Tiểu luận Vai trò của cấu trúc và trạng thái trong chất lượng cảm quan chung của thực phẩm

Chia sẻ: Pham Khanh Dung | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:26

Thêm vào BST

Báo xấu

184
lượt xem 45
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong thời kì công nghiệp hóa, hiện đại hóa các lĩnh vực nói chung và với nghành công nghệ thực phẩm nói riêng đang từng bước hoàn thiện

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tiểu luận Vai trò của cấu trúc và trạng thái trong chất lượng cảm quan chung của thực phẩm

PHẦN I. MỞ ĐẦU Trong thời kỳ công nghiệp hoá, hiện đại hoá các lĩnh vực nói chung và với ngành công nghệ thực phẩm nói riêng đang từng bước hoàn thiện. Các sản phẩm thực phẩm ngày nay không chỉ đảm bảo nhu cầu về dinh dưỡng mà còn c ần ph ải chú ý đến chất lượng cảm quan với những cấu trúc khác nhau. Đây cũng chính là đặc điểm chung của các sản phẩm thực phẩm. Các sản phẩm thực phẩm thường có cấu trúc, trạng thái, màu s ắc, h ương thơm và tính cảm vị khác nhau. Những kết cấu cùng h ương sắc ấy được tạo ra, trong những điều kiện gia công nhất định, nhờ sự tương tác hài hòa giữa của các hợp phần hóa học chứa trong thực phẩm. Tuy nhiên, không phải t ất c ả các h ợp phần thực phẩm đó đều có vai trò giống nhau. Các h ợp ph ần tham gia vào vi ệc t ạo cấu trúc như tạo hình dáng, độ cứng, độ xốp, độ đàn hồi, độ nhớt. Lại có nh ững hợp phần chịu trách nhiệm tạo màu sắc, mùi vị và tính ch ất c ảm quan, nghĩa là t ạo ra chất lượng thực phẩm Để có thể đánh giá chất lượng của sản phẩm thực ph ẩm thì y ếu tố c ấu trúc và trạng thái tạo nên sản phẩm giữ vai trò quan trọng Chính vì vậy, trong tiểu luận này chúng tôi xin trình bày nội dung: “ Vai trò của cấu trúc và trạng thái trong chất lượng cảm quan chung của thực phẩm”. 1
PHẦN II. NỘI DUNG 2.1. Khái quát chung về sản phẩm thực phẩm và sự hình thành c ấu trúc s ản phẩm thực phẩm Sản phẩm thực phẩm ít khi chứa một hợp phần, thường là tổ hợp nhiều hợp chất khác nhau. Số lượng các hợp phần hóa học tạo nên 1 thực phẩm th ường ổn định, gồm chủ yếu các hợp chất có gá trị dinh dưỡng. sự khác nhau là ở hàm lượng từng hợp phần. Sản phẩm thực phẩm có cấu trúc tức là có hình dạng, trạng thái, k ết c ấu, màu sắc và hương thơm. Kết cấu của sản phẩm là biểu hiện cảm giác và chức năng của cấu trúc, tính chất cơ học và tính chất bề mặt của thực phẩm, được phát hi ện thông qua các quan của thính giác, thị giác và xúc giác. Các quá trình tạo cấu trúc bao gồm nhiều giai đoạn liên ti ếp ứng v ới các trạng thái hình thể khác nhau. Trước tiên ph ải áp dụng một s ố ph ương pháp x ử lý như: xử lý nhiệt và cơ học, sử dụng các hoá chất…nhằm phá huỷ một phần cấu trúc không gian nguyên thể ban đầu (phá huỷ các liên kết năng lượng yếu hay chính là làm biến tính thành phần cấu tạo nên sản phẩm th ực ph ẩm). Sau đó l ại ti ến hành tổ chức và định hướng các phân tử từng phần hay toàn bộ đã giãn mạch để tái tổ chức lại các liên hợp. Cuối cùng là kết gắn và làm c ứng c ấu trúc có t ổ ch ức đã thu được nhờ phân bố lại các liên kết trong và giữa các phân tử đã b ị phá hu ỷ trong giai đoạn làm giãn mạch. Các sản phẩm thực phẩm có dạng rắn, lỏng, dựa vào kết cấu có th ể chia thành 8 dạng: - Dạng lỏng: Có độ nhớt nhiều hoặc ít 2
