Nghiên cứu sản xuất bột khoai môn ứng dụng trong công nghệ thực phẩm

Chia sẻ: Mộ Dung Vân Thư | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

16
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài "Nghiên cứu sản xuất bột khoai môn ứng dụng trong công nghệ thực phẩm" nhằm mục đích xác định điều kiện sản xuất bột khoai môn và ứng dụng trong công nghệ thực phẩm. Đồng thời nghiên cứu một số tính chất có trong củ khoai môn và bột khoai môn thành phẩm, làm cơ sở cho nghiên cứu và đề xuất các giải pháp công nghệ chế biến thích hợp để ứng dụng bột khoai môn trong công nghệ sản xuất thực phẩm. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu sản xuất bột khoai môn ứng dụng trong công nghệ thực phẩm

NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT BỘT KHOAI MÔN ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Lê Thanh Huyền*, Lê Trường Triệu Vy, Huỳnh Kim Phụng Viện Khoa học Ứng dụng HUTECH, Trường Đại học Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh GVHD: ThS. Huỳnh Kim Phụng TÓM TẮT Khoai môn là một loại củ chứa rất nhiều chất dinh dưỡng nhưng không chứa gluten, do đó việc nghiên cứu bột khoai môn đang được cải thiện và phát triển. Nghiên cứu này nhằm mục đích xác định điều kiện sản xuất bột khoai môn và ứng dụng trong công nghệ thực phẩm. Đồng thời nghiên cứu một số tính chất có trong củ khoai môn và bột khoai môn thành phẩm, làm cơ sở cho nghiên cứu và đề xuất các giải pháp công nghệ chế biến thích hợp để ứng dụng bột khoai môn trong công nghệ sản xuất thực phẩm. Từ khóa: bột, khoai môn. 1. TỔNG QUAN Khoai môn (Colocasia esculenta) là cây trồng nhiệt đới, có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới giữa Ấn Độ và Indonesia (Matthews, 2004). Nó đã được trồng ở Nam Thái Bình Dương hàng trăm năm nay (FAO, 1992). Ở miền Trung Việt Nam, khoai môn được trồng xen canh với khoai lang, ngô, sắn, cây họ đậu, mía hoặc rau. Có thể trồng ở đất ẩm, đất cát, ruộng lúa hoặc vườn (Toan & Preston, 2007). Khoai môn được dùng làm thực phẩm cho người và làm thức ăn gia súc. Tại tỉnh Thừa Thiên Huế, 8 giống được trồng rộng rãi đều được đặt tên địa phương, 5 trong số này là Ao Trắng, Ngọt, Chia Voi, Tím và Nước, được trồng rộng rãi để làm thức ăn thô xanh cho lợn (Hang & Preston, 2009, 2010; Toan & Preston, 2007) các giống khác được trồng để lấy củ và làm rau cho người. Khoai môn được xem là loại củ có giá trị dinh dưỡng cao với các thành phần như là chất xơ, vitamin (B; C; E), magie, photpho, mangan, đồng,… Ngoài ra khoai môn còn giúp ngăn ngừa các bệnh như giảm tỷ lệ mắc bệnh tim mạch, ung thư, hỗ trợ giảm cân, hỗ trợ đường tiêu hóa,… Chính vì lẽ đó nên khoai môn được chế biến thành bột để ứng dụng trong công nghệ thực phẩm. Tinh bột của nó có nhiều ứng dụng để sử dụng trong một số sản phẩm thực phẩm do kích thước hạt nhỏ giúp cải thiện khả năng liên kết và có thể mang lại thêm lợi ích tăng cường sức khỏe. Độ nhớt cao của tinh bột khoai môn làm cho chúng rất hữu ích trong các ứng dụng thực phẩm, nơi cần có khả năng làm đặc cao cũng như kích thước hạt nhỏ rất hữu ích cho sản xuất bánh mì hoặc mì (Aprianita & cộng sự, 2009). 2. PHƯƠNG PHÁP 2.1. Nguyên liệu 501
