Tài liệu Nghiên cứu công nghệ sản xuất sản phẩm thịt lợn nấu đông đóng hộp

Nghiên cứu công nghệ sản xuất sản phẩm thịt lợn nấu đông đóng hộp. Lời mở đầu Không biết từ thịt lợn có thể chế biến được bao nhiêu mún ăn mà các món ăn này đã trở nên thân quen, gần gũi với người dân Việt Nam đến vậy. Từ bữa ăn hàng ngày cho đến những ngày tết trọng đại với những món ăn cổ truyền mang đậm hương vị quê hương đất Việt đều không thể thiếu cỏc mún được chế biến từ thịt lợn, vì vậy chỳng đó được đưa thành câu ca dao “ Thịt mỡ dưa hành câu đối đỏ…”. Hay cảm nhận của một người con xa quê hương khi thưởng thức món thịt nấu đông ngày tết là : “ Nhiều người không khỏi nuốt nước miếng, khi nhìn vào đĩa thịt nấu đông của miền Bắc. Xắn nhẹ đôi đũa gắp thật khéo lấy một miếng đưa vào miệng, kèm một củ hành muối chua. Mùi thơm lạ lùng của thịt nấu đông và mùi hăng của dưa hành quyện thành một hương vị khó tả. Vị ngòn ngọt, beo béo của chất đụng, hòa với vị chua chua, cay cay của củ hành tan trong vòm miệng. Phải ăn từ từ, nuốt từ từ, để hương và vị tan loãng từ từ, mới cảm nhận hết cái ngon lạ lùng của nó.” Thế mới thấy các món ăn chế biến từ thịt lợn gần gũi với người dân đến mức nào. Nhất là món thịt nấu đông, một món ăn truyền thống của người Việt mỗi khi đông về. Nó khụng chỉ là một món ăn đơn thuần mà nó là sự hòa quyện của hơi ấm con người và cái khí lành lạnh rất Bắc. Nhưng để nấu được một nồi thịt nấu đông ngon, người nội trợ phải bỏ ra rất nhiều thời gian, và nếu không phải là mùa đông thì không phải gia đình nào cũng có thể thưởng thức món ngon này. Với mong muốn mọi người có thể thưởng thức món thịt nấu đông ở mọi vùng miền,mọi thời tiết và đa dạng hóa các sản phẩm chế biến từ thịt lợn, thuận tiện cho người tiêu dùng cũng như đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm, chỳng tụi tiến hành nghiên cứu đề tài : “ Nghiên cứu công nghệ sản xuất sản phẩm thịt lợn nấu đụng đúng hộp.” Mục tiêu của đề tài : + Phổ biến các sản phẩm truyền thống, đa dạng hóa các sản phẩm chế biến từ thịt lợn trên qui mô công nghiệp. + Cải tiến công nghệ để sản xuất sản phẩm thịt lợn nấu đụng cú trạng thái đông ở mọi thời tiết. Nội dung của đề tài : Để thực hiện mục trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu những nội dung sau : 1. Nghiên cứu phương pháp xử lý nhiệt nguyên liệu trước khi chế biến. 2. Nghiên cứu tìm công thức phối chế thích hợp cho sản xuất sản phẩm ô Thịt lợn nấu đông đóng hộp ằ. 3. Nghiên cứu xác định chế độ thanh trùng trong sản xuất sản phẩm ô Thịt lợn nấu đông đóng hộp ằ. 4. Đánh giá chất lượng sản phẩm và xây dựng qui trình công nghệ sản xuất ô Thịt lợn nấu đông đóng hộp ằ. PHẦN I : TỔNG QUAN I.1. Nguyên liệu thịt I.1.1 Tình hình chăn nuôi lợn tại Việt Nam : Nước ta là một nước nông nghiệp, có điều kiện khí hậu phù hợp để phát triển ngành chăn nuôi. Theo t ổng kết của tổng cục thống kê, đàn gia súc gia cầm của nước ta ngày càng phát triển cả về số lượng lẫn chất lượng. Sau đây là bảng thống kê số lượng gia súc gia cầm từ năm 2001-2006.