Ảnh hưởng của bột khoai lang đến chất lượng mỳ sản xuất từ bột mỳ

TÓM TẮT:

Trong nghiên cứu này, khoai lang được cắt thành các miếng, đưa đi sấy ở nhiệt độ 60^oC trong 7 giờ, sau đó nghiền nhỏ bổ sung vào sản xuất mỳ. Bột khoai lang được bổ sung với tỷ lệ khoai lang/bột mỳ là 15/85 cho kết quả đánh giá cảm quan mỳ tốt nhất. Mỳ bổ sung khoai lang có thời gian nấu 6,0 phút, tổn thất khi nấu 6,58% và độ tăng khối lượng 87,65%. Ngoài ra, mỳ có độ ẩm, chất xơ tăng lên so với mỳ đối chứng làm cho mỳ mềm và có giá trị hơn.

Từ khóa: mỳ, khoai lang, bột khoai lang, sản xuất mỳ, bột mỳ.

1. Đặt vấn đề

Mỳ dần trở thành món ăn thông dụng với người dân trên thế giới. Ở Việt Nam, sản phẩm mỳ truyền thống thường được sản xuất từ gạo, do đó sản phẩm chưa đa dạng và giá trị dinh dưỡng chưa cao.

Khoai lang (Ipomoea batatas L.) là loại củ ngọt, giàu tinh bột, có màu cam, trắng và tím, cung cấp những thành phần có lợi cho sức khỏe như beta-carotene, chất xơ, do đó khoai lang được coi là một nguồn vitamin và chất xơ giá rẻ. Khoai lang còn giàu protein, carbohydrate, polyphenol, carotenoid và ít chất béo, đây có thể là một nguồn chất chống oxy hóa tốt trong chế độ ăn uống để ngăn ngừa tác hại của các gốc tự do, dẫn đến các bệnh mãn tính và ngăn ngừa suy dinh dưỡng vitamin A [3]. Ngoài ra, khoai lang do giàu caroten nên có màu vàng, bổ sung khoai vào mỳ tạo màu vàng tươi cho sản phẩm thay thế chất màu công nghiệp giúp an toàn hơn cho người sử dụng. Trong nghiên cứu này, tiến hành nghiên cứu bổ sung bột khoai lang, trứng gà, dầu ăn và sử dụng bột mỳ thay thế gạo sản xuất các sản phẩm mỳ, giúp tăng cường protein, giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm là nghiên cứu mang ý nghĩa cao.

2. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu

2.1. Vật liệu nghiên cứu

Bột mỳ Bakers' Choice số 13; khoai lang Hoàng Long trồng tại tỉnh Bắc Ninh; trứng gà công nghiệp nuôi tại Hải Dương; dầu ăn Meizan; CMC (VMC group); Xanthangum (VMC group); Mỳ chính (Ajnomoto) và muối tinh Vifon.

2.2. Phương pháp nghiên cứu

2.2.1. Quy trình sản xuất mỳ

Nguyên liệu → Nhào ấm (t= 15 ÷ 20 phút, t^o=40 ÷ 45^oC) → Tạo hình → Làm ráo sơ bộ (20 phút)→ Sấy (60^oC, 7 giờ) → Làm nguội →Bao gói (trong túi PE)→ Bảo quản (25^oC) [1]. (Bảng 1)

Bảng 1. Nguyên liệu sản xuất mỳ

Trong đó mỗi mẫu thí nghiệm sản xuất tổng nguyên liệu 340,2 g; CMC; xanthangum, trứng, nước, dầu ăn, muối và mỳ chính không thay đổi, chỉ thay thế một phần bột mỳ bằng bột khoai lang.

Khoai lang được cắt thành các miếng có độ dày 2÷3 mm ngâm trong 0,2% (w/v) natri metabisulphite cho 45 phút, sau đó đưa đi sấy ở nhiệt độ 60^oC trong 7 giờ nghiền nhỏ qua sàng có kích thước 80 μm [6].

2.2.2. Thí nghiệm nghiên cứu tỷ lệ bột khoai lang

Thí nghiệm nghiên cứu tỷ lệ bột khoai lang/bột mỳ: 0/100; 5/95; 10/90; 15/85 và  20/80, các thành phần khác không thay đổi. Đánh giá chất lượng cảm quan mỳ để lựa chọn tỷ lệ bột khoai lang phù hợp cho sản xuất.

