Tài liệu Luận văn tốt nghiệp ngành chế biến thủy sản

Luận văn tốt nghiệp Ngành Chế Biến Thủy Sản LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian thực hiện đề tài tại phòng thí nghiệm Bộ môn Dinh Dưỡng và Chế Biến Thủy Sản, Khoa Thủy Sản, Trường Đại Học Cần Thơ. Với sự nổ lực của bản thân cùng với sự giúp đỡ của thầy cô, gia đình và bạn bè em đã hoàn thành đề tài tốt nghiệp “Thử nghiệm sản xuất sản phẩm đậu hủ cá rô phi (Oreochromis niloticus)”. Qua đây, em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến Tất cả các Thầy Cô trong Bộ môn đã chỉ dạy và tạo điều kiện thuận lợi cho em thực hiện và hoàn thành đề tài. Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy Trần Minh Phú đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Ban Giám Hiệu trường Đại Học Cần Thơ, Ban lãnh đạo Khoa Thủy Sản, cùng tất cả các thầy cô đã tạo điều kiện học tập tốt và tận tình truyền đạt kiến thức cho em trong suốt 4 năm học tập tại trường. Gia đình và bạn bè đã hết lòng giúp đỡ vật chất và tinh thần để em có thể hoàn thành đề tài. Em xin chân thành cảm ơn tất cả! Cần Thơ, ngày 01 tháng 12 năm 2011 Sinh viên thực hiện Huỳnh Thúy Hằng CBHD: Trần Minh Phú i SVTH: Huỳnh Thúy Hằng Luận văn tốt nghiệp Ngành Chế Biến Thủy Sản TÓM TẮT Đề tài “Thử nghiệm sản xuất sản phẩm đậu hủ cá rô phi (Oreochromis niloticus)” được thực hiện nhằm tìm ra quy trình sản xuất hoàn chỉnh cho sản phẩm. Đề tài được thực hiện với các thí nghiệm: khảo sát tìm tỷ lệ cá:đậu nành và tỷ lệ CaCl2 thích hợp để tạo ra sản phẩm đạt cấu trúc tốt và giá trị cảm quan cao. Với tỷ lệ cá:đậu nành thay đổi là 20%:80%, 30%:70%, 40%:60% và tỷ lệ CaCl2 thay đổi là 0,2%, 0,25% và 0,3%. Khảo sát tìm tỷ lệ đường(%) và muối(%) trong công đoạn phối trộn gia vị, tỷ lệ đường thay đổi là 2%, 3%, 4% và tỷ lệ muối thay đổi là 3%, 4%, 5% sao cho sản phẩm có vị hài hòa, giá trị cảm quan cao. Khảo sát tìm thời gian hấp, để sản phẩm đạt cấu trúc tốt và giá trị cảm quan cao, thời gian hấp thay đổi là 5 phút, 10 phút, 15 phút. Sản phẩm được bao gói PA, hút chân không và bảo quản ở điều kiện 050C, sản phẩm được bảo quản trong các tuần: 0,1,2,3 mỗi tuần lấy mẫu ra đánh giá cảm quan và kiểm tra vi sinh. Qua quá trình khảo sát thu được kết quả là sản phẩm với tỉ lệ thịt cá rô phi 30%, đậu nành 70% và 0,25% CaCl2. Tỷ lệ (%) đường và muối phối trộn vào sản phẩm là 4%: 4%. Thời gian hấp là 10 phút. Kết quả kiểm tra vi sinh cho thấy tổng số vi sinh vật hiện diện trong mẫu qua 2 tuần bảo quản nằm trong giới hạn cho phép nhỏ hơn 10^6 (cfu/g). Sản phẩm đạt giá trị cảm quan và cấu trúc tốt. CBHD: Trần Minh Phú ii SVTH: Huỳnh Thúy Hằng Luận văn tốt nghiệp Ngành Chế Biến Thủy Sản MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................... i TÓM TẮT ........................................................................................................... ii MỤC LỤC ......................................................................................................... iii DANH SÁCH BẢNG ......................................................................................... v DANH SÁCH HÌNH .......................................................................................... vi CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU .................................................................................. 1 1.1. Đặt vấn đề ................................................................................................. 1 1.2. Mục tiêu.................................................................................................... 1 1.3. Nội dung ................................................................................................... 2 1.4. Thời gian thực hiện luận văn ..................................................................... 2 CHƯƠNG II: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ............................................................. 3 2.1. Giới thiệu chung về nguồn nguyên liệu ..................................................... 3 2.1.1. Nguyên liệu cá rô phi ......................................................................... 3 2.1.2. Nguyên liệu đậu nành ......................................................................... 6 2.1.3. Phụ gia ............................................................................................... 