại (máy đo kết cấu CT3, máy so màu Minolta).
- Bộ phận Nghiên cứu và Phát triển (R&D) tại các doanh nghiệp bánh kẹo: Cung cấp công thức nền, thông số phối trộn và chế độ nướng hai giai đoạn thực tế; bảng tham chiếu định lượng về ảnh hưởng của việc suy giảm gluten đến độ cứng và màu sắc vỏ bánh khi bổ sung bột hạt giàu đạm/xơ.
- Các doanh nghiệp sản xuất dầu thực vật và chuỗi cung ứng Sacha Inchi: Cung cấp căn cứ kỹ thuật về tiềm năng kinh tế và giá trị dinh dưỡng của bã sachi sau ép dầu, mở ra hướng phát triển sản phẩm giá trị gia tăng thay vì bán làm thức ăn chăn nuôi thô hoặc thải bỏ.
Câu hỏi thường gặp
1. Tại sao nghiên cứu lại chọn phụ phẩm bã sachi sau ép dầu để thay thế bột mì trong bánh cookies?
Bã sachi sau khi ép dầu vẫn giữ lại một lượng dưỡng chất rất cao: protein chiếm tới 53,9% – 59,1% trọng lượng khô, chất béo sót lại khoảng 9,8% – 11,72% chứa các axit béo chưa bão hòa quý giá (Omega-3, Omega-6, Omega-9), giàu chất xơ hòa tan và các axit amin thiết yếu như tryptophan. Trong khi đó, các cơ sở ép dầu sachi (như công ty tại Đắk Lắk) thải ra từ 10 đến 30 tấn bã mỗi năm mà chưa được sử dụng hiệu quả. Việc phối trộn bã sachi vào bánh cookies vừa giúp khắc phục nhược điểm nghèo đạm, ít xơ của bánh ngọt truyền thống, vừa nâng cao chuỗi giá trị nông sản và giảm lãng phí tài nguyên.
2. Quy trình tiền xử lý bã sachi thô trước khi đưa vào phối trộn bánh được tiến hành như thế nào?
Bã sachi thu nhận sau ép dầu được xử lý qua 3 bước nghiêm ngặt: đầu tiên bã được nghiền mịn bằng thiết bị nghiền cơ học; tiếp theo, bột được phân loại kích thước bằng cách rây qua hệ rây có kích thước mắt lưới lần lượt là 150, 200 và 250 mesh nhằm đảm bảo các hạt bột mịn màng, có kích thước đồng đều; cuối cùng, phần bột bã mịn được đưa vào tủ sấy đối lưu sấy ở 50°C trong vòng 1 giờ để đuổi ẩm triệt để và tránh hút ẩm trở lại trước khi đóng túi zip bảo quản trong ngăn mát tủ lạnh.
3. Việc tăng tỉ lệ bã sachi ảnh hưởng như thế nào đến tính chất của khối bột nhào bánh cookies?
Khi tăng dần tỉ lệ bã sachi từ 0% lên 25%:
- Độ ẩm của bột nhào tăng lên do bã sachi chứa hàm lượng protein và chất xơ cao, có khả năng hấp thụ và giữ nước lớn hơn bột mì.
- Hàm lượng gluten ướt và gluten khô trong khối bột nhào suy giảm rõ rệt. Nguyên nhân là bã sachi hoàn toàn không chứa protein tạo màng gluten (gliadin và glutenin); việc thay thế một phần bột mì đồng nghĩa với việc làm loãng nồng độ gluten, làm giảm độ dai và độ đàn hồi vốn có của mạng lưới liên kết bột mì.
4. Tại sao mẫu thay thế 10% bã sachi lại đạt điểm cảm quan thị hiếu cao nhất?
Ở tỉ lệ thay thế 10%, bánh cookies đạt được sự cân bằng tối ưu về mọi chỉ tiêu cảm quan:
- Cấu trúc: Khung gluten suy giảm ở mức vừa phải kết hợp với lượng bơ và xơ giúp bánh giữ được độ giòn xốp đặc trưng của cookies, không bị quá mềm vụn hay quá chai cứng như ở các mẫu bổ sung 20% – 25%.
- Màu sắc và mùi vị: Bánh có màu vàng nâu nướng tự nhiên, hài hòa; mùi thơm bùi đặc trưng của hạt sachi hòa quyện tốt với mùi bơ sữa và trứng mà không bị lấn át hay xuất hiện vị đắng/hậu vị chát nhẹ như khi bổ sung tỉ lệ bã quá cao.
5. Kết quả kiểm tra chỉ tiêu vi sinh vật trên mẫu bánh cookies tối ưu 10% cho thấy điều gì?
Phân tích vi sinh vật trên mẫu bánh 10% cho thấy không có sự xuất hiện của nấm men, nấm mốc, tổng số vi sinh vật hiếu khí, Clostridium perfringens, Escherichia coli và Coliforms. Kết quả này chứng minh quy trình nướng bánh ở nhiệt độ 160°C trong 25 phút kết hợp với quy trình vệ sinh nghiêm ngặt trong thao tác phối trộn, làm nguội và đóng gói túi zip có gói hút ẩm đã ức chế và tiêu diệt hoàn toàn các vi sinh vật gây hại, đảm bảo sản phẩm đạt đầy đủ tiêu chuẩn vệ sinh an toàn thực phẩm.
Kết luận
Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Cao Trọng Hiếu và Võ Hồng Diễm đã giải quyết thành công bài toán công nghệ tận dụng nguồn bã phụ phẩm ép dầu Sacha Inchi tại Đắk Lắk để chế biến dòng sản phẩm bánh cookies giàu dinh dưỡng ở quy mô phòng thí nghiệm. Các kết quả thực nghiệm chứng minh rằng việc bổ sung bã sachi tác động trực tiếp và có quy luật đến hệ bột nhào (làm giảm gluten, tăng độ ẩm) cũng như nâng cao đáng kể hàm lượng protein, lipid chưa bão hòa, chất xơ và khoáng chất trong bánh cookies sau nướng. Mẫu sản phẩm thay thế 10% bột mì bằng bã sachi được xác định là công thức tối ưu, đáp ứng vượt trội về mặt cảm quan thị hiếu người tiêu dùng, giữ được cấu trúc giòn xốp và màu sắc hài hòa, đồng thời đáp ứng tuyệt đối các chỉ tiêu an toàn vi sinh vật. Công trình đóng góp cơ sở dữ liệu khoa học tin cậy, mở ra tiềm năng lớn cho các doanh nghiệp thực phẩm trong việc phát triển các dòng sản phẩm bánh nướng chức năng theo xu hướng tiêu dùng xanh và kinh tế tuần hoàn.
