Luận văn Ứng dụng chitosan để cải thiện chất lượng và bảo quản bánh mì tươi

ịch acid loãng tạo thành dung dịch không màu, sánh, nhớt. - Chitosan không tan trong nước và rượu. Luận văn tốt nghiệp khóa 29 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 15 - Hai chỉ số quan trọng của chitosan là: + Mức độ deacetyl hóa (DD): là độ chuyển hóa chitin thành chitosan. Thông thường mức độ deacetyl hóa đạt khoảng 85 ÷ 95%. + Khối lượng phân tử trung bình (MW): nó được xác định qua độ nhớt của dung dịch chitosan và có giá trị biến đổi tùy theo mỗi loại chitosan. - Chitosan được phân loại dựa vào DD và MW. + Chitosan có MW thấp có màu vàng nhạt + Chitosan có MW cao có màu trắng - Chitosan không những có hoạt tính sinh học cao, độc tính thấp (LD50=16g/kg thể trọng) mà còn có khả năng hòa hợp trong cơ thể và khả năng tự phân hủy. Ngoài ra, chitosan còn có tác dụng làm giảm cholesterol và lipid máu, làm to vi động mạch và hạ huyết áp, điều trị thận mãn tính, chống rối loạn nội tiết, dùng để điều trị bệnh tiểu đường. Nhiều công trình đã công bố khả năng kháng đột biến, kích thích làm tăng cường hệ thống miễn dịch cơ thể, khôi phục bạch cầu, hạn chế sự phát triển các tế bào u, ung thư, chống tia tử ngoại, chống ngứa ...của chitosan. - Chitosan là một loại polysaccharide có chứa nhóm amin được xem như một polymer cationic có khả năng bám dính trên thực phẩm, có khả năng kháng khuẩn và kháng nấm mốc đặc hiệu. - Sự chuyển đổi chitin thành chitosan thông thường được thực hiện bằng cách xử lý với xút đậm đặc hoặc KOH loãng (40 ÷50%) ở 1000C hoặc cao hơn để di chuyển các nhóm acetyl (-CO-CH3) từ chuỗi polymer. Chitin + NaOH -> Chitosan + polysaccharide .... Hình 2.3: Phản ứng chuyển đổi chitin thành chitosan Luận văn tốt nghiệp khóa 29 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 16 Ứng dụng của chitosan trong lĩnh vực thực phẩm - Lotzbeyer, 2000 cho rằng sự khác biệt của chitosan là khả năng hòa tan trong dung dịch acid loãng và có thể được sử dụng trong việc mở rộng những ứng dụng khác nhau về đặc trưng sinh lý học và công nghệ của nó, những đặc trưng đó là: + Có tính nhũ hóa + Ở dạng màng (film) + Có khả năng làm lành vết thương + Chống vi khuẩn và nấm mốc + Khả năng giữ lipid + Giữ kim loại nặng + Giữ nước - Trong công nghệ thực phẩm, chitosan được dùng để bảo quản đóng gói thức ăn, để bảo quản hoa quả tươi vì nó tạo màng sinh học không độc. Vỏ bọc thực phẩm bằng màng chitosan đã được phép sử dụng ở Canada và Mỹ từ lâu. Là một polyme dùng an toàn cho người, lại có hoạt tính sinh học đa dạng, chitosan đã được đưa vào thành phần trong thức ăn: sữa chua, bánh kẹo, nước ngọt, ... Nhật bản đã có những sản phẩm ăn kiêng có chứa chitosan để làm giảm cholesterol và lipid máu, giảm cân nặng, chống béo phì, dùng để tránh nguy cơ mắc bệnh tim mạch, tiểu đường (bánh mì, khoai tây chiên, dấm, nước chấm...) đã có bán rộng rãi trên thị trường. Một liệu pháp y học để điều trị bệnh béo phì đã được đề xuất là chế độ ăn kiêng với các thức ăn có chitosan và axit ascorbic cho kết quả giảm cân tốt. Cơ quan bảo vệ môi trường của Mỹ (USEPA) đã cho phép chitosan không những được dùng làm thành phần thức ăn, mà còn dùng cả trong việc tinh chế nước uống. Năm 1983 Bộ thuốc và thực phẩm Mỹ (USFDA) đã chấp nhận chitosan được dùng làm chất phụ gia trong thực phẩm và dược phẩm. Nhiều cuộc hội nghị quốc tế về chitosan đã khẳng định tác dụng điều trị và tính an toàn của chitosan. Gần đây, các nhà khoa học công nghệ thực phẩm trường đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh vừa hoàn thành đề tài khoa học "Nghiên cứu tạo màng vỏ bọc chitosan từ vỏ tôm và ứng dụng bảo quản thủy sản". 2.5.2 Hoạt động chống vi sinh vật của chitosan - Khả năng kháng vi sinh vật: chitosan ngăn cản hoạt động của vi sinh vật, tác động đến những nhóm vi sinh vật khác nhau như vi khuẩn, nấm men, nấm mốc (Sagoo và cộng sự, 2002). Cơ chế tác dụng của chitosan do tương tác giữa các nhóm điện tích Luận văn tốt nghiệp khóa 29 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 17 dương của chitosan và các nhóm điện tích âm ở màng tế bào vi sinh vật, tương tác này có thể phá vở màng tế bào (Helander và cộng sự, 2001). Ngoài ra chitosan có thể tác động như tác nhân gấp đôi với một số kim loại, trong trường hợp này có thể can thiệp vào sự hình thành các độc tố và sự phát triển của vi sinh vật (Cuero và cộng sự, 1991). Tuỳ theo loài, tính nhạy cảm của vi sinh vật phụ thuộc vào loại và nồng độ chitosan (Jumaa và cộng sự, 2002). Hoạt động chống vi sinh vật của chitosan phụ thuộc vào DD, MW, nồng độ, pH, và loại vi sinh vật. Theo Ghaouth và cộng sự (1992) thì ở 3mg/ml là nồng độ thấp nhất để ức chế Botrylis cinerea, ở mức 5mg/ml thì chỉ 76% Rhizopus stolonifer bị ức chế. Chen (1993) khám phá ra rằng chitosan có MW thấp có khả năng kiềm hảm sự hư hỏng tốt hơn chitosan có MW cao. Ở những pH khác nhau Wang (1992) có sự khác nhau về hiệu ứng chống vi sinh vật của chitosan và trong môi trường lỏng thì tốt hơn trong môi trường rắn. Bảng 2.2: Khả năng chống vi sinh vật của chitosan trong sản phẩm bánh mì Vi khuẩn Nấm men Nấm mốc Bacillus licheniformis Bacillus subtilis Enterobacter faecalis Escherichie coli Salmonella typhimurium Staphylococcus aureus Saccharomyces cerevisiae Aspergillus niger Penicillum chrysogenum Penicillum expansum Penicillum notatum Rhizopus nigricans Nguồn: lee and other, 1997,1999,2002b) 2.5.3 Ứng dụng chitosan trong sản xuất bánh mì tươi Thời hạn sử dụng bánh mì thường bị giới hạn bởi sự lão hoá tinh bột và sự phát triển của vi sinh vật. Sự lão hoá tinh bột làm cho bánh mì mất chất lượng về mùi vị, cấu trúc và nó phụ thuộc vào thời gian. Hiện tượng lão hoá tinh bột của bánh mì là một quá trình rất phức tạp. Ứng dụng của màng chitosan để kéo dài thời hạn sử dụng của bánh mì tươi bởi khả năng làm chậm lại sự hư hỏng của tinh bột và ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn đã được chứng minh bằng nhiều tài liệu. Park (2002b) đã