Tiểu luận Các yếu tố ảnh hưởng đến độ nở của bánh mì

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT HĨA HỌC BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM -o0o- Tiểu luận : CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỘ NỞ CỦA BÁNH MÌ GVHD : Trần Thị Thu Trà SVTH : HC07BS Tháng 12/2011 Bột mì Làm sạch tạp chất Nhào bột Lên men Chia bột nhào Vê bột Lên men ổn định sơ bộ Tạo hình Lên men ổn định cuối Nướng Sảnphẩm Nấm men NaCl Nước A.GIỚI THIỆU QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BÁNH MÌ Hình 1: Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất bánh mì Hình 2: Quy trình công nghệ sản xuất bánh mì Nhào bột – lên men Cán, cắt, chia bột Lên men kết thúc Nướng Làm nguội Rửa khuôn Thành phẩm B.CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ NỞ CỦA BÁNH MÌ: Glucid: chiếm tới 70 – 80% chất khô. Glucid bao gồm đường: 0,6 – 1,8%; dextrin: 1 – 5%; tinh bột: 80%; pentozan:1,2 – 3,5%; cellulose: 0,1 – 2,3%; hemicellulose: 2 – 8%. Dextrin và pentozan có ảnh hưởng xấu tới chất lượng bánh vì dextrin không hút nước nên nếu nhiều dextrin ruột bánh ướt và ít đàn hồi, còn pentozan dễ keo hoá làm tăng độ nhớt và độ dính của bột nhào. Protein: chiếm khoảng 8 – 25% chất khô. Protein của bột mì gồm bốn nhóm chính: albumin, globulin, gliadin, glutenin. Trong đó chủ yếu là gliadin và glutenin, chiếm tới 75 – 95%. Chính hai nhóm này khi nhào với nước tạo thành mạng phân bố đều trong khối bột nhào tạo độ dai và đàn hồi, có tác dụng giữ khí khi khối bột nhào nở và được gọi là gluten. Gliadin và glutenin tăng thì cũng góp phần tăng độ nở của bánh. Để tăng chất lượng gluten khi nhào bột có thể bổ sung các chất oxi hoá: acid ascorbic, kali bromat, … ngược lại những chất khử sẽ làm giảm chất lượng gluten. Lipid : Trong bột mì có chứa các loại lipid: phosphorid, triglycerin, sterin. Trong bột các lipid ở trạng thái kết hợp với protide và glucid. Những hợp chất này có ảnh hưởng đến tính chất của gluten, chúng góp phần làm cho gluten chặt hơn. Hàm lượng trung bình các lipid trong bột mì khoảng 2-3%. Ngoài ra trong thành phần của bột mì có khoảng 0,4-0,7% phosphorid thuộc nhóm lecithin là chất nhủ hoá có tính háo nước (lipid là những chất hữu cơ kỵ nước) hoạt tính bề mặt cao. Do đó làm tăng tính đồng nhất của khối bột nhào, dễ dàng cho việc nhào bột và tạo hình. Đồng thời làm tăng chất lượng của bánh. Hệ enzyme trong bột mì: Trong sản xuất cần đặc biệt chú ý enzyme protease và amylase. Enzyme protease phân giải protein cấu trúc bậc ba, cấu trúc gluten bị phá hủy và khi đó khả năng giữ CO2 sẽ giảm cấu trúc bánh dễ bị thay đổi. Hệ enzyme amylase thuỷ phân tinh bột tạo thêm cho bột lượng đường khoảng khoảng 2 – 4%, vì lượng đường trong bột không đủ cho quá trình lên men. rút ngắn quá trình nhào bột,giúp cho bột nhào lên men nhanh làm bánh nở tốt (thể tích bánh tăng khoảng 5 – 15%), tăng khả năng giữ hình bánh và khi nướng bánh thơm hơn và tăng chất lượng bánh Chất lượng của bột mì