ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
--------------------

LÊ CAO LINH CHI

SỬ DỤNG BÃ MALT ĐỂ THAY THẾ MỘT PHẦN BỘT MÌ
SẢN XUẤT BÁNH QUY GIÀU XƠ

Chuyên ngành :
Mã số:

CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM
8540101

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 7 năm 2019


CƠNG TRÌNH ĐƢỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG -HCM

Cán bộ hƣớng dẫn khoa học :

1. GS.TS. Lê Văn Việt Mẫn
2. TS. Trần Thị Thu Trà

Cán bộ chấm nhận xét 1 : ...........................................................................
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Cán bộ chấm nhận xét 2 : ...........................................................................
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Luận văn thạc sĩ đƣợc bảo vệ tại Trƣờng Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp. HCM
ngày 10 tháng 7 năm 2019
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ)
1. PGS.TS. Lê Nguyễn Đoan Duy
2. PGS. TS. Hoàng Kim Anh
3. TS. Lê Minh Hùng
4. PGS. TS. Tôn Nữ Minh Nguyệt
5. TS. Nguyễn Quốc Cƣờng

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trƣởng Khoa quản lý chuyên
ngành sau khi luận văn đã đƣợc sửa chữa (nếu có).
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƢỞNG KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên:


Lê Cao Linh Chi

MSHV:

1770228

Ngày, tháng, năm sinh:

18/08/1990

Nơi sinh:

Kon Tum

Chuyên ngành:

Công nghệ thực phẩm

Mã số :

8540101

I. TÊN ĐỀ TÀI:
giàu xơ

Sử dụng bã malt để thay thế một phần bột mì sản xuất bánh quy

II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
- Tổng quan tài liệu về bã malt

- Đánh giá chất lƣợng nguyên liệu bã malt, bột mì và bột mì nguyên cám
- Nghiên cứu ảnh hƣởng của kích thƣớc bã malt đến chất lƣợng bánh quy
- Nghiên cứu ảnh hƣởng của tỷ lệ bã malt đến chất lƣợng bánh quy
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ :

13/08/2018

IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ:

02/12/2018

V.

CÁN BỘ HƢỚNG DẪN: 1. GS. TS. Lê Văn Việt Mẫn
2. TS. Trần Thị Thu Trà
Tp. HCM, ngày 2 tháng 7năm 2019

CÁN BỘ HƢỚNG DẪN
(Họ tên và chữ ký)

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO
(Họ tên và chữ ký)

TRƢỞNG KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC


LỜI CẢM ƠN
Tôi xin cảm ơn các thầy cô trong bộ môn Công nghệ Thực phẩm, các thầy cô
giảng dạy tại trƣờng Đại học Bách khoa TP. Hồ Chí Minh đã giúp đỡ tơi trong suốt
q trình học tập và nghiên cứu.Đặc biệt là sự hƣớng dẫn tận tình của GS. TS. Lê Văn

Việt Mẫn và TS. Trần Thị Thu Trà đã giúp tơi hồn thành tốt đề tài. Qua đây, tơi xin
gửi lời cảm ơn sâu sắc vì sự giúp đỡ này.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình và tất cả bạn bè đã
giúp đỡ, động viên tơi trong suốt q trình học tập và thực hiện đề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn!

TP.Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2019
Tác giả luận văn

Lê Cao Linh Chi


TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
Nghiên cứu của chúng tơi tập trung vào việc sử dụng bã malt để bổ sung vào
công thức bánh quy giàu chất xơ nhằm tận dụng nguồn bã malt sẵn có trong nƣớc để
tạo ra sản phẩm tốt cho sức khỏe con ngƣời và cải thiện hiệu quả kinh tế cho quy trình
khai thác và sửdụng bã malt tại Việt Nam.
Bã malt sẽ đƣợc xử lý qua các rây với các kích thƣớc 30, 40 và 70 mesh. Khi
kích thƣớc hạt qua rây giảm dần, chúng tôi nhận thấy hàm lƣợng lipid, protein tăng
dần, ngƣợc lại hàm lƣợng ẩm, tinh bột, chất xơ,các chất có hoạt tính chống oxy hóa và
tro có xu hƣớng giảm dần. Bên cạnh đó, khi kích thƣớc hạt qua rây giảm dần, khả năng
hút nƣớc, độ sáng của nguyên liệu cũng giảm dần và khả năng hút dầu tăng lên. Trong
ba kích thƣớc rây, bột qua rây 40 mesh có chỉ số SPAN thấp hơn so với hai loại bột
còn lại.
Ngoài ra, khi bổ sung bã malt qua rây với các kích thƣớc giảm dần từ 30, 40
đến 70 mesh để thay thế 20% khối lƣợng bột mì trong cơng thức làm bánh quy, chúng
tôi nhận thấy hàm lƣợng các thành phần vẫn biến đổi nhƣ quy luật trên; các chỉ tiêu vật
lý nhƣ tỷ lệ đƣờng kính/độ dày, độ cứng, độ sáng giảm dần, ngƣợc lại đƣờng kính và
độ dày của bánh tăng dần; điểm cảm quan của bánh quy thành phẩm tỷ lệ thuận với độ
giảm kích thƣớc hạt.