nghiên cứu ảnh hưởng của màng chitosan (493 kDa) trong việc bảo quản bánh mì, sử dụng chitosan với các nồng độ: 0,5%; 1%; 1,5% hoà tan trong dung dịch acid acetic 1% để quét lên khối bột nhào sau khi lên men. Đặc biệt với 1% chitosan cho thấy có khả năng làm giảm sự mất Luận văn tốt nghiệp khóa 29 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 18 trọng lượng, tính cứng so với mẫu đối chứng trong thời gian tồn trữ khoảng 36 giờ ở 250C. Điều này được giải thích bởi màng chitosan là một hàng rào bảo vệ sự di chuyển ẩm trên bề mặt bánh mì, do vậy làm giảm sự mất trọng lượng và làm chậm lại tính cứng. Hiện nay, phương pháp bảo quản bánh mì bằng màng chitosan 1% có thể giữ được chật lượng của bánh trong 24 giờ so với mẫu đối chứng (12 giờ). Park (2002c) cũng đã tìm thấy sự khác biệt về thời gian bảo quản bánh mì bằng màng chitosan 1% so với mẫu đối chứng. Tương tự như vậy, theo báo cáo của Ahn (2003) màng chitosan có thể cải thiện thời gian bảo quản và chất lượng của bánh mì bởi khả năng ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật và làm chậm lại sự oxy hoá. Bánh mì được áo màng chitosan 1%, 2% (120 kDa, DD = 85%) được hoà tan trong dung dịch acid lactic 0.3% cho thấy làm giảm tổng số vi khuẩn và không phát hiện ra mốc sau 8 ngày tồn trữ so với mẫu đối chứng sau 4 ngày đã có nấm mốc phát triển. Trong một vài cuộc thử nghiệm khác, Lee (1997) cho thấy ảnh hưởng gián tiếp của chitosan có chứa nhóm (–COOCH3) đến thời hạn sử dụng của bánh mì lên men bởi khả năng làm chậm và ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật.Vì vậy, sự cải thiện thời hạn sử dụng và chất lượng bánh mì bằng màng chitosan hoặc thêm chitosan vào trong quá trình sản xuất là do đặc tính rào cản ẩm và khả năng làm chậm lại sự phát triển của vi sinh vật. Phân tử lượng và nồng độ của chitosan có thể ảnh hưởng đến thời hạn sử dụng của bánh mì. Lee (2002a) đã nghiên cứu về ảnh hưởng phân tử lượng khác nhau của chitosan ( MW = 1; 5; 30 và 120 kDa) có nồng độ khác nhau đến thời gian bảo quản bánh mì.Trong các lĩnh vực nghiên cứu cho thấy phân tử lượng thấp (1 và 5 kDa; DD = 95%) và phân tử lượng cao (30 và DD = 92%; 120 kDa và 85%) chitosan hoà tan trong dung dịch acid lactic 0,3% và thêm vào bột nhào 0,01%; 0,1%; 0,3% và 0,5% kết quả chitosan có MW cao thì tốt hơn chitosan có MW thấp. Sự gia tăng nồng độ của chitosan thường kèm theo sự gia tăng khả năng ngăn cản sự phát triển của vi khuẩn trong bánh mì. Bánh mì chứa 30 hoặc 120 kDa chitosan và nồng độ trên 0,1% có khoảng 101-103 cfu/ml so với mẫu đối chứng chứa 106cfu/ml sau 8 ngày tồn trữ ở nhiệt độ phòng. Bảng 2.3: Chỉ tiêu chất lượng của hai loại chitosan được sử dụng trong thí nghiệm Loại chitosan Trọng lượng phân tử Độ nhớt Độ tan Độ Deacetyl Độ ẩm PTLT 500.000 300 - 400 99,9% 93 – 95% 11% PTLC 1.000.000 600 -700 99,9% 93 – 95% 11% Được cung cấp bởi trung tâm chế biến Đại Học Thủy Sản Luận văn tốt nghiệp khóa 29 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 19 2.6 Ảnh hưởng của bao bì đến chất lượng của bánh mì tươi Ngày nay bao bì gắn liền với thực phẩm như một công cụ chứa đựng, một phương tiện bảo quản, một phương tiện vận chuyển, một tín hiệu minh định sản phẩm và một công cụ gia tăng sự tiện nghi trong sử dụng. Bao bì thực phẩm rất đa dạng và sử dụng nhiều loại vật liệu như kim loại cứng, kim loại mềm, thủy tinh, nhựa cứng, nhựa dẽo, giấy, gỗ, các màng kim loại, màng plastic, màng phức hợp để đạt được các chức năng cần thiết của thực phẩm hiện đại.Tùy theo yêu cầu kỹ thuật của từng loại sản phẩm mà chọn lựa các loại bao bì thích hợp nhất (Phan Thị Thanh Quế-2003). Bao bì sử dụng trong tồn trữ lạnh bánh mì tươi giúp hạn chế quá trình bay hơi ẩm, ngăn cản sự tiếp xúc giữa thực phẩm và môi trường bên ngoài.Yêu cầu đối với bao bì sử dụng là phải: không độc và tương hợp với sản phẩm, đảm bảo vệ sinh, giữ độ ẩm thực phẩm, giữ mùi, có tính kinh tế. Bao bì được sử dụng phổ biến hiện nay trên thị trường để bao gói sản phẩm bánh mì tươi là bao bì PE. Bao bì PE cho phép thấm ẩm, mùi nhiều. Khả năng thẩm thấu được thể hiện trong bảng sau: Bảng 2.4: Khả năng thấm thấu của một số loại màng mỏng Độ thấm thấu Loại màng Độ thấm hơi nước g/m2.24h ở 210C Độ thấm * không khí ml/m2.24h at*ở 210C Độ thấm * O2 ml/m2.24h at*ở 210C Độ thấm * CO2 ml/m2.24h at*ở 210C Độ thấm mùi ** Cellophane không mạ 850 - 25 1000 0-1 Cellophane có mạ 10 10 20 900 0-3 Cellophane chịu khí quyển 6 700 1500 5000 4-5 Polyethylene (PE) 3 - 1400 - 3-4 Polypropylene (PP) 35 - 2900 - 4-5 Polystyrol 10 15 450 2500 0-1 Polyvinylchlorid cứng - - - - 3-4 Luận văn tốt nghiệp khóa 29 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 20 Polyvinylchlorid mềm 3 2 5 20 0 Polyvinylchlorid 15 - 400 - 3 Polyamid 280 150 500 1500 2-4 Màng nhựa amin 6 10 20 80 1 Nguồn:Công nghệ sau thu hoạch rau quả nhiệt đới ( Nguyễn Minh Thủy-2007 ) Ghi chú: *So với màng có độ dày 0.4mm; at - áp suất khí quyển. **0 - không thấm, 1- có vết, 2- thấm không nhiều, 3- thấm nhiều, 4-thấm nhiều hơn, 5- thấm rất nhiều. 2.7. Tồn trữ lạnh thực phẩm 2.7.1 Giới thiệu Làm lạnh là một quá trình mà trong đó nhiệt độ của thực phẩm được giảm đến giữa - 10C ÷ 80C. Quá trình này được thực hiện để hạ thấp tốc độ biến đổi sinh hóa và vi sinh, do đó kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm. Làm lạnh dẫn đến một ít thay đổi tính chất cảm quan và giá trị dinh dưỡng cho thực phẩm. Từ những năm 1980 có sự phát triển đáng kể và gia tăng mạnh mẽ trên thị trường thực phẩm lạnh: đặc biệt là các loại sandwich, bánh ngọt, mì tươi. Thực phẩm lạnh được phân thành ba nhóm tùy vào khoảng nhiệt độ bảo quản của chúng: -10C ÷ +10C: cá tươi, thịt, sausages, thịt xong khối. 00C ÷ +50C: thịt hôp, sữa, sandwich, mì tươi, bánh ngọt, bột nhào. 00C ÷ +80C: thịt và cá nấu chin, thịt muối, bơ, nước ép trái cây. Tồn trữ thực phẩm lạnh được sử dụng rộng rãi bởi vì nhìn chung nó khá hiệu quả khi bảo quản nhờ làm chậm các quá trình sau đây: Sự phát triển của hệ vi