Củ khoai môn sử dụng cho nghiên cứu được mua từ chợ đầu mối Thủ Đức, lựa chọn khoai môn không bị mọc mầm, thối rửa, không sâu bệnh, củ dập nát không quá 2%, đất và tạp chất của củ không quá 1,5%; vỏ ngoài màu nâu và có phần thịt trắng cùng với những đốm màu tím trong suốt, được bảo quản nơi khô ráo thoáng mát trước khi chế biến thành bột. Nước được sử dụng trong quá trình nghiên cứu theo QCVN 01－1:2018/BYT. 2.2. Phương pháp nghiên cứu Để sản xuất bột củ và củ, khoai môn được rửa kỹ trong nước sạch. Chúng được gọt vỏ và cắt lát dày 2 mm bằng dụng cụ nạo cơ học có lưỡi thép không gỉ thủ công (Djeukeu Asongni Williama, 2023), hấp ở 900C bằng nước trong các khoảng thời gian khác nhau 0 phút, 2 phút, 4 phút, 6 phút, 8 phút và sấy khô ở các nhiệt độ 600C trong tủ sấy không khí nóng với thời gian 150 phút. Các nguyên liệu sau khi sấy sẽ nghiền và rây ở sàng số 72 (cỡ 0.26 mm) để thu được bột khoai môn. (Pragati Kaushal, 2012). 2.3. Phương pháp đo đạc 2.3.1. Phương pháp đo màu sắc Màu của bột được thực hiện bằng Máy đo màu Konica Minolta (Nhật Bản) trên cơ sở các giá trị L* a* và b*. Thiết bị được hiệu chuẩn dựa trên gạch tham chiếu màu vàng nhạt tiêu chuẩn. Một ô thủy tinh chứa bột được đặt phía trên nguồn sáng và phủ một tấm trắng và các giá trị L*, a* và b* được ghi lại. Sáu phép đo đã được thực hiện trong mỗi lần chạy (M. Himeda, 2012). 2.3.2. Phương pháp xác định độ ẩm Độ ẩm khoảng 1 g của mỗi mẫu bột khoai môn được thu thập và độ ẩm được đo bằng cách đun nóng ở 1200C bằng máy đo độ ẩm điện tử Kern (Eiko ARAI, 2021). 2.3.3. Phương pháp xác định hoạt độ nước Hoạt độ nước (aw) được xác định sau 1.5, 3 và 6 tháng bảo quản. Hoạt độ của nước được đo ba lần, sử dụng thiết bị FREUND – Nhật ở nhiệt độ phòng (18–210C) (Youna M. Hemery, 2022). 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Khảo sát thành phần hóa học của khoai môn Khoai môn là một loại lương thực quan trọng ở một số vùng của các nước đang phát triển vì nó chứa lượng carbohydrate cao (95,7%), là nguồn cung cấp năng lượng tuyệt vời (Huang & cộng sự, 2007). Ngoài carbohydrate thì tro cũng là một thành phần quan trọng khác trong bột khoai môn (1,2%). Độ tro trong khoai môn được cho là do sự có mặt của oxalat trong khoai môn (Aboubakar et al. 2008). Hàm lượng carbohydrate và tro lần lượt là 84,6 – 91,5g/100g và 2 – 5g/100g bột đã được quan sát thấy sớm hơn ở khoai môn trồng ở các vùng khác nhau của Thái Lan (Tattiyakul & cộng sự 2005). 3.2. Kết quả khảo sát nhiệt độ hấp ảnh hưởng đến màu sắc bột khoai môn Giá trị màu (L*, a*, b*) của bột khoai môn có sự khác nhau qua các thời gian hấp khác nhau chúng được thể hiện trong Bảng 1. Có thể thấy ở thời gian hấp khác nhau sẽ cho ra màu Lab khác nhau, thời gian hấp càng tăng, màu L của các mẫu hấp càng giảm. Như bảng ta thấy mẫu 1 là mẫu đối chứng nên chúng có phần sáng hơn các mẫu còn lại, mẫu 2 mẫu 3 sáng hơn mẫu 4 và mẫu 5. Xét về màu a (sắc 502
đỏ), các mẫu 2, mẫu 3, mẫu 4, mẫu 5 có phần đỏ hơn so với mẫu 1. Xét về màu b (sắc vàng), mẫu 4 và mẫu 5 vàng ít hơn mẫu 2 và mẫu 3; mẫu 2 và mẫu 3 có màu vàng ít hơn mẫu 1. Bột khoai môn được báo cáo là có màu trắng, ít đỏ và ít vàng hơn (Aboubakar et al, 2008). Người ta cho rằng sự khác biệt về b* giữa các mẫu có thể là do hàm lượng carbohydrate và protein do vai trò của chúng trong sự phát triển của quá trình hóa nâu không do enzym (Jamin & Flores, 1998). Qua kết quả thu nhận, ta nhận thấy màu b của cả 5 mẫu có sự giảm dần từ mẫu 1 đến mẫu 5 nhưng giảm nhiều nhất là ở mẫu 4 và mẫu 5. Tuy màu b của mẫu 4 và mẫu 5 không khác nhau trên hệ số thống kê và việc cung cấp năng lượng cho thời gian hấp của mẫu 4 ít hơn mẫu 5 tiết kiệm được năng lượng, giảm chi phí nên tôi chọn thời gian hấp 6 phút để hấp các lát khoai tạo ra bột khoai môn. Độ ẩm bột 12% là môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển gây hư hỏng cho bột. Có thể thấy độ ẩm của các mẫu bột không khác nhau có nghĩa khi sấy ở cùng một điều kiện và nhiệt độ. Bảng 9. Sự thay đổi màu sắc qua các thời gian hấp Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 4 Mẫu 5 Tên chỉ tiêu (không hấp) (hấp 2 phút) (hấp 4 phút) (hấp 6 phút) (hấp 