Sau khi so sánh giữa các kích thƣớc rây thì rây 40 mesh đƣợc xemlà phù hợp
nhất. Trong đó hàm lƣợng chất xơ tổng của bột qua rây 40 mesh là 53.64 ± 0.93%,
chất xơ hòa tan chiếm 7.88 ± 0.38% và chất xơ không tan chiếm 45.76 ± 0.81%, tỷ lệ
lƣợng chất xơ không tan so với chất xơ hòa tan là 5.81 ± 0.3.
Khi bổ sung bã malt với kích thƣớc rây đã chọn vào cơng thức làm bánh quy
với tỷ lệ thay thế bột mì tăng từ 0 – 40%, chúng tôi nhận thấy hàm lƣợng lipid, protein,
chất xơ, khống, các chất có hoạt tính chống oxy hóa tăng dần, trong khi hàm lƣợng
tinh bột và carbohydrate tổng giảm dần; điểm cảm quan đánh giá mức độ yêu thích
chung của ngƣời tiêu dùng giảm dần; các chỉ tiêu vật lý nhƣ độ dày, đƣờng kính và độ
sáng giảm dần. Mẫu bánh quy sử dụng bã malt qua rây có kích thƣớc 40 mesh với tỷ lệ
bổ sung 30% vào công thức làm bánh quy là tỉ lệ thay thế cao nhất đạt đƣợc sự chấp
nhận của ngƣời tiêu dùng.


ABSTRACT
Research focuses on the use of malt residue in addition to fiber-rich biscuit recipes to
take advantage of domestic malt residues to create products that are good for human
health and improve efficiency. economics for the process of malt extraction and use in
Vietnam.
Malt will be processed through the sieve with sizes of 30, 40 and 70 mesh. As the
particle size through the sieve gradually decreased, we noticed that the concentration
of lipids, protein increased, whereas the content of moisture, starch, fiber, antioxidants
and ash tended to decrease. Besides, when the particle size through the sieve
decreases, the ability to absorb water, the brightness of the material also decreases and
the ability to absorb oil increases. Of the three sieve sizes, the 40 mesh sieve has a
lower SPAN than the other two grades.
In addition, when adding malt pulp through the sieve with the size decreasing from
30, 40 to 70 mesh to replace 20% of the amount of flour in the biscuit recipe, we found
that the content of ingredients was still variable. changed as above rule; physical
criteria such as the ratio of diameter / thickness, hardness, brightness decreases,

whereas the diameter and thickness of the cake increases gradually; The sensory score
of the final biscuit is directly proportional to the size reduction.
After comparison between sieve sizes, 40 mesh sieve is considered the most suitable.
In which, the total fiber content of flour through 40 mesh sieve is 53.64 ± 0.93%,
soluble fiber accounts for 7.88 ± 0.38% and insoluble fiber accounts for 45.76 ±
0.81%, the ratio of insoluble fiber to fiber The solubility is 5.81 ± 0.3.
When adding malt with the sieve size selected to the cookie recipe with the flour
replacement rate increasing from 0 - 40%, we found that the content of lipid, protein,
fiber, minerals, active substances antioxidant properties gradually increase, while
starch and carbohydrate content decrease gradually; sensory points assess consumers'
overall level of popularity; Physical specifications such as thickness, diameter and
brightness decrease. The sample of biscuits using malt pulp through a 40-mesh sieve
with the addition of 30% to the biscuit recipe is the highest replacement rate that is
acceptable to consumers.


LỜI CAM ĐOAN

Luận văn này là cơng trình nghiên cứu của cá nhân tôi, đƣợc thực hiện dƣới
sự hƣớng dẫn khoa học của GS. TS. Lê Văn Việt Mẫn và TS. Trần Thị Thu Trà.
Các số liệu, kết quả nghiên cứu đƣợc trình bày trong luận văn này hồn tồn trung
thực.
Tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm về lời cam đoan này.
Học viên

Lê Cao Linh Chi

i



MỤC LỤC
CHƢƠNG 1. MỞ ĐẦU .............................................................................................. 1
CHƢƠNG 2. TỔNG QUAN ...................................................................................... 3
2.1. Bã malt ................................................................................................................. 3
2.1.1. Giới thiệu .......................................................................................................... 3
2.1.2. Thành phần hóa học.......................................................................................... 3
2.2. Tác động có lợi của các thành phần trong bã malt .............................................. 9
2.2.1. Chất xơ.............................................................................................................. 9
2.2.2. Các hợp chất phenolic .................................................................................... 10
2.2.3. Protein ............................................................................................................. 13
2.3. Ứng dụng của bã malt ........................................................................................ 13
2.3.1. Tình hình ứng dụng bã malt để sản xuất thực phẩm giàu xơ ......................... 13
2.3.2. Các ứng dụng khác ......................................................................................... 17
2.4. Tình hình ứng dụng các nguyên liệu giàu xơ để sản xuất bánh quy ................. 18
2.5. Những điểm mới của đề tài ............................................................................... 19
CHƢƠNG 3. NGUYÊN LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
.................................................................................................................................. 21
3.1. Nguyên liệu........................................................................................................ 21
3.1.1. Bã malt ............................................................................................................ 21
3.1.2. Chế phẩm enzyme .......................................................................................... 21
3.1.3. Nguyên liệu để làm bánh ................................................................................ 23
3.2. Hóa chất và thiết bị ............................................................................................ 24
3.2.1. Hóa chất phân tích .......................................................................................... 24
3.2.2. Thiết bị ............................................................................................................ 25
3.3. Nội dung nghiên cứu ......................................................................................... 26