Hàm lượng và chất lượng gluten của bột mì có ảnh hưởng lớn đến tính chất của bột nhào và chất lượng của sản phẩm. Chất lượng Gluten càng tốt thì độ trương nở, dai, đàn hồi của khối bột nhào càng cao. Độ mịn của bột cũng ảnh hưởng đến tính chất của bột nhào: bột càng thô khả năng hút nước càng thấp; bột mì càng mịn thì quá trình thủy phân tinh bột và protein càng dễ, khả năng tạo khí cao, tuy nhiên khả năng giữ khí giảm. Phụ gia: Đường: là chất cần thiết để tạo thành CO2 làm nở bột nhào trong quá trình lên men. Hàm lượng đường thấp: không cung cấp đủ chất dinh dưỡng cho nấm menàlên men tạo khí CO2 kémàbánh ít nở. Hàm lượng đường cao: ức chế hoạt động của nấm men. Đường làm giảm khả năng trương nở của protein nên làm giảm hàm lượng gluten ướtàbánh nở kém. khống chế lượng đường thêm vào bánh mì vừa đủ để tạo chất lượng bánh. Chất oxy hóa và chất khử : Chất oxy hóa như : acid ascorbic, kali bromat, … sẽ ức chế hoạt động của enzyme protease không cho nó thủy phân mạng gluten. Ngược lại các chất khử sẽ làm yếu mạng gluten. Sữa : tăng độ nhớt dính cho bánhàbánh nở kém hơn. Bơ : có chứa nhiều chất béo giữ khí tốt. Chất béo: Tạo 1 lớp màng bao bên ngoài, tăng khả năng giữ khí, nước, làm bột nhào xốp, tăng khả năng phồng nở. Giảm tính đàn hồi của gluten do làm giảm liên kết giữa các phân tử protein. Chất béo không tan trong nước nên muốn pha đều với bột phải trộn đều trước với chất nhủ hóa.Nếu cho chất nhủ hóa nhiều quá thì làm giảm khả năng giữ khí,nên phải tính toán lượng chính xác chất nhủ hóa thêm vào Phân tích phụ gia : Phụ gia bánh mì là một hỗn hợp chứa rất nhiều chất hoạt tính nhằm phản ứng tạo nối với mạng protein của bột để tạo nên một khung protein vững chắc có thể chứa khí của quá trình lên men. Hàm lượng sử dụng chất phụ gia sẽ tùy theo chất lượng bột. Nhiệm vụ của các chất trong phụ gia: Trong quá trình làm bánh mì, khi các con men ăn đường trong bột sẽ tạo ra khí CO2, các lượng khí này sẽ đẩy ổ bánh nở phồng to ra tạo ra chiếc bánh mì có độ to so với thể tích bột nhào lúc ban đầu. Bánh mì tự nhiên thì các protein trong bột mì sẽ là những cầu nối  với nhau, định hình thể tích giữ khí CO2 của bánh mì, nếu bột mì "chuẩn" cho làm bánh thì sẽ có một ổ bánh bình thường sau khi nướng. Nhưng trên thị trường do nhiều yếu tố, ở Việt Nam các bột mì chưa chuẩn định, người làm bánh bắt buộc phải có "phụ gia" làm tác nhân định hình.Chính vì các nhà lò của Việt nam đang sử dụng  bột có hàm lượng protein thấp dưới tiêu chuẩn để sản xuất bánh mì nên nhiệm vụ của phụ gia bánh mì trở nên rất quan trọng vì không có phụ gia thì bản thân bột mì không thể tạo được khung protein để chứa khí. Do vậy để tạo một ổ bánh mì nở xốp như bánh mì Việt Nam (có độ xốp nhất thế giới!), các thành phần các chất nhũ hóa trong phụ gia (Emulsifier) sẽ là màng tạo khung giữ khí chính cho ổ bánh mì. Phụ gia bánh mì là một hỗn hợp chứa rất nhiều chất hoạt tính (enzyme, Emulsifiers, oxy hóa...)nhằm phản ứng tạo nối với mạng protein của bột