(bảng 1.1) Bảng 1.1 : Bảng thống kê số lượng gia súc gia cầm ở nước ta từ năm 2001-2006 [13] 2001 2002 2003 2004 2005 Sơ bộ 2006 2002 2003 2004 2005 2006 Trâu Bò 807,9 814,5 834,9 869,8 922,2 3899,7 4062,9 4394,4 4907,7 5540,7 921,1 6510,8 00,2 00,7 101,2 101,8 100,0 104,2 108,2 111,7 112,9 117,5 Lợn Gia cầm Ngựa Cừu Nghìn con 21800,1 23169,5 24884,6 26143,7 27435,0 113,4 110,9 112,5 110,8 110,5 571,9 621,9 780,4 1022,8 1314,1 218,1 233,3 254,6 218,2 219,9 26855,3 87,3 1525,3 214,6 Chỉ số phát triển (Năm trước =100%) 106,3 97,8 108,7 107,4 101,4 125,5 105,1 98,5 131,1 104,9 99,7 128,5 97,9 79,0 116,1 107,0 109,1 85,7 100,8 97,6 (Triệu con) Theo bảng thống kê, số lượng đàn lợn ngày càng tăng, thậm chí năm 2007 bị ảnh hưởng lớn do dịch bệnh nhưng đàn gia súc, gia cầm nhìn chung vẫn tăng. Năm 2007,sản lượng thịt lợn hơi đạt 2.552,9 nghìn tấn tăng 1,91% so với năm 2006. Về sản lượng thịt thì thịt lợn luôn chiếm vị trí cao nhất (thịt lợn 75%, thịt bò và gia câm 25%). Điều này cho thấy thịt lợn rất thân quen trong bữa ăn của các gia đình người Việt Nam và các món ăn chế biến từ thịt lợn vô cùng phong phú và đa dạng. Theo đánh giá của các chuyên gia, sau một năm Việt Nam gia nhập tổ chức kinh tế thế giới, cơ hội cho người nông dân và doanh nghiệp tham gia vào thị trường nông nghiệp thế giới mở rộng. Nên ngành nông nghiệp đó cú chiến lược phát triển cho phù hợp với tình hình chung. Theo chiến lược, ngành chăn nuôi sẽ chuyển sang sản xuất theo phương thức công nghiệp,trang trại vào năm 2020, đảm bảo an toàn dịch bệnh và vệ sinh thực phẩm. Ngành chăn nuôi phấn đấu đến năm 2020, sản lượng thịt xẻ các loại là 5,5 triệu tấn, trong đó có 63% thịt lợn, 32% gia cầm, 4% thịt bò. I.1.2 Nguyên liệu thịt : I.1.2.1 Thành phần hoá học và giá trị dinh dưỡng của thịt : Thành phần hoá học của thịt lợn gồm có nước, protein, lipit, gluxit, các chất trích ly chứa nitơ và không chứa nitơ, khoáng, vitamin, các enzym. Tỷ lệ các thành phần này phụ thuộc vào giai đoạn phát triển, điều kiện chăn nuôi, bộ phận súc thịt và vị trí cơ thể học. Sau đây là bảng một số thành phần dinh dưỡng trong thịt nguyên liệu (tính trong 100g ăn được). Bảng 1.2 : Thành phần hóa học của nguyên liệu thịt lợn [10] Loại thịt Thịt ba chỉ Thịt nạc Nước(g) 60,9 73,0 protein(g) 16,5 19,0 lipit(g) 21,5 7,0 canxi(g) 9,0 6,7 sắt(g) 1,5 0,96 Giá trị dinh dưỡng của thịt được đánh giá chủ yếu bằng hàm lượng và chất lượng protein trong thịt. Protein thịt trong cơ thể động vật liên kết với các hợp chất khác như liên kết với lipit, collagen,...vì thế trong quá trình chế biến sự biến đổi của protein ảnh hưởng rất lớn tới chất lượng sản phẩm. Protein thịt chứa hầu hết cỏc axớt amin cần thiết cho con người như : lysine, trytophan, valine,..... Protein có tính lưỡng điện giúp cho protein có khả năng giữ nước, protein thịt dễ bị biến tính bởi các tác nhân như : dung dịch axớt, dung dịch kiềm, hay các tác nhân tác động lên cầu nối H 2 (gia nhiệt, muối kim loại