9 2.2. Các nghiên cứu có liên quan ....................................................................11 2.3. Một số sản phẩm tương tự ........................................................................11 2.4. Sơ đồ tham khảo quy trình sản xuất đậu hủ (Lê Quang Vinh, 2010) .........12 CHƯƠNG III: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU......................13 3.1. Vật liệu nghiên cứu ..................................................................................13 3.1.1. Địa điểm và thời gian thí nghiệm .......................................................13 3.1.2. Dụng cụ và hóa chất ..........................................................................13 3.1.3. Nguyên liệu .......................................................................................13 3.2. Phương pháp nghiên cứu ..........................................................................14 3.2.2. Giải thích quy trình............................................................................15 3.2.3. Bố trí thí nghiệm ...............................................................................15 3.3. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu và xử lý số liệu ................................22 3.3.1. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu....................................................22 3.3.2. Phương pháp xử lý số liệu .................................................................23 CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ....................................................24 4.1. Kết quả phân tích thành phần dinh dưỡng của nguyên liệu và sản phẩm...24 4.2 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ (%) cá:đậu nành và tỷ lệ CaCl2 đến chất lượng sản phẩm .......................................................................................25 4.2.1 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ (%) cá:đậu nành và tỷ lệ CaCl2 đến cấu trúc sản phẩm .................................................................................25 4.2.2 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ (%) cá:đậu nành và tỷ lệ CaCl2 đến giá trị cảm quan của sản phẩm ..............................................................28 4.3. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ (%) muối và đường đến chất lượng sản phẩm ..............................................................................................30 4.4 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian hấp (phút) đến chất lượng sản phẩm ...............................................................................................................31 4.4.1 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian hấp (phút) đến cấu trúc của sản phẩm...............................................................................................31 4.4.2 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian hấp (phút) đến cảm quan sản phẩm .....................................................................................................33 CBHD: Trần Minh Phú iii SVTH: Huỳnh Thúy Hằng Luận văn tốt nghiệp Ngành Chế Biến Thủy Sản 4.5 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến chất lượng sản phẩm ...............................................................................................................35 4.5.1 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến lượng vi sinh trong sản phẩm ....................................................................................35 4.5.2. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến giá trị cảm quan của sản phẩm ......................................................................................36 4.6. Thành phần dinh dưỡng của sản phẩm đậu hủ cá rô phi ...........................38 4.7. Dự trù giá thành sản phẩm .......................................................................38 CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT .........................................................39 5.1 Kết luận ....................................................................................................39 5.2 Đề xuất .....................................................................................................40 TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................41 PHỤ LỤC A.......................................................................................................43 PHỤ LỤC B .......................................................................................................50 PHỤ LỤC C .......................................................................................................53 CBHD: Trần Minh Phú iv SVTH: Huỳnh Thúy Hằng Luận văn tốt nghiệp Ngành Chế Biến Thủy Sản DANH SÁCH BẢNG Bảng 2.1 Thành phần hóa học của cá rô phi…………………………………..3 Bảng 2.2 Thành phần hóa học chính của hạt đậu nành……………………..