ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ NƯỚNG ĐẾN ĐỘNG HỌC BIẾN ĐỔI HÀM LƯỢNG ANTHOCYANIN VÀ CHẤT LƯỢNG BÁNH KHOAI MỠ TÍM (Dioscorea alata) NƯỚNG

Abstract

Purple yam (Dioscorea alata) contains a high amount of the natural pigment anthocyanin, which has antioxidant properties and helps in preventing diabetes and colon cancer. In addition, purple yam contains mucilage, which acts as a prebiotic and has a high moisture retention capacity. Purple yam is used in the production of baked goods with nutritional and sensory value. The objective of this study is to evaluate the effect of baking temperature (150, 160, 170°C) and baking time (20, 25, 30 minutes) on the quality of purple yam pie (moisture content, water activity, hardness, cohesiveness, anthocyanin content, L, a*, b*, H^o values, and sensory properties). Besides the 27 samples analyzed for physicochemical properties and anthocyanin content, the control (unbaked) sample was evaluated for anthocyanin to assess the kinetic reaction using the first-order and Arrhenius models. The results show that baking at 170°C for 20 minutes obtained the highest sensory scores, with a beautiful purple color and delicious flavor. The cake had a crispy crust and a tender crumb with with a moisture content of approximately 26 - 27% and the highest anthocyanin content of 7.52 mg/100 g. The first-order reaction model could be used to predict the remaining anthocyanin content in the purple yam pie when baked at different temperatures and times. The Arrhenius model was used to calculate the activation energy for the anthocyanin degradation process during baking, with the activation energy value of 49.48 kJ/mol. Anthocyanin content showed a strong inverse relationship with baking temperature, but a strong direct relationship with the cake’s moisture content. The research results not only provide scientific data on the changes in anthocyanin during baking but also highlight the potential for developing baked products from purple yam, contributing to the diversification of antioxidant - rich food products in the market.

Tóm tắt

Khoai mỡ tím (Dioscorea alata) chứa nhiều sắc tố tự nhiên anthocyanin có tính chống oxy hóa, hạn chế tiểu đường và ung thư ruột kết. Bên cạnh đó, khoai mỡ tím còn chứa nhiều chất nhầy là prebiotic và có khả năng giữ ẩm cao. Khoai mỡ tím được sử dụng để chế biến bánh nướng với giá trị dinh dưỡng và cảm quan. Mục tiêu của nghiên cứu là đánh giá mức độ ảnh hưởng của nhiệt độ nướng (150, 160, và 170 ^oC) và thời gian nướng (20, 25, 30 phút) đến chất lượng bánh khoai mỡ tím nướng (độ ẩm, hoạt độ nước, độ cứng, độ gắng kết, hàm lượng anthocyanin, giá trị màu sắc L*, a*, b*, H^o và cảm quan). Bên cạnh 27 mẫu bánh khoai mỡ nướng được phân tích các chỉ tiêu hóa lý và anthocyanin, mẫu đối chứng (không nướng) cũng được xác định hàm lượng anthocyanin để đánh giá động học theo mô hình phản ứng bậc nhất và Arrhenius.  Kết quả cho thấy, khi nướng ở nhiệt độ 170°C trong 20 phút, bánh khoai mỡ tím đạt điểm cảm quan cao nhất với màu tím đẹp, và hương vị thơm ngon. Bánh có lớp vỏ giòn và phần ruột mềm, ẩm với độ ẩm khoảng 26 - 27% và hàm lượng anthocyanin cao nhất (7,52 mg%). Mô hình phản ứng bậc nhất có thể dự đoán hàm lượng anthocyanin còn lại trong bánh khoai mỡ khi nướng ở nhiệt độ theo thời gian nướng. Mô hình Arrhenius được sử dụng để tính toán năng lượng kích hoạt cho quá trình phân hủy anthocyanin trong quá trình nướng, với giá trị năng lượng kích hoạt là 49,48 kJ/mol. Hàm lượng anthocyanin có quan hệ nghịch chiều mạnh với nhiệt độ nướng nhưng quan hệ thuận chiều mạnh với độ ẩm bánh. Kết quả nghiên cứu không chỉ cung cấp dữ liệu khoa học về sự biến đổi anthocyanin trong quá trình nướng mà còn gợi mở tiềm năng phát triển các sản phẩm bánh nướng từ khoai mỡ tím, góp phần đa dạng hóa sản phẩm thực phẩm giàu chất chống oxy hóa trên thị trường.