Luận án tiến sĩ về chất lượng bột nhào lạnh đông và ứng dụng trong sản xuất bánh mì

Luận án tiến sĩ phân tích nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của bột nhào lạnh đông và định hướng ứng dụng vào, xây dựng cơ sở lý luận, kiểm chứng thực nghiệm, đóng

• Tác giả: Hoàng Thị Thu
• Người hướng dẫn: TS. Đỗ Minh Nhất
• Trường học: Đại học Đà Nẵng
• Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm
• Đề tài: Nghiên Cứu Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Chất Lượng Bột Nhào Lạnh Đông Cho Sản Xuất Bánh Mì
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Đà Nẵng

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• DANH MỤC CHỮ VÀ KÝ HIỆU VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• MỞ ĐẦU
• Lý do chọn đề tài
• Mục tiêu nghiên cứu
• Nội dung nghiên cứu
• Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
• Cấu trúc của luận án
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT NHÀO BÁNH MÌ LẠNH ĐÔNG
• 1.1.1. Lịch sử phát triển và triển vọng
• 1.1.2. Quy trình công nghệ sản xuất bánh mì truyền thống và bánh mì từ bột nhào lạnh đông
• 1.1.3. Những thách thức khi sản xuất bánh mì từ bột nhào lạnh đông
• 1.1.3.1. Sự suy giảm độ mạnh của bột nhào
• 1.1.3.2. Sự hư hỏng cấu trúc của bột nhào
• 1.1.3.3. Sự sống sót của nấm men và khả năng sinh khí
• 1.1.3.4. Chất lượng của bánh mì sau khi nướng
• 1.1.3.5. Chất lượng của bánh mì khi bảo quản
• 1.2. VAI TRÒ CỦA CÁC THÀNH PHẦN NGUYÊN LIỆU LÊN CHẤT LƯỢNG CỦA BÁNH MÌ TỪ BỘT NHÀO LẠNH ĐÔNG
• 1.3. CÁC CHẤT PHỤ GIA
• 1.3.1. Natri stearoyl-2-lactylat (SSL / E482)
• 1.3.2. Nhóm chất keo (hydrocolloids)
• 1.3.2.1. Hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC)
• 1.4. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC VÀ THẾ GIỚI VỀ CÔNG NGHỆ BỘT NHÀO BÁNH MÌ LẠNH ĐÔNG
• 1.4.1. Tổng quan các nghiên cứu trên thế giới
• 1.4.1.1. Ảnh hưởng của quá trình cấp đông, bảo quản lạnh đông và rã đông lên bột nhào bánh mì và chất lượng bánh mì
• 1.4.1.2. Ảnh hưởng của các phụ gia lên bột nhào lạnh đông
• 1.4.1.3. Ảnh hưởng của các nguyên liệu lên bột nhào lạnh đông
• 1.4.1.4. Nghiên cứu cải thiện quy trình làm bột nhào
• 1.4.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
• 2. CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Nguyên liệu chính
• 2.2. Phụ gia nghiên cứu
• 2.3. HOÁ CHẤT, THIẾT BỊ, DỤNG CỤ
• 2.3.1. Thiết bị phục vụ nghiên cứu
• 2.4. SƠ ĐỒ NGHIÊN CỨU TỔNG QUÁT
• 2.5. BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM
• 2.5.1. Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất bánh mì từ bột nhào lạnh đông
• 2.5.2. Mô tả thí nghiệm
• 2.6. CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH
• 2.6.1. Các phương pháp phân tích vật lý
• 2.6.1.1. Phương pháp đo thể tích bánh mì
• 2.6.1.2. Phương pháp đo đường kính, chiều cao, khối lượng bánh mì
• 2.6.1.3. Xác định độ ẩm của bột mì hoặc ruột bánh mì
• 2.6.1.4. Phương pháp đo độ xốp bánh mì
• 2.6.1.5. Phương pháp đo độ cứng ruột bánh mì
• 2.6.1.6. Phương pháp đo hàm lượng tro toàn phần
• 2.6.1.7. Phương pháp xác định đặc tính hút nước và đặc tính lưu biến bằng Farinograph
• 2.6.1.8. Phương pháp xác định đặc tính lưu biến bằng Extensograph
• 2.6.1.9. Xác định hàm lượng gluten ướt
• 2.6.1.10. Xác định chỉ số gluten
• 2.6.1.11. Xác định hình ảnh vi cấu trúc của bột nhào bằng kính hiển vi điện tử quét SEM (Scanning Electron Microscopy)
• 2.6.1.12. Xác định phần trăm khối lượng dịch thoát bột nhào
• 2.6.2. Phương pháp hóa học - xác định độ acid của bánh mì
• 2.6.3. Phương pháp phân tích vi sinh
• 2.6.4. Phương pháp phân tích cảm quan
• 2.6.5. Phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm
• 2.6.6. Phương pháp quy hoạch thực nghiệm và tối ưu hoá
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. ĐÁNH GIÁ SỰ PHÙ HỢP CỦA NGUYÊN LIỆU BỘT MÌ CHO SẢN XUẤT BỘT NHÀO LẠNH ĐÔNG
• 3.2. KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA THỜI GIAN LÊN MEN SƠ BỘ
• 3.2.1. Ảnh hưởng của thời gian lên men sơ bộ đến số lượng nấm men
• 3.2.2. Ảnh hưởng của thời gian lên men sơ bộ đến thể tích bánh mì
• 3.2.3. Ảnh hưởng của thời gian lên men sơ bộ đến độ xốp bánh mì
• 3.3. ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA CÁC LOẠI PHỤ GIA VÀ XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC TỔ HỢP PHỤ GIA TỐI ƯU CHO BỘT NHÀO BÁNH MÌ LẠNH ĐÔNG
• 3.3.1. Xác định hàm lượng trehalose
• 3.3.2. Đánh giá hiệu quả và xác định hàm lượng sử dụng của các chất nhũ hóa
• 3.3.2.1. Khảo sát đặc tính lưu biến của bột mì khi bổ sung chất nhũ hóa
• 3.3.2.2. Ảnh hưởng của Sodium Stearoyl-2-Lactylate (SSL)
• 3.3.2.3. Ảnh hưởng của Glycerol Monostearate (GMS)
• 3.3.2.4. Ảnh hưởng của Sorbitan monostearate (E491)
• 3.3.2.5. Ảnh hưởng của Diacetyl Tartaric Acid Ester của Monoglyceride (DATEM)
• 3.3.2.6. So sánh hiệu quả các chất nhũ hoá ở hàm lượng thích hợp của mỗi chất
• 3.3.3. Đánh giá hiệu quả và xác định hàm lượng sử dụng của các loại chất keo
• 3.3.3.1. Khảo sát đặc tính lưu biến của bột mì khi bổ sung các loại chất keo
• 3.3.3.2. Ảnh hưởng của chất keo Carrageenan (CAR)
• 3.3.3.3. Ảnh hưởng của chất keo Guargum (GG)
• 3.3.3.4. Ảnh hưởng của chất keo Sodium alginate (SA)
• 3.3.3.5. Ảnh hưởng của chất keo Carboxymethyl Cellulose (CMC)
• 3.3.3.6. Ảnh hưởng của chất keo Hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC)
• 3.3.3.7. So sánh hiệu quả các chất keo ở hàm lượng thích hợp của mỗi chất
• 3.3.4. Đánh giá hiệu quả và xác định hàm lượng sử dụng các loại enzyme
• 3.3.4.1. Khảo sát đặc tính lưu biến của bột mì khi bổ sung các loại enzyme
• 3.3.4.2. Ảnh hưởng của enzyme transglutaminase (TG)
• 3.3.4.3. Ảnh hưởng của enzyme glucose oxydase (GOX)
• 3.3.4.4. Ảnh hưởng của enzyme xylanase (XYL)
• 3.3.4.5. Ảnh hưởng của enzyme lipase (LP)
• 3.3.4.6. Ảnh hưởng của enzyme hemicellulase (HC)
• 3.3.4.7. So sánh hiệu quả của các enzyme ở hàm lượng thích hợp của chúng
• 3.3.5. Đánh giá lựa chọn phụ gia để phát triển công thức tổ hợp phụ gia cho bột nhào lạnh đông định hướng ứng dụng làm bánh mì
• 3.3.6. Đánh giá tác dụng tương hỗ của các loại phụ gia
• 3.3.6.1. Phân tích tác động tương hỗ của các phụ gia trong các tổ hợp hai phụ gia
• 3.3.6.2. Phân tích tác động tương hỗ khi sử dụng tổ hợp 3 phụ gia
• 3.3.6.3. Phân tích tác động tương hỗ khi kết hợp sử dụng tổ hợp 4 phụ gia với nhau từ tổ hợp 3 phụ gia
• 3.3.7. Xác định thành phần tối ưu của tổ hợp 3 phụ gia: HPMC, DATEM, GOX
• 3.4. KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA HÀM LƯỢNG MEN TƯƠI SỬ DỤNG
• 3.4.1. Ảnh hưởng của hàm lượng men sử dụng đến số lượng và tỉ lệ phần trăm nấm men sống sót
• 3.4.2. Ảnh hưởng của hàm lượng men tươi đến thể tích bánh mì
• 3.5. KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA PHƯƠNG PHÁP RÃ ĐÔNG
• 3.6. ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG BÁNH MÌ SẢN XUẤT THEO QUY TRÌNH CẢI TIẾN VÀ SỰ THOÁI HOÁ CỦA SẢN PHẨM
• 3.6.1. Đánh giá sự thoái hóa của bánh mì làm từ bột nhào lạnh đông có công thức phụ gia tối ưu
• 3.6.1.1. Đánh giá sự thay đổi về thể tích bánh
• 3.6.1.2. Đánh giá sự thay đổi về độ xốp bánh
• 3.6.1.3. Đánh giá sự thay đổi về độ cứng của bánh
• 3.6.2. Khảo sát lượng dịch thoát ra từ bột nhào lạnh đông
• 3.6.3. Ảnh vi cấu trúc bột nhào lạnh đông (SEM)
• 3.7. ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG KẾT QUẢ CẢI TIẾN CÔNG THỨC VÀ QUY TRÌNH TRONG SẢN XUẤT BÁNH MÌ BAGUETTE VÀ BÁNH MÌ HAMBURGER
• 3.7.1. Kết quả kiểm tra thể tích và đánh giá cảm quan bánh mì Baguette
• 3.7.2. Kết quả kiểm tra thể tích và đánh giá cảm quan bánh mì Hamburger
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• Những đóng góp mới của luận án
• Kiến nghị và những nghiên cứu tiếp theo
• CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu

Bánh mì là một trong những sản phẩm thực phẩm phổ biến nhất trên toàn thế giới. Quy trình sản xuất bánh mì từ bột nhào lạnh đông đã trở thành một xu hướng mới, giúp tiết kiệm thời gian và công sức cho người tiêu dùng. Tuy nhiên, chất lượng của bột và bánh mì thành phẩm phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm quy trình sản xuất, thành phần nguyên liệu và các yếu tố ảnh hưởng khác. Nghiên cứu này nhằm mục đích đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng bột nhào lạnh đông, từ đó tìm ra giải pháp cải thiện chất lượng sản phẩm.

1.1. Tầm quan trọng của nghiên cứu

Nghiên cứu này không chỉ có ý nghĩa khoa học mà còn mang lại giá trị thực tiễn cho ngành công nghiệp thực phẩm. Việc cải thiện chất lượng bột nhào lạnh đông sẽ giúp nâng cao chất lượng bánh mì, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng. Hơn nữa, nghiên cứu cũng sẽ cung cấp thông tin hữu ích cho các nhà sản xuất trong việc tối ưu hóa quy trình sản xuất và lựa chọn nguyên liệu phù hợp.

II. Quy trình sản xuất bột nhào lạnh đông

Quy trình sản xuất bột nhào lạnh đông bao gồm nhiều bước quan trọng, từ việc chọn lựa nguyên liệu đến quá trình lạnh đông và bảo quản. Các thành phần chính của bột bao gồm bột mì, nước, muối và men. Sau khi nhào trộn, bột sẽ được định hình và đưa vào lạnh đông. Quá trình này giúp bảo quản bột trong thời gian dài mà không làm giảm chất lượng. Tuy nhiên, việc bảo quản bột trong điều kiện lạnh đông cũng có thể ảnh hưởng đến hoạt tính của men và cấu trúc gluten trong bột.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến quy trình

Nhiệt độ và thời gian bảo quản là hai yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng bột. Nghiên cứu cho thấy, nếu nhiệt độ quá thấp hoặc thời gian bảo quản quá dài, hoạt tính của men sẽ giảm, dẫn đến bánh mì thành phẩm có chất lượng kém. Ngược lại, nếu nhiệt độ và thời gian được kiểm soát hợp lý, chất lượng bánh mì có thể được cải thiện đáng kể.

III. Đánh giá chất lượng bột nhào lạnh đông

Chất lượng của bột nhào lạnh đông được đánh giá thông qua nhiều chỉ tiêu khác nhau, bao gồm độ ẩm, độ đàn hồi, và khả năng giữ khí. Các phương pháp phân tích như Farinograph và Extensograph được sử dụng để đo lường các chỉ tiêu này. Kết quả cho thấy, bột có chất lượng tốt sẽ có khả năng giữ khí tốt hơn, dẫn đến bánh mì có độ phồng và kết cấu tốt hơn. Việc sử dụng các phụ gia như trehalose và các chất nhũ hóa cũng góp phần cải thiện chất lượng bột.

3.1. Tác động của phụ gia đến chất lượng bột

Các phụ gia như Sodium Stearoyl Lactylate (SSL) và Hydroxypropyl Methyl Cellulose (HPMC) đã được chứng minh là có tác dụng tích cực đến chất lượng bột. Chúng giúp cải thiện khả năng giữ nước và độ đàn hồi của bột, từ đó nâng cao chất lượng bánh mì thành phẩm. Nghiên cứu cho thấy, việc bổ sung các phụ gia này vào bột nhào lạnh đông có thể làm tăng đáng kể độ phồng và độ mềm của bánh mì.

IV. Kết luận và khuyến nghị

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng, chất lượng bột nhào lạnh đông có thể được cải thiện thông qua việc kiểm soát các yếu tố như nhiệt độ, thời gian bảo quản, và việc sử dụng các phụ gia thích hợp. Để nâng cao chất lượng bánh mì, các nhà sản xuất nên chú trọng đến quy trình sản xuất và lựa chọn nguyên liệu. Hơn nữa, cần tiếp tục nghiên cứu để tìm ra các giải pháp tối ưu hơn cho quy trình sản xuất bánh mì từ bột nhào lạnh đông.

4.1. Đề xuất cho nghiên cứu tiếp theo

Cần có thêm các nghiên cứu sâu hơn về ảnh hưởng của các loại phụ gia khác nhau đến chất lượng bột và bánh mì. Ngoài ra, việc nghiên cứu các phương pháp mới trong quy trình sản xuất cũng sẽ giúp nâng cao chất lượng sản phẩm và đáp ứng nhu cầu của thị trường.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Luận án tiến sĩ kỹ thuật chuyên ngành Công nghệ thực phẩm (mã số: 9540101) của tác giả Hoàng Thị Thu, thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Đặng Minh Nhật và TS. Nguyễn Hoàng Dũng tại Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng năm 2024, mang tiêu đề: "Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của bột nhào lạnh đông và định hướng ứng dụng vào sản xuất bánh mì". Luận án tiếp cận theo hướng thực nghiệm định lượng kết hợp tối ưu hóa đa biến, giải quyết các thách thức kỹ thuật trong công nghệ sản xuất bột nhào bảo quản lạnh đông phục vụ ngành bánh nướng.