8 phút) L 92.15c ± 0.06 88.72b ± 0.35 88.79b ± 0.03 87.55a ± 0.03 87.34a ± 0.18 a 1.35a ± 0.03 2.74b ± 0.12 2.70b ± 0.02 2.69b ± 0.15 2.77b ± 0.06 b 6.52c ± 0.10 5.62b ± 0.02 5.75b ± 0.09 4.51a ± 0.08 4.41a ± 0.09 Độ ẩm 7.70a ± 0.07 7.69a ± 0.13 7.74a ± 0.16 7.73a ± 0.09 7.75a ± 0.13 3.3. Khảo sát ảnh hưởng hoạt độ nước của bột khoai môn trong quá trình bảo quản Trong thời gian bảo quản 6 tháng, không phát hiện thấy sự khác biệt đáng kể nào giữa hoạt độ nước của các sản phẩm được tăng cường vi chất dinh dưỡng và của bột khoai môn không được bổ sung vi chất dinh dưỡng. Cho thấy, ngoại trừ những mẫu được bảo quản trong 6 tháng ở 40°C/65% RH, aw của các mẫu được đóng gói trong túi PET/nhôm không thay đổi đáng kể theo thời gian (0.64 ± 0.02). Ngược lại, các mẫu bột được đóng gói trong túi giấy không thể hiện sự thay đổi aw đáng kể, liên quan đến RH trong môi trường bảo quản: bột được bảo quản ở 65% RH trải qua quá trình sấy khô đáng kể, với các giá trị aw là 0.59 ± 0.02 và 0.52 ± 0.02 đối với mẫu được bảo quản ở 25°C và 40°C, tương ứng. Mặt khác, các mẫu bột được bảo quản ở 85% RH cho thấy aw tăng đáng kể, với các giá trị lần lượt là 0.75 ± 0.03 và 0.71 ± 0.02 đối với các mẫu bột được bảo quản ở 25°C và 40°C. Mặt khác cho thấy aw thay đổi nhanh chóng trong 1.5 tháng lưu trữ đầu tiên, nhưng không thay đổi đáng kể sau đó. Một mô hình tuyến tính chung (GLM) đã được xây dựng và cung cấp một lời giải thích tốt về các biến thể của aw (R2 > 86%). Độ ẩm tương đối là yếu tố chính ảnh hưởng đến aw, giải thích 47% phương sai. Loại 503
bao bì cũng điều chỉnh cao ảnh hưởng của RH đối với aw, thể hiện qua ý nghĩa của sự tương tác giữa RH và bao bì (Youna M. Hemery, 2022). Hình 1. Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của bao bì, điều kiện bảo quản và thời gian bảo quản đối với hoạt độ nước 4. KẾT LUẬN Bột khoai môn được làm bằng cách gọt vỏ và cắt lát dày 2 mm bằng dụng cụ nạo cơ học có lưỡi thép không gỉ thủ công, hấp ở 900C bằng nước trong 6 phút, sấy bằng tủ sấy ở nhiệt độ 600C trong 150 phút, sau đó nghiền và đem đi sàng (cỡ 0.26 mm) để thu được bột khoai môn. Bột thành phẩm được bảo quản trong 6 tháng kể từ ngày sản xuất. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Aprianita et al. (2009). Physico-chemical properties of flours and starches from selected commercial tubers available in Australia. International Journal of Food Research 16(4):507-520. 2. Aboubakar NYN & Scher J & Mbofung CMF. (2008). Physicochemical, thermal properties and micro structure of six varieties of taro (Colocasia esculenta L. Schott) flours and starches. J Food Eng. 3. Bradbury JH, Hammer BC. (1988). Thermal stability of trypsin inhibitors demonstrated in tuberous plants and tropical rice and its implications for nutrition. J. Agriculture. Food chemicals. 4. Du Thanh Hang, Leo Vanhanen, Geoffrey Savage. (2013). Effect of simple processing methods on oxalate content of taro petioles and leaves grown in central Viet Nam. LWT - Food Science and Technology. 5. Djeukeu Asongni Williama, Assiene Agamou Julien Armel, Dongho Dongmo Fabrice Fabien, Gouado Inocent. (2023). Effect of bleaching and fermentation on the physico-chemical, pasting properties and bread baking performance of various gluten free flour. Measurement: Food. 6. FAO. (1992). Taro: A south Pacific specialty. Leaflet e Revised 1992. B.P. D5. Noumea, Cedex. New Caledonia: Community Health Services, South Pacific Commission. 7. F.N.A. Aryee & I. Oduro & W.O. Ellis & J.J. Afuakwa. (2006). The physicochemical properties of flour samples from the rootsof 31 varieties of cassava. Food Control 17 (2006) 916–922. 8. Hang, D. T., & Preston, T. R. (2009). Taro (Colocasia esculenta) as protein source for pigs in Central Viet Nam. Livestock Research for Rural Development, 21, Article 164. 504