Dạng gel: Thường có tính dẻo, đôi khi đàn hồi, có độ đặc và nóng - chảy khi ở nhiệt độ của miệng (gel protein, gel gelatin, gel pectin, gel tinh bột) Dạng sợi: Có mặt sợi xenluloza, sợi tinh bột, sợi protein - Dạng tập hợp các tế bào trương nước, chất lỏng sẽ giải phóng ra khi - nhai (quả và rau mọng nước, một số thịt) Dạng sánh nhờn, trơn, nhẵn: Mỡ, chocolat, một số phomat - Dạng khô, bở có cấu trúc hạt (bích quy) hoặc tinh thể (đường) - Dạng trong: Tan chạm trong miệng - Dạng xốp: Ruột bánh mỳ, kem bọt - Dạng 1: Kết cấu dạng Dạng 2: Kết cấu dạng gel tinh bột Dạng 2: Kết cấu dạng gel lỏng protein Dạng 3: Kết cấu dạng Dạng 4: Kết cấu tập hợp các tế Dạng 5: Kết cấu dạng sợi protein bào trương nước sánh, nhờn, trơn bóng 3
Dạng 8: Kết cấu xốp Dạng 6: Kết cấu khô, bở, Dạng 7: Kết cấu trong, tan chậm có cấu trúc hạt hoặc tinh trong miệng (kẹo đường) thể Hình 1. Các dạng kết cấu của sản phẩm thực phẩm Nguyên liệu trong chế biến các sản phẩm thực phẩm thường được cấu tạo từ các cao phân tử. Các cao phân tử này có những tính chất chức năng đặc trưng riêng. Tính chất chức năng là những tính chất tổng th ể tiêu biểu nhất liên k ết đồng thời nhiều tính chất hoá lý khác nhau nhưng phụ thuộc lẫn nhau. Có th ể nói tính chất chức năng là tất cả mọi tính chất không phải dinh dưỡng có ảnh hưởng đến tính hữu ích của một hợp phần trong thực phẩm. Tính chất chức năng ph ụ thuộc chặt chẽ vào cấu trúc không gian của các phân tử và vào trạng thái k ết h ợp c ủa chúng (giữa chúng hay với các phân tử khác). Người ta chia tính chất chức năng của các cao phân tử ra thành 3 nhóm chính: - Tính hidrat hoá: phụ thuộc vào sự tương tác của các cao phân tử với nước như: sự hút nước và giữ nước, sự thấm ướt, sự phồng lên, s ự dính k ết, s ự hoà tan và tính tạo nhớt… - Tính chất phụ thuộc vào tương tác giữa các cao phân tử với nhau. Tính chất này liên quan đến hiện tượng kết tủa, tạo gel và sự tạo thành các c ấu trúc khác (tạo sợi, tạo bột nhão). - Các tính chất bề mặt: có liên quan đến sức căng bề m ặt, sự t ạo nhũ hoá và sự tạo bọt. Tính chất chức năng phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh ư ảnh h ưởng của các pha phân tán khác nhau (hệ đơn phân tán và đa phân tán). Vì kích th ước c ủa các h ạt 4
phân tán khác nhau sẽ có sự di chuyển đến bề mặt của phần dị thể là khác nhau. Tỷ lệ phân tử nằm ở bề mặt các liên hợp sẽ tăng lên khi đ ường kính phân t ử nh ỏ hơn 1µm. Điều này chứng tỏ tầm quan trọng của các tính ch ất liên pha trong h ệ vi dị thể được đặc trưng của kích thước các hạt. Chính quá trình nghiên cứu tính chất chức năng này đã ch ỉ rõ cho ta th ấy ảnh hưởng của tính chất chức năng đến tính chất kết cấu hay kh ả năng t ạo c ấu trúc riêng cho mỗi một loại sản phẩm thực phẩm. Mỗi dạng th ực ph ẩm đ ặc tr ưng b ởi các trạng thái của các hạt phân tán trong hệ phân tán. Nh ư v ậy có th ể th ấy tính chất chức năng có vai trò vô cùng quan trọng cho quá trình tạo nên cấu trúc cho sản phẩm thực phẩm hay tạo ra nét đặc trưng riêng cho các s ản ph ẩm th ực ph ẩm. M ỗi một thành phần trong nguyên liệu chế biến thực phẩm có rất nhi ều tính ch ất khác nhau như khả năng tạo bọt, khả năng tạo gel, khả năng tạo màng khả năng nhũ hoá…và những khả năng này lại được tạo nên từ tính chất chức năng của chúng. Tuy nhiên, các tính chất này không phải hoàn toàn đ ộc l ập. Ch ẳng h