2.2.3. Các chỉ tiêu phân tích

Thành phần hóa học như độ ẩm, protein thô, chất béo thô, chất xơ thô và tro được xác định theo phương pháp tiêu chuẩn AOAC (1990). Tổng hàm lượng calo xác định bằng tính toán (protein, carbonhydrat x 4 Kcal/g; chất béo x 9 Kcal/g). Tất cả các phân tích đã được thực hiện trong 3 lần [4].

Carbonhydrat xác định bằng cách: 100 - tổng hàm lượng (protein, chất béo, chất xơ, tro, độ ẩm) [2].

- Thời gian nấu mì tối ưu là đánh giá theo phương pháp sửa đổi Schoenlechner và cộng sự như sau: Cân 100 gam mì cho vào cốc có chứa 1 lít nước sôi (không thêm muối). Sau mỗi phút, lấy một vài sợi mỳ ra và ép giữa 2 tấm kính (2,5 cm x 2,5 cm). Thời gian nấu tối ưu (OCT) tương ứng với sự biến mất của màu trắng lõi trung tâm [2].

- Tỷ lệ tổn thất khi nấu (%) và tỷ lệ bù nước (tăng trọng lượng) (%) được xác định bằng cách [3]: Cân 50 g mì là cho vào 500 ml nước sôi, mì nấu chín tách nước nấu ăn bằng bộ lọc. Nước nấu thu được đem sấy khô trong tủ sấy ở 103^oC để ước tính tổn thất nấu ăn (Wang và Ratnayake, 2015). Mì nấu chín được sấy khô trong lò ở 103^oC trong 20 giờ để ước tính tỷ lệ bù nước (Kamolchote et al., 2010).

Wtr: Khối lượng mỳ trước khi nấu (g);

Ws: Khối lượng mỳ sau khi nấu (g).

- Đánh giá chất lượng cảm quan theo QDA [8].

2.2.4. Thống kê và xử lý số liệu

Sử dụng phần mềm SPSS 20,0 để tính giá trị trung bình và đánh giá sự khác nhau giữa các giá trị trung bình ở mức ý nghĩa 0,05.

3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận

3.1. Thành phần hóa học của khoai lang và lựa chọn chế độ xử lý

Nghiên cứu thành phần hóa học của khoai lang và so sánh với bột khoai lang sau khi xử lý kết quả thể hiện trên Bảng 2.

Bảng 2. Thành phần dinh dưỡng của khoai lang tươi và bột khoai lang

Ghi chú: Các số có cùng ký tự trong cùng một hàng không có sự khác biệt ở mức ý nghĩa 5%

Giá trị dinh dưỡng của khoai lang cho thấy khoai lang có hàm lượng carbonhydrat tương đối cao, điều này thích hợp cho sản xuất mỳ, tuy nhiên có thể nhận thấy độ ẩm có trong khoai lang khá cao, do đó trong quá trình sản xuất nếu bổ sung trực tiếp khoai lang tươi cần lưu ý đến lượng nước để đảm bảo độ ẩm của khối bột. Hàm lượng chất béo trong khoai lang không cao nên quá trình xử lý nhiệt dễ dàng hơn, cũng như quá trình tự oxy hóa khó xảy ra thuận lợi cho quá trình bảo quản. Ngoài ra, khoai lang có hàm lượng chất xơ, đây là thành phần bổ sung làm cân đối thành phần của mỳ.

Khi so sánh thành phần dinh dưỡng giữa bột khoai lang và khoai lang tươi cho thấy độ ẩm khoai lang tươi tương đối cao, khoai lang lại chứa các thành phần dễ oxi hoá gây biến màu, do đó khó khăn trong sản xuất còn độ ẩm của khoai lang khi sấy khô đạt 11,09% (<13%), đây là độ ẩm an toàn dễ bảo quản. Các thành phần khác qua quá trình sấy nghiền của khoai lang ít có biến đổi, do đó có thể thấy bột khoai lang được xử lý bằng natri metabisulphite có màu vàng nhạt là lựa chọn thích hợp cho phương pháp xử lý khoai lang trước khi đưa vào sản xuất mỳ.

Hình 1: Bột khoai lang

3.2. Tỷ lệ khoai lang và bột mỳ

Bột khoai lang sau khi nghiền được bổ sung vào sản xuất mỳ với tỷ lệ khác nhau, đánh giá ảnh hưởng của tỷ lệ bột khoai lang đến chất lượng mỳ, kết quả nghiên cứu thu được trên Bảng 3.