9. Hang, D. T., & Preston, T. R. (2010). Effect of processing taro leaves on oxalate concentrations and using the ensiled leaves as a protein source in pig diets in central Vietnam. Livestock Research for Rural Development, 22, Article 68. 10. Huang CC & Chen WC & Wang CCR. (2007). Comparison of Taiwan paddy- and upland- cultivated taro (Colocasia esculenta L.) cultivars for nutritive values. Food Chem. 11. Jamin & FF & Flores & RA (1998). Effect of additional separation and grinding on the chemical and physical properties of selected corn dry mill lines. Grain chemistry, 75. 12. Matthews, P. (2004). Genetic diversity in taro, and the preservation of culinary knowledge. Ethnobotany Journal, 2(1547), 55e77. 13. Maninder Kaur, Pragati Kaushal, Kawaljit Singh Sandhu. (2013). Studies on physicochemical and pasting properties of Taro (Colocasia esculenta L.) flour in comparison with a cereal, tuber and legume flour. J Food Sci Technol. 14. M. Himeda & Y. N. Njintang & C. Gaiani & R. M. Nguimbou & J. Scher & B. Facho & C. M. F. Mbofung. (2012). Physicochemical and thermal properties of taro (Colocasia esculenta sp) powders as affected by state of maturity and drying method. J Food Sci Technol. 15. Mai DEGUCHI & Seiko ITO & Reiko MOTOHASHI & Eiko ARAI. (2021). Effects of taro (Colocasia esculenta L. Schott) drying on the properties of taro flour and taro flour products. Food Science and Technology Research, 27 (3), 369–379. 16. M. Himeda & Y. N. Njintang & C. Gaiani & R. M. Nguimbou & J. Scher & B. Facho & C. M. F. Mbofung. (2012). Physicochemical and thermal properties of taro (Colocasia esculenta sp) powders as affected by state of maturity and drying method. J Food Sci Technol. 17. M. Himeda & Y. N. Njintang & C. Gaiani & R. M. Nguimbou & J. Scher & B. Facho & C. M. F. Mbofung. (2012). Physicochemical and thermal properties of taro (Colocasia esculenta sp) powders as affected by state of maturity and drying method. J Food Sci Technol. 18. Mai DEGUCHI & Seiko ITO & Reiko MOTOHASHI & Eiko ARAI. (2021). Effects of taro (Colocasia esculenta L. Schott) drying on the properties of taro flour and taro flour products. Food Science and Technology Research, 27 (3), 369–379. 19. Pragati Kaushal, Vivek Kumar, H.K. Sharma. (2012). Comparative study of physicochemical properties, functions, nutritional resistance and plasticity of taro (Colocasia esculenta), rice flour (Oryza sativa), pigeon pea meal (Cajanus cajan) and their mixtures. LWT - Food Science and Technology. 20. Pragati Kaushal & Vivek Kumar & H.K. Sharma. (2012). Comparative study of physicochemical, functional, antinutritional and pasting properties of taro (Colocasia esculenta), rice (Oryza sativa) flour, pigeonpea (Cajanus cajan) flour and their blends. LWT - Food Science and Technology. 21. Toan, N. H., & Preston, T. R. (2007). Evaluation of uncultivated vegetables for pigs kept in upland households. Livestock Research for Rural Development, 19, Article 150. 22. Tattiyakul J & Asavasaksakul S & Pradipasena P. (2005). Chemical and physical properties of flour extracted from taro (Colocasia esculenta L. Schott) grown in different regions of Thailand. Sci Asia. 505
23. Youna M. Hemery & Laura Fontan & Arnaud Laillou & Vincent Jallier & Regina Moench- Pfanner & Sylvie Avallone & Jacques Bergera. (2022). Influence of storage conditions and packaging of fortified wheat flour on microbial load and stability of folate and vitamin B12. Food Chemistry X. 506