sinh vật. + Các hoạt động trao đổi chất sau thu hoạch của mô thực vật và hoạt động trao đổi chất sau khi giết mổ của mô động vật. + Các phản ứng hóa học có hại bao gồm sự hóa nâu do enzym xúc tác hoặc sự oxy hóa chất béo và các thay đổi hóa học gắn liền với sự giảm màu sắc cũng như sự tổn thất chất dinh dưỡng nói chung. Luận văn tốt nghiệp khóa 29 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 21 2.7.2 Kiểm soát các điều kiện tồn trữ và nhiệt độ Tầm quan trọng của việc duy trì nhiệt độ dưới 50C để đáp ứng các đòi hỏi pháp lí, chất lượng, an toàn đối với thực phẩm. Trong tất cả các kho, điều quan trọng là duy trì sự đối lưu của không khí đầy đủ bằng quạt, kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm tương đối hoặc độ ẩm khí quyển. Kiểm tra nhiệt độ là phần không thể thiếu của việc quản lí chất lượng và quản lí an toàn vệ sinh thực phẩm trong suốt quá trình chế biến và bảo quản. Kiểm soát nhiệt độ không khí dễ thực hiện hơn kiểm soát nhiệt độ sản phẩm và không làm tổn hại đến sản phẩm. Không khí lạnh được làm ấm lên bởi sản phẩm, bởi đèn trong kho, bởi mở cửa hoặc công nhân ra vào. 2.7.3 Tác động lên thực phẩm Việc xử lí các thực phẩm lạnh đến nhiệt độ bảo quản chính xác làm ít hoặc không giảm chất lượng ăn được hoặc đặc điểm dinh dưỡng của thực phẩm. Ảnh hưởng quan trọng nhất của lạnh lên tính chất cảm quan của thực phẩm chế biến là sự cứng chắc. Những thay đổi hóa học, sinh hóa và vật lý trong khi tồn trữ lạnh dẫn đến hao hụt chất lượng, trong những trường hợp những thay đổi này mạnh hơn sự phát triển của vi sinh vật làm hạn chế thời gian tồn trữ thực phẩm lạnh.những thay đổi này bao gổm sự hóa nâu do enzyme, sự phân giải chất béo, sự biến màu, giảm mùi trong một số sản phẩm và sự thoái hóa tinh bột (Nguyễn Văn Mười, 2007). Luận văn tốt nghiệp khóa 29 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 22 Chương III: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 3.1 Phương tiện thí nghiệm 3.1.1 Địa điểm Các thí nghiệm được tiến hành tại Bộ Môn Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, Trường Đại Học Cần Thơ. 3.1.2 Nguyên liệu Bột mì, chitosan, nước, nấm men, phụ gia, muối, bơ. 3.1.3 Hóa chất Acid acetic, NaHCO3 3.1.4 Thiết bị Hình 3.1: Nhiệt kế Hình 3.2: Cân Hình 3.3: Máy đo pH Luận văn tốt nghiệp khóa 29 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 23 Hình 3.4: Máy đo cấu trúc Hình 3.5: Máy đo màu Hình 3.6: Máy nhào bột Hình 3.7: Lò nướng 3.2 Phương pháp thí nghiệm 3.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ và loại chitosan bổ sung vào bánh mì tươi đến khả năng giữ ẩm và ức chế sự phát triển vi sinh vật khi bảo quản ở nhiệt độ phòng (28-300C). a. Mục đích: Tìm nồng độ và loại chitosan thích hợp cho sản phẩm có chất lượng tốt khi bảo quản ở nhiệt độ phòng. b. Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được tiến hành ngẫu nhiên với 2 nhân tố và lặp lại 2 lần. - Nhân tố A: Loại chitosan (phân tử lượng cao và phân tử lượng thấp) Luận văn tốt nghiệp khóa 29 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 24 - Nhân tố B: Nồng độ chitosan (0,01%; 0,1%; 0,3% và mẫu đối chứng) Số nghiệm thức: 8 (mẫu)* 2 (lần lặp lại) Sơ đồ bố trí thí nghiệm Hình 3.8: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1 c. Tiến hành - Chuẩn bị và cân các nguyên liệu làm bánh mì - Bổ sung chitosan theo các nồng độ và phân tử lượng như đã bố trí thí nghiệm - Bột mì và chitosan bổ sung sẽ được nhào trộn bằng máy khoảng 5 ÷ 7 phút, sau đó tạo hình bánh, lên men và tiến hành nướng sơ bộ khoảng 15 phút ở nhiệt độ 150 0C ÷ 1600C, sau khi nướng xong bánh được làm nguội, vô bao bì và đem đi bảo quản. Bột mì Nhào bột (45% ẩm) Chia nhỏ, tạo hình Lên men (80 phút) Nướng sơ bộ (150-1600C, 15 phút) Làm nguội Vô bao bì Phụ gia Nấm men Nước A1 A2 B1 B2 B4 B3 B53 B6 B8 B7 Bảo quản ( t= 28-300C ) Luận văn tốt nghiệp khóa 29 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 25 - Cứ sau 2 ngày bảo quản bánh được mang ra cân khối lượng, đo màu sắc, cấu trúc, pH. Đồng thời sau 2 ngày bảo quản bánh được nướng chín và đánh giá cảm quan về màu sắc, mùi vị, cấu trúc. d. Chỉ tiêu đánh giá - Cảm quan - Cân khối lượng - Màu sắc - Độ cứng - pH Hình 3.9: Sản phẩm bánh mì tươi Luận văn tốt nghiệp khóa 29 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 26 3.2.2 Thí nghiệm 2: - Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ và loại chitosan bổ sung vào bánh mì tươi đến khả năng giữ ẩm và ức chế sự phát triển vi sinh vật khi bảo quản ở nhiệt độ mát (4-50C). a. Mục đích: Tìm nồng độ và loại chitosan có khả năng ức chế sự phát triển của vi sinh vật và giữ ẩm tốt nhất khi bảo quản ở nhiệt độ mát. b. Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được tiến hành ngẫu nhiên với 2 nhân tố và lặp lại 2 lần. - Nhân tố C: Nồng độ chitosan (0,01%; 0,1%; 0,3% và mẫu đối chứng) - Nhân tố D: Loại chitosan (phân tử lượng cao và phân tử lượng thấp) Số nghiệm thức: 8(mẫu)* 2 (lần lặp lại) Sơ đồ bố trí thí nghiệm Hình 3.10: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2 Bột mì Nhào bột (45% ẩm) Chia nhỏ, tạo hình Lên men (80 phút) Nướng sơ bộ (150-1600C, 15 phút) Làm nguội Vô bao bì Phụ gia Nấm men Nước D1 D2 C1 C2 C4 C3 C53 C6 C8 C7 Bảo quản ( t= 4-50C ) Luận văn tốt nghiệp khóa 29 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 27 c. Tiến hành - Chuẩn bị và cân các nguyên liệu làm bánh mì - Chuẩn bị chitosan theo các nồng độ và phân tử lượng như đã bố trí thí nghiệm - Tiến hành các công đoạn: nhào bột, tạo hình, lên men và nướng theo quy trình. Sau khi nướng bánh được làm nguội, vô bao bì và mang đi bảo quản lạnh. - Cứ sau 3 hoặc 4 ngày bảo quản bánh được mang ra cân khối lượng, đo màu sắc, cấu trúc, pH. Đồng thời sau 3 ngày bảo quản bánh được nướng chín và đánh giá cảm quan về màu sắc, mùi vị, cấu trúc. d. Chỉ tiêu đánh giá - Cảm quan - Cân khối lượng - Màu sắc - Độ cứng - pH Bảng 3.1: Điểm đánh giá cảm quan sản phẩm bánh mì Tên chỉ tiêu Điểm Yêu cầu Màu sắc 5 4 3 