i


3.3.1. Thí nghiệm 1: Đánh giá chất lƣợng nguyên liệu ............................................ 29

3.3.2. Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hƣởng của kích thƣớc bã malt đến chất lƣợng
bánh qui .................................................................................................................... 30
3.3.3. Thí nghiệm 3: Nghiên cứu ảnh hƣởng tỷ lệ bã maltđến chất lƣợng của bánh
qui ............................................................................................................................. 31
3.3.1. Quy trình sản xuất bánh quy ........................................................................... 32
3.4. Các phƣơng pháp phân tích ............................................................................... 34
3.5. Phƣơng pháp xử lý số liệu ................................................................................. 36
CHƢƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN .............................................................. 37
4.1. Đánh giá chất lƣợng nguyên liệu ....................................................................... 37
4.1.1. Thành phần hóa học của bã malt, bột mì và bột mì nguyên cám ................... 37
4.1.2. Tính chất vật lý, hóa lý của bã malt, bột mì và bột mì nguyên cám............... 41
4.1.3. Hàm lƣợng phenolic tổng và khả năng chống oxy hóa của bã malt, bột mì và
bột mì nguyên cám ................................................................................................... 46
4.2. Ảnh hƣởng của kích thƣớc bã malt đến chất lƣợng bánh quy ........................... 48
4.2.1. Ảnh hƣởng của kích thƣớc bã malt đến thành phần hóa học của bánh quy ... 48
4.2.2. Ảnh hƣởng của kích thƣớc bã malt đến các chỉ tiêu vật lý của bánh quy ...... 52
4.2.3. Ảnh hƣởng của kích thƣớc bã malt đến hàm lƣợng phenolic tổng và hoạt tính
chống oxy hóa trong bánh quy ................................................................................. 56
4.2.4. Ảnh hƣởng của kích thƣớc bã malt đến chất lƣợng cảm quan của bánh quy. 57
4.3. Ảnh hƣởngcủa tỷ lệ bã malt bổ sung đến chất lƣợng bánh quy ........................ 59
4.3.1. Ảnh hƣởng của tỷ lệ bã malt đến thành phần hóa học của bánh quy ............. 59
4.3.2. Ảnh hƣởng của tỷ lệ bã malt bổ sung đến các chỉ tiêu vật lý của bánh quy .. 61
4.3.3. Ảnh hƣởng của tỷ lệ bã malt bổ sung đến hàm lƣợng phenolic tổng và hoạt
tính chống oxy hóa trong bánh quy .......................................................................... 65
4.3.4. Ảnh hƣởng của tỷ lệ bã malt bổ sung đến chất lƣợng cảm quan của bánh quy
.................................................................................................................................. 67
ii


CHƢƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................ 69

5.1. Kết luận.............................................................................................................. 69
5.2. Kiến nghị ........................................................................................................... 70
CHƢƠNG 6. TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................. 71
PHỤ LỤC ................................................................................................................. 83
PHỤ LỤC A. Các phƣơng pháp phân tích tính chất vật lý ...................................... 83
A.1. Đánh giá tính chất cơ lý của bánh quy ............................................................. 83
A.2. Kích thƣớc, độ dày, chỉ số đƣờng kính/độ dày của bánh quy .......................... 84
A.3. Màu sắc của bánh quy ...................................................................................... 84
A.4. Các thông số về hạt ........................................................................................... 85
PHỤ LỤC B. Các phƣơng pháp phân tích thành phần hóa học ............................... 86
B.1. Xác định hàm lƣợng ẩm .................................................................................... 86
B.2. Xác định hàm lƣợng protein ............................................................................. 87
B.3. Xác định hàm lƣợng lipid tổng ......................................................................... 91
B.4. Xác định hàm lƣợng chất xơ khơng hịa tan, chất xơ hòa tan và chất xơ tổng . 93
B.5 . Xác định hàm lƣợng tro ................................................................................... 97
B.6. Xác định hàm lƣợng tinh bột ............................................................................ 98
B.7. Xác định hàm lƣợng carbohydrate tổng.......................................................... 100
B.8. Khả năng hút nƣớc .......................................................................................... 101
B.9. Xác định hàm lƣợng phenolic tổng ................................................................. 101
B.10. Xác định hoạt tính chống oxy hóa ................................................................ 103
PHỤ LỤC C. Chất lƣợng cảm quan của bánh quy................................................. 108
C.1. Thí nghiệm 2 ................................................................................................... 109
C.2. Thí nghiệm 3: .................................................................................................. 110
PHỤ LỤC D. Số liệu thí nghiệm ............................................................................ 113

iii


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1Thành phần hóa học của bã malt (g/100g chất khơ) .................................... 4