ạn nh ư s ự t ạo gel của protein không những bao gồm những tương tác protein-protein mà còn bao gồm các tương tác protein-nước hoặc độ nhớt và độ hoà tan ph ụ thuộc lẫn nhau và phụ thuộc các tương tác protein-protein và các tương tác protein-nước. 2.2. Nhận biết , đánh giá cấu trúc thực phẩm 2.2.1. Các giác quan cảm giác cấu trúc thực phẩm Có hai giác quan chủ yếu để cảm nhận về tính ch ất cấu trúc sản ph ẩm th ực phẩm là thị giác và xúc giác, ngoài ra còn có sự tham gia của thính giác. 2.2.1.1. Thị giác Ở người trưởng thành mắt được có cấu tạo cơ bản gồm có 3 lớp màng: ngoài cùng là màng cứng nhưng đàn hồi gọi là củng mạc (sclera); gi ữa là màng mạch và trong cùng là võng mạc. Võng mạc chứa các tế bào cảm nh ận, ch ủ y ếu là tế bào hình que và hình nón. 5
Hình 2. Sơ đồ lát cắt ngang mắt người Tầm quan trọng của thị giác trong đánh giá cảm quan các s ản ph ẩm th ực phẩm Ba đặc tính của thị giác khiến cho nó trở nên đặc biệt: - Thị giác là giác quan được sử dụng đến đầu tiên khi người th ử ti ếp xúc v ới sản phẩm - Thị giác tham gia vào hầu hết các hoạt động sống của con người Thị giác đưa ngay ra những so sánh về các đối tượng khi chúng đ ược đ ưa ra - cùng lúc với số lượng không quá lớn Đối với các cảm nhận về vẻ bề ngoài của sản phẩm, cấu trúc vật lý c ủa s ản phẩm được chia ra làm ba phần: - Hình dạng - Kết cấu bề mặt - Tính đồng nhất của sản phẩm Hình dạng và kích thước đóng vai trò quan trọng trên quan điểm về mặt kỹ thuật bởi nó có thể thay đổi trong quá trình sản xuất ra sản phẩm đó. Kết cấu bề mặt của sản phẩm cho biết một phần cấu trúc của sản phẩm. Tính đồng nhất của sản phẩm có thể cho biết về tính dẻo, sệt của sản phẩm. 2.2.1.2. Xúc giác 6
Xúc giác là giác quan cảm nhận được những kích thích cơ học và nhiệt Cơ học: Sự tiếp xúc với da làm thay đổi hình dạng của phần có ti ếp xúc vào v ật để cho biết và va chạm, nén, giãn. Từ đó cho biết độ cứng, mềm, giòn c ủa sản phẩm Nhiệt : Cho biết sự thay đổi nhiệt tăng (nóng) hay giảm (lạnh) đối v ới da. Ta s ẽ không quan tâm đến cảm giác đau buốt và cảm giác trong nội tạng, đó là những vấn đề không liên quan đến đánh giá cảm quan thực phẩm. Hình 3: Truyền thông tin xúc giác qua da Người ta chia cảm nhận xúc giác về cấu trúc, kết cấu sản phẩm thực phẩm từ hai cơ quan chính là tay (da) và miệng. Cảm nhận xúc giác qua da Niêm mạc là cơ quan xúc giác có cấu tạo lớp ngoài cùng là biểu bì, đến l ớp mô cơ va các phần mô mỡ. Tế bào thần kinh xúc giác bao gồm: - Đầu dây thần kinh tự do - Thể Mayxne - Thể Paxini - Đầu tận cùng của các dây thần kinh Khi có một vật tiếp xúc với da, các tế bào này bị co hoặc nén cho ta biết hình dạng cấu trúc vật thể. Đây cũng là một nhận biết quan trọng, đóng vai trò lớn trong đánh giá cảm quan thực phẩm. Những tác động của sản ph ẩm lên b ề m ặt da nhất là da tay khi ta sờ mó cho biết độ cứng, mềm và kích th ước, hình dạng hình học của sản phẩm. 7