2 1 Vỏ có màu vàng đồng đều đặc trưng của bánh mì Vỏ có màu vàng đặc trưng của bánh mì nhưng không đều Vỏ có màu vàng hơi sậm, hơi nhạt, không đồng đều Vỏ có màu vàng sậm Vỏ có màu vàng rất sậm Mùi 5 4 3 2 1 Mùi thơm bơ đặc trưng của bánh mì Mùi thơm bơ đặc trưng, hơi nhẹ, không có mùi lạ Mùi thơm bơ đặc trưng rất nhẹ, không có mùi lạ. Không có mùi bơ, mùi lạ rất ít. Không có mùi bơ, mùi lạ nhiều Cấu trúc 5 4 3 2 1 Cấu trúc rất giòn. Cấu trúc giòn. Cấu trúc hơi giòn. Cấu trúc hơi dai hoặc hơi chai cứng. Cấu trúc rất dai hoặc chai cứng. Vị 5 4 3 2 1 Vị hậu ngọt, hoài hòa. Vị hoài hòa, không có vị lạ. Vị hoài hòa có ít vị lạ. Vị hơi chua, có ít vị lạ. Vị chua, có nhiều vị lạ. Luận văn tốt nghiệp khóa 29 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 28 Chương IV: KẾT QUẢ THẢO LUẬN 4.1 Thí nghiệm 1: ảnh hưởng của loại và nồng độ chitosan đến khả năng bảo quản bánh mì tươi ở nhiệt độ thường. a b Hình 4.1: Sự thay đổi khối lượng của bánh mì tươi khi sử dụng loại chitosan PTLC (a) và PTLT (b) bảo quản ở nhiệt độ phòng Nhìn chung, khối lượng của bánh mì tươi càng giảm khi thời gian bảo quản càng dài nguyên nhân là do sự mất ẩm xảy ra trên bề mặt bánh. Sự mất ẩm này phụ thuộc vào trạng thái của vỏ bánh, thời gian bảo quản, nhiệt độ bảo quản, độ ẩm tương đối không khí (Vũ Trường Sơn, Nhan Minh Trí, 2000). Tuy nhiên, hiện tượng này có thể được hạn chế khi sử dụng chitosan. Hình 4.1 cho thấy, các mẫu có bổ sung chitosan phân tử lượng cao thì sau 4 ngày bảo quản sự giảm khối lượng không quá 1% trong khi mẫu đối chứng là gần 2%. Điều này có thể giải thích do chitosan phân tử lượng cao khi được bổ sung vào bánh chúng tạo nên rào cản làm hạn chế sự thoát ẩm ra bên ngoài. Ngoài ra, sự mất ẩm còn phụ thuộc vào loại bao bì sử dụng khi bảo quản, trong thí nghiệm này sử dụng bao bì PE, loại bao bì này có khả năng thấm ẩm nhiều (Nguyễn Minh Thuỷ, 2007) nên ảnh hưởng đến khối lượng của bánh khi bảo quản. So sánh các mẫu có nồng độ chitosan khác nhau kết quả ở nồng độ 0,3% sự giảm khối lượng ít nhất và cũng là mẫu có khả năng bảo quản lâu nhất. Khi bổ sung chitosan phân tử lượng thấp vào các mẫu thì sau 4 ngày bảo quản ở nhiệt độ phòng, sự giảm khối lượng hơn 1% so với khối lượng ban đầu khi mang đi bảo quản. Lý do loại chitosan phân tử lượng thấp thì khả năng hình thành rào cản để hạn chế sự mất ẩm yếu. Mẫu có bổ sung 0,01% chitosan phân tử lượng thấp khối lượng giảm ít nhất khi bảo quản. Sự giảm trọng lượng của bánh khi bảo quản là một hiện tượng ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng cũng như giá trị cảm quan của bánh mì tươi. Đồ thị hình 4.1 cho thấy, cùng 0 1 2 3 4 5 0 2 4 6 8 10 12 14 Thời gian (ngày) % K hố i l ư ợn g 0,3 PTLC 0,1 PTLC 0,01 PTLC ĐC 0 1 2 3 4 5 0 2 4 6 8 10 12 14 Thời gian (ngày) % K hố i l ượ n g 0,3 PTLT 0,1 PTLT 0,01 PTLT ĐC Luận văn tốt nghiệp khóa 29 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 29 nồng độ chitosan bổ sung vào bánh nhưng phân tử lượng khác nhau thì khả năng hạn chế sự mất ẩm khác nhau. Với loại chitosan phân tử lượng cao thì khả năng giữ ẩm tốt hơn loại phân tử lượng thấp. Đặc biệt, mẫu 0,3% chitosan phân tử lượng thấp thì sau 10 ngày bảo quản hao hụt khối lượng trên 3% trong khi đối với mẫu 0,3% phân tử lượng cao thì khối lượng hao hụt dưới 3%. a b Hình 4.2: Sự thay đổi màu của vỏ bánh mì tươi khi sử dụng loại chitosan PTLC (a) và loại PTLT (b) khi bảo quản ở nhiệt độ phòng Màu của vỏ bánh mì tươi có khuynh hướng sậm dần theo thời gian bảo quản do các phản ứng hóa nâu không enzyme. Tuy nhiên, khi bổ sung chitosan vào bánh mì thì sự sậm màu xảy ra chậm lại. Trong 4 ngày đầu bảo quản, bánh có bổ sung chitosan phân tử lượng cao thì màu sắc dao động ít hơn so với mẫu đối chứng. Do chitosan phân tử lượng cao có khả năng giữ ẩm tốt làm cho các phản ứng hoá nâu không enzyme bị chậm lại. Đặc bịệt với mẫu chứa 0,3% chitosan phân tử lượng cao màu có khuynh hướng giảm chậm do tốc độ phản ứng maillard xảy ra rất yếu. Như đã đề cặp ở trên, chitosan có khả năng làm chậm lại sự sậm màu của bánh mì tươi. Đối với loại chitosan phân tử lượng thấp thì sự sậm màu xảy ra nhanh hơn do phân tử lượng thấp khả năng giữ ẩm kém nên khả năng kiềm hảm các phản ứng hoá nâu không enzyme yếu. Tuy nhiên, so với mẫu đối chứng thì màu của các mẫu này vẫn giảm chậm hơn khi bảo quản Nhìn chung, loại và lượng chitosan có ảnh hưởng đến màu của vỏ bánh mì tươi khi bảo quản. Bánh mì có bổ sung chitosan phân tử lượng cao thì màu sắc biến đổi chậm hơn mẫu có bổ sung chitosan phân tử lượng thấp và khi nồng độ chitosan bổ sung vào càng nhiều thì sự giảm màu sắc càng chậm. 75 76 77 78 79 80 81 0 2 4 6 8 10 12 14 Thời gian (ngày) M àu L 0,3 PTLC 0,1 PTLC 0,01 PTLC ĐC 75 76 77 78 79 80 81 0 2 4 6 8 10 12 14 Thời gian (ngày) M àu L 0,3 PTLT 0,1 PTLT 0,01 PTLT ĐC Luận văn tốt nghiệp khóa 29 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 30 a b Hình 4.3: Sự biến đổi cấu trúc bánh mì tươi khi sử dụng loại chitosan PTLC ( a) và loại PTLT (b) khi bảo quản ở nhiệt độ phòng Từ đồ thị cho thấy, độ cứng của ruột bánh mì tươi tăng dần theo thời gian bảo quản nguyên nhân là do sự lão hoá tinh bột. Sự lão hoá tinh bột chủ yếu do thành phần amylose của tinh bột gây ra, khi thời gian bảo quản càng lâu thì amylose bị kết tinh càng nhiều nên ruột và vỏ bánh càng cứng (Vũ Trường Sơn, Nhan Minh Trí, 2000). Hơn nữa trong thời gian bảo quản, bánh mì tươi bị mất ẩm nên tạo điều kiện thuận lợi cho tinh bột lão hoá nhanh. Nhưng khi bổ sung chitosan vào thì sự gia tăng độ cứng của ruột bánh chậm lại. Đặc biệt với loại chitosan phân tử lượng cao do có khả năng giữ nước tốt nên làm chậm lại sự thoái hoá tinh bột. Điều này có thể thấy rõ đối với mẫu 0,01% chitosan qua 4 ngày bảo quản độ cứng <100 glực so với mẫu đối chứng gần 200 glực. Với loại chitosan phân tử lượng thấp khi được thêm vào bánh mì thì độ cứng của ruột bánh tăng cao hơn so với loại phân tử lượng cao nhưng thấp hơn so với mẫu đối chứng. Nguyên nhân