Bảng 2.2Các acid amin có trong bã malt, malt và đại mạch (% tổng protein)[22] .... 7
Bảng 2.3 Thành phần acid béo và triglyceride trong bã malt. [31] ............................ 8
Bảng 2.4 Các acid phenolic chính trong bã malt [44] ............................................. 10
Bảng 2.5 Các acid phenolic tự do và liên kết trong bã malt[46] .............................. 11
Bảng 3.1 Đặc tính của các chế phẩm enzyme dùng trong phân tích chất xơ ........... 22
Bảng 3.2 Chỉ tiêu chất lƣợng của bột mì (tính trên 100 g bột khơ) .......................... 23
Bảng 3.3 Các loại hóa chất dùng trong nghiên cứu .................................................. 24
Bảng 3.4Tỷ lệ bã malt thay thế bột mì trong công thức bánh .................................. 32
Bảng 3.5Công thức bánh quy sử dụng trong nghiên cứu ......................................... 34
Bảng 4.1 Thành phần hóa học của bã malt, bột mì và bột mì ngun cám .............. 39
Bảng 4.2 Tính chất vật lý, hóa lý của bã malt, bột mì và bột mì nguyên cám ......... 43
Bảng 4.3 Thành phần hóa học của bánh quy ............................................................ 50
Bảng 4.4 Các chỉ tiêu vật lý và tính chất cơ lý của bánh quy làm từ 100% bột mì và
bánh quy bổ sung bã malt qua rây khác nhau thau ................................................... 53
Bảng 4.5 Thành phần hóa học của bánh quy đƣợc thay thế bã malt ở các tỷ lệ khác
nhau .......................................................................................................................... 60
Bảng 4.6 Các chỉ tiêu vật lý của bánh quy làm từ bột mì, bột mì nguyên cám và từ
hỗn hợp bột mì với bã malt ....................................................................................... 64
Bảng 0.1 Thể tích các chất xây dựng đƣờng chuẩn................................................. 88
Bảng 0.2 Giá trị OD tƣơng ứng với từng nồng độ Nito để xây dựng đƣờng chuẩn. 89
Bảng 0.3 Hàm lƣợng phenolic tổng và hoạt tính chống oxy hóa của bã malt, bột mì
và bột ...................................................................................................................... 113
Bảng 0.4 Hàm lƣợng phenolic tổng và hoạt tính chống oxy hóa của bánh quy thay
thế bã malt qua các rây kích thƣớc khác nhau ........................................................ 113
Bảng 0.5 Điểm cảm quan của bánh quy thay thế bã malt qua các rây kích thƣớc
khác nhau ................................................................................................................ 114
Bảng 0.6 Hàm lƣợng phenolic tổng và hoạt tính chống oxy hóa của bánh quy bổ
sung bã malt với các tỷ lệ khác nhau ...................................................................... 114
iv



Bảng 0.7 Điểm cảm quan của bánh quy thay thế bã malt qua các rây kích thƣớc
khác nhau ................................................................................................................ 115

v


DANH MỤC HÌNH
Hình 3.1Sơ đồ thí nghiệm và nội dung nghiên cứu .................................................. 28
Hình 3.2Quy trình sản xuất bánh quy có bổ sung bã malt ....................................... 33
Hình 4.1Biểu đồ phân bố kích thƣớc hạt bột mì ...................................................... 44
Hình 4.2Biểu đồ phân bố kích thƣớc hạt bột mì ngun cám .................................. 44
Hình 4.3Biểu đồ phân bố kích thƣớc malt qua rây 30 mesh .................................... 44
Hình 4.4Biểu đồ phân bố kích thƣớc malt qua rây 40 mesh .................................... 45
Hình 4.5Biểu đồ phân bố kích thƣớc malt qua rây 70 mesh .................................... 45
Hình 4.6Hàm lƣợng phenolic tổng của các nguyên liệu .......................................... 46
Hình 4.7Hoạt tính chống oxy hóa theo DPPH và FRAP của các nguyên liệu ........ 47
Hình 4.8Hình chụp trực quan sự thay đổi màu sắc của bánh quy làm từ bột mì và
các loại bã malt qua kích thƣớc rây khác nhau ......................................................... 56
Hình 4.9Hàm lƣợngTPC trong bánh quy khi thay đổi kích thƣớc hạt bã malt ........ 56
Hình 4.10 Hoạt tính chống oxy hóa theo DPPH và FRAP trong bánh quy khi thay
đổi kích thƣớc hạt bã malt ........................................................................................ 57
Hình 4.11Điểm cảm quan của bánh quy khi thay đổi kích thƣớc hạt bã malt ......... 58
Hình 4.12 Hình chụp trực quan sự thay đổi màu sắc của bánh quy theo sự thay đổi
tỷ lệ thay thế bã malt................................................................................................. 65
Hình 4.13 Hàm lƣợng TPCcủa bánh quy khi thay đổi tỷ lệ thay thế bã malt .......... 66
Hình 4.14 Hoạt tính chống oxy hóa của bánh quy theo DPPH và FRAP khi thay
đổi tỷ lệ thay thế bã malt .......................................................................................... 66
Hình 4.15Điểm cảm quan của bánh quy khi thay đổi kích thƣớc hạt bã malt ......... 67
Hình 0.1 Thiết bị đo cấu trúc .................................................................................... 83

Hình 0.2 Giản đồ lực – thời gian trong phép đo TPB .............................................. 84
Hình 0.3 Hệ màu CIE – Lab ..................................................................................... 85
Hình 0.4 Đƣờng chuẩn xác định hàm lƣợng nitơ tổng ............................................. 89
Hình 0.5 Đƣờng chuẩn xác định hàm lƣợng tinh bột ............................................... 99
Hình 0.6 Đƣờng chuẩn xác định hàm lƣợng phenolic tổng ................................... 103
Hình 0.7 Đƣờng chuẩn DPPH ................................................................................ 105
Hình 0.8 Đƣờng chuẩn FRAP ................................................................................ 108
vi


