Tài liệu Sử dụng vi khuẩn lactobacillus plantarum đồng lên men với nấm men bánh mì thay thế hoá chất bảo quản

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SỬ DỤNG VI KHUẨN LACTOBACILLUS PLANTARUM ĐỒNG LÊN MEN VỚI NẤM MEN BÁNH MÌ THAY THẾ HOÁ CHẤT BẢO QUẢN Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Giảng viên hướng dẫn : TS. Nguyễn Hoài Hương ThS. Huỳnh Phương Quyên Sinh viên thực hiện : Trần Kim Ngân MSSV: 1411100731 Lớp: 14DSH04 TP. Hồ Chí Minh, 2018 Đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC DANH MỤC VIẾT TẮT ........................................................................................ iv DANH MỤC BẢNG ..................................................................................................v DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH........................... vii TÓM TẮT NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .................................................................1 ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................................2 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN .....................................................................................3 1.1 Tổng quan về công nghệ sản xuất bánh mì ..............................................3 1.1.1 Giới thiệu chung ..................................................................................3 1.1.2 Quy trình làm bánh mì.........................................................................4 1.1.3 Ảnh hưởng của vi sinh vật đến việc bảo quản bánh mì ...................12 1.1.3.1 Hệ vi sinh vật bánh mì ...................................................................12 1.1.3.2 Hư hỏng bánh do vi sinh vật..........................................................13 1.1.3.3 Tác hại của nấm mốc .....................................................................13 1.1.4 Vai trò của nấm men trong lên men bánh mì ...................................14 1.2 Tổng quan về bột chua .............................................................................16 1.2.1 Đặc tính của bột chua ........................................................................16 1.2.2 Các loại hợp chất hương liệu trong bột chua ...................................17 1.2.3 Ảnh hưởng của phản ứng giữa Maillard và Caramel hóa đối với hương vị của bánh mì .......................................................................................18 1.2.4 1.3 Con đường trao đổi chất của vi khuẩn LAB trong bột chua ...........19 Tổng quan về vi khuẩn lactic ..................................................................21 1.3.1 Giới thiệu chung ................................................................................21 1.3.1.1 Đặc điểm hình thái giống Lactobacillus .......................................23 1.3.1.2 Nhu cầu dinh dưỡng của vi khuẩn lactic ......................................25 1.3.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men – quá trình sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn lactic ......................................................27 1.3.2 Sản phẩm trao đổi chất và ứng dụng của vi khuẩn lactic ...............28 1.3.2.1 Quá trình trao đổi chất...................................................................28 i Đồ án tốt nghiệp 1.3.2.2 Ứng dụng của vi khuẩn lactic........................................................29 1.3.3 Khả năng kháng nấm của vi khuẩn lactic ........................................30 CHƯƠNG 2. MỤC TIÊU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................32 2.1 2.2 Mục tiêu đề tài, nội dung nghiên cứu .....................................................32 2.1.1 Mục tiêu ..............................................................................................32 2.1.2 Nội dung nghiên cứu .........................................................................32 Vật liệu – thiết bị - hóa chất ....................................................................32 2.2.1 Nguồn vi sinh vật ...............................................................................32 2.2.1.1 Nguồn vi khuẩn lactic ....................................................................32 2.2.1.2 Nguồn nấm bệnh ............................................................................32 2.2.1.3 Nấm men .........................................................................................33 2.2.2 Hoá chất và môi trường sử dụng ......................................................33 2.2.2.1 Hoá chất ..........................................................................................33 2.2.2.2 Môi trường nuôi cấy (xem ở Phụ lục 1) ........................................33 2.2.3 Thiết bị và dụng cụ.............................................................................33 2.2.3.1 Thiết bị ............................................................................................33 2.2.3.2 Dụng cụ...........................................................................................34 2.3 Phương pháp nghiên cứu .........................................................................34 2.4 2.3.1 Phương pháp luận .............................................................................34 2.3.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát ......................................................35 2.3.3 Thuyết minh quy trình tổng quát ......................................................36 Phương pháp nghiên cứu – bố trí thí nghiệm ........................................38 2.4.1 Khảo sát vi khuẩn Lactobacillus plantarum .....................................38 2.4.1.1 Hình thái khuẩn lạc, tế bào và đặc điểm sinh lý, sinh hóa ..........38 2.4.1.2 Khả năng sinh acid ........................................................................41 2.4.1.3 Khảo sát khả năng kháng nấm A.niger của Lactobacillus plantarum in vitro .........................................................................................43 2.4.2 Khảo sát khả năng đối kháng nấm A.niger khi đồng lên men bánh mì của vi khuẩn LAB với nấm men .................................................................45 2.4.3 Khảo sát ảnh hưởng của LAB ...........................................................49 2.4.3.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát mật độ LAB tối ưu và thời gian lên men của bột nhào ..................................................................................................49 2.4.3.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát nhiệt độ nướng bánh ..............................51 ii Đồ án tốt nghiệp 2.4.3.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát thời gian bảo quản và mức độ ưa thích giữa các loại bánh mì ....................................................................................53 2.4.3.4 Phương pháp phân tích các thông số đo .......................................55 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN ...........................................................64 3.1 Khảo sát vi khuẩn Lactobacillus plantarum ...........................................64 3.1.1 Hình thái khuẩn lạc, tế bào; khảo sát về sinh lý, sinh hóa .................64 3.1.2 Khả năng sinh acid ................................................................................65 3.1.3 Khảo sát khả năng kháng nấm A.niger của Lactobacillus plantarum in vitro ....................................................................................................................66 3.2 Khảo sát ảnh hưởng của LAB lên chất lượng bánh mì ........................68 3.