Xúc giác cho biết chất lượng của một số thực phẩm khi cảm quan như: - Độ chín của quả - Độ vụn của bánh mì - Độ chắc của phomát Cảm nhận xúc giác qua miệng Ở trong miệng các tính chất cấu trúc của dịch đường dịch quả, các v ật c ứng như kẹo lạc được đánh giá bằng cách nhai hay tráng ch ất lên b ề m ặt l ưỡi. S ự đánh giá cấu trúc qua miệng đựoc giải thích bởi hai nguồn thông tin sau: Nguồn cảm giác trên bề mặt da của lưỡi và phần cơ xung quanh vòm mi ệng cho biết hình dạng, kích thước, và tính chất bề mặt của sản phẩm; Khi nhai nhận được các thông tin là do các hoạt động c ủa răng.Răng g ắn v ới hàm bằng những dây chằng có những cơ quan thụ cảm với s ố lượng 2000 đ ối v ới một chân răng. Các cơ quan này cho biết cường độ và hướng của lực nénlên răng trong khi nhai. * Đối với các dung dịch, cảm nhận xúc giác qua miệng cho biết: - Tính sệt, dẻo, dính: loãng cho đến đặc. Ví dụ: trứng, cream. - Tính đồng nhất: thấp cho đến cao. Ví dụ: sữa chua hoa quả. * Đối với các chất rắn, cảm nhận xúc giác qua miệng cho biết: - Độ cứng (Hardness): xốp, chắc, cứng. Ví dụ: độ chín của quả, phomát - Độ giòn (Brittleness): giòn, dễ vỡ vụn. Vú dụ: bánh bích qui. - Độ dai (Chewiness): mềm, dai. Ví dụ: thịt. - Độ sạn (Grittiness): sạn, sần, không mịn. Ví dụ: sạn trong kem. - Độ xơ (Fibrousness): có xơ, sợi, lỗ hổng. Ví dụ: các sợi sơ trong rau. - Độ ẩm (Moistness): khô, ẩm, ướt. Ví dụ: bánh bích qui, phomát, dưa hấu. - Độ béo/dầu (Oiliness/Greasiness): có dầu, béo, ngậy. Ví dụ: khoai tây chiên. 2.2.1.3. Thính giác Tai người được chia làm ba phần: tai ngoài, tai giữa và tai trong. Tai ngoài gồm có vành tai và ống tai. Phần cuối ở phía trong của ống tai là màng nhĩ. Sau màng nhĩ là một buồng của tai giữa. Không khí trong buồng này th ường có cùng áp suất với khí bên ngoài. Tai giữa được nối với hầu qua ống Eustach. Ống này thường mở ra khi chúng ta nuốt làm cho áp suất ở tai giữa bằng v ới áp su ất của môi trường ngoài. 8
Phần phía trên của tai trong có vai trò trong các cảm giác v ề thăng b ằng. Ph ần phía dưới có một ống dài cuộn xoắn gọi là ốc tai (cochlea), chính là c ơ quan thính giác. Cơ quan nhận cảm của ốc tai gọi là cơ quan Corti. Hình 4. Lát cắt ngang qua một phần của ốc tai và cơ quan Corti Việc truyền âm thanh trong không khí vào tai qua xương hộp sọ để truy ền trực tiếp vào ốc tai. Chính sự truyền này làm con người có th ể nghe th ấy ti ếng nhai của một vật giòn khi mở miệng khác vói khi không mở miệng. Cảm giác âm thanh ít được dùng trong phân tích cảm quan so với các kích tích khác do đó nó ít được nghiên cứu. Trong tiêu chu ẩn ISO có đ ịnh nghĩa đ ộ giòn là sản phẩm cứng khi vỡ cho tiếng ồn. Ví dụ như thử chè, kẹo lạc, socola, bánh phòng tôm…thì sự bẻ gãy của sản phẩm cũng được đặc trưng bời một từ là giòn. Âm thanh nghe được khi ăn sản phẩm thực phẩm cho biết một phần về tính chất cảm quan của sản phẩm thực phẩm đó ví dụ như: độ giòn, xốp, độ tươi... Để cảm nhận về cấu trúc sản phẩm thực phẩm thì cần có s ự ph ối h ợp gi ữa các giác quan kể trên để đạt được kết quả phân tích tốt nhất. 2.2.2. Một số thiết bị đo cấu trúc thực phẩm Ngoài việc đánh giá cảm quan cấu trúc thực phẩm bằng các giác quan của con người thì ngày nay với sự phát triển của khoa học công nghệ, thì chúng ta còn có các thiết bị cơ lý hỗ trợ cho việc đánh giá cấu trúc thực phẩm được chính xác hơn. 9
Hình 7. Máy đo cấu trúc thực phẩm - Model : TMS - 2000 Thông số kỹ thuật chung : - Tốc độ : 2-30 in/phút hoặc 0 - 75 cm/phút - Hành trình chuyển động : 3.5 in / 8.9 cm - Lực tải tối đa : 1.363 kg (3000 pound) (nếu dùng FTA-3000 force transducer) - Nguồn : 220 VAC, 50/60 Hz - Kích thước máy chính ( W x D x H ) : 48 x 51 x 86 cm - Trọng lượng máy chính : 56 kg Chức năng - TMS-2000 là hệ thống đo và phân tích cấu trúc thực phẩm, phục vụ trong công tác nghiên cứu. Được thiết kế thích ứng với các lọai Test cell và Force Transducer. Hầu hết các hệ thống phân tích cấu trúc th ực ph ẩm FTC tr ước đây có thể được nâng cấp đến chức năng của TMS-2000. 10