Hình 0.9 Phiếu hƣớng dẫn đánh giá cảm quan thí nghiệm 2 ................................. 110
Hình 0.10 Phiếu trả lời đánh giá cảm quan thí nghiệm 2 ....................................... 110
Hình 0.11 Phiếu hƣớng dẫn đánh giá cảm quan thí nghiệm 3 ............................... 111
Hình 0.12 Phiếu trả lời đánh giá cảm quan thí nghiệm 3 ....................................... 112

vii


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
 AX:

Arabinoxylan

 AU:

Anson Unit – Đơn vị hoạt độ Anson

 AOAC:

Association of Official Analytical Chemists – Hiệp hội các Nhà


hóa học phân tích chính thức
 BM: mẫu bột mì
 BMNC:

mẫu bột mì nguyên cám

 CIE :

International Commission on Illumination - Ủy ban Quốc tế về

Chiếu sáng
 DNS:

3,5-Dinitrosalicylic Acid

 DPPH:

Scavenging ability towards DPPH radicals - Khả năng khử gốc

tự do DPPH
 EGU:

Endoglucanse Unit - Đơn vị hoạt độ endoglucanase

 FA:

Ferulic acid

 FAO:


Food and Agriculture Organization - Tổ chức Lƣơng thực và

Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc
 FRAP:

Ferric reducing- antioxidant power - lực chống oxy hóa bằng

phƣơng pháp khử sắt
 GAE:

Gallic acid equivalent – đƣơng lƣợng acid gallic

 IDF:

Insoluble Dietary Fiber - Chất xơ khơng hịa tan

 KNU:

Kilo NovozymeUnit – Đơn vị hoạt độ enzyme α-amylase

 OD:

Optical Density – Mật độ quang

 PCA:

p-coumaric acid




Radical scavenging activity- khả năng quét gốc tự do, đơn vị %

RSA:

 RSM:

Phƣơng pháp đáp ứng bề mặt

 SDF:

Soluble Dietary Fiber - Chất xơ hòa tan

 SF:

Spread Factor – Chỉ số đƣờng kính/độ dày

 TE:

Trolox equivalent – đƣơng lƣợng trolox

 TPA:

Texture profile analysis –phân tích cấu trúc
viii


 TPC:

Total phenolic compound – hàm lƣợng phenolic tổng


 TPTZ:

2,4,6 –tri(2-pyridyl-s-triazine)

 USDA:

United States Department of Agriculture - Bộ Nông nghiệp

Hoa Kỳ

ix


CHƢƠNG 1. MỞ ĐẦU

Cookies (hay còn gọi là bánh quy) có xuất xứ từ châu Âu. Đến nay cookies đã
trở thành sản phẩm phổ biến tại Việt Nam và đƣợc nhiều ngƣời tiêu dùng trong
nƣớc chấp nhận bởi mẫu mã và hƣơng vị phong phú từ châu Âu. Theo Kalta
worldpanel, tăng trƣởng thị trƣờng bánh quy trong năm 2018 ở mức 13% ở thành
thị và 19% ở nông thôn.
Hơn thế nữa, với nhịp sống hiện đại, thị hiếu, khẩu vị và thói quen tiêu dùng
của ngƣời Việt đã chuyển dịch từ “ăn chơi” sang ăn sạch, ăn tinh túy, ăn vì dinh
dƣỡng, vì sức khỏe nhiều hơn nên sản phẩm bánh quy giàu xơ nổi lên nhƣ một xu
hƣớng với các đặc tính nghèo năng lƣợng, ít đƣờng, giàu chất xơ. Chất xơ (Dietary
Fiber) là các phân tử polysaccharide phi tinh bột và lignin có nguồn gốc chủ yếu từ
thực vật, khơng bị thủy phân bởi các enzyme tiêu hóa của ngƣời (AACC,
2008).Hiện nay chất xơ đã đƣợc mở rộng bao gồm thêm các oligosaccharide chẳng
hạn nhƣ inulin và malto dextrin kháng tiêu hóa (resistant maltodextrin).[1, 2]
Các kết quả nghiên cứu cho thấy nhiều lợi ích sức khỏe của chất xơ nhƣ giảm

huyết áp và nồng độ cholesterol trong huyết thanh, cải thiện đƣờng huyết và độ
nhạy insulin ở những ngƣời không mắc bệnh đái tháo đƣờng và bệnh nhân đái tháo
đƣờng,cải thiện chuyển hóa lipid, tăng cƣờng chức năng miễn dịch, có lợi cho một
số bệnh đƣờng tiêu hóa bao gồm bệnh trào ngƣợc dạ dày thực quản, loét tá tràng,
viêm ruột thừa, táo bón và bệnh trĩ.[1]
Ở Việt Nam hiện nay, sản phẩm bánh quy giàu xơ đƣợc sản xuất chủ yếu từ
nguồn nguyên liệu là bột mì ngun cám, trong khi đó cịn rất nhiều ngun liệu sẵn
có và rẻ tiền nhƣng chƣa đƣợc nghiên cứu và sử dụng hiệu quả. Do đó tìm ra nguồn
ngun liệu tiềm năng giàu xơ bổ sung vào bánh quy là một nhu cầu hết sức cần
thiết.
Đứng thứ 8 trên thế giới về sản xuất bia và thứ 24 thế giới về tiêu thụ, sự phát
triển của ngành bia đã đóng góp quan trọng cho sự phát triển kinh tế và du lịchở
1