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát mật độ LAB tối ưu và thời gian lên men của bột nhào. ............................................................................................................68 3.2.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát nhiệt độ nướng bánh. ................................80 3.2.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát thời gian bảo quản và mức độ ưa thích giữa các loại bánh mì ................................................................................................85 CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .........................................................93 1. Kết luận .....................................................................................................93 2. Kiến nghị ...................................................................................................93 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................95 Tài liệu tiếng Việt ................................................................................................95 Tài liệu tiếng Anh ................................................................................................96 PHỤ LỤC A ...............................................................................................................1 PHỤ LỤC B ...............................................................................................................3 iii Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC VIẾT TẮT − DRBC: Dichloran Rose Bengal Chloramphenicol − LAB: Lactic acid bacteria − MRS agar: de Man, Rogosa, Sharpe Agar − MRS broth: de Man, Rogosa, Sharpe Broth − PDA: Potato Dextrose Agar − PDB: Potato Dextrose Broth − VSV: Vi sinh vật iv Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Một số hợp chất được xác định có tiềm năng kháng nấm mốc và nấm men (Corsetti và cộng sự, 1998) .......................................................................................31 Bảng 3.1: Khảo sát đặc điểm hình thái và sinh lý của vi khuẩn L. plantarum ........64 Bảng 3.2: Độ acid (% TA) của chủng Lactobacillus plantarum ..............................66 Bảng 3.3: Tỉ lệ ức chế của vi khuẩn Lactobacillus plantarum với nấm mốc theo phương pháp cấy 2 đường vi khuẩn ..........................................................................67 Bảng 3.4: Kết quả đối kháng nấm giữa các mẫu bánh mì Lactobacillus plantarum L5, bánh mì chứa chất bảo quản và bánh mì không hoá chất bảo quản ..................69 Bảng 3.5: Kết quả đối kháng nấm giữa các mẫu bánh mì Lactobacillus plantarum C1, bánh mì chứa chất bảo quản và bánh mì không hoá chất bảo quản..................70 Bảng 3.6: Kết quả đối kháng nấm giữa các mẫu bánh mì Lactobacillus plantarum C1 và Lactobacillus plantarum L5 ............................................................................72 Bảng 3.7: Kết quả khảo sát các thông số hóa lý của bánh mì khi bổ sung Lactobacillus plantarum L5 và C1 trước lên men kết thúc .............................................................74 Bảng 3.8: Kết quả khảo sát các thông số hóa lý của bánh mì khi bổ sung Lactobacillus plantarum L5 sau lên men kết thúc ...........................................................................75 Bảng 3.9: Kết quả khảo sát các thông số hóa lý của bánh mì khi bổ sung Lactobacillus plantarum C1 sau lên men kết thúc ...........................................................................76 Bảng 3.10: Kết quả cảm quan giữa các mẫu bánh mì Lactobacillus plantarum L5 và C1 