- Thiết bị có khả năng đo được 07 ch ỉ tiêu v ề c ấu trúc th ực ph ẩm nh ư : đ ộ đàn hồi (springiness), độ kết dính (cohesiveness), độ đứt gãy (fracturability), độ cứng (hardness), độ dính (chewiness), độ keo dính (gumminess), và độ bám dính (adhesiveness). 2.3. Sử dụng cấu trúc trong đánh giá một số sản phẩm 2.3.1. Đánh giá cấu trúc sản phẩm sữa chua 2.3.1.1. Quy trình Sữa tươi+bột sữa gầy+đường+chất ổn định+ dầu bơ Gia nhiệt sơ bộ 1 Đồng hoá 1 Thanh trùng 1 Làm lạnh 1 ủ chín Gia nhiệt sơ bộ 2 Đồng hoá 2 Sản Thanh trùng 2 phẩ mm Làm nguội 2 m Làm nguội 2 Trữ lạnh men cái 11 Làm nguội 2 Đóng hộp
Sơ đồ quy trình sản xuất sữa chua 2.3.1.2. Các yếu tố tác động đến cấu trúc sản phẩm Yaourt Chất lượng của sữa nguyên liệu Sữa nguyên liệu sử dụng trong sản xuất yaourt phải có chất lượng tốt và phải thỏa mãn các yêu cầu đã nêu ở phần trên, tuy nhiên để sữa chua có thể đông tụ và có cấu trúc gel thì hai chỉ tiêu tiên quyết là: - Không chứa kháng sinh. - Không chứa dư lượng hóa chất có nguồn gốc từ quá trình tẩy rửa và vệ sinh dụng cụ hoặc thiết bị chứa sữa, không chứa nh ững ch ất ngăn cản quá trình lên men. Nếu hai chỉ tiêu này không được đáp ứng, sữa chua sẽ không đông tụ được. 12
Ngoài ra, khi ta tăng hàm lượng chất khô trong sữa nguyên liệu, đặc biệt là tăng hàm lượng casein và protein huyết thanh sữa sẽ làm cho cấu trúc khối đông trở nên bền và ổn định hơn, tránh được hiện tượng tách huyết thanh trong sản phẩm yaourt truyền thống. Quá trình chuẩn bị trước khi lên men Giai đoạn đồng hóa sữa nguyên liệu trong quá trình sản xuất s ữa chua làm tránh hiện tượng tách pha của chất béo xảy ra trong quá trình lên men sữa và làm tăng độ đồng nhất cho sản phẩm yaourt. Quá trình này ảnh h ưởng t ốt đ ến c ấu trúc micelle trong sữa và cải thiện cấu trúc gel của yaourt thành phẩm. Quá trình xử lý nhiệt làm biến tính sơ bộ các protein s ữa, đ ặc bi ệt là các whey protein, nhờ đó, trong quá trình lên men lactic, kh ối đông đ ược hình thành v ới cấu trúc ổn định, hạn chế sự thoát huyết thanh ra khỏi cấu trúc gel khi bảo quản protein. Đó là do β- lactoglobulin- thành phần chính trong whey protein- đã tương tác với κ- casein trong cấu trúc micelle làm cải thiện cấu trúc khối đông của yaourt. Quá trình lên men Sự hình thành acid lactic trong quá trình lên men làm cho ph ức h ệ calcium- caseinate- phosphate bị mất ổn định, casein trong sữa bị keo tụ và làm cho sữa có độ đặc giống như gel. Khi quá trình lên men kết thúc, môi trường lên men được làm để ổn đ ịnh c ấu trúc gel của sản phẩm, đồng thời làm chậm tốc độ sinh t ổng h ợp acid lactic c ủa vi khuẩn. Sau đó bảo quản sản phẩm trong kho lạnh ở nhiệt độ 2÷4ْ C. Quá trình này giữ vai trò quan trọng trong việc ổn định cấu trúc gel của yaourt, tránh hi ện t ượng tách huyết thanh sữa trong sản phẩm. Phụ gia sử dụng trong sản xuất yaourt Trong sản xuất sữa chua còn khâu kỹ nghệ rất quan trọng, đó là sử dụng phụ gia và chất ổn định nhằm tạo trạng thái bền vững cho sữa chua khi lưu hành trên thị trường cũng như tạo dạng gel bền vững cho sản phẩm (không tách pha). 13