để tạo nên một khung protein vững chắc có thể chứa khí của quá trình lên men. Hàm lượng sử dụng chất phụ gia sẽ tùy theo chất lượng bột. Bột xấu phải sử dụng nhiều phụ gia, bột tốt bớt phụ gia đi. Ngoài ra trong phụ gia còn chứa một số chất hỗ trợ quá trình lên men, cung cấp thức ăn cho con men và chuyển hóa tinh bột thành những đơn phân tử hay thành những carbonhydrat  ngắn mạch để cơ thể con người để hấp thu trong quá trình tiêu hóa thức ăn. Tính năng của phụ gia trong công nghệ làm bánh mì ở Việt Nam.Ngoài yếu tố kỹ thuật trên, phụ gia với một  cuộc cách mạng công nghệ hoàn toàn mới, nhà sản xuất phụ gia còn đưa thêm vào các tính năng trong quá trình làm bánh trong thành phần của phụ gia tạo phản ứng  sinh-hóa làm thành những tính năng như sau: * Ổn định và hỗ trợ quá trình lên men bánh mì,  * Gia tăng độ xốp dẻo và mềm của ruột bánh. * Tạo màu sắc và hương vị bánh. a. Oxydant : tác dụng giống như là nước Javel nghĩa là nó có tính tẩy trắng. Sử dụng trong bánh mì nó có 2 tác dụng. Một là làm ruột bánh mì trắng hai là bánh mì nở hơn. Oxydant cũng như chất bromate. Bánh mì VN nở lớn có nhiều lý do thứ nhất là họ sử dụng hoá chất như citric acid (chất này công dụng như bromate nhưng không độc hại) và họ sử dụng nhiều men hơn (yeast, enzyme). Ngoài ra họ nhồi bột lâu hơn... b. Mineral Salt : muối khoáng... có thể chỉ là muối ăn thông thường nhưng cũng có thể nhà chế tạo cho thêm muối phosphate...  tạo điều kiện cho enzyme hoạt động tốt. c. Emulsifier : giống như savon nghĩa là giúp cải thiện sự phân tán dầu mỡ vào toàn bộ khối bột. Chất thường dùng có tên là "Strearyl Lactyl Lactates de Calcium", có mã số E 482. Chất này giúp làm bánh nở to, cải thiện cấu trúc ruột bánh và cũng tác dụng như là 1 chất bảo quản.Những hoá chất trên được phép sử dụng ở Âu châu cũng như ở Mỹ vì độc tính thấp nhưng không có nghĩa là không độc. Khuynh hướng ở Âu châu hiện nay là không sử dụng. Nguyên tắc là càng it dùng đến hoá chất chừng nào thì càng tốt cho sức khoẻ chừng đó. Chỉ có bánh mì kỹ nghệ họ mới phải dùng đến vì chạy theo thị hiếu , dễ làm và rẻ vì sử dụng hoá chất cho phép sử dụng bột mì kém chất lượng. d. Hb-500: Là một tổ hợp của các chất tạo liên kết bột, hỗ trợ các liên kết gluten của bột được vững chắc để chứa đưng thêm lượng khí CO2 sinh ra trong quá trình ủ men làm bánh. Kết quả bánh sẽ xốp và mềm hơn so với không sử dụng.Trong phụ gia bánh ngọt Hb-500 còn có hệ enzyme bột sẽ tạo nên phản ứng Maillard, là một phản ứng đặc trưng của quá trình làm bánh mì nên bánh có hương vị thơm ngon. Ứng dụng: Được sử dụng trong các lọai bánh mì có sử dụng men và hàm lượng đường từ 10% trở lên. Hàm lượng sử dụng:  0.5% - 0.7% (5g - 7g/kg bột ), trong trường hợp bột "yếu" có thể sử dụng lên 1% (10g/kg bột), để hỗ trợ thêm sự liên kết bột. e.GDL : GDL, là một ester của acid gluconic và cũng là một chất cacbonhydrate. Nó không độc hại và phóng thích acid chậm tạo nên các ứng dụng trong nhiều nghành công nghiệp thực