Bảng 3. Ảnh hưởng của tỷ lệ khoai lang đến chất lượng cảm quan của mỳ

Kết quả Bảng 3 cho thấy khi bổ sung thêm khoai lang trong sản xuất mỳ làm cho chất lượng sản phẩm tăng lên nhưng khi hàm lượng khoai lang tăng thì chất lượng cảm quan giảm, điều này cho thấy khi bổ sung khoai lang làm ảnh hưởng đến cấu trúc của mỳ làm mỳ giảm tính đàn hồi, độ ngon miệng giảm. Chi tiết các chỉ tiêu có thể xem trên Đồ thị Hình 2.

Kết quả đồ thị Hình 2 cho thấy khi bổ sung khoai lang so với đối chứng ảnh hưởng đến tất cả các đặc tính cảm quan của sản phẩm như màu sắc, vị, độ dẻo dai, độ mịn của sản phẩm. Cụ thể cho thấy, khoai lang làm cho màu sắc sản phẩm được cải thiện, màu sản phẩm vàng hơn, sáng. Vị của sản phẩm khi bổ sung khoai lang có vị ngọt làm tăng khẩu vị cho người sử dụng. Tuy nhiên, khi bổ sung khoai lang ảnh hưởng đến cấu trúc khung mạng gluten của bột mỳ làm cho sản phẩm mềm hơn, mất đi độ dai và độ đàn hồi. Ngoài ra, hàm lượng gluten ảnh hưởng rất lớn đến độ đàn hồi của lá bột. Bột dùng để làm các dạng mỳ sợi nên có hàm lượng gluten ướt trong khoảng 26 ÷ 32% thì lá bột sẽ đạt độ dai cần thiết. Gluten xấu và bột không mịn, bề mặt sẽ kém nhẵn, không bóng. Nếu hàm lượng gluten quá cao (36 ÷ 40%), bột đàn hồi mạnh, khó ép và bề mặt lá bột cũng không nhẵn bóng [1]. Nếu chỉ sử dụng bột mỳ hàm lượng gluten cao lá bột khi cán khó, có độ co lớn nhưng nếu bổ sung nhiều khoai lang làm cho lá bột mất tính đàn hồi dễ đứt gãy. Chính vì vậy, bổ sung lượng khoai lang hợp lý làm tăng chất lượng của mỳ.

Do đó kết hợp giữa các yếu tố, nghiên cứu lựa chọn lượng bột khoai/bột mỳ với tỷ lệ 15/85 phù hợp cho sản xuất.

3.3. Đánh giá chất lượng mỳ

3.3.1. Đặc tính nấu của mỳ

Kết quả xác định đặc tính nấu của sản phẩm được thể hiện trên Bảng 4.

Bảng 4. Ảnh hưởng của bột khoai lang đến đặc tính nấu của mỳ

TT

Đặc tính nấu

Tỷ lệ bột khoai lang

0/100

15/85

1

8,5±0,14a

6,0±0,29b

2

3,25±0,25b

6,58±0,13a

3

71,11±0,09b

87,65±0,25a

Ghi chú: Các số có cùng ký tự trong cùng một hàng không có sự khác biệt ở mức ý nghĩa 5%

Kết quả nghiên cứu Bảng 4 cho thấy khi bổ sung bột khoai lang thời gian nấu ngắn hơn. Điều này cho thấy khi bổ sung bột khoai lang có thể gây ra sự gián đoạn  mạng lưới gluten của bột mỳ (Manthey, Yalla, Dick, & Badaruddin, 2004) dẫn đến tăng tốc độ ẩm thâm nhập vào sản phẩm và do đó dẫn đến giảm thời gian nấu.