nặng,...). Ngoài ra, giá trị dinh dưỡng của thịt còn phụ thuộc vào các thành phần : lipit, vitamin và khoáng chất,....Trong đó, lipit có thành phần chủ yếu là cỏc triglixờrit trung tính, cỏc axớt bộo. Chỳng là nguồn cung cấp năng lượng và tạo hương vị cho thịt. Các vitamin và khoáng chất tồn tại trong cỏc mụ hay dưới dạng các hợp chất cơ thể dễ chuyển hoá và hấp thu. Nhóm này bao gồm : Fe, Se, Zn...vitamin nhóm B,... I.1.2.2 Cấu tạo mô tế bào của thịt : Về phương diện mô học và xét theo giá trị sử dụng trong công nghiệp, thành phần của thịt bao gồm : mô cơ, mô mỡ, mô liên kết, mô xương – sụn và mụ mỏu. Trong thịt lợn tỷ lệ cỏc mụ như sau : mô cơ chiếm 40-62%, mô mỡ chiếm 15-40%, mô liên kết chiếm : 6-8%, mô xương-sụn chiếm 8-18%, mụ mỏu chiếm 0,6-0,8%. Tính chất và thành phần cấu tạo của cỏc mụ khác nhau. Do đó, dựa vào tỷ lệ của các thành phần cấu tạo sẽ quyết định tính chất thịt. I.1.2.2.1 Thành phần hoá học của mô cơ - Thành phần hoá học của mô cơ của thịt lợn : nước chiếm 68-70%, prụtờin chiếm 19-20%, chất béo chiếm 9-11%, tro chiếm khoảng 1,4%. - Mô cơ là mô có giá trị thực phẩm cao nhất. Khi động vật còn sống nó thực hiện chức năng vận động, tuần hoàn,tiờu hoá hay các hoạt động sinh lý khỏc. Mụ cơ chiếm 40-62% trọng lượng con vật. - Thành phần protein trong mô cơ : + Protein tơ cơ : chiếm 11.5% khối lượng mô cơ. trong đó, 5,5% là myosin, 2,5%, 0,9% actin, 0,3% conectin nebutin. + Protein chất cơ chiếm 5,5% khối lượng mô cơ. Trong đó 0,6% là aldoza, 0,5% creatin kinaza, 0,2% myoglobin, 0,6% hemoglobin. + Protein cơ nền chiếm 2% khối lượng mô cơ. Trong đó có 1% là colagel, 0,05% elastin, 0.95% các enzym khác. -Mô cơ có 2 loại : cơ vân và cơ trơn. Chúng ta quan tâm tới cơ vân hơn vỡ chỳng chiếm tỷ lệ lớn, có giá trị sử dụng cao, là nguồn cung cấp prụtờin và cỏc axớt amin cần thiết cho nhu cầu dinh dưỡng của con người. I.1.2.2.2 Thành phần mô liên kết : Mô liên kết gồm gân, dây chằng, thân xương, nội ngoại mạc cơ...Chỳng phân bố khắp cơ thể và có tác dụng liên kết các bộ phận cơ thể lại với nhau, tham gia vào các quá trình trao đổi chất và bảo vệ cơ thể. Thành phần hoá học của mô liên kết : 57-62% là nước, 21-40% protein, 1-3,3% lipit, 0,4-0,7% khoáng. -Protein của mụ liờn kết là loại không hoàn thiện, khó tiêu hoá, bao gồm : colagel, elastin, muxin, mucoit + Colagen : có cấu tạo hình sợi bền, không đàn hồi, không tan trong nước, đun lâu biến thành gelatin. Colagen có thể được cơ thể tiờu hoỏ nhưng rất chậm. + Elastin : có cấu tạo hình sợi nhưng bền hơn, không tạo gelatin khi đun nấu, không bị thuỷ phân bởi các enzym proteaza. I.1.2.2.3 Thành phần của mô mỡ : - Mô mỡ là nơi dự trữ và cung cấp năng lượng cho cơ thể. - Thành phần hoá học của mô mỡ : 2-21% nước, 5-7,5% prụtờin, 70-97% lipit, và một lượng nhỏ khoáng và vitamin. Tỷ lệ này phụ thuộc vào loài, giống, mức độ tích luỹ mỡ. - Thành phần chủ yếu của mỡ là triglixerit. Các loại axớt bộo gồm loại no và không no. Trong mỡ lợn chứa : 4,2-9,4% axớt linoleic, 0,3-0,5% axớt