phẩm. f. NaHCO3 , (NH4)2CO3 Cơ chế làm nở: Khi cho vào bột nhồi thì bột nở được làm ẩm . Một trong những muối acid phản ứng với Natri bicacbonat và sản sinh ra một lượng khí CO2 . Khi bột nhồi được đặt trong lò nướng các tế bào khí thoát ra làm tăng thể tích bánh. Khi sử dụng hóa chất nở bánh ta phải sử dụng với liều lượng phù hợp nếu sử dụng quá nhiều sẽ gây mất giá trị cảm quan. Nhược điểm : hiệu quả cao, sử dụng đơn giản nhưng gây mui khó chịu. g. Diacetylated Tartaric E472 Tác dụng : tăng cường giữ khí. khi nhồi với 1 lượng vừa phải thì sẽ giữ khí tối đa nếu cho quá nhiều thì bột bị ảnh hưởng. Cơ chế : khi trộn vào bột nhào, nó làm tăng khả năng hút nước của gluten, làm cho mạng lưới gluten không còn chặt chẽ, khối bột trở nên đàn hồi và có thể kéo dài duỗi thẳng tăng khả năng giữ khí trong bột. h. Sodium stearoyl-2-Lactylase : E482 Tác dụng tăng cường độ giữ khí i. Lecithins E322 Tăng cường giữ khí nhưng tác dụng của nó kém hơn so với DATA ester, SSL Chất hoạt động bề mặt đóng vai trò như chất tạo nhũ tương. Các chất tạo nhũ tương được bề mặt phân tử hấp phụ tạo thành các bọt dơn phân tử có tác dụng làm dính các phân tử vật chất do đó làm tăng độ bền nhũ tương. trong bột nhào các chất hoạt động bề mặt tạo thành hợp chất hấp phụ của protid và tinh bột, do đó làm tăng khả năng hút nước của gluten làm gluten đàn hồi hơn. Thường dùng : dịch đặc photphatid, chất tạo nhũ tương T-2, T-f Các axit thực phẩm : acid citric, acid acetic, acid malic… khi loại bột có khung gluten yếu thường cho thêm vào bột nhào 0,1-0,3% acid octophotphoric để làm cho khung gluten trương nở tốt hơn. k. Vit C Không độc hại có công dụng làm nở bánh. Khi cho E300 vào bột nhào nó sẽ bị oxy chuyển đổi thành deascorbic acid. Vai trò : cải tạo cấu trúc. tăng tính đàn hồi của gluten , làm gluten chặt lại. Liều lượng : 0,001-0,005% l. L-cyteine 920 làm cấu trúc guten không quá chặt làm cho bột nở tốt hơn. Nấm men: Các dạng bánh men sử dụng trong sản xuất bánh mì : men ép, men khô, men lỏng và men ủ chua. Men ép và men khô được sản xuất từ nhà máy chuyên sản xuất nấm men. Men lỏng và men ủ chua thường được chuẩn bị ngay trong nhà máy sản xuất bánh mì. Ở nước ta, các xí nghiệp sản xuất bánh mì thường dùng các dạng men khô nhập của nước ngoài, một số xí nghiệp đã tự chuẩn bị được men lỏng, còn men ủ chua thì không dùng. Nấm men ép : Bảng 4: Chỉ tiêu của nấm men ép Tên chỉ tiêu Giá trị Độ ẩm 74475 % Độ chua ¢360 Hoạt tính Maltose ¢100 phút Hoạt lực làm dậy boat ¢70 phút Nấm men khô : Bảng 5: Chỉ tiêu của nấm men khô Tên chỉ tiêu Men cao cấp Men loại 1 Độ ẩm ¢8 % 10 % Hoạt lực làm dậy boat 70 phút 90 phút Thời gian bảo quản 12 tháng 5 tháng Nấm men lỏng : Hoạt lực làm nở bánh rất cao, tuy nhiên nấm men lỏng khó bảo quản, thời gian sử dụng chỉ trong giới hạn 24 giờ sau khi sản xuất. Ä Nấm men ướt hay nấm men khô nên ở dạng huyền phù trong nước, tùy thuộc vào hướng dẫn của nhà sản xuất. Nhưng chú ý không được cho nấm men khô vào nước lạnh vì các