là do quá trình thoái hoá tinh bột diễn ra nhanh ở các mẫu này nên làm tăng tính chất cứng và giảm tính chất co giản của hệ thống tinh bột. Ở nồng độ 0,1% chitosan thì sự gia tăng về độ cứng ít, tuy nhiên đối với mẫu 0.3% chitosan thì bảo quản được lâu. Loại và lượng chitosan có ảnh hưởng đáng kể đến sự gia tăng tính cứng của ruột bánh mì tươi. Ở cùng nồng độ chitosan thì phân tử lượng cao có khả năng làm chậm lại tính cứng của ruột bánh tốt hơn so với loại phân tử lượng thấp, tuy nhiên loại phân tử lượng thấp thì lại có khả năng bảo quản được tốt hơn. 0 100 200 300 400 500 600 700 0 2 4 6 8 10 12 14 Thời gian (ngày) Đ ộ cứ n g (g lự c) 0,3 PTLC 0,1 PTLC 0.01 PTLC ĐC 0 100 200 300 400 500 600 700 0 2 4 6 8 10 12 14 Thời gian (ngày) Đ ộ cứ n g (g lự c) 0,3 PTLT 0,1 PTLT 0,01 PTLT ĐC Luận văn tốt nghiệp khóa 29 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 31 a b Hình 4.4: Sự thay đổi pH của bánh mì tươi khi sử dụng loại chitosan PTLC (a) và loại PTLT (b) bảo quản ở nhiệt độ thường pH của bánh mì tươi khi bảo quản có khuynh hướng giảm do các hư hỏng vật lý, hóa học và sự phát triển của vi sinh vật. Mẫu có bổ sung chitosan phân tử lượng cao thì pH giảm đều có thể là do sự phát triển của vi khuẩn lactic và một phần do ảnh hưởng của sự thoái hoá tinh bột. Ở điều kiện nhiệt độ phòng, thì sự phát triển của nhóm vi khuẩn lactic rất nhanh sinh ra các hợp chất acid làm giảm pH của sản phẩm. Với các mẫu chứa chitosan phân tử lượng thấp thì pH thay đổi rất ít nhờ vậy mà thời gian bảo quản sản phẩm được lâu. Nguyên nhân là do khả năng ức chế vi sinh vật của loại chitosan này rất tốt nên các hư hỏng do vi sinh vật diễn ra rất chậm. Từ kết quả theo dõi cho thấy mẫu có bổ sung 0,01% chitosan thì pH giảm ít nhất. Nhìn chung, loại chitsan ảnh hưởng rất lớn đến màu sắc, cấu trúc, pH và sự giảm khối lượng của bánh mì tươi khi bảo quản. Với loại chitosan phân tử lượng cao thì khả năng giữ màu, giữ ẩm và cấu trúc tốt hơn loại chitosan phân tử lượng thấp tuy nhiên loại phân tử lượng thấp thì khả năng ức chế vi sinh vật tốt làm pH của bánh thay đổi ít và kết quả là kéo dài được thời hạn sử dụng bánh mì tươi. Đặc biệt với mẫu chứa 0,3% chitosan phân tử lượng thấp thì sau 12 ngày bảo quản mới xuất hiện mốc còn đối với mẫu đối chứng thì chỉ bảo quản được 4 ngày. Từ kết quả thí nghiệm đi đến kết luận việc bổ sung chitosan vào bánh mì tươi có thể kéo dài được thời hạn sử dụng của bánh mì tươi mà chất lượng của bánh thay đổi rất ít. 5.8 5.9 6 6.1 6.2 6.3 0 2 4 6 8 10 12 14 Thời gian (ngày) pH 0,3 PTLC 0,1 PTLC 0,01 PTLC ĐC 5.8 5.9 6 6.1 6.2 6.3 0 2 4 6 8 10 12 14 Thời gian (ngày) pH 0,3 PTLT 0,1 PTLT 0,01 PTLT ĐC Luận văn tốt nghiệp khóa 29 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 32 Bảng 4.1: Cảm quan màu của vỏ bánh mì sau khi nướng chín 0,3 0,1 0,01 ĐC Ngày thứ 1 3,9bc 2,9a 3,3ab 3,1ab Phân tử lượng cao Ngày thứ 3 3,0cd 2,3abc 3,3d 1,9a Ngày thứ 1 4,4c 4,0bc 4,7c Phân tử lượng thấp Ngày thứ 3 2,1ab 2,9bcd 2,9bcd Theo thời gian bảo quản màu vàng của vỏ bánh mì sau khi nướng chín tăng. Nguyên nhân là do bánh bị mất ẩm nên với cùng thời gian và nhiệt độ nướng như nhau nhưng khi thời gian bảo quản càng lâu thì màu vàng của vỏ bánh càng sậm. Tuy nhiên, do loại chitosan phân tử lượng cao giữ được ẩm tốt nên thì sự gia tăng màu vàng của vỏ bánh đối với các mẫu có chứa loại chitosan này không có ý nghĩa nếu xét về mặt thống kê. Còn các mẫu bổ sung chitosan phân tử lượng thấp thì màu sắc tăng mạnh hơn một chút đặc biệt ở nồng độ 0,3% do khả năng giữ nước của loại chitosan này kém. Kết quả thống kê này hoàn toàn phù hợp với kết quả theo dõi màu bằng máy đo màu colorimeter. Bảng 4.2: Cảm quan mùi thơm của bánh mì sau khi nướng chín 0,3 0,1 0,01 ĐC Ngày thứ 2 2,9abc 3,7c 2,4a 3,6bc Phân tử lượng cao Ngày thứ 3 2,6a 2,1a 2,7a 2,1a Ngày thứ 2 2,9abc 2,6ab 2,3a Phân tử lượng thấp Ngày thứ 3 3,0a 2,6a 2,4a Từ kết quả thống kê thấy rằng, mùi thơm của bánh mì sau khi nướng chín giảm do sự khuếch tán mùi từ môi trường bên trong ra ngoài bao bì và một phần do các phản ứng phân huỷ sinh ra mùi lạ, một phần do sự hấp thụ mùi từ môi trường bên ngoài vào vì loại bao bì PE có khả năng thấm mùi rất nhiều (Nguyễn Minh Thủy, 2007). Tuy vậy, khi có bổ sung chitosan vào bánh mì thì mùi thơm của bánh sau khi nướng có khuynh Nồng độ chitosan Loại Nồng độ chitosan Loại Luận văn tốt nghiệp khóa 29 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 33 hướng giảm ít. Khi bánh mì có chứa chitosan phân tử lượng cao thì theo thời gian bảo quản mùi thơm của bánh giảm không có ý nghĩa nếu xét về mặt thống kê, nguyên nhân do phân tử lượng cao có độ nhớt cao nên hạn chế được sự khuếch tán và bảo vệ được mùi thơm của bánh tốt, đặc biệt với mẫu chứa 0,01% chitosan. Loại chitosan phân tử lượng thấp thì khả năng giữ mùi thơm đặc trưng của bánh mì rất tốt do có khả năng ức chế vi sinh vật và làm chậm lại các phản ứng sinh ra mùi lạ, do đó qua 3 ngày bảo quản mà mùi thơm của bánh mì gần như không thay đổi. Bảng 4.3: Cảm quan cấu trúc của bánh mì sau khi nướng chín 0,3 0,1 0,01 ĐC Ngày thứ 1 3,1ab 3,1ab 3,6b 3,4b Phân tử lượng cao Ngày thứ 3 2,9a 2,9a 2,6a 4,0b Ngày thứ 1 2,9ab 2,1a 3,6b Phân tử lượng thấp Ngày thứ 3 2,9a 2,6a 3,0a Sự thoái hoá tinh bột, sự mất ẩm là nguyên nhân làm cho cấu trúc của bánh trước khi nướng và sau khi nướng trở nên khô cứng. Theo kết quả cảm quan cấu trúc bánh mì tươi sau khi nướng thấy rằng bánh có bổ sung chitosan phân tử lượng cao thì sang ngày thứ 3 bảo quản cấu trúc của bánh không những không khô cứng mà trở nên hơi giòn, nguyên nhân của hiện tượng này là do loại phân tử lượng cao có khả năng hút ẩm, giữ nước tốt nên cải thiện được cấu trúc của bánh. Đối với loại phân tử lượng thấp thì khả năng này yếu hơn nhưng nó vẫn có khả năng giữ được cấu trúc giòn của bánh. Và có sự khác biệt không ý nghĩa khi so sánh khả năng duy trì tốt cấu trúc của bánh mì sau khi nướng khi có bổ sung vào bánh các nồng độ và các loại chitosan