với các mốc thời gian lên men .............................................................................78 Bảng 3.11: Kết quả khảo sát nhiệt độ nướng mẫu bánh mì Lactobacillus plantarum L5-109 ........................................................................................................................80 Bảng 3.12: Kết quả khảo sát nhiệt độ nướng mẫu bánh mì Lactobacillus plantarum C1-109........................................................................................................................83 Bảng 3.13: Kết quả khảo sát thể tích giữa các mẫu bánh mì ...................................86 Bảng 3.14: Kết quả khảo sát độ acid giữa các mẫu bánh mì ...................................87 Bảng 3.15: Kết quả đánh giá cảm quan giữa các loại bánh mì ...............................88 v Đồ án tốt nghiệp Bảng 3.16: Kết quả khảo sát thời gian bảo quản các mẫu bánh mì ........................91 Bảng 3.17: Kết quả khảo sát tổng nấm men nấm mốc giữa các mẫu bánh mì ........92 vi Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH Hình 1.1: Quy trình làm bánh mì ...............................................................................5 Hình 1.2: Máy nhào bột..............................................................................................6 Hình 1.3: Khối bột nhào sau khi lên men ổn định sơ bộ ............................................8 Hình 1.4: Bột nhào sau khi tạo hình ..........................................................................9 Hình 1.5: Bột nhào sau khi lên men kết thúc............................................................10 Hình 1.6: Bánh mì thành phẩm ................................................................................10 Hình 1.7: Các con đường lên men dị hình bột chua điển hình bởi vi khuẩn sinh acid lactic (được chuyển thể từ Liu và cộng sự, 2008) .....................................................20 Hình 1.8: Tế bào vi khuẩn Lactobacillus .................................................................23 Hình 2.1: Sơ đồ tổng quát nghiên cứu .....................................................................35 Hình 2.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng LAB lên chất lượng bánh mì ...................................................................................................................................36 Hình 2.3: Sơ đồ khảo sát đặc điểm sinh lí, sinh hoá chủng Lactobacillus plantarum ...................................................................................................................................38 Hình 2.4: Sơ đồ thí nghiệm khả năng sinh acid chủng Lactobacillus plantarum ....41 Hình 2.5: Sơ đồ chi tiết khảo sát khả năng đối kháng của các chủng vi khuẩn với nấm mốc theo phương pháp cấy 2 đường vi khuẩn. .................................................43 Hình 2.6: Mô tả cách đo đường kính vòng ức chế phương pháp vạch 2 đường vi khuẩn .........................................................................................................................45 Hình 2.7: Sơ đồ quy trình thí nghiệm khảo sát khả năng kháng nấm trên bánh mì.46 Hình 2.8: Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát mật độ LAB tối ưu và thời gian lên men của bột nhào ..............................................................................................................49 Hình 2.9: Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát nhiệt độ nướng bánh ............................51 Hình 2.10: Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát thời gian bảo quản và mức độ ưa thích giữa các loại bánh mì ................................................................................................54 Hình 2.11: Cân sấy