Độ tăng khối lượng của mỳ sau khi nấu thể hiện sự hấp thụ nước của mỳ. Sự hấp thụ nước cho biết mức độ hydrat hóa của mỳ và có thể ảnh hưởng đến chất lượng ăn của mỳ. Khả năng hút nước của bột phụ thuộc vào một số các yếu tố như kích thước của hạt, tỷ lệ amylose và amylopectin, lực liên kết giữa các phân tử. Cũng theo nghiên cứu của I. E. Mbaeyi-Nwaoha1 và C. I. Ugwu, năng suất nấu của mỳ tăng theo tỷ lệ khoai lang ruột cam trong hỗn hợp, nhóm nghiên cứu cho rằng điều này phụ thuộc vào độ ẩm của sản phẩm [2]. Do đó, kết quả Bảng 4 cho thấy khi bổ sung bột khoai lang bổ thì khả năng hút nước của mỳ tăng, điều này có thể giải thích do độ ẩm của khoai lang thấp hơn bột mỳ, khi bổ sung khoai lang cấu trúc mỳ lỏng lẻo hơn nước hấp thu dễ dàng và nhanh hơn. Kết quả trên cũng cho thấy hoàn toàn phù hợp với thời gian nấu mỳ, hàm lượng khoai lang bổ sung càng nhiều thời gian nấu mỳ càng nhanh. Trong quá trình nấu mỳ hấp thụ nước không đủ dẫn đến mỳ có kết cấu cứng và thô, nhưng hấp thụ quá nhiều nước dẫn đến mỳ quá mềm và dính (Jin, Wu, & Wu, 1994) [7]. Như vậy có thể thấy cần bổ sung lượng bột khoai lang phù hợp giúp cho mỳ có cấu trúc tốt nếu hàm lượng quá lớn dễ làm cho nui có trạng thái mềm, nát.

Tỷ lệ hao hụt khi nấu tăng dần theo tỷ lệ phối trộn khoai lang. Cái này có thể là do khả năng hòa tan của bột mỳ thấp hơn bột khoai lang. Mạng lưới giữ cấu trúc của mỳ bao gồm chủ yếu là protein và nền tinh bột, khi sử dụng bột mỳ cao tạo khung mạng gluten tốt sẽ giữ được tinh bột và các chất hòa tan tốt hơn. Khoai lang có hàm lượng tinh bột cao do đó khi bổ sung vào sản xuất làm giảm hàm lượng gluten trong mỳ, cấu trúc mỳ lỏng lẻo hơn dẫn đến tỷ lệ hao hụt cao hơn. Tổn thất khi nấu ăn là một trong những thông số cơ bản được sử dụng để dự đoán chất lượng nấu mỳ. Những giá trị này chỉ ra lượng chất khô mất vào nước nấu (Sozer và cộng sự, 2007). Tổn thất nấu ăn trong tất cả các mẫu mỳ đều ở dưới mức giới hạn công nghệ chấp nhận được (≤8%) (Dick và Youngs, 1998). Một loại mỳ chất lượng tốt nên có thời gian nấu ngắn và ít thất thoát chất rắn trong nấu nước.\

3.3.2. Thành phần dinh dưỡng của mỳ

Kết quả xác định thành phần dinh dưỡng trong mỳ thể hiện trên Bảng 5

Bảng 5. Thành phần dinh dưỡng của mỳ

Ghi chú: Các số có cùng ký tự trong cùng một hàng không có sự khác biệt ở mức ý nghĩa 5%

Kết quả nghiên cứu tại Bảng 5 cho thấy khi sản xuất mỳ bằng bột mỳ hoặc có bổ sung khoai lang trên nền bột mỳ có hàm lượng protein cao. Kết quả này cho thấy sử dụng bột mỳ sản xuất sản phẩm mỳ làm giàu protein cho sản phẩm truyền thống. Thêm vào đó, việc bổ sung thêm các thành phần dinh dưỡng như trứng, dầu ăn làm cân đối cho sản phẩm mỳ đang được người dân không chỉ Việt Nam mà trên thế giới sử dụng hằng ngày. Chất béo khi bổ sung vào mỳ còn có vai trò hoạt động như một chất giữ hương vị và cũng làm tăng cảm giác ngon miệng của mỳ bột khoai lang.

Ngoài ra, các bổ sung khoai lang thịt có màu vàng cam, đã bổ sung thêm lượng ß-caroten trong mỳ, làm tăng hàm lượng vitamin và hàm lượng khoáng chất cho sản phẩm. ß-caroten trong bột khoai lang có thịt màu cam sẽ giúp giải quyết vấn đề thị lực kém. Hàm lượng chất xơ cao trong khoai lang sẽ có hiệu quả trong việc tiêu hóa thức ăn đối với các sản phẩm giàu tinh bột và giảm huyết thanh cholesterol [2]. (Hình 3)

4. Kết luận

Khoai lang trồng tại Bắc Ninh hiện nay có giá trị dinh dưỡng cao, phù hợp cho sản xuất mỳ. Khoai lang sau khi được sấy ở 60^oC trong 7 giờ, sau đó đưa đi nghiền bổ sung với tỷ lệ bột khoai lang/bột mỳ là 15/85 để sản xuất mỳ, đã cho sản phẩm mỳ có giá trị dinh dưỡng, giá trị cảm quan tốt.