…6 Bảng 4.1 Kết quả phân tích các thành phần dinh dưỡng cơ bản của nguyên liệu thịt cá rô phi fillet và đậu nành…………………………………………….....24 Bảng 4.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ (%) cá:đậu nành và tỷ lệ CaCl2 đến cấu trúc sản phẩm………………………………………………………………..………...25 Bảng 4.3 Ảnh hưởng của tỷ lệ (%) cá:đậu nành và tỷ lệ CaCl2 đến giá trị cảm quan của sản phẩm…………………………………...…………………..…..28 Bảng 4.4 Ảnh hưởng của tỷ lệ (%) muối và đường đến giá trị cảm quan của sản phẩm…………………………………………………..…………………30 Bảng 4.5 Ảnh hưởng của thời gian hấp (phút) đến cấu trúc của sản phẩm …………………………………………………………….…………..……..31 Bảng 4.6 Ảnh hưởng của thời gian hấp (phút) đến giá trị cảm quan của sản phẩm…………………………………………………………..…………….. 33 Bảng 4.7 Ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến lượng vi sinh trong sản phẩm…………………………………………………………………..……...35 Bảng 4.8 Ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến giá trị cảm quan của sản phẩm…………………………………………………………………..……...36 Bảng 4.9 Kết quả phân tích các thành phần dinh dưỡng cơ bản sản phẩm đậu hủ cá rô phi………………………………………………………………..….38 Bảng 4.10 Chi phí nguyên liệu cho 369,8g sản phẩm………………...……...38 CBHD: Trần Minh Phú v SVTH: Huỳnh Thúy Hằng Luận văn tốt nghiệp Ngành Chế Biến Thủy Sản DANH SÁCH HÌNH Hình 1.1 Cá rô phi vằn.......................................................................................3 Hình 2.2 Hạt đậu nành…...................................................................................6 Hình 2.3 Sự hình thành gel của protein.............................................................8 Hình 2.4 Sơ đồ tham khảo quy trình sản xuất đậu hủ......................................12 Hình 3.1 Quy trình dự kiến sản xuất đậu hủ cá rô phi.....................................14 Hình 3.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1...................................................................16 Hình 3.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2...................................................................18 Hình 3.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3...................................................................20 Hình 3.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 4...................................................................22 Hình 4.1 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ (%) cá:đậu nành và tỷ lệ CaCl2 đến cấu trúc sản phẩm......................................................................................26 Hình 4.2 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ (%) cá:đậu nành và tỷ lệ CaCl2 đến giá trị cảm quan của sản phẩm...................................................................28 Hình 4.3 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ (%) muối và đường đến giá trị cảm quan của sản phẩm....................................................................................30 Hình 4.4 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời gian hấp đến cấu trúc của sản phẩm.................................................................................................................32 Hình 4.5 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời gian hấp đến cảm quan của sản phẩm.................................................................................................................34 Hình 4.6 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến lượng vi sinh trong sản phẩm.................................................................................................35 Hình 4.7 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến giá trị cảm quan của sản phẩm..........................................................................................37 