ẩm .............................................................................................56 Hình 2.12: Máy đo pH để bàn ..................................................................................57 Hình 3.1: Hình thái khuẩn lạc trên MRS agar .........................................................65 vii Đồ án tốt nghiệp Hình 3.2: Kết quả nhuộm Gram ...............................................................................65 Hình 3.3: Đồ thị khảo sát khả năng kháng nấm A.niger của Lactobacillus plantarum L5 và Lactobacillus plantarum C1 ............................................................................67 Hình 3.4: Đĩa kháng nấm chủng Lactobacillus plantarum L5 ................................67 Hình 3.5: Đĩa kháng nấm chủng Lactobacillus plantarum C1 ................................68 Hình 3.6: Khảo sát đối kháng in vivo .......................................................................73 Hình 3.7: Khảo sát các nhiệt độ nướng bánh mì bổ sung vi khuẩn L. plantarum L5 109..............................................................................................................................82 Hình 3.8: Khảo sát các nhiệt độ nướng bánh mì bổ sung vi khuẩn L. plantarum C1 - 109 ...........................................................................................................................85 Hình 3.9: Mẫu bánh mì chuẩn bị đánh giá cảm quan ..............................................90 Hình 3.10: Tiến hành thí nghiệm cảm quan bằng phép thử Cho điểm thị hiếu (n= 30 người) ........................................................................................................................91 viii Đồ án tốt nghiệp TÓM TẮT NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Bánh mì là sản phẩm chế biến từ bột mì nhào với nước, muối và nấm men, nhằm lên men cho nở xốp, sau đó nướng hay hấp chín. Aspergillus niger là tác nhân chính gây hư hỏng bánh mì mang lại những thiệt hại lớn về kinh tế đồng thời A.niger sản sinh ra các độc tố gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Song song đó, chất bảo quản được sử dụng để kéo dài thời gian bảo quản nhưng để đảm bảo an toàn sức khỏe cần tạo ra hợp chất tinh khiết vì thế tốn nhiều chi phí cho việc xây dựng quy trình sản xuất. Quy trình sản xuất bột chua truyền thống sử dụng nấm men kết hợp vi khuẩn lên men xâm nhập từ không khí để tạo nên hương vị đặc trưng và cải thiện cấu trúc. Mặt hạn chế là khó kiểm soát được vi khuẩn xâm nhập. Lactobacillus plantarum được phân lập từ nem chua, cơm mẻ lên men truyền thống có khả năng sinh hợp chất ức chế nấm mốc Aspergillus niger. Sử dụng vi khuẩn lactic phân lập từ thực phẩm lên men truyền thống đồng lên men với nấm men có thể kéo dài thời gian bảo quản, cải thiện cấu trúc đồng thời dễ kiểm soát được quy trình hơn. Dựa vào khả năng lên men acid lactic, sử dụng phương pháp ria 2 đường vi khuẩn, khả năng đối kháng nấm trên bánh mì cũng như khảo sát ảnh hưởng của các mật độ vi khuẩn Lactobacillus plantarum và thời gian lên men bột nhào, khảo sát nhiệt độ nướng bánh và đánh giá cảm quan sản phẩm khi đồng lên men bánh mì với nấm men nhằm kéo dài thời gian bảo quản và cải thiện chất lượng sản phẩm. Từ khóa: bột chua, chất bảo quản, lactic acid bacteria (LAB), lên men bánh mì, ức chế nấm mốc. 1 Đồ án tốt nghiệp ĐẶT VẤN ĐỀ Cuộc sống hiện nay, mọi người đều bận rộn với công việc nên họ không có nhiều thời gian dành cho bữa sáng. Do đó, sự lựa chọn tuyệt vời nhất cho bữa ăn sáng của họ là bánh mì. Vì bánh mì vừa đáp ứng được nhu cầu dinh dưỡng, cung cấp đủ năng lượng vừa tiện dụng, nhanh gọn, không mất nhiều thời gian để chuẩn bị. Ngoài dùng làm bữa sáng, bánh mì còn được sử dụng trong các bữa ăn chính nếu