Trong bối cảnh hiện đại hóa sản xuất và phân phối thực phẩm, công nghệ bột nhào lạnh đông cho phép phân tách công đoạn tạo hình với công đoạn ủ và nướng bánh. Giải pháp này giúp các cơ sở sản xuất, chuỗi siêu thị, nhà hàng, khách sạn và hộ gia đình chuẩn hóa chất lượng, tiết kiệm nhân công tay nghề cao và linh hoạt cung cấp bánh mì tươi mới nướng. Tuy nhiên, quá trình cấp đông, trữ đông và rã đông làm suy giảm chất lượng bột nhào: tinh thể băng hình thành phá hủy liên kết màng gluten; tế bào nấm men bị giảm tỷ lệ sống sót và khả năng sinh khí CO₂; các hợp chất khử giải phóng từ men tự phân (như glutathione) làm đứt gãy cầu disulphide; hiện tượng tái phân bố ẩm và rỉ dịch làm bột nhào mất tính liên kết; bánh mì sau khi nướng bị giảm thể tích riêng, ruột bánh đặc cứng và thoái hóa nhanh do retrogradation của tinh bột.

Khoảng trống nghiên cứu được tác giả xác định là: các nghiên cứu trước đây trên thế giới và trong nước chủ yếu khảo sát riêng lẻ từng yếu tố công nghệ hoặc tác động của từng phụ gia đơn chất, thiếu tính hệ thống và chưa xây dựng được công thức tổ hợp phụ gia tối ưu đa thành phần có tác động tương hỗ nhằm bảo đảm chất lượng bột nhào và bánh mì trong thời gian bảo quản lạnh đông kéo dài (đến 2 tháng).

Mục tiêu chung của đề tài là cải tiến công nghệ sản xuất bột nhào lạnh đông định hướng ứng dụng làm bánh mì nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm. Các mục tiêu cụ thể gồm:

1. Đánh giá hiệu quả tác động của các loại phụ gia, từ đó xác định công thức tổ hợp phụ gia tối ưu cho bột nhào bánh mì lạnh đông.
2. Cải tiến một số yếu tố công nghệ sản xuất bột nhào lạnh đông và sản xuất bánh mì từ bột nhào lạnh đông.
3. Đánh giá khả năng ứng dụng những cải tiến về công thức phụ gia và công nghệ sản xuất bột nhào lạnh đông cho các sản phẩm bánh mì Baguette và bánh mì Hamburger.

Bốn nội dung nghiên cứu tương ứng được triển khai:

• Nội dung 1: Nghiên cứu cải thiện công thức phối trộn bột nhào (liều lượng men tươi, tối ưu hóa tổ hợp phụ gia gồm trehalose, chất nhũ hóa, chất keo hydrocolloid và enzyme).
• Nội dung 2: Nghiên cứu cải tiến quy trình công nghệ (thời gian lên men sơ bộ, phương pháp rã đông).
• Nội dung 3: Đánh giá hiệu quả của các cải tiến về công thức và quy trình lên tính chất lưu biến, vi cấu trúc bột nhào và sự thoái hóa của bánh mì sau nướng.
• Nội dung 4: Ứng dụng công thức và quy trình cải tiến vào sản xuất bánh mì Baguette và bánh mì Hamburger.

Đối tượng nghiên cứu là bột nhào lạnh đông chế biến từ bột mì chuyên dụng kết hợp men tươi, phụ gia và các sản phẩm bánh mì nướng (Baguette, Hamburger). Phạm vi thực nghiệm tập trung vào quy trình cấp đông chậm (-26°C trong 2–3 giờ), bảo quản lạnh đông ở -20°C với thời gian theo dõi đến 2 tháng (8 tuần), theo dõi sự thoái hóa chất lượng bánh mì thành phẩm trong 0–3 ngày sau nướng.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Luận án tổng quan 121 công trình khoa học trong và ngoài nước, hệ thống hóa lịch sử công nghệ bột nhào lạnh đông từ thập niên 1950, phổ biến từ thập niên 1970 và hiện chiếm phân khúc lớn thứ ba trong ngành công nghiệp làm bánh.

Nhóm vấn đề nghiên cứu	Tác giả, công trình và năm công bố	Phát hiện chính được luận án trích dẫn
Vi cấu trúc và tinh thể băng	Berglund et al. (1991)	Sau 24 giờ ở -23°C hạt tinh bột còn nguyên trong màng gluten; sau 24 tuần các tinh thể băng làm hạt tinh bột tách rời màng protein.
Tốc độ làm lạnh và hoạt tính men	Havet et al. (2000); Ban et al. (2016)	Tốc độ gió 3 m/s gây tổn hại men và màng gluten nhiều hơn tốc độ 1–2 m/s; nhiệt độ kết thúc làm lạnh thấp hơn -20°C làm tăng tỷ lệ chết của tế bào nấm men.
Cơ chế suy thoái chất lượng bột nhào	Selomulyo & Zhou (2006); Ribotta et al. (2003, 2023)	Hiện tượng tự phân của men giải phóng glutathione cắt đứt cầu disulphide; DATEM và guar gum cải thiện thể tích nhưng không triệt tiêu hoàn toàn tổn hại vi cấu trúc.
Lên men sơ bộ và cấp đông	Alain Le-Bail et al. (2008)	Giảm thời gian lên men sơ bộ (xuống 60 phút) kết hợp làm lạnh nhanh xuống -18°C giúp giảm tổn thất thể tích bánh.
Rã đông và biến đổi lưu biến	Seonkyeong Yang et al. (2020); Jingjie Yang et al. (2021, 2023)	Rã đông chậm trong tủ lạnh (4°C) giúp duy trì đặc tính lưu biến và thể tích bánh tốt hơn rã đông bằng vi sóng; vi sóng làm tăng độ cứng và phá hủy vi cấu trúc.
Tác động của chất keo (Hydrocolloid)	Matuda et al. (2008); Gharaie et al. (2015); Chen Xin et al. (2018); Salehi (2019); Zhu et al. (2021); Wu et al. (2022); Guan et al. (2023)	Xanthan gum, guar gum, CMC, HPMC, γ-PGA hạn chế sự di chuyển của nước tự do, giảm hàm lượng nước đóng băng, ổn định liên kết disulphide và cấu trúc bậc hai của gluten.
Tác động của chất nhũ hóa	Eduardo et al. (2014); Gaikwad et al. (2018); Rosell & Gómez (2007)	DATEM, SSL, GMS tạo phức với amylose và lipid, làm mềm ruột bánh, tăng độ bền chịu sốc cơ học của khung gluten.
Tác động của chất bảo vệ lạnh và enzyme	Gerald-Rodriguez et al. (2016); Moayedallaie et al. (2010); Steffolani et al. (2010)	Trehalose bảo vệ màng tế bào men; Glucose oxidase (GOX) xúc tác tạo cầu -S-S-; Xylanase cắt arabinoxylan; Lipase tạo phức lipid-protein.