nƣớc ta. Theo quy hoạch phát triển đến năm 2020, ngành bia Việt Nam sẽ đạt sản
lƣợng khoảng 4,1 tỉ lít, đến năm 2025 tăng lên 4,6 tỉ lít và cán mốc 5,5 tỉ lít vào năm
2035. Tuy nhiên, bên cạnh sự phát triển về mặt kinh tế, phụ phẩm do ngành này sản
xuất ra nhƣ phế liệu hạt, bã malt, cặn protein, nấm men bia và CO2 cũng tăng lên về
số lƣợng và cần đƣợc xử lý hoặc sử dụng một cách hiệu quả hơn. Theo Mussatto và
cộng sự (2006), bã malt là chất rắn đƣợc tách ra sau quá trình lọc dịch nha, chiếm
đến 85% thành phần phụ phẩm trong ngành cơng nghiệp sản xuất bia, thuộc nhóm
lignocellulosic, hàm lƣợng xơ có thể lên đến 70% và protein khoảng 20% tính theo
hàm lƣợng chất khơ[3]. Các chất xơ trong bã malt chủ yếu tồn tại ở dạng không hịa
tan nhƣ cellulose, hemicellulose và lignin [2]. Tùy vào cơng thức nấu dịch nha mà
hàm lƣợng béo trong bã malt có thể thay đổi từ 4 – 13% [3-5]. Hơn nữa, trong bã
malt cũng giàu chất khoáng (nhƣ canxi, photpho, magie…) [2], một số vitamin
(biotin, choline, folic acid, thiamin,…) [6, 7]và nhiều các hợp chất có khả năng
chống oxy hóa cao [8, 9].
Theo Aliyu & Bala (2011), lƣợng bã malt (độ ẩm 80-85%) thu đƣợc trong quá

trình nấu dịch nha để sản xuất 100 lít bia thành phẩm là xấp xỉ 20 kg[10]. Nhƣ vậy
để sản xuất ra 4 tỉ lít bia hàng năm ở nƣớc ta thì lƣợng bã malt đƣợc sinh ra từ các
nhà máy bia lên đến 800 tấn.Tại Việt Nam hiện nay bã malt chủ yếu đƣợc sử dụng
làm thức ăn gia súc [11].
Dựa vào nhu cầu thực tế của sản phẩm bánh quy cùng với nguồn nguyên liệu
dồi dào, giàu dinh dƣỡng nhƣ bã malt, chúng tôi quyết định thực hiện đề tài: “Sử
dụng bã malt để thay thế một phần bột mì sản xuất bánh quy giàu chất xơ”. Mục
đích của nghiên cứu là tận dụng nguồn phụ phẩm bã malt trong quy trình sản xuất
bánh quy nhằm tạo ra sản phẩm giàu xơ, tốt cho sức khỏe và đƣợc ngƣời tiêu dùng
chấp nhận.

2


CHƢƠNG 2. TỔNG QUAN

2.1. Bã malt
2.1.1. Giới thiệu
Đại mạch là ngũ cốc đƣợc trồng ở nhiều nơi trên thế giới, bao gồm Trung
Đông (Iran), Bắc Phi (Morocco, Ethiopia), BắcvàĐông Âu(Anh, Ba Lan,Đan Mạch,
Đức, Phần Lan, Nga) và ở Châu Á (Nhật Bản, Ấn Độ, Tây Tạng và Hàn
Quốc). Hiện tại, chỉ có 2% đại mạch đƣợc sử dụng làm thực phẩm cho con ngƣời,
phần lớn đại mạch đƣợc sử dụng trong sản xuất mạch nha, đồ uống có cồn, đặc biệt
là bia[12]. Để làm nguyên liệu sản xuất bia, hạt đại mạch cần qua quá trình nảy
mầm để sản xuất malt.
Trong sản xuất bia, malt đại mạch đƣợc nghiền, trộn với nƣớc trong nồi nấu
và gia nhiệt đến nhiệt độ thích hợp để các enzyme xúc tác cho q trình thủy phân
tinh bột, protein, β – glucan và arabinoxylans thành các chất hòa tan, để tạo nên
dịch nha. Khikết thúc quá trình nấu dịch nha, pha rắn bao gồm các cấu tử khơng hịa
tan của bột nghiền và đƣợc gọi là bã malt.Bã malt sẽ đƣợc lắng, lọc và tách khỏi

dịch nha.
2.1.2.

Thành phần hóa học

Bã malt chủ yếu bao gồm vỏ trấu và vỏ hạt, có chứa lignin,cellulose,
hemicellulose, lipid và protein [3],[13].Thành phần hóa học của bã malt từ một số
nghiên cứu trƣớc đây đƣợc trình bày trongBảng 2.1.

3


Bảng 2.1Thành phần hóa học của bã malt (g/100g chất khô)
Thành phần

Kanauchi

Santos et

Carvalheiro

Silva et

Mussatto

Celus et

Xiros et al.

Jay et al.


Robertson

Waters et

Meneses et

et al. 2001

al. 2003

et al. 2004

al. 2004

et al. 2006

al. 2006

2008

2008

et al. 2010

al. 2012

al. 2013

[14]


[15]

[16]

[17]

[3]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]

21.8

nd

29.6

41.9

28.4


22.5

40.0

nd

22.0–29.0

22.2

19.2

Cellulose

25.4

nd

21.9

25.3

16.8

0.3

12

31–33


nd

26.0

21.7

Tinh bột

n.d

nd

nd

nd

nd

1.0

2.7

10–12

2.0–8.0

nd

nd


Protein

24.0

31.0

24.6

n.d

15.2

26.7

14.2

15.0–17.0

20.0–24.0

22.1

24.7

Lignin

11.9

16.0


21.7

16.9

27.8

nd

11.5

20.0–22.0

13.0–17.0

nd.