Chất ổn định (palsgaard) là một nhóm chất phụ gia đưa vào th ực ph ẩm ph ải đạt các yêu cầu sau: - Không mang tính chất dinh dưỡng. - Không độc hại với sức khỏe con người. - Được làm từ nguyên liệu đã được lựa chọn cẩn thận. Chế phẩm này hoàn toàn tuân theo những quy định về tính đồng nhất và độ tinh khiết theo tiêu chuẩn của Hội đồng chung châu Âu, Mỹ, Cộng hòa Liên bang Đức, T ổ ch ức lương thực Thế giới FAO… - Trước khi sử dụng cần kiểm tra kỹ lưỡng và phải được phép sử dụng tùy theo luật của mỗi nước. Thành phần chính của chất ổn định gồm: Polysacarit (CMC- Na, carragenan, alginat…) là những chất có vai trò làm - đặc (tạo gel) làm cho sản phẩm tuy ở dạng rắn nhưng vẫn mềm, phù h ợp với sở thích của người tiêu dùng. - Monodiglyxerit E471 có tác dụng làm bền hệ nhũ tương, là chất hoạt động bề mặt có vai trò ngăn cản sự tập hợp của các cấu tử cùng pha nên có khả năng đồng nhất sản phẩm. Ở Viêt Nam, trong công nghệ sản xuất sữa chua đặc sử dụng chất ổn định có mã hiệu 5846 có thành phần chủ yếu là pectin, gelatin, tinh bột biến tính…nhằm tạo cấu trúc ổn định cho sữa chua nhờ khả năng cắt và oxy hóa mạch polysacarit thành những mạch ngắn nên làm tăng khả năng keo hóa góp phần làm bền trạng thái gel của sản phẩm. Agar: gel tạo thành khi làm lạnh. Các phân tử có sự chuyển đổi từ cấu trúc - cuộn sang cấu trúc xoắn và tiếp theo là sự tổi hợp của các chuỗi xoắn. Carrageenan: gel tạo thành khi làm lạnh với sự có mặt của nh ững muối. Các - phân tử có sự chuyển đổi từ cấu trúc cuộn sang cấu trúc xoắn và ti ếp theo là sự tổ hợp của các chuỗi xoắn. Sự có mặt của các muối làm giảm lực đẩy tĩnh điện giữa các chuỗi thúc đẩy sự tổ hợp. Được chiết xuất t ừ lo ại tảo đ ỏ 14
có nguồn gốc từ Ireland , mọc dọc theo bờ biển Anh, Pháp, Tây Ban Nha, Island . Alginate: gel tạo thành khi có thêm các cation chủ yếu là Ca 2+ hay ở pH thấp. - Các phân tử liên kết chéo với nhau bằng các ion. Pectin: Khả năng tạo gel: các pectin và acid pectinic có các nhóm hydroxyl (- - OH) nên có khả năng hydrat hóa cao. Các phân tử pectin mang điện tích âm nên chúng có khả năng đẩy lẫn nhau, do đó làm giãn mạch và làm tăng độ nhớt của dung dịch, vì vậy khi làm giảm độ tích điện và độ hydrat hóa s ẽ làm cho các phân tử pectin xích lại gần nhau và tương tác với nhau tạo nên một mạng lưới 3 chiều rắn chứa pha lỏng ở bên trong. 2.3.1.3. Các biến đổi không mong muốn Sau khi kết thúc quá trình lên men nếu để yên không làm l ạnh, m ột th ời gian gel này bị co lại và nước sữa bị tách ra. Hiện tượng này đ ược ứng dụng trong s ản xuất phomai, tuy nhiên hiện tượng co gel và tách nước sữa không có lợi trong các sản phẩm sữa lên men vì chúng cần một cấu trúc đồng nhất. Trong quá trình lên men axit lactic được tạo ra nhiều thì quá trình tách ion Canxi ra khỏi Cazein càng nhanh. Cấu trúc của casein bị thay đổi nhiều và tạo thành khối casein bị vón cục lại khi ở pH đẳng nhiệt. Chính các casein chứa trong sữa ở dạng Canxi Cazeinat tác dụng với axit lactic tạo ra axit Cazeinic và Canxi lactat. Axit Cazeinic t ự do không hòa tan, do đó gây đông tụ sữa. Ngoài quá trình lên men chính chuy ển hóa lactose thành axit lactic còn các quá trình lên men phụ tạo các axit bay hơi, rượu, khí CO2, các