Hình 4.8 Quy trình sản xuất sản phẩm đậu hủ cá rô phi hoàn chỉnh...............39 CBHD: Trần Minh Phú vi SVTH: Huỳnh Thúy Hằng Luận văn tốt nghiệp Ngành Chế Biến Thủy Sản CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU 1.1. Đặt vấn đề Cá rô phi là nhóm cá được nuôi phổ biến trong ao hồ các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, cá nhanh lớn, có sức chống chịu tốt với bệnh tật, sức sinh sản cao và thích ứng được với sự biến động của các yếu tố môi trường. Sản lượng nuôi hàng năm trên toàn cầu vào khoảng 2,8 triệu tấn (FishStat, 2008). Sản lượng cá rô phi ở nước ta khoảng 50 ngàn tấn, chiếm 2,2% tổng sản lượng thủy sản nuôi (FishStat, 2008). Tuy nhiên, ở nước ta, sản lượng cá rô phi chủ yếu phục vụ thị trường nội địa, sản phẩm kém đa dạng, lượng xuất khẩu là không đáng kể. Như chúng ta đã biết, cá là nguồn thực phẩm quen thuộc và rất quan trọng đối với nhu cầu dinh dưỡng hàng ngày của con người. Đặc biệt, cá rô phi có cơ thịt thơm, vị ngọt, tính bình, ít mỡ. Trong thịt cá rô phi giàu khoáng, lượng đạm vừa phải, thịt cá rô phi không độc, có tác dụng bồi bổ cơ thể. Cá rô phi chứa nhiều Calcium (116,5 mg/100 g thịt cá), các loại vitamin (B12, B6), chất đạm (23,0mg/100g thịt ). Bên cạnh đó đậu hủ là nguồn protein từ thực vật và là một trong những món ăn phổ biến bởi những tính năng ưu việt: dễ ăn, dễ tiêu hóa, giàu dinh dưỡng, ít chất béo bão hòa, giá thành thấp và đặc biệt là tốt cho sức khỏe. Ngày nay, xã hội ngày càng phát triển, cuộc sống con người ngày càng bận rộn hơn, đồng thời chất lượng cuộc sống của con người càng được nâng cao. Trong đó nhu cầu thực phẩm luôn là thiết yếu và nhu cầu thực phẩm của con người ngày càng chú trọng về chất lượng và sự tiện dụng, thực phẩm chế biến sẵn vừa giàu dinh dưỡng vừa tốt cho sức khỏe luôn là lựa chọn hàng đầu. Trước nhu cầu hiện tại, nhận thấy việc tận dụng nguồn cá rô phi phong phú kết hợp đậu hủ để tạo ra sản phẩm giá trị dinh dưỡng cao là rất phù hợp để đáp ứng nhu cầu thực phẩm hiện đại. Vì lý do trên, đề tài “Thử nghiệm sản xuất sản phẩm đậu hủ cá rô phi (Oreochromis niloticus)” là cần thiết nhằm tạo ra sản phẩm tiện dụng, giàu giá trị dinh dưỡng, tốt cho sức khỏe, đa dạng hóa sản phẩm thực phẩm nói chung và sản phẩm từ cá rô phi nói riêng, đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng. 1.2. Mục tiêu - Nghiên cứu xây dựng quy trình thích hợp để sản xuất sản phẩm đậu hủ cá rô phi. - Xác định các thông số kỹ thuật để tạo ra sản phẩm có chất lượng tối ưu. CBHD: Trần Minh Phú 1 SVTH: Huỳnh Thúy Hằng Luận văn tốt nghiệp Ngành Chế Biến Thủy Sản 1.3. Nội dung - Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ cá: đậu nành và tỷ lệ CaCl2 cấu trúc và cảm quan của sản phẩm. - Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ muối và đường đến cảm quan sản phẩm. - Khảo sát ảnh hưởng của thời gian hấp đến cấu trúc và cảm quan của sản phẩm. - Khảo sát ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến chất lượng sản phẩm. 1.4. Thời gian dự kiến thực hiện luận văn - Luận văn được thực hiện từ tháng 8/2011 đến tháng 11/2011. CBHD: Trần Minh Phú 2 SVTH: Huỳnh Thúy Hằng Luận văn tốt nghiệp Ngành Chế Biến Thủy Sản CHƯƠNG II: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1. Giới thiệu chung về nguồn nguyên liệu 2.1.1. Nguyên liệu cá rô phi Cá rô phi được nuôi khá phổ biến ở nước ta, gồm các loại: rô phi vằn, rô phi đỏ, rô phi đen, rô phi xanh. Trong đó, rô phi vằn được nuôi phổ biến nhất do có cơ thịt thơm ngon, giá trị thương phẩm cao, dễ nuôi và lớn nhanh. 2.1.1.1. Phân loại Giới: Animalia Ngành: Chordata Lớp: Actinopterygii Bộ: Perciformes Phân bộ: Anabantoidei Họ: Anabantidae Loài: Oreochromis niloticus Tên khoa học: Oreochromis niloticus Tên thương mại: Tilapia Hình 1.1 Cá rô phi vằn 2.1.1.2. Đặc điểm Cá rô phi vằn Oreochromis niloticus: toàn thân phủ vảy, ở phần lưng có màu xám nhạt, phần bụng có màu trắng ngà hoặc xanh nhạt. Trên thân có từ 79 vạch chạy từ phía lưng xuống bụng. Các vạch đậm dọc theo vây đuôi ở từ phía lưng xuống bụng rất rõ. (Nguồn http://agriviet.com) 2.1.1.3. Thành phần hóa học Bảng 2.1 Thành phần hóa học của cá rô phi Thành phần Protein Lipid Canxi Phospho Sắt Đơn vị g g mg mg mg Tính trên 100g cá 19,7 2,3 50,0 147,5 0,5 (Phan Thị Thanh Quế, 2005) CBHD: Trần Minh Phú 3 SVTH: Huỳnh Thúy Hằng Luận văn tốt nghiệp Ngành Chế Biến Thủy Sản a. Protein Giống như các loài cá khác, protein của cá rô phi được cấu tạo từ nhiều loại acid amin, đặc biệt là các acid amin không thay thế. Các acid amin này quyết định giá trị dinh dưỡng của thực phẩm. Protein của cá gồm 3 loại: -Protein tơ cơ chiếm 70-80%, gồm actin, myosin, tropomyosin và actomyosin. -Protein tương cơ chiếm 25-30%, gồm myoglobin, myoalbumin, globulin và enzyme. -Protein mô liên kết chiếm 3-10%, gồm collagen và elastin. b. Lipid Cá rô phi có chứa khoảng 2,3% lipid nên đây là loài thuộc nhóm cá béo vừa. Lipid trong cá chứa nhiều acid béo chưa bão hòa do đó rất dễ bị oxy hóa sinh ra các sản phẩm cấp thấp như aldehyde, ceton, skaton. Tuy nhiên, trong cá cũng có chứa nhiều loại acid béo không no rất có lợi cho sức khỏe người tiêu dùng, đặc biệt là acid deicosapentaenoic (EPA 20:5) và acid docosahexaenoic (DHA 22:6). c. Chất khoáng Chất khoáng của cá phân bố chủ yếu trong mô xương, đặc biệt trong xương sống. Canxi và phospho là 2 nguyên tố chiếm nhiều nhất trong xương cá. Thịt cá rô phi là nguồn giàu sắt, đồng, lưu huỳnh và iốt. Ngoài ra còn có niken, coban, chì, asen, kẽm. d. Vitamin Trong cá rô phi có những vitamin chính của 3 nhóm: Nhóm vitamin A, nhóm vitamin B (B1, B2) và nhóm vitamin D (D1, D2, D3) (Dương Nhựt Long, 2000, được trích dẫn bởi Nguyễn Thanh Thủy Tiên, 2010). 2.1.1.4. Sự biến tính của protein a. Khái quát về sự biến tính của protein Dưới tác dụng của các tác nhân vật lý, hóa học, cơ học đều làm cho protein bị biến tính, xảy ra sự sắp xếp lại các nhóm mạch bên trong nội tại phân tử protein, các cấu trúc bật cao bị thay đổi do các liên kết thứ cấp, chủ yếu là liên kết hydro bị phá vỡ. Từ đó làm cho protein bị biến đổi tính chất. Khi bị biến tính, các liên kết thứ cấp trong phân tử protein bị phá vỡ, mạch polypeptide bị mở, protein bị mất khả năng hợp nước, các mạch polypeptide bị biến tính thường liên kết lại với nhau không theo một quy luật CBHD: Trần Minh Phú 4 SVTH: Huỳnh Thúy Hằng Luận văn tốt nghiệp Ngành Chế Biến Thủy Sản nào thành một tập hợp lớn, do đó biến tính thường làm cho protein bị vón cục và kết tủa. Kết quả của sự biến tính: - Mất tính chất hoạt động sinh học. - Mất khả năng hòa tan trong nước. - Mất khả năng kết tinh và những tính chất lý hóa học khác (độ nhớt, sức căng bề mặt…) - Biến đổi hình dạng và kích thước phân tử. - Dễ bị thủy phân bởi enzyme protease trong đường tiêu hóa (Trần Thị Luyến, 2006). b. Các tác nhân làm biến tính protein Nhiệt độ Khi gia nhiệt ở nhiệt độ cao sẽ phá vỡ các liên kết hydro mạch bên của protein làm cho cấu trúc bậc cao bị phá hủy, đồng thời một lượng nước thoát ra, các phân tử protein chỉ còn cấu trúc bậc một, đa tụ thành đại phân tử lớn, mất tính hòa tan và một số tính chất khác. Khả năng biến tính ở nhiệt độ cao khá mạnh mẽ và không thuận nghịch. Tác dụng lực cơ học Khi có lực cơ học nghiền trộn tác dụng, protein sẽ bị phá hủy cấu trúc bật cao vì các liên kết mạch bên bị phá vỡ làm cho protein duỗi rộng, sau đó nếu lực giã hoặc nghiền trộn vẫn tăng cường thì giữa các phân tử protein cấu trúc bậc một hình thành các liên kết thứ cấp do ma sát nội phân tử và tạo thành cấu trúc gel bền vững, khi đó protein bị biến tính. Biến tính do pH Môi trường acid, kiềm có tác dụng làm đứt các liên kết mạch bên và phá hủy cấu trúc bậc cao hoặc nếu nồng độ kiềm cao sẽ cắt mạch protein, từ đó làm cho protein mất đi những tính chất chức năng vốn có của nó. Mức độ biến tính phụ thuộc vào nồng độ acid, kiềm, nhiệt độ xử lý và thời gian xử lý. Biến tính do muối của ion kim loại nặng Trong phương pháp tủa này, ion kim loại sẽ gắn với một phần của phân tử protein. Thuận lợi của phương pháp này là có thể tủa được protein trong một dung dịch rất loãng. Các ion kim loại có thể chia làm ba nhóm. Các ion như Mn2+, Fe2+, Co 2+, Ni2+, Zn2+ và Cd2+ sẽ gắn chặt vào các acid carboxylic và các hợp chất có chứa nitrogen. Các ion như Ca2+, Ba2+, Mg2+ và Pb2+ sẽ gắn CBHD: Trần Minh Phú 5 SVTH: Huỳnh Thúy Hằng Luận văn tốt nghiệp Ngành Chế Biến Thủy Sản với nhóm chức acid carboxylic. Các ion như Ag2+, Hg2+, và Pb 2+ sẽ gắn chặt với các nhóm có chứa lưu huỳnh. (Nguồn http://www.hcmbiotech.com.vn/ ) 2.1.2. Nguyên liệu đậu nành 2.1.2.1. Đặc điểm Đậu nành có tên khoa học là Glycine