khác nhau. Nồng độ chitosan Loại Luận văn tốt nghiệp khóa 29 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 34 Bảng 4.4: Cảm quan vị của bánh mì sau khi nướng chín 0,3 0,1 0,01 ĐC Ngày thứ 1 4,1b 3,7ab 3,6ab 3,3a Phân tử lượng cao Ngày thứ 3 3,0a 3,3ab 3,6abc 3,1ab Ngày thứ 1 4,1b 4,0ab 3,7ab Phân tử lượng thấp Ngày thứ 3 4,0bc 4,4c 3,4ab Từ kết quả thống kê cho thấy chitosan gần như không làm thay đổi vị của bánh mì tươi sau khi nướng chín. Chỉ riêng đối với mẫu chứa 0.3% chitosan phân tử lượng cao là làm cho bánh có thêm ít vị lạ nguyên nhân có thể là do sai lệch trong quá trình đánh giá của các cảm quan viên. Khác với loại phân tử cao, loại phân tử thấp hoàn toàn không làm thay đổi vị của bánh mì khi cảm quan ở 3 nồng độ khảo sát. Có thể do khả năng ức chế lại những hư hỏng hóa học cũng như sự tấn công của vi sinh vật tốt Từ kết quả theo dõi và kết quả cảm quan đi đến kết luận: khi bảo quản ở điều kiện nhiệt độ phòng thì loại chitosan phân tử lượng thấp có khả năng bảo quản tốt hơn loại phân tử lượng cao. Tuy nhiên loại phân tử lượng cao thì có khả năng giữ được màu sắc, cấu trúc và khối lượng ít bị biến đổi. Với loại chitosan phân tử lượng thấp thì mẫu chứa 0,01% cho kết quả sự thay đổi về chất lượng khi bảo quản ít nhất. Còn đối với các mẫu chứa chitosan loại phân tử lượng cao thì ở nồng độ 0,3% cho kết quả bảo quản tốt tức là sự thay đổi về khối lượng, pH, cấu trúc, màu sắc ít nhất. Nồng độ chitosan Loại Luận văn tốt nghiệp khóa 29 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 35 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 0 3 6 9 12 15 18 21 24 Thời gian (ngày) % K hố i l ượ n g 0,3 PTLC 0,1 PTLC 0,01 PTLC ĐC 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 0 3 6 9 12 15 18 21 24 Thời gian (ngày) % K hố i l ượ n g 0,3 PTLT 0,1 PTLT 0,01 PTLT ĐC 4.2 Thí nghiệm 2: ảnh hưởng của loại và nồng độ chitosan đến khả năng bảo quản bánh mì tươi ở nhiệt độ 4-50C a b Hình 4.5: Sự thay đổi khối lượng của bánh mì tươi khi sử dụng loại chitosan PTLC (a) và loại chitosan PTLT (b) bảo quản ở nhiệt độ mát Dưới tác dụng của nhiệt độ mát tốc độ các biến đổi hóa học xảy ra rất chậm nên sự hao hụt khối lượng của các mẫu khi bảo quản ít. Đặc biệt các mẫu có bổ sung chitosan phân tử lượng cao thì sau 3 tuần bảo quản phần trăm khối lượng giảm dưới 1% trong khi với mẫu đối chứng trên 1%. Điều này có thể giải thích là do khả năng hút ẩm, giữ nước của loại phân tử lượng cao ở điều kiện mát tốt nên hạn chế được hiện tượng thoát ẩm ra ngoài môi trường. Cùng loại và lượng chitosan nhưng khi bảo quản ở điều kiện nhiệt độ phòng thì phần trăm hao hụt khối lượng nhiều hơn do sự di chuyển ẩm tỷ lệ thuận với sự gia tăng nhiệt độ. Với các mẫu có bổ sung chitosan phân tử lượng thấp nhìn chung phần trăm khối lượng giảm ít so với mẫu đối chứng nhưng nhiều hơn so với các mẫu sử dụng loại chitosan phân tử lượng cao. Nguyên nhân là do ở nhiệt độ mát khả năng hút và giữ ẩm của loại chitosan này yếu hơn nhiều so với loại phân tử lượng cao. Nhìn chung khi bảo quản ở nhiệt độ mát thì sự giảm khối lượng ít, đặc biệt khi kết hợp với việc sử dụng chitosan thì sự hao hụt khối lượng hầu như không đáng kể sau 3 tuần bảo quản, điều này chứng tỏ rằng chitosan ảnh hưởng ảnh hưởng đáng kể đến sự giảm trọng lượng của bánh không chỉ ở nhiệt độ phòng mà tốt hơn nữa là ở nhiệt độ mát. Khi bánh được bảo quản ở điều kiện nhiệt độ mát thì sự giảm khối lượng ít hơn ở điều kiện nhiệt độ phòng. Luận văn tốt nghiệp khóa 29 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 36 a b Hình 4.6: Sự biến đổi màu bánh mì tươi khi sử dụng loại chitosan PTLC (a) và loại chiotsan PTLT (b) bảo quản ở nhiệt độ mát Hình 4.6 cho thấy khi sử dụng chitosan phân tử lượng cao màu của bánh mì tươi khi bảo quản giảm rất ít. Do khi bổ sung chitosan kết hợp với nhiệt mát và bao bì PE sẽ làm cho tốc độ của các biến đổi sinh hoá do các hệ vi sinh vật xảy ra trong các mẫu chậm lại (TS. Nguyễn Văn Mười, 2007). Trong số các nồng độ chitosan khảo sát thấy rằng, ở nồng độ 0,01% chitosan phân tử lượng cao thì sau 3 tuần bảo quản màu của bánh thay đổi rất ít. Từ kết quả này thấy rằng với cùng loại và lượng chitosan nhưng khi bảo quản ở những điều kiện nhiệt độ khác nhau thì chất lượng của bánh khác nhau, ở điều kiện nhiệt độ mát màu sắc của bánh gần như không thay đổi sau 6 ngày bảo quản còn ở nhiệt độ phòng thì màu của vỏ bánh sậm đi rất nhanh do sự bay hơi ẩm và tốc độ phản ứng mallard xảy ra nhanh. Với các mẫu có bổ sung chitosan phân tử lượng thấp thì màu của bánh giảm ít hơn so với mẫu đối chứng. Nguyên nhân là do loại phân tử lượng thấp khả năng làm ức chế vi sinh vật và các thay đổi hoá học gắng liền với sự giảm màu sắc rất tốt điều này có thể thấy rõ hơn khi bảo quản ở nhiệt độ phòng. Nhìn chung, việc sử dụng chitosan kết hợp với bảo quản ở nhiệt độ mát có thể duy trì tốt màu sắc của bánh mì tươi trong thời gian bảo quản 3 tuần. Các mẫu sử dụng loại chitosan phân tử lượng cao thì khả năng duy trì màu của bánh mì tươi tốt hơn so với các mẫu có chứa loại chitosan phân tử lượng thấp. 74 76 78 80 82 0 3 6 9 12 15 18 21 24 Thời gian (ngày) M àu L 0,3 PTLC 0,1 PTLC 0,01 PTLC ĐC 74 76 78 80 82 0 3 6 9 12 15 18 21 24 Thời gian (ngày) M àu L 0,3 PTLT 0,1 PTLT 0,01 PTLT ĐC Luận văn tốt nghiệp khóa 29 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 37 0 100 200 300 400 500 0 3 6 9 12 15 18 21 24 Thời gian (ngày) Đ ộ cứ n g (g lự c) 0,3 PTLC 0,1 PTLC 0,01 PTLC ĐC 0 100 200 300 400 500 0 3 6 9 12 15 18 21 24 Thời gian (ngày) Đ ộ cứ n g (g lự c) 0,3 PTLT 0,1 PTLT 0,01 PTLT ĐC a b Hình 4.7: Sự biến đổi độ cứng của ruột bánh mì tươi khi sử dụng loại chitosan PTLC (a) và loại chitosan PTLT (b) bảo quản ở nhiệt độ mát Nhìn chung độ cứng của ruột bánh mì tươi tăng khi bảo quản. Như đã đề cặp trong phần thí nghiệm 1, nguyên nhân của sự gia tăng độ cứng là do hiện tượng lão hoá tinh bột. Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ thoái hoá tinh bột trong đó có nhiệt độ. Khi nhiệt độ giảm thì tốc độ thoái hoá tăng tức độ cứng tăng lên, nhưng theo kết quả thí nghiệm này thấy rằng với bánh có bổ sung chitosan phân tử lượng cao thì sau 3 tuần bảo quản độ cứng của ruột bánh không vượt quá 362 glực so với mẫu đối chứng gần 400 glực, điều này cho thấy được tác dụng làm giảm tính cứng của chitosan. Đặc biệt với mẫu 0.3% chitosan phân tử lượng cao sự gia tăng độ cứng rất ít. Với bánh mì tươi khi được thêm chitosan phân tử lượng thấp thì sự gia tăng tính cứng của ruột bánh ít hơn so với mẫu đối chứng nhưng nhiều hơn so với các mẫu có bổ sung chitosan phân tử lượng cao. Nguyên nhân là do loại chitosan phân tử lượng thấp tốc độ thoái hoá tinh bột xảy ra nhanh hơn và kết quả là ruột bánh cứng hơn. Kết quả theo dõi về sự gia tăng độ cứng của ruột bánh mì tươi khi sử dụng chitosan cho thấy, chitosan có ảnh hưởng đáng kế đến độ cứng của bánh khi bảo quản ở nhiệt độ thấp cũng như ở nhiệt độ phòng và có sự khác nhau về khả năng làm thay đổi độ cứng của ruột bánh khi sử dụng hai loại phân tử lượng khác nhau, loại phân tử lượng cao thì giữ ẩm tốt hơn do vậy mà độ cứng tăng chậm hơn khi bảo quản. Luận văn tốt nghiệp khóa 29 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 38 a b Hình 4.8: Sự biến đổi pH của bánh mì tươi khi sử dụng loại chitosan PTLC (a) và loại chitosan PTLT (b) bảo quản ở nhiệt độ mát Từ kết quả theo dõi cho thấy mẫu chứa loại chitosan phân tử lượng cao pH ít bị thay đổi so với mẫu đối chứng, do loại chitosan phân tử lượng cao có khả năng kiềm hãm lại sự sinh ra acid do các hư hỏng khi bảo quản. Đối với mẫu đối chứng thì các hư hỏng này xảy ra nhanh hơn nên sau 3 tuần bảo quản pH < 5,6 còn khi bổ sung chitosan phân tử lượng cao thì pH >5,6. Mẫu có bổ sung 0,3% chitosan pH thay đổi ít nhất khi bảo quản ở nhiệt độ mát và khi bảo quản mẫu này ở nhiệt độ phòng thì thấy rằng sang ngày thứ 4 pH của sản phẩm bắt đầu giảm xuống dưới 6,00 trong khi bảo quản mát mẫu này thì đến ngày thứ 20 pH mới giảm xuống dưới 6,00. Loại chitosan phân tử lượng thấp khi được cho vào sản phẩm thì thấy rằng pH của sản phẩm tuy có giảm sau 3 tuần bảo quản nhưng vẫn chậm hơn mẫu đối chứng, do ở nhiệt độ mát các vi sinh vật hầu như bị ức chế nên sự hư hỏng chủ yếu là sự thoái hoá tinh bột mà loại chitosan phân tử lượng cao khả năng làm chậm lại hiện tượng này tốt hơn phân tử lượng thấp nên pH của phân tử lượng thấp giảm mạnh hơn sau 3 tuần bảo quản. Nhìn chung, loại và nồng độ chitosan thêm vào bánh mì tươi có thể làm cho pH của sản phẩm biến đổi ít. Điều này cũng có nghĩa là chất lượng của sản phẩm thay đổi ít. Các mẫu với cùng nồng độ chitosan giống nhau nhưng phân tử lượng khác nhau thì sự thay đổi pH khi bảo quản cũng khác nhau, loại chitosan phân tử lượng cao thì pH ít biến đổi hơn khi được bảo quản ở nhiệt độ mát. 5.4 5.6 5.8 6 6.2 6.4 0 3 6 9 12 15 18 21 24 Thời gian (ngày) pH 0,3 PTLC 0,1 PTLC 0,01 PTLC ĐC 5.4 5.6 5.8 6 6.2 6.4 0 3 6 9 12 15 18 21 24 Thời gian (ngày) pH 0,3 PTLT 0,1 PTLT 0,01 PTLT ĐC Luận văn tốt nghiệp khóa 29 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 39 Bảng 4.5: Cảm quan màu của vỏ bánh mì sau khi nướng chín 0,3 0,1 0,01 ĐC Ngày thứ 4 3,9bc 2,7a 4,6c 2,7a Ngày thứ 7 3,3abcd 2,7ab 4,1d 2,4a Ngày thứ 11 3,1bc 2,7ab 4,1d 2,1a Phân tử lượng cao Ngày thứ 14 2,3ab 3,0b 3,0b 1,7a Ngày thứ 4 3,3ab 3,1ab 2,9a Ngày thứ 7 3,1abc 3,4bcd 3,9cd Ngày thứ 11 3,1ab 3,1bc 3,9cd Phân tử lượng thấp Ngày thứ 14 2,4ab 2,3ab 3,9b Nhìn chung, màu vàng của vỏ bánh mì khi có sử dụng chitosan sau khi nướng chín tăng rất ít. Điều này có thể giải thích do khi bảo quản ở điều kiện mát các phản ứng maillard xảy chậm và sự mất ẩm rất ít nên làm cho màu của bánh tăng ít. Sự tăng màu sắc của vỏ bánh sau khi nướng chín khi sử dụng hai loại phân tử lượng khác nhau không nhiều do khi bảo quản lạnh tốc độ các biến đổi hoá học xảy ra rất chậm do vậy rất khó nhận biết bằng giác quan. Với các nồng độ được khảo sát thấy rằng ở nồng độ 0,3% chitosan phân tử lượng thấp theo thời gian bảo quản màu sắc ít thay đổi nhất. Kết quả cảm quan về màu sắc này phù hợp với kết quả đo được bằng máy đo màu của vỏ bánh mì tươi. Bảng 4.6: Cảm quan mùi của bánh mì sau khi nướng chin 0,3 0,1 0,01 ĐC Ngày thứ 4 3,1ab 2,9ab 3,3ab 3,7b Ngày thứ 7 3,0ab 3,6b 3,3ab 3,4b Ngày thứ 11 2,9ab 3,3bc 3,1abc 2,9ab Phân tử lượng cao Ngày thứ 14 2,3a 2,9ab 3,1ab 3,0ab Phân tử lượng thấp Ngày thứ 4 3,3ab 3,0ab 2,6a Nồng độ chitosan Loại Nồng độ chitosan Loại Luận văn tốt nghiệp khóa 29 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 40 Ngày thứ 7 3,3ab 2,4a 3,9b Ngày thứ 11 2,9ab 2,4a 3,7c Ngày thứ 14 3,0ab 3,0ab 3,4b Từ kết quả thống kê cảm quản về mùi thơm của bánh mì cho thấy, khi thêm chitosan vào bánh thì mùi thơm của bánh sau 2 tuần bảo quản có khuynh hướng giảm nhưng không nhiều, do ở điều kiện nhiệt độ 4 ÷ 50C vi sinh vật phát triển rất ít, khả năng khuếch tán mùi từ bánh ra môi trường không khí ít, các phản ứng hoá học xảy ra chậm. Đặc biệt, với các mẫu sử dụng loại chitosan phân tử lượng thấp, mùi gần như không thay đổi sau 2 tuần bảo quản và ở mẫu chứa 0,3% chitosan giữ được mùi tốt nhất. Còn với loại chitosan phân tử lượng cao thì ở nồng độ 0,01% duy trì được mùi thơm của bánh tốt. Bảng 4.7: Cảm quan cấu trúc của bánh mì sau khi nướng chin 0,3 0,1 0,01 ĐC Ngày thứ 4 2,6a 2,4a 2,7a 3,1a Ngày thứ 7 2,1a 2,7ab 2,4ab 3,4c Ngày thứ 11 2,7ab 3,1b 2,3a 3,1b Phân tử lượng cao Ngày thứ 14 3,1a 2,9a 3,0a 3,9b Ngày thứ 4 2,9a 3,1a 3,0a Ngày thứ 7 2,3a 3,0bc 2,4ab Ngày thứ 11 2,3a 3,0b 2,7ab Phân tử lượng thấp Ngày thứ 14 3,4ab 3,9b 2,9a Nhìn chung, sau 2 tuần bảo quản cấu trúc của bánh mì khi nướng chín tăng lên do bánh bị mất nước, tinh bột bị thoái hoá. Tuy nhiên, khi có bổ sung chitosan thì sự gia tăng độ cứng chậm lại do chitosan có khả năng kiềm hảm lại các hiện tượng trên. Nhưng vẫn có sự khác biệt về khả năng làm chậm lại sự gia tăng tính cứng khi sử dụng hai loại chitosan khác nhau, với các mẫu chứa