Vị trí của luận án được xác định thông qua việc giải quyết các mâu thuẫn trong y văn về thời gian lên men sơ bộ, lựa chọn tốc độ cấp đông và phương pháp rã đông phù hợp, đồng thời lấp đầy khoảng trống về xây dựng công thức tối ưu hóa đa phụ gia có tính tương hỗ (nhũ hóa, hydrocolloid, enzyme) trên nền bột mì thực tế tại Việt Nam.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Luận án dựa trên cơ sở lý thuyết hóa sinh thực phẩm và cơ học lưu biến bột nhào:

• Cấu trúc protein lúa mì: Glutenin (trọng lượng phân tử cao, liên kết disulphide gian phân tử tạo tính đàn hồi) và Gliadin (trọng lượng phân tử thấp, liên kết nội phân tử tạo tính dẻo).
• Cơ chế đông tụ và tái kết tinh nước: Sự dịch chuyển từ nước liên kết sang nước tự do khi cấu trúc tế bào và mạng gluten bị tổn thương do tinh thể băng.
• Cơ chế tác động của phụ gia: Chất nhũ hóa (DATEM, SSL, GMS, E491) tương tác với amylose tạo phức xoắn ốc làm chậm retrogradation; Chất keo (HPMC, CMC, Carrageenan, Guargum, Sodium alginate) cạnh tranh liên kết nước tự do, tạo màng hydrocolloid bảo vệ bọt khí; Enzyme (Glucose oxidase - EC 1.1.3.4 oxy hóa nhóm thiol -SH thành liên kết disulphide -S-S-, Xylanase thủy phân pentosan không tan, Lipase biến tính lipid phân cực, Transglutaminase xúc tác liên kết chéo giữa glutamine và lysine); Trehalose đóng vai trò bảo vệ cấu trúc màng sinh học của tế bào nấm men.

Phương pháp thực nghiệm và kỹ thuật phân tích được chuẩn hóa bao gồm:

• Phương pháp phân tích vật lý và tính chất nướng: Đo thể tích bánh mì bằng phương pháp chiếm chỗ hạt cải; đo chiều cao, đường kính và khối lượng bánh; đo độ ẩm bột và ruột bánh; đo độ xốp ruột bánh; đo độ cứng ruột bánh; xác định tỷ lệ phần trăm khối lượng dịch thoát từ bột nhào rã đông; xác định độ acid bằng phương pháp chuẩn độ hóa học.
• Đánh giá đặc tính lưu biến: Sử dụng thiết bị Farinograph (đo độ hấp thụ nước, thời gian phát triển bột, độ ổn định, độ suy giảm) và thiết bị Extensograph (đo năng lượng biến dạng, độ bền kéo đứt Rmax, độ giãn dài E, tỷ số R/E và Rmax/E).
• Đánh giá protein và vi sinh: Xác định hàm lượng gluten ướt, chỉ số gluten (Gluten Index); đếm số lượng nấm men sống sót bằng kỹ thuật đếm khuẩn lạc (log CFU/g).
• Phân tích vi cấu trúc: Quan sát hình thái mạng gluten và hạt tinh bột bằng kính hiển vi điện tử quét SEM (Scanning Electron Microscopy) ở các mốc thời gian trữ đông.
• Phương pháp toán học và quy hoạch thực nghiệm: Bố trí thí nghiệm đa biến theo mô hình quy hoạch tâm phức hợp (Central Composite Design – CCD) để xác định hàm mục tiêu cực đại thể tích bánh; phân tích phương sai ANOVA xử lý dữ liệu và kiểm định ý nghĩa thống kê; đánh giá cảm quan thị hiếu người tiêu dùng.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan tài liệu (44 trang)

Chương 1 hệ thống hóa cơ sở khoa học của công nghệ sản xuất bột nhào bánh mì lạnh đông. Tác giả đối chiếu sơ đồ công nghệ bánh mì truyền thống và bánh mì từ bột nhào lạnh đông, phân tích các mắt xích công nghệ: nhào trộn, chia - tạo hình, lên men sơ bộ, cấp đông, bảo quản đông, rã đông, ủ bột và nướng bánh.

Chương này tập trung phân tích 5 thách thức kỹ thuật cốt lõi:

1. Sự suy giảm độ mạnh của bột nhào do tinh thể băng làm đứt gãy mạng glutenin và tác động khử của glutathione từ tế bào nấm men tự phân.
2. Sự hư hỏng cấu trúc vi mô qua hình ảnh SEM, ghi nhận hạt tinh bột bị tách rời khỏi màng protein và sự gia tăng các khoảng trống có góc cạnh của tinh thể đá.
3. Sự suy giảm tỷ lệ sống sót và khả năng sinh khí CO₂ của nấm men Saccharomyces cerevisiae trong điều kiện áp suất thẩm thấu tăng khi nước đóng băng.
4. Chất lượng bánh sau nướng bị sụt giảm thể tích, ruột bánh thô ráp và vỏ bánh dày.
5. Hiện tượng thoái hóa bánh mì diễn ra nhanh chóng sau nướng do mất ẩm và sự tái kết tinh của amylose cùng amylopectin ở dải nhiệt độ bảo quản.

Chương 1 cũng tổng thuật chi tiết vai trò của các nguyên liệu chính (bột mì có hàm lượng protein 11–14%, nước, men tươi liều lượng 4–6%, muối 1,5–2%, đường 3–6%, shortening 0,7–1%) và cơ chế tác dụng của 4 nhóm phụ gia: chất nhũ hóa, hydrocolloid, enzyme và chất bảo vệ lạnh trehalose.

Chương 2: Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu (18 trang)

Chương 2 mô tả chi tiết nguồn gốc nguyên liệu, hóa chất, danh mục thiết bị và các quy trình phân tích. Nguyên liệu gồm bột mì thương mại chuyên dụng làm bánh mì, men tươi nguyên chất (bảo quản 2 tuần), đường tinh luyện, muối ăn, shortening.

Danh mục phụ gia nghiên cứu gồm:

• Trehalose.
• Chất nhũ hóa: Sodium Stearoyl-2-Lactylate (SSL), Glycerol Monostearate (GMS), Sorbitan monostearate (E491), Diacetyl Tartaric Acid Ester của Monoglyceride (DATEM).
• Chất keo: Carrageenan (CAR), Guargum (GG), Sodium alginate (SA), Carboxymethyl Cellulose (CMC), Hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC).
• Enzyme: Transglutaminase (TG), Glucose oxidase (GOX), Xylanase (XYL), Lipase (LP), Hemicellulase (HC).

Chương 2 thiết lập quy trình thực nghiệm tổng quát:

• Nhào trộn bột mì cùng nước, men tươi, phụ gia đơn chất hoặc tổ hợp.
• Chia bột và vê tạo hình.
• Lên men sơ bộ ở các khoảng thời gian khảo sát.
• Cấp đông chậm trong tủ đông ở nhiệt độ -26°C trong 2–3 giờ cho đến khi tâm đạt -20°C.
• Đóng gói trong bao polyetylen và bảo quản ở -20°C trong các khoảng thời gian từ 1 ngày đến 2 tháng.
• Rã đông (khảo sát rã đông chậm ở 4°C, rã đông môi trường 20°C, tủ ủ 30°C và rã đông vi sóng).
• Ủ bột đến độ nở yêu cầu và nướng bánh.

Chương này trình bày chi tiết các công thức toán học tính toán thể tích riêng, độ xốp, độ cứng, độ acid, phương pháp đếm log(CFU) nấm men, nguyên lý đo Farinograph, Extensograph, quy trình chuẩn bị mẫu soi kính SEM và ma trận quy hoạch thực nghiệm tâm phức hợp cho 3 yếu tố phụ gia.

Chương 3: Kết quả và thảo luận (76 trang)

Chương 3 trình bày toàn bộ số liệu thực nghiệm qua 41 bảng số liệu và 53 đồ thị, hình ảnh. Các kết quả chính gồm:

1. Đánh giá nguyên liệu bột mì và thời gian lên men sơ bộ:

• Bột mì nguyên liệu đạt các chỉ số hóa lý phù hợp làm bột nhào lạnh đông với hàm lượng protein và gluten ướt cao, chỉ số Gluten Index đạt yêu cầu chịu lực.
• Khảo sát thời gian lên men sơ bộ: Việc lên men sơ bộ ngắn trước khi cấp đông giúp sinh khối men bước đầu thích nghi, tuy nhiên thời gian lên men kéo dài sẽ khiến mạng gluten bị giãn nở sớm và dễ bị tinh thể băng phá hủy. Luận án xác định thời gian lên men sơ bộ ngắn thích hợp nhằm bảo đảm số lượng nấm men sống sót, thể tích và độ xốp tối ưu cho bánh mì sau bảo quản lạnh đông.