chất khử trong nấm men sẽ được giải phóng vào khối bột nhào, làm yếu mạng gluten. Một số nhà sản xuất có thể cho trực tiếp nấm men ép vào bột nhào mà không cần hòa trong nước. Nhiệt độ của nước này cũng rất quan trọng trong việc kiểm soát nhiệt độ khối bột nhào. Chức năng chính của nấm men là sinh khí CO2 làm tăng thể tích khối bột nhào do trong quá trình lên men xảy ra ở điều kiện yếm khí theo phản ứng: C6H12O6 = 2C2H5OH + 2CO2 + Q Do đó khả năng lên men của nấm men để tạo CO2 tùy vào chất lượng nấm men như tuổi sinh lý của nấm men ( thường dùng nấm men ở cuối pha sinh trưởng đầu pha cân bằng), mật độ tế bào/1 đơn vị , độ tinh sạch của sinh khối nấm men... Nồng độ muối : thường là NaCl Nấm men chịu được nồng độ muối NaCl 5%, muối ăn tạo vị cho bánh mì và còn giúp ức chế 1 số VSV, không cho chúng phát triển cạnh tranh chất dinh dưỡng với nấm men và làm ảnh hưởng xấu đến quá trình lên men như gây nhớt, chua, thối… Nhưng nồng độ muối quá cao sẽ ức chế hoạt động của nấm men. C.SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA QUÁ TRÌNH NHÀO TRỢN –NƯỚNG ĐếN ĐỘ NỞ CỦA BÁNH MÌ I. Các biến đổi trong quá trình nhào bột: Trong khối bột nhào đồng thời xảy ra các quá trình vật lý, hóa sinh, và hoá lý. Các quá trình này không có tính chất độc lập mà có quan hệ tương hỗ, gây ra sự biến đổi liên tục về tính chất vật lý của khối bột nhào. Biến đổi hoá lý: Sự tạo thành liên kết giữa nước với protit và tinh bột có trong bột mì. Ở 250- 400C: Các protit không hòa tan trong nước liên kết với nước trong khi nhào tạo thành gluten. Protit của bột mì có khả năng liên kết với một lượng nước lớn gấp hai lần trọng lượng bản thân nó, trong đó khoảng 75% nước thẩm thấu. Protit trong bột nhào trương lên và tăng thể tích lên nhiều lần. Sự trương lên của hợp chất protit tạo thành bộ khung có cấu tạo xốp, do đó bột nhào có tính chất đàn hồi và dẻo. Tinh bột trong bột mì chiếm khoảng 70% khối lượng, ở nhiệt độ bột nhào từ 250 đến 400C, nó hấp thụ đến 30% nước nhờ hoạt tính của các nhóm háu nước. Ở 600C: Sự trương nở của khối bột phần lớn là nhờ sự liên kết thẩm thấu của nước với tinh bột. Biến đổi hóa sinh: Quá trình này hình thành dưới tác dụng của các enzyme Protease, Amylase và Lipase. Các enzyme này phá vỡ các liên kết protit làm ảnh hưởng đến tính chất vật lý của khối bột. Các enzyme thủy phân protit ảnh hưởng nhiều hơn so với các enzyme thủy phân tinh bột. Trong quá trình nhào nếu có càng nhiều oxi xâm nhập vào khối bột thì càng ít liên kết protit bị phá huỷ. Ảnh hưởng tới sự hình thành mạng gluten ướt . Biến đổi vật lý: Trong quá trình nhào, do năng lượng cơ học chuyển thành năng lượng nhiệt nên nhiệt độ khối bột có tăng lên. Nhưng nếu tốc độ cánh máy nhào khoảng 25-40 vòng/phút thì nhiệt độ tăng không đáng kể. Biến đổi sinh học: Sự tổng hợp, trao đổi chất của nấm men để tạo các thành phần cần thiết cho khối bột nhào như CO2, một số sản phẩm phụ của quá trình lên men góp phần tạo mùi vị cho khối bột nhào. II. Các yếu