Maxx Merril. Đậu nành có nhiều màu sắc khác nhau. Trong đó đậu nành có màu vàng là loại đậu tốt nhất được trồng và sử dụng nhiều. Hạt đậu nành gồm 3 bộ phận: - Vỏ hạt chiếm 8% trọng lượng hạt - Phôi chiếm 2% - Tử diệp chiếm 90% Hình 2.2 Hạt đậu nành 2.1.2.2. Thành phần hóa học Bảng 2.2 Thành phần hóa học chính của hạt đậu nành (% tính trên vật chất khô) Thành phần của hạt Tỷ lệ Protein (%) Đậu hạt Tử diệp Vỏ đậu Mầm 100,0 90,3 8,0 2,4 40,0 43,0 8,8 41,1 Lipid (%) 21 23 1 11 Tro (%) 4,9 5,0 4,3 4,4 Chất bột đường (%) 34 29 86 43 (Nguyễn Thị Hiền, 2006) a. Protein Trong đậu nành có đủ các acid amin cơ bản isoleusin, lysin, methionin, phenylalanin, tryptophan, valine. Ngoài ra đậu nành được xem là một nguồn cung cấp protein hoàn chỉnh vì chứa một lượng đáng kể các amino acid không thay thế cần thiết cho cơ thể (Phạm Xuân Phương, 2007, trích dẫn bởi Nguyễn Thị Thúy Liễu, 2010). b.Chất béo Đậu nành không chứa cholesterol và có ít chất béo bão hòa, thành phần các acid béo trong đậu nành có khoảng 85% chất béo chưa bão hòa như acid CBHD: Trần Minh Phú 6 SVTH: Huỳnh Thúy Hằng Luận văn tốt nghiệp Ngành Chế Biến Thủy Sản linolenic có vai trò chuyển hóa cholesterol trong cơ thể nên ngừa được bệnh tim mạch, kéo dài tuổi thọ (Phạm Xuân Phương, 2007, trích dẫn bởi Nguyễn Thị Thúy Liễu, 2010). c. Chất bột đường Carbohydrate không tan của đậu nành có tác dụng kích thích nhu động ruột, chuẩn hóa các hệ vi sinh vật có ích trong đường ruột, là những carbohydrate cao phân tử như: pectin, hemicellulose gần như không có chứa tinh bột do đó ít có giá trị dinh dưỡng so với protein và chất béo (Phạm Xuân Phương, 2007, trích dẫn bởi Nguyễn Thị Thúy Liễu, 2010). d. Chất khoáng Chứa hầu hết các chất khoáng cần thiết cho cơ thể gồm: Ca, P, Mg, Fe, Zn. Các kim loại trong đậu nành có giá trị sinh học không cao vì acid phylic trong đậu nành kết hợp với kim loại tạo thành phytate kim loại ở dạng không tan (Nguyễn Xuân Phương và Nguyễn Văn Thoa, 2006, trích dẫn bởi Nguyễn Thị Thúy Liễu, 2010). e. Vitamin Đậu nành chứa nhiều loại vitamin chính, ngoại trừ vitamin C, D, B12. Tuy nhiên vitamin C được tìm thấy với hàm lượng cao trong giá đậu nành. Vitamin B12 tìm thấy trong sản phẩm lên men. f. Thành phần có hại của protein đậu nành Trong đậu nành có chứa chất ức chế enzyme trepsine làm giảm khả năng tiêu hóa protein đậu nành và làm lớn tụy tạng. Chất ức chế trepsine bị vô hoạt ở nhiệt độ nấu thông thường. Hemagglutinin là chất độc đối với động vật, tuy nhiên dễ bị phá hủy ở nhiệt độ nấu ăn thông thường (Lê Ngọc Tú, 2000, trích dẫn bởi Nguyễn Thị Thúy Liễu, 2010). 2.1.2.3. Tính chất của protein đậu nành a. Tính tan Tính tan của protein đậu nành bị ảnh hưởng bởi pH, protein đậu nành ít tan nhất ở điểm đẳng điện pI = 4,5. Ở càng xa pH này, protein tan càng nhiều. pH tự nhiên của đậu nành ở khoảng 6,8. Tính tan của protein đậu nành còn bị ảnh hưởng bởi lực ion. Ở pH = 6,8 lực ion ít bị ảnh hưởng. Ở pH = 2 lực ion tăng làm giảm tính tan. Ở pH = 4,7 lực ion làm tăng tính tan. CBHD: Trần Minh Phú 7 SVTH: Huỳnh Thúy Hằng Luận văn tốt nghiệp Ngành Chế Biến Thủy Sản Nhiệt độ xử lý cũng ảnh hưởng đến tính tan của protein đậu nành. Xử lý nhiệt làm biến tính protein và làm giảm tính tan protein. Tuy nhiên biến tính quá mức, một số protein có thể phân cắt thành các thành phần nhỏ hơn và tan lại (Nguyễn Thị Thúy Liễu, 2010). b. Tính tạo gel của protein đậu nành Protein đậu nành có thể tạo gel. Khi đó protein tạo mạng lưới giữ các phân tử nước lại làm cho thực phẩm chứa nhiều nước và có sự liên kết chặt chẽ như cấu trúc của agar (Hoàng Kim Anh, 2006, trích dẫn bởi Nguyễn Thị Thúy Liễu 2010). Protein đậu nành ở trạng thái sol gần điểm đẳng điện, do sự biến tính nhiệt tạo thành progel, nếu gia nhiệt thừa sẽ tạo thành dạng metasol. Progel làm lạnh tạo thành gel. T0 Sol Làm lạnh Progel Gel Gia nhiệt thừa Metasol Hình 2.3 Sự hình thành gel của protein Với nồng độ protein đậu nành tối thiểu 8% thì gel mới tạo thành chắc chắn, dưới nồng độ này lượng nước thừa không thể ổn định trong các mạng phân tử protein. Ngoài ra có thể dùng chất hỗ trợ như Ca2+, Mg2+ được thêm vào dịch sữa đậu. Sự tạo gel xảy ra ở nồng độ protein thấp hơn (khoảng 3%), lúc này sự tạo gel do sự polymer hóa protein biến tính nhiệt bằng cách tạo nối với các cation hóa trị 2 thông qua phân tử