19.4

Lipids

10.6

3.0–6.0

nd

nd

nd


nd

13

6.0–8.0

nd

nd

nd

Tro

2.4

4.0

1.2

4.6

4.6

3.3

3.3

nd


nd

1.1

4.2

Hemicellulose
(arabinoxylan)



nd: không xác định

4


2.1.2.1. Carbohydrate
Hemicellulose, chủ yếu bao gồm arabinoxylan (AX), là thành phần chính của
bã malt và có thể chiếm tới 40% trọng lƣợng khô[24]. Arabinoxylan là
polysaccharide phi cellulose trong ngũ cốc và thực vật. Theo các nghiên cứu đã
đƣợc báo cáo, arabinoxylan đƣợc gắn kết với các sợi fibrin thông qua liên kết
hydro[24]. Chuỗi arabinoxylan có thể đƣợc liên kết chéo thông qua các cầu
aciddiferulic[24]. Hơn nữa, Coelho và cộng sự ( 2016) đã phát hiện ra rằng
arabinoxylan trong bã malt tại cuối mạch và các nhóm chức bổ sung có thể có mặt
các nhóm thế nhƣ acid uronic, hexose, acid uronic bị methyl hóa và các nhóm
acetyl[25].
Các polyssaccharide khác có trong bã malt là cellulose (liên kết β‐ (1,4)
glucoside), β‐ D ‐glucan và tinh bột sót. [24]
Xylose, glucose và arabinose là những monosaccharide thƣờng gặp trong bã

malt; một lƣợng nhỏ rhamnose và galactose cũng đã đƣợc tìm thấy [24], [26].
Lignin là một thành phần đáng chú ý khác của bã malt, chiếm từ 10% đến
28% tổng trọng lƣợng khô. Lignin duy trì cấu trúc và độ cứng của thành tế bào thực
vật, là một đại phân tử polyphenol [27], [2]. Lignin phức tạp đƣợc cấu thành từ 3
monomer là rƣợu sinapyl, rƣợu coniferyl và rƣợu p‐coumaryl [28]. Ngoài ra, lignin
cũng chứa một lƣợng đáng kể các thành phần phenolic, bao gồm chủ yếu là các acid
ferulic, p-coumaric, vanillic, hydroxybenzoic và syringic[29], [3].
2.1.2.2. Protein
TheoBảng 2.1, hàm lƣợng protein có trong bã malt dao động từ 14 đến
25%.Glutelin chiếm khoảng 21,5% tổng hàm lƣợng protein. Các protein phong phú
nhất trong bã malt là hordeins, cịn đƣợc gọi là prolamin vì hàm lƣợng proline và
glutamine cao, chiếm 43% hàm lƣợng protein. Hordeins đã đƣợc phân loại theo
trọng lƣợng phân tử thành B (30 đến 50 kDa), C (55 đến 80 kDa) và D hordeins (95
kDa). D hordeins đƣợc tìm thấy trong hạt đại mạch, nhƣng khơng có trong bã
maltvì bịphân cắt nhanh trong quá trình nảy mầm. Bã malt cũng là một nguồn giàu
acid amin thiết yếu và không thiết yếu[3], [30]. Các acid amin thiết yếu trong bã
5


malt là methionine, phenylalanine, tryptophan, histidine và lysine, trong khi các
acid amin không thiết yếu bao gồm serine, alanine, glycine và proline [3], [30]. Các
tác giả khác cũng đề cập đến sự hiện diện của một lƣợng lớn leucine (Leu),
glutamine (Glx) và asparagines(Asx)[3], [25].

6


Bảng 2.2 Các acid amin có trong bã malt, malt và đại mạch (% tổng protein)[22]
Bã malt


Malt

Axit amin

Đại

Axit amin

mạch

thiết yếu

Bã malt

Malt

Đại
mạch

không thiết yếu
Histidine

26.27

1.90

1.59

Lysine


14.31

3.69

2.52

Glutamic acid

16.59

0.75

0.85

Leucine

6.12

0.29

0.30

Aspartic acid

4.81

0.17

0.19


Phenylalanine

4.64

0.21

0.20

Valine

4.61

0.24

0.23

Isoleucine

3.31

0.17

0.17

Arginine

4.51

0.23


0.21

Threonine

0.71

0.02

0.01

Alanine

4.12

0.23

0.22

Tryptophan

0.14

n.d.

0.01

Serine

3.77


0.07

0.12

Methionine

n.d.

n.d.