2. Khảo sát hiệu quả của các phụ gia đơn chất:

• Trehalose: Bổ sung trehalose giúp tăng tỷ lệ sống sót của tế bào nấm men và duy trì thể tích bánh qua các mốc bảo quản.
• Chất nhũ hóa: Cả 4 loại chất nhũ hóa (SSL, GMS, E491, DATEM) đều cải thiện tính chất lưu biến của bột mì và tăng thể tích bánh so với mẫu đối chứng không bổ sung. Trong đó, DATEM thể hiện hiệu quả vượt trội trong việc củng cố độ bền kéo của khung gluten trên Extensograph và duy trì độ mềm xốp của ruột bánh.
• Chất keo (Hydrocolloids): Trong 5 loại chất keo khảo sát (CAR, GG, SA, CMC, HPMC), HPMC cho kết quả lưu biến và thể tích bánh cao nhất sau 2 tháng bảo quản đông nhờ khả năng giữ nước tự do và tạo mạng gel nhiệt thuận nghịch bảo vệ thành bọt khí.
• Enzyme: Khảo sát 5 loại enzyme (TG, GOX, XYL, LP, HC) cho thấy GOX có hiệu quả củng cố màng gluten mạnh nhất thông qua phản ứng oxy hóa hình thành liên kết disulphide, hạn chế tối đa sự đứt gãy mạng protein do tinh thể đá.

3. Đánh giá tác dụng tương hỗ và tối ưu hóa tổ hợp phụ gia:

• Phân tích tương hỗ trong các tổ hợp 2 phụ gia, 3 phụ gia và 4 phụ gia: Kết quả chỉ ra rằng việc kết hợp ngẫu nhiên nhiều phụ gia không phải lúc nào cũng mang lại hiệu quả cộng gộp mà có thể gây ức chế (ví dụ một số enzyme liều cao làm bột quá đanh cứng). Luận án xác định tổ hợp 3 phụ gia có tác dụng tương hỗ cao nhất gồm: HPMC (chất keo), DATEM (chất nhũ hóa) và GOX (enzyme oxy hóa).
• Tối ưu hóa tổ hợp 3 phụ gia bằng phương pháp quy hoạch tâm phức hợp (CCD):

$$\text{Mô hình hồi quy đa thức bậc hai mô tả hàm mục tiêu thể tích bánh } Y = f(\text{HPMC}, \text{DATEM}, \text{GOX})$$

Phân tích phương sai (ANOVA) khẳng định mô hình có ý nghĩa thống kê cao ($p < 0,05$), hệ số tương quan phù hợp. Đồ thị bề mặt đáp ứng xác định được điểm cực đại của thể tích bánh mì làm từ bột nhào sau 2 tháng bảo quản lạnh đông.

4. Khảo sát hàm lượng men tươi và phương pháp rã đông:

• Hàm lượng men tươi: Cần tăng liều lượng men tươi so với bánh mì truyền thống để bù đắp lượng tế bào nấm men bị bất hoạt sau 2 tháng trữ đông.
• Phương pháp rã đông: Rã đông chậm trong tủ lạnh ở 4°C mang lại sự tái hydrat hóa đồng đều cho mạng gluten, giữ tỷ lệ sống của men cao nhất và giúp bánh nở xốp tốt hơn so với rã đông nhanh bằng vi sóng hay nhiệt độ cao.

5. Đánh giá sự thoái hóa và vi cấu trúc SEM:

• Mẫu bột nhào sử dụng tổ hợp phụ gia tối ưu (HPMC + DATEM + GOX) sau 2 tháng trữ đông có lượng dịch thoát khi rã đông thấp hơn rõ rệt so với mẫu trắng.
• Ảnh SEM cho thấy màng gluten ở mẫu tối ưu vẫn duy trì được tính liên tục, bao bọc hạt tinh bột tốt hơn, ít xuất hiện vết nứt gãy và lỗ rỗng góc cạnh lớn.
• Bánh mì sau khi nướng từ bột nhào tối ưu duy trì độ xốp, hạn chế tăng độ cứng ruột bánh qua 0–3 ngày bảo quản sau nướng.

6. Ứng dụng sản xuất bánh mì Baguette và bánh mì Hamburger:

• Ứng dụng quy trình và công thức tối ưu vào sản xuất thực tế bánh mì Baguette và Hamburger.
• Kết quả kiểm tra thể tích và phân tích ANOVA điểm thị hiếu cảm quan (màu sắc vỏ, cấu trúc ruột, độ mềm, mùi vị) qua các mốc bảo quản lạnh đông 1 ngày đến 2 tháng cho thấy sản phẩm đạt độ chấp nhận cao của người tiêu dùng, không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê so với sản phẩm làm từ bột nhào tươi truyền thống.

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp mới về mặt khoa học (lý luận)

1. Luận án làm sáng tỏ một cách có hệ thống vai trò của công đoạn lên men sơ bộ ngắn và phương pháp rã đông chậm ở 4°C đối với việc duy trì sức sống của tế bào nấm men và độ bền vững của mạng gluten trong bột nhào bảo quản lạnh đông.
2. Cung cấp dữ liệu thực nghiệm toàn diện về đặc tính lưu biến (Farinograph, Extensograph) và tương tác tương hỗ giữa các nhóm phụ gia chức năng (chất nhũ hóa DATEM, chất keo HPMC, enzyme Glucose oxidase, trehalose) khi phối hợp trong hệ bột nhào lúa mì trữ đông.
3. Xây dựng thành công mô hình toán học thực nghiệm bằng phương pháp quy hoạch tâm phức hợp, định lượng hóa chính xác ảnh hưởng đồng thời của tổ hợp 3 phụ gia (HPMC, DATEM, GOX) đến thể tích bánh mì làm từ bột nhào sau 2 tháng bảo quản lạnh đông ở -20°C.
4. Bổ sung dẫn liệu vi cấu trúc hiển vi điện tử quét (SEM) giải thích cơ chế bảo vệ màng gluten, hạn chế rỉ dịch và làm chậm quá trình thoái hóa tinh bột sau nướng của tổ hợp phụ gia đề xuất.

Đóng góp mới về mặt thực tiễn

1. Xác lập công thức tổ hợp phụ gia tối ưu gồm HPMC, DATEM và GOX kết hợp tỷ lệ men tươi thích hợp, cho phép kéo dài thời gian bảo quản lạnh đông bột nhào đến 2 tháng mà vẫn đảm bảo chất lượng bánh mì thành phẩm.
2. Hoàn thiện quy trình công nghệ cải tiến sản xuất bột nhào lạnh đông (từ nhào trộn, tạo hình, lên men sơ bộ, cấp đông chậm -26°C, bảo quản -20°C, rã đông 4°C đến nướng bánh).
3. Ứng dụng thành công công thức và quy trình cải tiến vào sản xuất hai dòng sản phẩm thương mại phổ biến là bánh mì Baguette và bánh mì Hamburger, tạo cơ sở kỹ thuật chuyển giao công nghệ cho các cơ sở sản xuất bánh mì công nghiệp và chuỗi dịch vụ ẩm thực tại Việt Nam.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của đề tài

• Nghiên cứu tập trung khảo sát trên men tươi, chưa mở rộng so sánh chuyên sâu với các dạng men khô thương phẩm hoặc men kem trong cùng hệ điều kiện tối ưu.
• Thời gian theo dõi bảo quản lạnh đông thực nghiệm được giới hạn ở mốc 2 tháng (8 tuần) ở nhiệt độ -20°C.
• Phạm vi ứng dụng thực tế tập trung vào hai dòng sản phẩm bánh mì trắng chủ lực (Baguette và Hamburger), chưa mở rộng trên các hệ bột nhào giàu chất béo, đường cao hoặc phối trộn bột ngũ cốc nguyên cám.