tớ ảnh hưởng đến đợ nở của bánh trong quá trình nhào trợn : Nhiệt độ nhào trộn: Trong thời gian chuẩn bị bột nhào, lượng gluten ướt và khả năng giữ nước tăng đến giới hạn nhất định theo thời gian và cường độ nhào. Giới hạn này đạt nhanh nhất ở 40vì ở nhiệt độ này gluten trương nở triệt để nhất. Để kiểm soát nhiệt độ của bột nhào trong quá trình nhào bột cần biết rõ các thông số sau: Nhiệt độ mong muốn của khối bột Nhiệt độ thích hợp của nước nhào bột, lượng nước sử dụng Nhiệt độ của phòng nhào bột Nhiệt độ của bột đem nhào Hiện nay một số nhà máy có trang bị thiết bị nhào trộn với hệ thống nước làm nguội, tuần hoàn hoặc dùng các chất làm lạnh đi xuyên qua nhanh những khúc quanh giữa các vách của các bồn nhào bột. Thời gian nhào bột: Thời gian yêu cầu để phát triển mạng gluten phụ thuộc vào loại bột (độ dai của bột), vào tốc độ của thiết bị. Nói chung protein bột mì càng bền tốc độ nhào càng cao, thời gian nhào bột càng ngắn. Thường mỗi mẻ nhào kéo dài khoảng 4-9 phút trong máy nhào tốc độ chậm. Trong thời gian đó bột hoàn toàn được trộn lẫn với nước và bột nhào trở thành dính. Độ dính này giảm xuống khi nhào đến một thời gian xác định. Đó là do protit và các chất khác có trong bột đã liên kết với nước và lượng tự do trong bột nhào giảm xuống. Độ nhớt, dẻo, đàn hồi của bột nhào giảm xuống đến một thời gian nhất định. Nhào càng lâu, khả năng giữ nước của gluten sẽ giảm vì protein bị biến tính dưới tác dụng cơ họcàbánh sẽ kém nở. Vì vậy trong quá trình nhào phải xác định thời gian dừng thích hợp. Cường độ nhào: Cường độ nhào có ảnh hưởng đến tính chất vật lý và sự lên men sau này của bột nhào: nếu tăng cường độ nhào thì độ dính và độ đàn hồi của bột nhào giảm xuống, nhưng tốc độ lên men của bột nhào lại tăng lên. Nhào với cường độ mạnh sẽ rút ngắn thời gian lên men của bột nhào trước khi chiầ Chất lượng của sản phẩm được tăng lên rõ rệt;Thể tích của bánh tăng lên khoảng 10-20%, ruột bánh mịn hơn và có nhiều lỗ nhỏ hơn. III. Các yếu tớ ảnh hưởng đến đợ nở của bánh trong quá trình nướng : 1.Độ ẩm tương đối của không khí trong buồng nướng: có ảnh hưởng nhiều đến chất lượng bánh. Mục đích của khâu làm ẩm là tạo cho hơi nước ngưng tụ trên bề mặt bánh khi bánh vừa được đưa vào lò. Nếu đảm bảo đủ độ ẩm thì tinh bột dễ hồ hóa đồng thời hòa tan các dextrin làm bề mặt bánh phẳng và bóng láng. Ngoài ra nhờ có ẩm mà mặt bánh dai, chậm khô và do đó giữ được khí và hơi làm cho bánh nở to hơn. Độ ẩm của không khí trong lò càng cao, nhiệt độ càng thấp thì cường độ tăng khối lượng của miếng bột càng lớn. 2.Nhiệt độ: Khi nướng bánh nếu nướng ở nhiệt độ thấp: lượng ẩm thoát ra từ từ giúp bánh nở tốt. Nếu nhiệt độ quá cao vỏ bánh bị cháy lượng ẩm không thể thoát ra làm bánh ẩm không xốp. Tóm lại : Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến độ nở của bánh mì trong đó ngoài yếu tố khách quan như do chất lượng bột, phụ gia thêm vào, nhiệt độ lò nướng,loại nấm men,… và chủ quan như do tay nghề người thợ làm bánh.