Ca2+, Mg2+. c. Tính hấp thu và giữ nước Tính hấp thu và giữ nước là một đặc tính nổi bậc của protein đậu nành được điều khiển bởi các phần phân cực hóa nước của các phân tử protein. Protein đậu nành có độ hòa tan cao cũng có khả năng hấp thu nước cao. Tính chất giữ nước của protein làm tăng độ ẩm của thực phẩm, cải thiện tính cảm quan, tăng hiệu suất chế biến (Nguyễn Thị Thúy Liễu, 2010). CBHD: Trần Minh Phú 8 SVTH: Huỳnh Thúy Hằng Luận văn tốt nghiệp Ngành Chế Biến Thủy Sản 2.1.3. Phụ gia 2.1.3.1. Muối Muối ăn có thành phần chính là NaCl, ngoài ra trong muối ăn còn có các tạp chất với hàm lượng khác nhau. Các loại tạp chất trong muối ăn như nước, hợp chất clo của Ca2+, Mg2+, Fe2+, Fe3+ và muối của gốc sunfat (SO42-). Ngoài ra, trong muối thường tồn tại kali có thể ảnh hưởng đến sức khỏe người sử dụng. Các loại tạp chất có ảnh hưởng xấu đến chất lượng muối như: làm cho màu muối trở nên ngà, dễ hút ẩm, làm giảm độ hòa tan của NaCl và gây vị đắng. Muối ăn được sử dụng chủ yếu như là chất điều vị cho thực phẩm và được xác định như là một trong các vị cơ bản. Muối ăn có màu trắng, tan trong nước, dễ hút ẩm và có vị mặn. Muối ăn có tác dụng làm cho sản phẩm có vị mặn, nâng cao tính bền vững của sản phẩm khi bảo quản, có tính sát khuẩn nhẹ (Nguồn://vi.wikipedia.org/). 2.1.3.2. Đường Đường dùng trong sản xuất là đường tự nhiên hoặc là đường nhân tạo, đường tự nhiên là đường saccharose. Saccharose là loại đường thường gặp nhất, nó có nhiều trong mía, thốt nốt, củ cải đường, thường hiện diện dạng rắn ở điều kiện thường, không màu, không mùi, có vị ngọt. Saccharose nóng chảy ở 184 - 1850C, tan nhiều trong nước. Khi hòa tan trong nước tạo ra áp suất thẩm thấu, nồng độ càng cao thí áp suất thẩm thấu càng lớn có tác dụng ức chế các vi sinh vật. Khả năng ức chế các vi sinh vật của đường còn do nó tạo ra nồng độ chất khô cao, giảm lượng nước và lượng oxi hòa tan trong dung dịch. Saccharose thường gặp trong chế biến thực phẩm do nó vừa là chất tạo ngọt, tạo màu, mùi, vị vừa là chất dinh dưỡng và để bảo quản sản phẩm, nó là thành phần quan trọng trong nhiều loại thực phẩm như bánh bích quy, kẹo ngọt, kem và nước trái cây, trong hỗ trợ trong bảo quản thực phẩm (Nguồn www.hoahoc.org.vn). 2.1.3.3. Bột ngọt Bột ngọt hay mì chính có tên là glutamat natri là loại muối natri của axít glutamic, có công thức hóa học NaC5NO4H8. Được sử dụng như chất điều vị, nó là chất phụ gia có vị umami. Glutamat natri là 1 chất trong nhóm Umami (tiếng Nhật: thơm ngon) có khả năng tăng khẩu vị, tăng cảm giác ngon CBHD: Trần Minh Phú 9 SVTH: Huỳnh Thúy Hằng Luận văn tốt nghiệp Ngành Chế Biến Thủy Sản miệng, đặc biệt trong các món ăn có cá, thịt hay nấm. Vì thế glutamat natri được dùng nhiều trong công nghiệp chế biến thực phẩm. 2.1.3.4. Tiêu Danh pháp khoa học là Piper nigrum: một loài cây leo có hoa thuộc họ hồ tiêu (Piperaceae), trồng chủ yếu để lấy quả và hạt, thường dùng làm gia vị dưới dạng khô hoặc tươi.Trong tiêu có 8% chất béo, 36% tinh bột, 4% tro, 1,22% tinh dầu, 5-9% piperin và 2,2-6% chanvixin. Piperin và chanvixin là 2 loại alkaloit có vị cay hắc làm cho tiêu có vị cay, hồ tiêu cũng giàu vitamin C. Tiêu có công dụng khử mùi tanh, tạo mùi vị cay thơm cho sản phẩm (Đặng Thị Thảo Nguyên, 2003). 2.1.3.5. Hành lá Hành lá có tên khoa học là Allium fistulosum thuộc họ hành Alliaceae). Tên tiếng anh là Green onion. Hành lá được sử dụng như một gia vị quen thuộc trong các món ăn để tăng mùi thơm cho thực phẩm (Nguồn http://www.khuyennongvn.gov.vn). 2.1.3.6. Carot Cà rốt (danh pháp khoa học Daucus carota subsp. sativus) là một loại cây có củ, thường có màu vàng cam, đỏ, vàng, trắng hay tía. Phần ăn được của cà rốt là củ, thực chất là rễ cái của nó, chứa nhiều tiền tố của vitamin A tốt cho mắt. 2.1.3.7. CaCl2 Canxi clorua (CaCl2) là hợp chất ion của canxi và clo. Chất này dạng bột, màu trắng, không mùi, tan nhiều trong nước. Tại nhiệt độ phòng, nó là chất rắn. Do nó có tính hút ẩm cao, người ta phải chứa muối này trong các dụng cụ đậy nắp kín. Theo Bộ y tế (Số: 3742/2001/QĐ-BYT) Canxi clorua được sử dụng như là phụ gia thực phẩm với tác dụng làm rắn chắc, làm dày và ổn định, nó cũng được liệt kê như là phụ gia thực phẩm được phép sử dụng tại Liên minh châu Âu để làm phụ gia cô lập và chất làm chắc với số E là E509. Dạng khan đã được FDA phê chuẩn