Hướng nghiên cứu tiếp theo

• Khảo sát kéo dài thời gian bảo quản lạnh đông của bột nhào trên 2 tháng (3–6 tháng) và đánh giá độ ổn định của tổ hợp phụ gia theo các chu kỳ đóng băng - tan băng lặp lại.
• Nghiên cứu ứng dụng tổ hợp phụ gia HPMC, DATEM, GOX trên các dòng sản phẩm bánh ngọt lên men, bánh mì sandwich và các loại bánh mì sử dụng bột ngũ cốc địa phương.
• Thử nghiệm các công nghệ hỗ trợ cấp đông mới (như cấp đông có hỗ trợ siêu âm hoặc từ trường) kết hợp với công thức phụ gia tối ưu của luận án.

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu tham khảo có giá trị học thuật và ứng dụng thực tiễn cao:

• Đối với nghiên cứu sinh, học viên cao học và giảng viên ngành Công nghệ thực phẩm, Kỹ thuật sinh học: Cung cấp phương pháp luận nghiên cứu hoàn chỉnh về lưu biến thực phẩm, kỹ thuật phân tích Farinograph/Extensograph, phân tích SEM và phương pháp quy hoạch thực nghiệm tối ưu hóa đa biến (CCD - ANOVA).
• Đối với các kỹ sư R&D, cán bộ kỹ thuật tại các nhà máy chế biến thực phẩm, doanh nghiệp sản xuất bánh nướng công nghiệp: Cung cấp công thức định lượng cụ thể của tổ hợp phụ gia (HPMC, DATEM, GOX), thông số công nghệ cấp đông - rã đông và giải pháp khắc phục triệt để hiện tượng rỉ dịch, thoái hóa bánh mì.
• Đối với hệ thống chuỗi siêu thị, cửa hàng tiện lợi, khách sạn, nhà hàng: Cung cấp quy trình vận hành sản xuất bánh mì tươi từ bột nhào lạnh đông dự trữ sẵn, tối ưu hóa chi phí vận hành và chuẩn hóa chất lượng sản phẩm.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao bột nhào lạnh đông bảo quản lâu ngày thường làm giảm thể tích và tăng độ cứng của bánh mì sau khi nướng? Quá trình kết tinh và tái kết tinh của nước tạo thành các tinh thể băng sắc nhọn phá vỡ cơ học màng protein glutenin và gliadin. Đồng thời, tế bào nấm men bị chết và tự phân giải phóng chất khử glutathione làm đứt gãy cầu disulphide (-S-S-), khiến mạng gluten yếu đi và giảm khả năng giữ khí CO₂. Bên cạnh đó, sau khi nướng, hiện tượng mất ẩm và sự tái kết tinh (retrogradation) của amylose/amylopectin diễn ra nhanh hơn ở bánh mì từ bột lạnh đông khiến ruột bánh bị cứng đặc.

2. Tổ hợp phụ gia nào được luận án lựa chọn tối ưu hóa và vai trò của từng thành phần là gì? Luận án lựa chọn tổ hợp 3 phụ gia gồm:

• HPMC (chất keo hydrocolloid): Giữ nước tự do, giảm lượng nước đóng băng và tạo màng bảo vệ thành bọt khí trong quá trình nướng.
• DATEM (chất nhũ hóa): Tương tác với protein gluten và tạo phức với tinh bột, củng cố độ bền kéo của màng bột nhào và làm chậm quá trình cứng ruột bánh.
• Glucose oxidase - GOX (enzyme): Xúc tác phản ứng oxy hóa các nhóm thiol (-SH) thành liên kết disulphide (-S-S-), làm đanh chắc và phục hồi mạng lưới liên kết protein bị tổn thương do lạnh đông.

3. Luận án đã lựa chọn chế độ cấp đông và phương pháp rã đông nào để hạn chế hư hỏng bột nhào? Luận án lựa chọn phương pháp cấp đông chậm trong tủ đông ở -26°C trong thời gian 2–3 giờ đến khi tâm đạt -20°C, sau đó bảo quản ở -20°C. Đối với quá trình rã đông, luận án xác định phương pháp rã đông chậm trong tủ lạnh ở 4°C mang lại hiệu quả tốt nhất, giúp tái hydrat hóa từ từ mạng gluten, giảm lượng dịch rỉ và bảo vệ tỷ lệ sống sót của nấm men cao hơn so với rã đông nhanh bằng vi sóng.

4. Cơ chế tác động của enzyme Glucose oxidase (GOX) lên cấu trúc bột nhào lạnh đông được giải thích như thế nào? Enzyme GOX xúc tác phản ứng oxy hóa $\alpha$-D-glucose thành $\alpha$-D-gluconolactone và sinh ra hydro peroxide ($H_2O_2$). $H_2O_2$ đóng vai trò là tác nhân oxy hóa chuyển đổi các nhóm thiol tự do (-SH) của acid amin cysteine trong phân tử gluten thành các cầu disulphide (-S-S-) liên phân tử. Nhờ đó, các chuỗi polypeptide liên kết chéo thành mạng lưới ba chiều bền vững hơn, bù đắp sự đứt gãy do tinh thể đá và hạn chế tác động khử của glutathione.

5. Kết quả ứng dụng công thức và quy trình cải tiến trên sản phẩm bánh mì Baguette và Hamburger đạt được như thế nào? Bánh mì Baguette và Hamburger sản xuất từ bột nhào bảo quản lạnh đông 2 tháng theo công thức tối ưu (HPMC + DATEM + GOX) đạt thể tích riêng tương đương mẫu làm từ bột tươi. Phân tích phương sai ANOVA điểm đánh giá cảm quan thị hiếu người tiêu dùng về màu sắc vỏ, độ giòn, độ xốp ruột và mùi vị cho thấy không có sự khác biệt mang ý nghĩa thống kê ($p > 0,05$) so với bánh mì sản xuất theo phương pháp truyền thống.

Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Hoàng Thị Thu đã giải quyết thành công các vấn đề kỹ thuật trọng tâm trong công nghệ sản xuất bột nhào bánh mì lạnh đông. Bằng việc kết hợp đánh giá lưu biến học, vi cấu trúc SEM và quy hoạch thực nghiệm tâm phức hợp, tác giả đã xây dựng thành công công thức tổ hợp phụ gia tối ưu gồm HPMC, DATEM và Glucose oxidase, kết hợp chế độ lên men sơ bộ ngắn và rã đông ở 4°C. Kết quả nghiên cứu cho phép duy trì chất lượng bột nhào lưu trữ ở -20°C trong 2 tháng và ứng dụng sản xuất hiệu quả bánh mì Baguette và Hamburger đạt tiêu chuẩn thương phẩm cao. Công trình đóng góp cơ sở dữ liệu thực nghiệm có giá trị khoa học và cung cấp giải pháp công nghệ sẵn sàng ứng dụng cho ngành công nghiệp chế biến bột và bánh nướng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đ¾I HàC ĐÀ NÀNG TR¯äNG Đ¾I HâC BÁCH KHOA Ā ÿ HOÀNG THà THU NGHIÊN CĄU MàT Sà Y¾U Tà ÀNH H¯æNG Đ¾N CHÂT L¯þNG CĂA BàT NHÀO L¾NH ĐÔNG VÀ ĐàNH H¯âNG ĄNG DĀNG VÀO SÀN XUÂT BÁNH MÌ LUÊN ÁN TI¾N S) KĀ THUÊT ĐÀ NẴNG - 2024 Đ¾I HàC ĐÀ NÀNG TR¯äNG Đ¾I HâC BÁCH KHOA Ā ÿ HOÀNG THà THU NGHIÊN CĄU MàT Sà Y¾U Tà ÀNH H¯æNG Đ¾N CHÂT L¯þNG CĂA BàT NHÀO L¾NH ĐÔNG VÀ ĐàNH H¯âNG ĄNG DĀNG VÀO SÀN XUÂT BÁNH MÌ Chuyên ngành: Công nghã thčc phÇm Mã sá: 9540101 LUÊN ÁN TI¾N S) KĀ THUÊT NG¯äI H¯âNG DÈN KHOA HâC 1.TS Đ¾NG MINH NHÊT 2.TS NGUYàN HOÀNG DiNG ĐÀ NẴNG - 2024 LäI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quÁ nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Việc tham khÁo các nguồn tài liệu đã được trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khÁo đúng quy định. Ngưßi cam đoan Hoàng Thị Thu i MĀC LĀC Đ¾I HâC ĐÀ NẴNG.