0.03

Tyrosine

2.57

0.14

0.14

Glycine

1.74

0.06

0.08

Asparagine


1.47

0.33

0.23

Glutamine

0.07

n.d.

n.d.



nd: Không xác định

2.1.2.3. Lipid
Hàm lƣợng lipid trong bã malt không cao, chỉ chiếm từ 4-13% tùy theo
nguồn nguyên liệu [3-5]. Theo nghiên cứu của José C.del Río và cộng sự (2013),
kỹ thuật sắc ký khí ghép khối phổ cho thấy các triglycerides chiếm tỷ lệ cao nhất
với 67% tổng dịch trích, các acid béo tự do chiếm 18%, các monoglycerides và

7


diglycerides chiếm tỷ lệ thấp hơn lần lƣợt là 1.6% và 7.7% [31]. Thành phần của
các acid béo tự do và triglycerides đƣợc trình bày trong Bảng 2.3.
Bảng 2.3 Thành phần acid béo và triglyceride trong bã malt.[31]

Hàm lƣợng
Thành phần

Hàm lƣợng

(mg/kg

Thành phần

khối lƣợng khô)

(mg/kg
khối lƣợng khô)

Acid béo tổng

6710

Triglycerides tổng

25300

Hexadecanoic

2180

Dipalmitoyl linolein

1760


3130

Dilinoleoyl palmitin

5510

Cis,cis – Octadeca – 9,12
dienoic acid
Cis – Octadeca-9-ennoic
acid

610

Linoleolyoleoyl
palmitin

3520

n-Octadecanoic acid

615

Trilinolein

5340

n-Eicosanoic acid

30


Dilinoleoyl olein

5970

n-tetracosanoic acid

32

Dilinoleoyl stearin +
disteaoryl linolein

2130

2.1.2.4. Khoáng
Theo Meneses và cộng sự ( 2013 ), các khoáng chất phong phú nhất trong bã
malt là canxi (3600 mg / kg), magiê (1900 mg / kg), phốt pho (6000 mg / kg), lƣu
huỳnh (2900 mg / kg) và natri (137 mg / kg)[23]. Các khống chất khác có trong bã
malt bao gồm sắt, đồng, kali và mangan [32].
2.1.2.5. Vitamin
Bã malt chứa một lƣợng đáng kể các vitamin, bao gồm acid folic, niacin,
biotin, thiamine, choline, acid pantothenic, riboflavin và pyridoxine. Hầu hết các
nghiên cứu định lƣợng vitamin của bã malt tập trung vào tocochromanols bao gồm
tocotrienols và tocopherols, thƣờng đƣợc gọi là vitamin E. Những vitamin này tạo
thành một nhóm các chất chống oxy hóa và hòa tan trong lipid. Tocochromanols
hoạt động nhƣ chất chống oxy hóa[33], làm giảm LDL cholesterol trong huyết
thanh ở lợn, gà và ngƣời [34], [35]. Chúng cũng có thể hoạt động nhƣ các tác nhân
chống ung thƣ và thể hiện các đặc tính bảo vệ thần kinh[36]

8



2.2. Tác động có lợi của các thành phần trong bã malt
Các thành phần chính của bã malt đƣợc quan tâm liên quan đến lợi ích sức
khỏe là chất xơ và các hợp chất phenolic. Thành phần protein của bã malt cũng
đƣợc quan tâm do có chứa các acid amin thiết yếu, đặc biệt là bã malt giàu lysine so
với các sản phẩm ngũ cốc khác.
2.2.1. Chất xơ
Nhƣ đã nói ở trên, arabinoxylans là thành phần chính của hemicellulose
trongbã malt. Cấu trúc của arabinoxylans bao gồm một mạch chính xylan và mạch
nhánh là các phân tử arabinose. Ngoài ra, các acid phenolic nhƣ acid ferulic cũng có
thể đƣợc liên kết với các gốc arabinose này. Các yếu tố nhƣ tỷ lệ arabinose so với
xylose, kiểu thay thế và mức độ thay thế của chuỗi xylan chính, có thể ảnh hƣởng
đến khả năng hịa tan của arabinoxylans[37]. Chính sự hịa tan này đóng vai trị
quan

trọng

trong

các

tác

dụng

tăng

cƣờng

sức


khỏe

của

arabinoxylans. Arabinoxylans có thể đƣợc chia thành hai nhóm: tan trong nƣớc
(chiếm 25- 30% arabinoxylans) và khơng tan trong nƣớc [38].
Một tỷ lệ đáng kể arabinoxylans tan trong nƣớc vào ruột già có thể hoạt động
nhƣ một prebiotic, đƣợc lên men bởi hệ vi sinh đại tràng (Bifidobacteria và
Lactobacilli). Quần thể những vi khuẩn này đóng vai trị quan trọng trong việc duy
trì sức khỏe đƣờng ruột. Ví dụ, bifidobacteria sản xuất acid béo chuỗi ngắn thơng
qua quá trình lên men chất xơ. Sản xuất acid béo chuỗi ngắnlà hoạt động có lợi vì
chúng bảo vệ vật chủ chống lại mầm bệnh, gây ra phản ứng miễn dịch, giảm tổng
hợp cholesterol, kích thích lƣu lƣợng máu đại tràng, tăng cƣờng co bóp cơ bắp và có
thể bảo vệ ruột kết chống lại sự phát triển ung thƣ [39]. Sự phân hủy của
arabinoxylans tạo ra xylooligosaccharide với mức độ trùng hợp khác nhau, cũng
đƣợc biết đến nhƣ là một prebiotic [40] . Vi khuẩn đƣờng ruột tiết các enzyme thủy
phân arabinoxylans(ví dụ α‐L‐arabinofuranosidase)[41].
Các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng arabinoxylans trong thực phẩm có thể giúp
điều chỉnh các phản ứng đƣờng huyết sau khi ăn. Arabinoxylans có thể làm tăng độ

9