họ không có thời gian nấu nướng hoặc dùng bánh mì ăn kèm với nhiều món khác. Trong những năm gần đây, bảo quản sinh học (dùng vi khuẩn / các chất chuyển hóa của vi khuẩn để ngăn chặn sự hư hỏng) (Stiles, 1996) đã đạt được sự quan tâm của người tiêu dùng vì không độc hại và kéo dài được thời hạn sử dụng của thực phẩm. LAB có lịch sử lâu dài trong việc bảo quản thực phẩm khỏi các vi sinh vật gây hư hỏng - chúng thường được sử dụng trong quá trình lên men thực phẩm, có thể sản sinh ra một số chất chuyển hóa mang lại lợi ích cho sức khỏe và do đó thường được coi là an toàn (GRAS) (Belal J.Muhialdin , Zaiton Hassan and Nazamid Saari, 2011). Thời hạn bảo quản bánh mì được kéo dài khi một số chủng LAB nhất định được thêm vào các công thức bánh mì (Muhialdin và cộng sự, 2011, Ogunbanwo và cộng sự, 2008, Rizzello và cộng sự, 2010, Ryan và cộng sự, 2011). Trong sản xuất bánh mì, đa phần sử dụng canxi propionate để kéo dài thời gian bảo quản bánh mì. Canxi propionate là chất bảo quản thông dụng nhất hiện nay với ngưỡng nồng độ cho phép sử dụng < 0.3%. Sử dụng hóa chất bảo quản tiềm ẩn nguy cơ như canxi propionate tạo khối u ở chuột (Pattinson et al., 2004), các acid yếu khác phát triển nấm kháng thuốc (Belal et al., 2013). Việc sử dụng vi khuẩn an toàn trong bánh mì nhằm kéo dài thời gian bảo quản của bánh mì là một lĩnh vực nghiên cứu tuyệt vời. Vì những lợi ích của LAB mang lại, người thực hiện đề tài đã chọn hướng cho đề tài nghiên cứu là: “Sử dụng vi khuẩn Lactobacillus plantarum đồng lên men với nấm men bánh mì thay thế hoá chất bảo quản”. 2 Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về công nghệ sản xuất bánh mì 1.1.1 Giới thiệu chung Bánh mì là sản phẩm chế biến từ bột mì nhào với nước, muối, nấm men để lên men cho nở xốp, sau đó nướng hay hấp chín. Khoảng một nửa số dân trên thế giới dùng bánh mì làm nguồn lương thực chính. Bánh mì cung cấp tinh bột và protein. Bánh mì có nhiều loại với nhiều công thức chế biến khác nhau tùy thuộc thói quen ăn uống của từng vùng như phân loại theo màu sắc của bánh có bánh mì đen, bánh mì trắng, phân loại theo độ cứng của vỏ bánh mì thì có bánh mì vỏ cứng, bánh mì mềm. Một số bánh mì có bổ sung sắt, canxi, omega–3. Nguyên liệu chính làm bánh mì là bột mì và nấm men. Ngoài ra còn có muối, đường, sữa, trứng, chất béo, chất thơm, vitamin C, enzyme. Phụ gia bổ sung có thể vì mục đích dinh dưỡng hay mục đích kĩ thuật. ❖ Hệ enzyme trong bột mì: Enzyme trong bột có đầy đủ các hệ trong hạt mì, tuy nhiên trong sản xuất cần đặc biệt lưu ý protease và amilase. Protease phân giải protein cấu trúc bậc ba, do đó gluten bị vụn nát làm giảm chất lượng bột nhào. Protease bột mì có hoạt độ mạnh ở 45 - 47°C và pH = 4,5 - 5,6. Khi bổ sung chất khử thì hoạt độ của protease tăng nhưng với chất oxy hoá và muối ăn thì bị kìm hãm. Amylase thuỷ phân tinh bột giúp cho bột nhào lên men nhanh và tăng chất lượng bánh vì lượng đường trong bột không đủ cho quá trình lên men. Tác dụng tích cực này chỉ đối với amylase vì nó thuỷ phân tinh bột thành maltose, còn α - amylase thuỷ phân tinh 3 Đồ án tốt nghiệp bột thành dextrin mà dextrin thì liên kết với nước kém làm cho ruột bánh bị ướt, do đó làm giảm chất lượng bánh. 1.1.2 Quy trình làm bánh mì ❖ Nguyên liệu: Bột mì số 11 250 gram Men 3 gram Đường 35 gram Sữa tươi không đường 135 ml Bơ Zelachi 15 gram Trứng gà 1⁄2 trứng Muối 2,5 gram 4 Đồ án tốt nghiệp ❖ Quy trình làm bánh mì: Nguyên liệu Nhào bột Lên men ổn định sơ bộ Chia bột Vê bột Tạo hình Lên men kết thúc Nướng Làm nguội Sản phẩm Hình 1.1: Quy trình làm bánh mì 5 Đồ án tốt nghiệp ❖ Thuyết minh quy trình: 1. Nhào bột Mục đích: Nhào bột là khâu rất quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng bánh thành phẩm. Nhào