II DANH MĀC CHĊ VÀ KÝ HIâU VI¾T TÌT. VIII DANH MĀC CÁC BÀNG. LÝ DO CHâN ĐÀ TÀI. NàI DUNG NGHIÊN CĄU.

Ý NGH)A KHOA HâC VÀ THČC TIàN CĂA ĐÀ TÀI. CÂU TRÚC CĂA LUÊN ÁN. 5 TäNG QUAN TÀI LIâU. CÔNG NGHâ SÀN XUÂT BàT NHÀO BÁNH MÌ L¾NH ĐÔNG.

Lßch sử phát trián và trián váng. Quy trình công nghá sÁn xuÃt bánh mì truyßn tháng và bánh mì từ bát nhào l¿nh đông. Những thách thąc khi sÁn xuÃt bánh mì từ bát nhào l¿nh đông. Sự suy giÁm đá m¿nh căa bát nhào.

Sự h° hßng cÃu trúc căa bát nhào. Sự sáng sót căa nÃm men và khÁ năng sinh khí. ChÃt l°ÿng căa bánh mì sau khi n°ãng. ChÃt l°ÿng căa bánh mì khi bÁo quÁn.

VAI TRÒ CĂA CÁC THÀNH PHÄN NGUYÊN LIâU LÊN CHÂT L¯þNG CĂA BÁNH MÌ TĆ BàT NHÀO L¾NH ĐÔNG. CÁC CHÂT PHĀ GIA. Natri stearoyl-2-lactylat (SSL 3 E482). Nhóm chÃt keo (hydrocolloids).

Hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC):. TÌNH HÌNH NGHIÊN CĄU TRONG N¯âC VÀ TH¾ GIâI VÀ CÔNG NGHâ BàT NHÀO BÁNH MÌ L¾NH ĐÔNG. Tổng quan các nghiên cąu trên thÁ giãi. Ành h°áng căa quá trình cÃp đông, bÁo quÁn l¿nh đông và rã đông lên bát nhào bánh mì và chÃt l°ÿng bánh mì.

Ành h°áng căa các phā gia lên bát nhào l¿nh đông. Ành h°áng căa các nguyên liáu lên bát nhào l¿nh đông. Nghiên cąu cÁi thián quy trình làm bát nhào. Tình hình nghiên cąu trong n°ãc.

49 NGUYÊN LIâU VÀ PH¯¡NG PHÁP NGHIÊN CĄU. Nguyên liệu chính. Phụ gia nghiên cứu. HOÁ CHÂT, THI¾T Bà, DĀNG CĀ.

Thiết bị phục vụ nghiên cứu. S¡ Đâ NGHIÊN CĄU TäNG QUÁT. Bà TRÍ THÍ NGHIâM. S¢ đồ quy trình công nghá sÁn xuÃt bánh mì từ bát nhào l¿nh đông.

Mô tÁ thí nghiám. CÁC PH¯¡NG PHÁP PHÂN TÍCH. Các ph°¢ng pháp phân tích vÁt lý. Ph°¢ng pháp đo thá tích bánh mì.

Ph°¢ng pháp đo đ°ßng kính, chißu cao, khái l°ÿng bánh mì. Xác đßnh đá ẩm căa bát mì hoặc ruát bánh mì. Ph°¢ng pháp đo đá xáp bánh mì. Ph°¢ng pháp đo đá cąng ruát bánh mì.

Ph°¢ng pháp đo hàm l°ÿng tro toàn phần. Ph°¢ng pháp xác đßnh đặc tính hút n°ãc và đặc tính l°u biÁn bằng Farinograph. Ph°¢ng pháp xác đßnh đặc tính l°u biÁn bằng Extensograph. Xác đßnh hàm l°ÿng gluten °ãt.

Xác đßnh chỉ sá gluten. Xác đßnh hình Ánh vi cÃu trúc căa bát nhào bằng kính hián vi đián tử quét SEM (Scanning Electron Microscopy). Xác đßnh phần trăm khái l°ÿng dßch thoát bát nhào. Ph°¢ng pháp hóa hác - xác đßnh đá acid căa bánh mì.

Ph°¢ng pháp phân tích vi sinh. Ph°¢ng pháp phân tích cÁm quan. Ph°¢ng pháp xử lý sá liáu thực nghiám. Ph°¢ng pháp quy ho¿ch thực nghiám và tái °u hoá.

67 K¾T QUÀ VÀ THÀO LUÊN. ĐÁNH GIÁ SČ PHÙ HþP CĂA NGUYÊN LIâU BàT MÌ CHO SÀN XUÂT BàT NHÀO L¾NH ĐÔNG. KHÀO SÁT ÀNH H¯æNG CĂA THäI GIAN LÊN MEN S¡ Bà. Ành h°áng căa thßi gian lên men s¢ bá đÁn sá l°ÿng nÃm men.

Ành h°áng căa thßi gian lên men s¢ bá đÁn thá tích bánh mì. Ành h°áng căa thßi gian lên men s¢ bá đÁn đá xáp bánh mì. ĐÁNH GIÁ HIâU QUÀ CĂA CÁC LO¾I PHĀ GIA VÀ XÁC ĐàNH CÔNG THĄC Tä HþP PHĀ GIA TàI ¯U CHO BàT NHÀO BÁNH MÌ L¾NH ĐÔNG. Xác đßnh hàm l°ÿng trehalose.

Đánh giá hiáu quÁ và xác đßnh hàm l°ÿng sử dāng căa các chÃt nhũ hóa. KhÁo sát đặc tính l°u biÁn căa bát mì khi bổ sung chÃt nhũ hóa. Ành h°áng căa Sodium Stearoyl-2- Lactylate (SSL). Ành h°áng căa Glycerol Monostearate (GMS).

Ành h°áng căa Sorbitan monostearate (E491). Ành h°áng căa Diacetyl Tartaric Acid Ester căa Monoglyceride (DATEM). So sánh hiáu quÁ các chÃt nhũ hoá á hàm l°ÿng thích hÿp căa mßi chÃt. Đánh giá hiáu quÁ và xác đßnh hàm l°ÿng sử dāng căa các lo¿i chÃt keo.

KhÁo sát đặc tính l°u biÁn căa bát mì khi bổ sung các lo¿i chÃt keo. Ành h°áng căa chÃt keo Carrageenan (CAR). Ành h°áng căa chÃt keo Guargum (GG). Ành h°áng căa chÃt keo Sodium alginate (SA).