vi khu ẩn sinh hương tạo axeton, diaxetin. Nếu tiếp tục cho lên men sản phẩm, cazein s ẽ bị phân hủy, tạo thành pepton và các sản phẩm khác. Vi sinh vật vẫn chuy ển hóa ti ếp tục thì cazein sẽ bị chuyển hóa thành axit amin và các khí NH3, H2S t ạo mùi v ị khó chịu cho sản phẩm. Quá trình thủy phân protein: một số chủng vi khuẩn lactic có khả năng sinh tổng hợp hệ enzyme protease. Chúng sẽ xúc tác thủy phân protein tạo ra các s ản phẩm như polypeptide, peptide…Điều này có thể ảnh hưởng đến cấu trúc gel của 15
yaourt, một số peptide gây ra vị đắng cho sản phẩm. Tốc độ của quá trình này cũng rất chậm do nhiệt độ thấp. Trong sản phẩm sữa chua thì cấu trúc và trạng thái là y ếu tố quy ết đ ịnh chính đến chất lượng sữa chua so với mùi và vị của sản phẩm. Vậy dựa vào cấu trúc của sản phẩm người ta có thể đánh giá được sản ph ẩm có ch ất l ượng nh ư nào. 2.3.2. Đánh giá cấu trúc của bánh mì 2.3.2.1. Qui trình sản xuất bánh mì Bánh mì 16
- Bột mì Rây Định lượng nguyên liệu Nhào bột đầu Nước, men Lên men bột đầu Bột, nước, Nhào bột bạt muối… Lên men bột bạt Chia bột nhào Vê Lên men ổn định Tạo hình bánh Lên men kết thúc, khía bánh Nướng Sản phẩm 17
2.3.2.2. Những biến đổi cấu trúc trong quá trình sản xuất Nhào bột Nhào bột là khâu rất quan trọng có ảnh hưởng rõ rệt đến khâu tiếp theo của quá trình kỹ thuật và chất lượng của bánh mỳ. Khối bột nhào thu đ ược có c ấu trúc đồng nhất gồm bột nước, men, muối và các thành ph ần khác. Kh ối đ ồng nh ất này có cấu trúc và các tính chất vật lý xác định. Các hợp chất protit đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành mạng lưới khung gluten. Protit bột nhào trương lên và tăng thể tích nhiều l ần. S ự tr ương c ủa hợp chất protit tạo thành bộ khung có cấu tạo xốp, do đó b ột nhào có tính đàn h ồi và dẻo. Trong khối bột nhào, ngoài pha lỏng cấu tạo từ nước tự do, protit hòa tan, đường và các chất khác, còn có pha khí hình thành do sự tích lũy các bọt khí trong khi nhào và các túi khí CO2 do lên men. Như vậy có thể nói bột nhào là h ệ phân tán gồm 3 pha: rắn, lỏng, khí. Dưới tác dụng cơ học của thiết bị nhào, tạo điều kiện cho protit trương nở và tạo thành bộ khung gluten, tăng cường tính chất vật lý của khối b ột nhào, nhi ệt đ ộ khối bột nhào tăng lên. Khi nhào bột với nước, các protein của gluten sẽ h ấp thụ nước, định h ướng, sắp xếp lại thành hàng và giãn mạch từng phần, nên sẽ làm phát sinh các t ương tác ưa béo và hình thành các cầu disulfua mới. Một mạng protein ba chi ều có tính nh ớt đàn hồi được thiết lập, dần dần những tiểu phần gluten ban đầu biến thành nh ững màng mỏng bao lấy xung quanh các hạt tinh bột và nh ững h ợp ph ần khác có trong bột mỳ, khối bột trở nên đàn hồi và dễ chẩy. 18
Hình 5: Gluten hình thành các cầu disulfua mới Các hợp chất protein giữ vai trò quan trọng trong việc hình thành bột nhào, nó liên kết với nước trong khi nhào và tạo thành gluten. Sau khi nhào trộn và để lên men , khí cacbonic tạo ra làm bột nhào phồng lên dưới dạng những túi khí đ ược bao bằng màng mỏng gluten. Mạng lưới protein đặc trưng này có tính d ễ kéo giãn làm cho màng có thể thay đổi được hình dạng; có tính không th ấm khí làm cho màng giữ lại được CO2 tạo ra khi lên men và màng trương phồng được; tính đàn hồi, góp phần giữ khí CO2 và hình thành cấu trúc xốp cho