bột để phân phối nước, gia vị và phụ gia đồng đều trong khối bột nhào nhằm tăng chất lượng sản phẩm và tăng giá trị cảm quan, tạo nên khối bột nhào đồng nhất và giúp các sợi gluten trở nên dẻo dai hơn, chắc chắn hơn. Sợi gluten khỏe sẽ giúp giữ lại các hơi khí bên trong bột, giúp bánh nở khi nướng. Cách tiến hành: Các nguyên liệu khô như bột mì, đường, muối, men sau khi được rây thì trộn chung với nhau trước, sau đó mới cho hỗn hợp nhũ tương sữa, trứng, bơ vào chung vào. Tất cả nguyên liệu đã cho vào máy nhào bột thì tiến hành nhào bột với tốc độ chậm trong vòng 13 phút. Khi đó bột nhào đã hết dình vào thành và đáy máy nhào do nguyên liệu liên kết chặt chẽ với nhau thì độ dính giảm. Yêu cầu: Phải nhào trộn các nguyên liệu đúng công thức tạo điều kiện cho protein bột mì kết hợp với nước tạo gluten ướt. Khối bột nhào xong phải dẻo, đàn hồi tốt. Thử ấn nhẹ lên mặt bột để kiểm tra, sẽ thấy bột đàn hồi (phồng) trở lại và khi nhắc ngón tay lên thì bột sẽ không dính vào tay . Hình 1.2: Máy nhào bột 6 Đồ án tốt nghiệp ❖ Các biến đổi trong quá trình nhào trộn Biến đổi vật lý: Trong quá trình nhào trộn xảy ra sự chuyển pha. Từ hỗn hợp các thành phần nguyên liệu ban đầu với các pha khác nhau (hai pha rắn – lỏng) chuyển thành một pha nhão – bột nhào dạng paste, đồng nhất không tách rời, dẻo, có độ xốp nhất định và độ dính giảm. Sau một thời gian nhào còn tạo ra pha khí do sự tích lũy các bọt khí khi nhào và do nấm men tạo ra nên thể tích khối bột tăng. Ngoài ra, sự ma sát và các phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình nhào làm cho nhiệt độ của khối bột nhào sẽ tăng. Biến đổi hóa lý: Khi nhào bột, gliadin và glutenin hút nước tạo gluten. Sự trương nở của gluten giúp tạo cấu trúc xốp, dẻo và đàn hồi của ruột bánh. Tinh bột liên kết với nước trong quá trình nhào bột. Đồng thời có sự phân ly của muối ăn thành các ion làm tăng độ chặt của khung gluten. Và còn có sự hòa tan của đường và muối. Biến đổi sinh học: Hô hấp yếm khí sinh thêm khí CO2, rượu ethanol và các sản phẩm phụ có quá trình lên men tạo ra acid hữu cơ như acid lactic, oxalic, acetic, succinic, malic, formic,…tạo vị chua và hương đặc trưng. Lượng khí CO2 tích tụ trong khối bột nhào tạo nên những túi khí, do đó khối bột trở nên xốp và thể tích tăng lên rõ rệt. Khi lượng khí sinh ra nhiều, khung gluten có tác dụng giữ cho các túi khí không bị vỡ làm ảnh hưởng đến độ nở của bột. 2. Lên men ổn định sơ bộ Trong quá trình lên men bột nhào, nấm men chuyển đường và tinh bột qua các giai đoạn trung gian và cuối cùng tạo CO2 làm nở bột nhào. Ngoài ra, còn có các 7 Đồ án tốt nghiệp sản phẩm phụ như acid lactic, acetic, rượu etylic, aldehyt, ester tạo cho bánh mì có mùi thơm đặc trưng. Trong quá trình lên men bột nhào, tinh bột và chất cao phân tử khác được thủy phân thành những chất có phân tử lượng thấp làm tăng độ tiêu hóa của bánh mì. Cách tiến hành: Sau khi nhào xong, bột nhào đạt yêu cầu thì đem đi lên men sơ bộ. Lên men trong quá trình này là lên men yếm khí, nên cho bột nhào vào tô và sau đó lấy màng bao thực phẩm đậy kín miệng tô lại. Để yên khối bột ủ trong vòng 30 phút ở nhiệt độ thường. Hình 1.3: Khối bột nhào sau khi lên men ổn định sơ bộ 3. Tạo hình Quá trình tạo hình bán thành phẩm gồm có các bước chia, vê, ổn định cấu trúc và tạo hình bánh. Chia bột nhằm định lượng khối bột và tạo ra sản phẩm bánh mì đồng đều. Sai số cho phép là 1 ÷ 1,5%. Sau khi chia, cục bột nhào phải được lăn vê ngay. Lăn vê có tác dụng làm cho cấu trúc của bột nhào trở nên tốt hơn và ruột bánh xốp đều. Đầu tiên, cả khối bột bạt lớn sẽ được chia thành từng phần có khối lượng đồng đều là 50 g. Khi đó, mạng gluten của từng viên bột bị đứt gãy và một phần khí carbonic thoát ra ngoài. Vê tròn