Ành h°áng căa chÃt keo Carboxymethyl Cellulose (CMC). Ành h°áng căa chÃt keo Hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC). So sánh hiáu quÁ các chÃt keo á hàm l°ÿng thích hÿp căa mßi chÃt 94 3. Đánh giá hiáu quÁ và xác đßnh hàm l°ÿng sử dāng các lo¿i enzyme.

KhÁo sát đặc tính l°u biÁn căa bát mì khi bổ sung các lo¿i enzyme 95 3. Ành h°áng căa enzyme transglutaminase (TG). Ành h°áng căa enzyme glucose oxydase (GOX). Ành h°áng căa enzyme xylanase (XYL).

Ành h°áng căa enzyme lipase (LP). Ành h°áng căa enzyme hemicellulase (HC). So sánh hiáu quÁ căa các enzyme á hàm l°ÿng thích hÿp căa chúng. Đánh giá lựa chán phā gia đá phát trián công thąc tổ hÿp phā gia cho bát nhào l¿nh đông đßnh h°ãng ąng dāng làm bánh mì.

Đánh giá tác dāng t°¢ng hß căa các lo¿i phā gia .1 Phân tích tác đáng t°¢ng hß căa các phā gia trong các tổ hÿp hai phā gia .2 Phân tích tác đáng t°¢ng hß khi sử dāng tổ hÿp 3 phā gia .3 Phân tích tác đáng t°¢ng hß khi kÁt hÿp sử dāng tổ hÿp 4 phā gia vãi nhau từ tổ hÿp 3 phā gia. Xác đßnh thành phần tái °u căa tổ hÿp 3 phā gia: HPMC, DATEM, GOX. KHÀO SÁT ÀNH H¯æNG CĂA HÀM L¯þNG MEN T¯¡I SĈ DĀNG. Ành h°áng căa hàm l°ÿng men sử dāng đÁn sá l°ÿng và tỉ lá phần trăm nÃm men sáng sót.

Ành h°áng căa hàm l°ÿng men t°¢i đÁn thá tích bánh mì. KHÀO SÁT ÀNH H¯æNG CĂA PH¯¡NG PHÁP Rà ĐÔNG. ĐÁNH GIÁ CHÂT L¯þNG BÁNH MÌ SÀN XUÂT THEO QUY TRÌNH CÀI TI¾N VÀ SČ THOÁI HOÁ CĂA SÀN PHÆM. Đánh giá sự thoái hóa căa bánh mì làm từ bát nhào l¿nh đông có công thąc phā gia tái °u.

Đánh giá sự thay đổi vß thá tích bánh. Đánh giá sự thay đổi vß đá xáp bánh. Đánh giá sự thay đổi vß đá cąng căa bánh. KhÁo sát l°ÿng dßch thoát ra từ bát nhào l¿nh đông.

Ành vi cÃu trúc bát nhào l¿nh đông (SEM). ĐÁNH GIÁ KHÀ NNG ĄNG DĀNG K¾T QUÀ CÀI TI¾N CÔNG THĄC VÀ QUY TRÌNH TRONG SÀN XUÂT BÁNH MÌ BAGUETTE VÀ BÁNH MÌ HAMBURGER. KÁt quÁ kiám tra thá tích và đánh giá cÁm quan bánh mì Baguette. KÁt quÁ kiám tra thá tích và đánh giá cÁm quan bánh mì Hamburger.

140 K¾T LUÊN VÀ KI¾N NGHà. NHĊNG ĐÓNG GÓP MâI CĂA LUÊN ÁN. KI¾N NGHà VÀ NHĊNG NGHIÊN CĄU TI¾P THEO. 144 CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HâC ĐÃ CÔNG Bà.

A TÀI LIâU THAM KHÀO. B vii DANH MĀC CHĊ VÀ KÝ HIâU VI¾T TÌT AFPs Antifreeze peptides BaAFP-1 Antifreeze protein obtained from barley BN Bát nhào BQLĐ BÁo quÁn l¿nh đông CAR Carageenan CFU Colony Forming Unit (đ¢n vß hình thành khuẩn l¿c) CMC Carboxymethyl cellulose CMCNa Carboxymethyl cellulose natri CSL Calci stearoyl lactylate DATEM Diacetyl Tartaric Acid Este căa Mono và Diglycerid ĐC Đái chąng ĐK Đ°ßng kính DS Degree of substitution E Extensibility (đá giãn dài) E491 Sorbitan mono stearate EHG Enzymatically hydrolyzed vital wheat gluten (Gluten thuỷ phân bằng protein) Extenso Extensograph F/T Freezing/Thawing (l¿nh đông /xÁ đông) Farino Farinograph FU Farinograph unit G’ Elastic modulus (Modul đàn hồi) G’’ Viscous modulus (Modul nhãt) GG Guargum GMS Glycerol Monostearate GOX Glucose oxidase HC Hemicellulase viii HPMC Hydroxypropyl methyl cellulose LĐ L¿nh đông LP Lipase NC Nghiên cąu NL Nguyên liáu bát mì nghiên cąu PG Phā gia PPHD Partial preheated dough (bát nhào đ°ÿc làm nóng tr°ãc mát phần) rCaAFP Recombinant carrot antifreeze protein Rm Resistance to extension (Max): Đá bßn tái đa RTE Ready-to-eat (sÁn sàng đá ăn) SA Sodium alginate SD Đá lách chuẩn SDS Sodium dodecylsulphate SEM ScaNLing electron microscopy (Kính hián vi đián tử quét) SSL Sodium stearoyl lactilate SX SÁn xuÃt TB Trung bình TCVN Tiêu chuẩn Viát Nam TG Trangslutaminase Tỉ sá R/E Resistance to extension (5cm)/Extensibility = Ratio Number 5cm Tỉ sá R/E tái đa Resistance to extension (Max)/Extensibility = Ratio Number max UAF Ultrasonic-assisted freezing (cÃp đông có hß trÿ siêu âm) V Thá tích WPI Whey protein isolate (protein phân lÁp từ váng sữa) XYL Xylanase ´-PGA Acid gamma-polyglutamic ix DANH MĀC CÁC BÀNG BÁng 2. Các phā gia sử dāng trong nghiên cąu. Các hoá chÃt sử dāng trong nghiên cąu.

Các nguyên liáu chuẩn bß. Hàm l°ÿng men cho 1 kg bát mì. Các chÃt keo và hàm l°ÿng sử dāng. Các enzyme và hàm l°ÿng sử dāng.

KÁt quÁ phân tích các chỉ tiêu hoá lý căa bát mì Nguyên liáu. Các thông sá Farinograph căa bát Nguyên liáu. Các thông sá Extensograph căa bát Nguyên liáu. L°ÿng nÃm men sáng trong BN trong quá trình BQLĐ (log(CFU)).

Tỷ lá sáng sót căa nÃm men so vãi m¿u 0 tuần (%). L°ÿng nÃm men sáng sót (log(CFU)) qua các giai đo¿n bÁo quÁn l¿nh đông á các mąc trehalose khác nhau. KÁt quÁ đo Farinograph bát mì vãi chÃt nhũ hoá. KÁt quÁ phép đo Extensograph bát mì (NL) bổ sung chÃt nhũ hoá.

KÁt quÁ đo Farinograph căa bát mì trán các lo¿i chÃt keo. KÁt quÁ đo Extensograph căa bát mì trán các lo¿i chÃt keo. Hàm l°ÿng chÃt keo thích hÿp cho từng mác thßi gian bÁo quÁn. Tổng hÿp kÁt quÁ đo Farinograph căa bát mì trán các lo¿i enzyme.

Tổng hÿp kÁt quÁ đo Extensograph bát mì bổ sung enzyme. Hàm l°ÿng enzyme tát nhÃt ąng cho từng mác thßi gian bÁo quÁn bát nhào l¿nh đông. L°ÿng phā gia sử dāng trong các nghiám thąc (cho 500 g bát mì) .