như là phụ gia hỗ trợ đóng gói để đảm bảo độ khô (CPG 7117.02). Canxi clorua được sử dụng phổ biến như là chất điện giải và có vị cực mặn, được tìm thấy trong các loại đồ uống dành cho những người tập luyện thể thao và các dạng đồ uống khác, như Smartwater và nước đóng chai của CBHD: Trần Minh Phú 10 SVTH: Huỳnh Thúy Hằng Luận văn tốt nghiệp Ngành Chế Biến Thủy Sản Nestle. Nó cũng có thể được sử dụng như là phụ gia bảo quản để duy trì độ chắc trong rau quả đóng hộp, làm đông tụ protein đậu nành trong sản xuất đậu hủ hoặc ở hàm lượng cao hơn trong các loại rau dưa muối để tạo ra vị mặn trong khi không làm tăng hàm lượng natri của thực phẩm (Nguồn http://vi.wikipedia.org/). 2.2. Các nghiên cứu có liên quan Năm 2009, Trần Thị Nhung thực hiện đề tài nghiên cứu hoàn thiện sản phẩm chả cá viên từ cá rô phi. Kết quả cho thấy khi bổ sung 0,4% sodium trypolyphosphate, 1,5% gelatin và chế độ hấp chín là 85-900C trong 10 phút cho sản phẩm có giá trị tối ưu. Năm 2010, Lê Quang Vinh nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện chế biến đến sự kết tủa protein đậu nành dưới tác dụng của hóa chất kết tủa CaSO4. Kết quả cho thấy sữa được gia nhiệt ở 90-950C, lượng CaSO4 là 3,5g cho 500ml sữa từ 100g đậu nành, thời gian tạo đông và ép được cố định lần lượt là 30 phút và 10 phút cho sản phẩm có chất lượng tối ưu. Nguyễn Thị Thúy Liễu (2010) nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ và nồng độ chất kết tủa CaCl2 đến hiệu suất thu hồi protein đậu nành. Kết quả cho thấy sữa được gia nhiệt ở 900C, lượng CaCl2 là 3g, thời gian tạo đông là 10 phút và thời gian ép được cố định 10 phút cho sản phẩm có khối lượng chất khô thu được cao nhất Nguyễn Thị Phương Nhi (2010) nghiên cứu sử dụng chitosan bảo quản chả cá rô phi. Kết quả thu được là khi nồng độ phun chitosan 0,9%, thời gian phun 2 phút, nhiệt độ phun 0-50C, nhiệt độ bảo quản lạnh 0-50C sẽ bảo quản sản phẩm được lâu hơn mẫu không phun chitosan, và trong thời gian bảo quản là 3 tuần sản phẩm vẫn đạt được chất lượng về cảm quan và vi sinh. 2.3. Một số sản phẩm tương tự - Sản phẩm đậu hủ cá thát lát: cá 30%, đậu nành 40%, gia vị (muối, tiêu, đường, bột ngọt) 15% (E 325, E 621), dầu thực vật 2%. - Sản phẩm đậu hủ cá Basa của công ty Agifish: cá 30%, bột đậu nành 62,5%, gia vị (muối, tiêu, đường, bột ngọt) 7,5%, bột trứng, 451i, MSG (E 621). - Sản phẩm đậu hủ hải sản của Cty TNHH-TM Hải Lộc: đậu nành 60%, hải sản 25%, rau củ 5%, nước 5%, dầu thực vật 2%, bột năng 1%, gia vị 2%. CBHD: Trần Minh Phú 11 SVTH: Huỳnh Thúy Hằng Luận văn tốt nghiệp Ngành Chế Biến Thủy Sản 2.4. Sơ đồ tham khảo quy trình sản xuất đậu hủ (Lê Quang Vinh, 2010) Đậu nành đã loại sạch tạp chất Ngâm Bóc vỏ Xay Trích lọc Dịch protein trích ly Đun sôi Giữ nhiệt Bổ sung CaSO4 Ép nóng Sản phẩm Hình 2.4 Sơ đồ tham khảo quy trình sản xuất đậu hủ CBHD: Trần Minh Phú 12 SVTH: Huỳnh Thúy Hằng Luận văn tốt nghiệp Ngành Chế Biến Thủy Sản CHƯƠNG III: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Vật liệu nghiên cứu 3.1.1. Địa điểm và thời gian thí nghiệm - Địa điểm: thí nghiệm được thực hiện tại phòng thí nghiệm Bộ môn Dinh Dưỡng và Chế Biến Thủy Sản- Khoa Thủy Sản-Trường Đại Học Cần Thơ. - Thời gian: thực hiện từ tháng 08/2011 đến tháng 11/2011. 3.1.2. Dụng cụ và hóa chất 3.1.2.1. Dụng cụ - Tủ sấy - Cân bàn, cân điện tử - Bếp gas - Máy xay sinh tố - Khuôn ép - Lò nung - Hệ thống chưng cất đạm - Bình hút ẩm - Cốc sứ - Hệ thống phân tích lipid - Máy đo cấu trúc Stable micro systems. 3.1.2.2. Hóa chất - CaCl2. - Dung dịch H2SO4 đậm đặc, H2O2, acid Boric, NaOH 40%, dung dịch H2SO4 0,1N. - Dung dịch Chloroform. 3.1.3. Nguyên liệu - Cá rô phi, đậu nành, cà rốt. - Gia vị: muối, đường, bột ngọt, tiêu, hành lá. CBHD: Trần Minh Phú 13 SVTH: Huỳnh Thúy Hằng Luận văn tốt nghiệp Ngành Chế Biến Thủy Sản 3.2. Phương pháp nghiên cứu 3.2.1. Sơ đồ quy trình dự kiến sản xuất sản phẩm “Đậu hủ cá rô phi” Cá rô phi Đậu nành Rửa 1 Nhiệt độ: 20-300C Thời gian: 6-7h Ngâm nước Xử lý Rửa 2 Xay nhuyễn Fillet Trích lọc Dịch sữa đậu nành (2 lít) Đun sôi Xay nhỏ Dịch sữa sau khi đun sôi 1,5% bột ngọt, 1% tiêu, 2% Phối trộn gia vị hành lá, 2% carot. Tạo đông Đỗ khuôn (15 phút) Tạo hình Hấp Bảo quản Bao gói chân không Hình 3.1 Quy trình dự kiến sản xuất sản phẩm đậu hủ cá rô phi CBHD: Trần Minh Phú 14 SVTH: Huỳnh Thúy Hằng