viên bột nhào để củng cố lại mạng gluten đã đứt, làm cho cấu trúc bột nhào trở nên tốt hơn, ruột bánh xốp đều hơn. Từng khối bột được vê thành các khối cầu tròn có bề mặt nhẵn mịn để tránh tình trạng bánh bị nứt sau lên 8 Đồ án tốt nghiệp men. Hình dáng cầu cũng là hình dáng giúp cho khối bột nở tốt nhất trong quá trình lên men. Hình 1.4: Bột nhào sau khi tạo hình 4. Lên men kết thúc Lên men kết thúc có mục đích là hoàn thiện, đây là một khâu quan trọng trong quy trình sản xuất bánh mì. Trong quá trình chia và tạo hình bánh thì một phần lớn khí CO2 trong chiếc “bánh sống” đã thoát ra ngoài. Lên men cuối nhằm tích lũy thêm lượng khí CO2 tạo thành do nấm men có trong “bánh sống” tạo ra. Lượng khí này sẽ tích tụ làm cho “bánh sống” nở lên và hình thành kết cấu bánh như mong muốn. Bột nhào sau khi được tạo thành hình tròn, xếp đều lên khay nướng có lót giấy nến và rồi cho vào lò nướng ủ ở nhiệt độ 400C, khoảng 40 phút. Đồng thời cho cốc nước vào lò để giữ ẩm cho bột nhào không bị khô trên bề mặt trong quá trình ủ. Sau đó, đóng kín cửa lò lại để giữ hơi ẩm lại trong lò và ổn định được nhiệt độ chính xác. Trong lần lên men này, khi bột ủ xong sẽ nở khoảng gấp rưỡi đến gấp đôi. 9 Đồ án tốt nghiệp Hình 1.5: Bột nhào sau khi lên men kết thúc 5. Nướng bánh Mục đích của nướng bánh là để chế biến và bảo quản. Nướng bánh là quá trình làm chín sản phẩm, tạo hương vị, màu sắc cho bánh mì thành phẩm. Nhiệt độ nướng cao còn có tác dụng tiêu diệt vi sinh vật, ức chế hệ enzyme có trong bột nhào. Cách tiến hành: Sau khi lên men kết thúc xong thì đem đi nướng ở nhiệt độ 1700C trong vòng 13 phút. Trước khi nướng, dùng bình tia phun nước lên khoảng không phía trên bánh và thành lò. Rồi đóng nhanh cửa lò lại, làm như vậy để tạo hơi nước cho quá trình nướng bánh. Hơi nước giúp giữ ẩm cho mặt bánh, để mặt bánh khô cứng chậm hơn, tạo điều kiện cho bánh nở tối đa và giúp cho vỏ bánh vàng chậm hơn. Vì khi mặt bánh cứng lại quá nhanh sẽ kìm hãm độ nở của ruột bánh. Hình 1.6: Bánh mì thành phẩm 10 Đồ án tốt nghiệp ❖ Các biến đổi trong quá trình nướng Biến đổi độ ẩm và nhiệt độ của cục bột nhào Trong quá trình nướng, các lớp khác nhau trong bánh như vỏ bề mặt, lớp sát vỏ và ruột bánh có những thay đổi khác nhau. Nước ở lớp ngoài vỏ bánh sẽ di chuyển vào bên trong ruột và một phần bốc hơi. Điều này xảy ra là do quá trình truyền nhiệt từ lớp ngoài vào trung tâm do chuyển ẩm từ nơi có độ ẩm cao (dưới lớp vỏ bánh) đến nơi có độ ẩm thấp (môi trường). Biến đổi sinh hóa và vi sinh vật Trong quá trình nướng bánh, có gần 70 chất gây hương được tạo thành thuộc các nhóm rượu, acid, ester, aldehyde, ceton, …tạo hương thơm đặc trưng cho bánh mì. Ở nhiệt độ 700C, nấm men và vi sinh vật sẽ ngừng hoạt động. Nhiệt độ cao có tác dụng thúc đẩy cường độ thủy phân tinh bột. Ngoài ra, phản ứng Maillard ở lớp vỏ tạo màu nâu và các chất thơm khác cho bánh. Cường độ màu của vỏ bánh phụ thuộc vào hàm lượng acid amin và đường khử trong bột nhào. Các quá trình keo hóa xảy ra Quá trình đông tụ protein và hồ hóa tinh bột là hai quá trình keo hóa chủ yếu trong quá trình nướng giúp bánh chín và có giá trị cảm quan. Tinh bột đã hồ hóa liên kết với nước tự do trong bột nhào và nước tách ra từ quá trình biến tính protein. Nước tự do trong bánh giảm đi làm cho ruột bánh mì khi chín trở nên khô ráo. Protein bị biến tính tạo thành bộ khung cho bánh mì, cố định hình dạng của bánh. Các hạt tinh bột đã nở ra trong khi nướng thì bao quanh mạng lưới protein đông tụ. Thay đổi thể tích và khối lượng bánh nướng Việc tăng thể tích bánh là do các chất khí như CO2, chất mùi… và hơi nước sinh ra trong quá trình lên men và nướng bánh. Các chất khí này dãn nở trong quá trình nướng và tạo ra các lỗ trong ruột bánh. 11