chitosan phân tử lượng cao thì độ cứng tăng chậm hơn so với phân tử lượng thấp. Với loại phân tử thấp thì độ cứng tăng nhanh hơn, chỉ có mẫu chứa 0,3% chitosan là sự gia tăng tính cứng khi bảo quản không có ý nghĩa về mặt thống kê. Nồng độ chitosan Loại Luận văn tốt nghiệp khóa 29 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 41 Bảng 4.8: Cảm quan vị của bánh mì sau khi nướng chín 0,3 0,1 0,01 ĐC Ngày thứ 4 3,4a 3,1a 3,9a 3,4a Ngày thứ 7 3,3a 3,4a 3,4a 3,6a Ngày thứ 11 3,7ab 3,4ab 3,4ab 3,3ab Phân tử lượng cao Ngày thứ 14 3,4ab 3,4ab 3,0a 3,7b Ngày thứ 4 3,9a 4,0a 3,9a Ngày thứ 7 3,6a 3,7a 3,1a Ngày thứ 11 3,9b 3,4ab 3,1a Phân tử lượng thấp Ngày thứ 14 3,1ab 3,0a 3,4ab Nhìn chung, khi thêm chitosan vào vị của bánh gần như không thay đổi theo thời gian bảo quản. Đặc biệt với các mẫu chứa loại chitosan phân tử lượng cao, các mẫu này qua hai tuần bảo quản sự thay đổi về vị không có ý nghĩa nếu xét về mặt thống kê. Nguyên nhân có thể là do việc sử dụng chitosan kết hợp với việc bảo quản ở nhiệt độ mát chất lượng về vị được duy trì rất tốt do những biến đổi hoá học gây ra mùi vị xấu hầu như bị đình trệ. Trong khi đối với mẫu đối chứng theo thống kê có sự khác biệt ở mức ý nghĩa 95%. Với cùng loại và lượng chitosan bổ sung vào bánh mì nhưng khi bảo quản ở điều kiện nhiệt độ mát thì kết quả cho thấy chất lượng của bánh được duy trì tốt hơn, thời hạn sử dụng được lâu hơn đặc biệt với loại chitosan phân tử lượng cao khi được cho thêm vào bánh làm cho khối lượng, màu sắc, cấu trúc, pH thay đổi rất ít. Đáng kể hơn là ở nồng độ 0,01%. Còn đối với loại phân tử lượng thấp thì mặc dù khả năng làm chậm lại những thay đổi trên yếu hơn nhưng vẫn giữ được chất lượng của bánh tốt hơn so với mẫu không thêm chitosan vào. Ở nồng độ 0,3% là nồng độ giữ được chất lượng bánh tốt nhất Nồng độ chitosan Loại Luận văn tốt nghiệp khóa 29 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 42 Chương V: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 Kết luận Qua các thí nghiệm nghiên cứu về loại và lượng chitosan bổ sung vào bánh mì tươi để kéo dài thời hạn sử dụng và duy trì chất lượng bánh mì tươi cho kết quả khi bảo quản ở nhiệt độ phòng thì loại chitosan phân tử lượng thấp có khả năng bảo quản bánh mì tươi tốt hơn loại phân tử lượng cao do khả năng ức chế được vi sinh vật rất tốt. Tuy nhiên, với loại chitosan phân tử lượng cao thì có thể duy trì được màu sắc, cấu trúc, khối lượng ít biến đổi hơn. Trong các nồng độ khảo sát kết quả là ở nồng độ 0.01% chitosan phân tử lượng thấp dùy trì được chất lượng bánh tốt nhất và thời gian bảo quản cũng tương đối dài (sau 8 ngày mới xuất hiện mốc), mẫu có thêm 0,3% chitosan phân tử lượng thấp thì sau 12 ngày mới bắt đầu xuất hiện mốc nhưng chất lượng của bánh khi bảo quản giảm nhiều. Với loại chitosan phân tử lượng cao thì mẫu chứa 0,3 % là mẫu tốt nhất khi bảo quản. Đối với thí nghiệm bảo quản ở điều nhiệt độ mát kết quả cho thấy loại chitosan phân tử lượng cao giữ được chất lượng bánh tốt hơn loại phân tử lượng thấp trong thời gian bảo quản là 3 tuần. Và ở nồng độ 0,01% chitosan cho kết quả sự thay đổi màu sắc, khối lượng, cấu trúc, pH ít nhất. Đối với các mẫu chứa lọai phân tử lượng thấp thì nồng độ 0,3% là nồng độ bổ sung vào bánh giữ được chất lượng bánh tốt nhất 5.2 Đề nghị - Nghiên cứu bảo quản bánh mì tươi bằng phương pháp bao màng chitosan. - Tiến hành bảo quản bánh mì tươi ở những nhiệt độ khác. - Nghiên cứu các biến đổi sinh hóa của khối bột nhào khi bổ sung dung dịch chitosan. Luận văn tốt nghiệp khóa 29 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Văn Mười (2007), Công nghệ chế biến lạnh thực phẩm, Đại Học Cần Thơ, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng. Nguyễn Minh Thủy (2007), Giáo trình công nghệ sau thu hoạch rau quả, Đại Học Cần Thơ, khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng. Dương Thị Phượng Liên, Bùi Thị Huỳnh Hoa, Nguyễn Bảo Lộc (2005), Giáo trình kiểm tra chất lượng sản phẩm, Trường Đại Học Cần Thơ, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng. Bùi Hữu Thuận, Dương Thị Phượng Liên, Bùi Thị Quỳnh Hoa (2004), Bài giảng sinh hóa thực phẩm, Đại Học Cần Thơ, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng. Bùi Hữu Thuận, Phan Thị Thanh Quế (2003), Bài giảng bao bì thực phẩm, Đại Học Cần Thơ, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng. Vũ Trường Sơn, Nhan Minh Trí (2002), Bài giảng chế biến lương thực, Đại Học Cần Thơ, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng. Nguyễn Văn Mười (2000), Giáo trình chế biến và tồn trữ lạnh thực phẩm, Đại Học Cần Thơ, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng. Nguyễn Xuân Phương, Kỹ thuật lạnh thực phẩm, NXB Khoa Học và Nông Nghiệp. Nguyễn Xuân Phương, Nguyễn Văn Thoa, Cơ sở lý thuyết và kỹ thuật sản xuất thực phẩm, NXB giáo dục. Luận văn tốt nghiệp khóa 29 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 44 PHỤ CHƯƠNG 1.1 Nguyên tắc và phương pháp đo màu * Nguyên tắc Phương pháp đo màu sản phẩm dựa vào tính chất quang học của vật liệu + Khả năng phản xạ ánh sáng + Khả năng hấp thụ ánh sáng * Phương pháp Sử dụng hệ đo màu với 3 giá trị L, a, b Giá trị L thể hiện độ trắng Giá trị a: đi từ -a đến +a tương ứng với màu từ xanh đến đỏ Giá trị b: đi từ -b đến +b tương ứng với màu từ xanh dương đến vàng * Đo bằng máy đo màu Colorimeter để xác định giá trị L thể hiện mức độ trắng sáng của sản phẩm. Đo ít nhất ở 3 vị trí trên mỗi mẫu, lặp lại 10 lần. Hình 1: Biễu đồ màu (Lab Chart) 1.2 Nguyên tắc và phương pháp đo cấu trúc Sử dụng thiết bị Rheotex, thể hiện qua lực cắt và lực nén Thông qua việc cố định đường đi và tiết diện đầu đo, ta có xác định được lực tác dụng, từ đó xác định được độ cứng của mẫu. Tiến hành: đo lực cắt và nén mẫu bằng máy Rheotex, sử dụng đầu kim cỡ đường kính 16mm, quãng đường được ấn định là 4 mm, đo mẫu theo chiều ngang với 10 lần lặp lại. Thu nhận kết quả: các chỉ số lực hiển thị trên màng hình máy đo (đơn vị g lực).