sản ph ẩm; khả năng gi ữ nước cao làm cho sản phẩm có độ mềm sau khi nướng. Quá trình nhào bột không tốt, nguyên liệu trong khối bột nhào không đ ều, cấu trúc ruột bánh sẽ không đều, có nhiều lỗ khí to, m ặt bánh kém bóng, bánh b ắt mầu không đều, ảnh hưởng đến mầu sắc, độ nở và các tính chất cảm quan khác của bánh. Quá trình nhào quá mạnh, quá lâu làm nhiệt độ kh ối bột nhào tăng nhi ều, men hoạt động nhanh làm cho mặt bánh kém bóng và ít nhẵn hơn. Lưu ý: Sự thâm nhập của oxy trong quá trình nhào bột, cường độ và tốc độ nhào của thiết bị nhào, thời gian nhào bột. Lên men bột nhào Muốn có bánh mỳ ngon, xốp, ruột nở thì ph ải làm nở bột nhào. Trong quá trình hoạt hóa, các nấm men đã chuyển đường và tinh bột trong bột mỳ qua nhi ều giai đoạn biến đổi trung gian và cuối cùng tạo thành khí cacbonic. Chính khí cacbonic này làm nở bột nhào. Một phần nhỏ khí cacbonic được tạo thành do sự lên men lactic. Phương pháp này được sử dụng rộng rãi vì không ch ỉ làm cho bột 19
nở tốt mà còn làm cho bánh có mùi vị thơm ngon và dễ tiêu hóa. Trong quá trình lên men, ngoài việc chuyển đổi các hợp chất có cấu trúc dưới dạng ph ức tạp thành đơn giản, thì nhiều sản phẩm phụ được tạo thành như: acid lactic, rượu etylic, acid acetic, các este và andehit, những chất này làm cho bánh có mùi vị thơm ngon. Sự lên men bột nhào xảy ra do hoạt động của nấm men. Đó là sự phân h ủy yếm khí đường glucoza và quá trình này diễn ra theo sơ đồ Embden Meyerhop Panas, nó gồm một chuỗi các phản ứng để chuy ển glucoza thành axit pyruvic. Quá trình này được chia làm 4 giai đoạn: - Giai đoạn 1: Đây là giai đoạn phosphoryl hóa đường glucoza thành fructo - 1- 6 diphotphat. Giai đoạn này tiêu tốn 2 phân tử ATP. - Giai đoạn 2: Giai đoạn đứt mạch hexo dưới tác dụng của enzim aldolaza, fructo - 1- 6 diphotphat chuyển thành aldehyt 3- photphoglyxerin. - Giai đoạn 3: Giai đoạn oxi hóa aldehyt 3- photphoglyxerin. Năng lượng mất đi trong nối liên kết cao năng lần trước đã được ph ục h ồi tr ở l ại trong giai đoạn này. - Giai đoạn 4: Giai đoạn khử photpho của aldehyt 2- photphoglyxerin. Trong giai đoạn này có sự phân bố lại năng lượng và tạo thành liên kết cao năng mới. Axit pyruvic tạo thành bị decácboxyl hóa bởi decacboxylaza tạo thành aldehyt axêtic, chất này sẽ nhận hidro của NADH 2 và chuyển thành rượu etylic. Lên men bột nhào xảy ra sự lên men rượu và lên men lactic. Sự lên men do hệ enzim zimaza được gọi là sự lên men rượu. Đường trong bột nhào b ị mất đi trong quá trình phát triển của nấm men khi lên men. Đồng thời với quá trình lên men rượu, trong bột nhào bao giờ cũng có quá trình lên men lactic, vì trong b ột và một số nguyên liệu khác luôn có chứa vi khuẩn lactic, tạo ra các axit lactic, axit axetic, axit oxalic, axit foocmic… Tốc độ tạo axit trong bột nhào ph ụ thu ộc vào nhiệt độ, độ đặc của bột nhào và số lượng vi khuẩn lactic có trong bột nhào nh ưng trước tiên nó phụ thuộc vào nhiệt độ. Vì vậy, nếu lên men ở nhiệt đ ộ cao (35 – 400C) thì bột nhào rất chóng chua. Quá trình vật lý và keo hóa xảy ra trong bột nhào khi lên men có liên quan chặt chẽ với sự biến đổi tính chât protein. Sự biến đổi này do 3 yếu tố gây nên: độ axit của bột nhào tăng, tác dụng của enzim thủy phân protein trong b ột và tác d ụng của enzim thủy phân protein trong nấm men. 20