linolenic, 0,4% axớt arachidonic.... I.1.2.2.4 Thành phần của mô xương và sụn : - Mô xương : Mô xương là một loại mô liên kết. Mô xương rắn chắc, có tính đàn hồi cao. Xương gồm phần đặc bên ngoài và chất xốp bên trong ( tuỷ). Phần đặc là phần hữu cơ chứa muối khoáng, có 20-25% nước, 75-80% chất khô trong đó 30% là prrotein, 45% là hợp chất vô cơ. Tuỷ xương là do tế bào mỡ tạo thành, chứa hầu hết các thành phần của máu như albumin, globulin, glucogen, men và chất bộo.Giỏ trị thực phẩm của xương là do tuỷ xương quyết định. Xương là nguyên liệu sản xuất gellatin. -Sụn : Sụn cấu tạo từ các tế bào hình cầu và chất gian bào. Thành phần hoá học gồm : nước 67-72%, prrotein 17-20%, lipit 3-5%, khoáng 1,5-2,2%, và một ít gluxit. Protein của sụn có tính chất giống colagen, khi đun sôi kết hợp với nước gian bào tạo chất keo dính. I.1.3 Mô liên kết : Nguyên liệu được sử dụng trong sản xuất sản phẩm thịt lợn đông đóng hộp là thịt chân giò có hàm lượng mô liên kết khá cao. Mô liên kết đã được con người biết đến từ lâu. Chúng được miêu tả rất sớm bằng giải phẫu học như là cỏc mụ nhạt màu. chúng xuất hiện để liên kết các bộ phận với nhau Các cơ thể khác nhau có cấu tạo khác nhau nhưng chúng đều cần có cấu trúc vì vậy mà các bộ phận đựợc phân chia và cú cỏc chức phận khác nhau và mô liên kết có tác dụng giúp giữ cho các cấu trúc của cơ thể nguyên vẹn. Mô liên kết được tìm thấy ở hầu hết các động vật. Chúng cú cỏc vai trò chính là tạo sức bền cơ học cho các bộ phận, cung cấp khung mạng cho sự chuyển động của cơ thể. Mô liên kết của động vật bậc cao có 2 thành phần chính là mô xương, và các mô liên kết mềm. Loại thứ nhất,mô xương, mô liên kết trực tiếp với khung xương gồm có xương và sụn của cơ thể. Loại thứ 2 là mô liên kết mềm bao gồm gân, da, dây chằng, thành máu, các mô đặc trưng của mắt (ví dụ : thủy tinh thể, giác mạc ) và tim ( ví dụ như van tim và cơ tim ). Cấu trúc phân tử của mô liên kết : Các mô liên kết có vị trí khác nhau chứa hỗn hợp của nhiều protein và polysaccarit phức tạp khác nhau. Tuy nhiên protein chính và có mặt trong hầu hết mô liên kết ở động vật bậc cao là collagen. collagen chiếm 25 – 30% trong tổng số protein. Đặc tính đặc trưng của cao phân tử này là nó có khả năng hình thành cơ, sợi tơ và cấu trúc mạng lưới ở trong khoang xương, các liên kết ngang của khung mạng tương tự liên kết trong polyme nhân tạo như nylon. Các sợi colagen thì mềm nhưng tính đàn hồi kộm. Chớnh đặc tính này đảm bảo cho sức bền cơ học của collagen. Một thành phần khác của mô liên kết là elastin, một protein được hình thành dưới dạng sợi dài thường mỏng hơn sợi collagen, có tính đàn hồi cao. Được cấu tạo từ protein elastin. Elastin là protein keo, hay sợi đàn hồi. Chúng là những sợi thẳng, hay chia nhánh nối với nhau thành lưới sợi. Lưới sợi rất quan trọng ở nơi mô liên kết tiếp giáp với cỏc mụ khỏc nhất là ở lớp màng nền giữa biểu mô và mô liên kết. Elastin bền với nhiệt và các dung môi, không bị thủy phân bởi hầu hết các enzym trừ một số enzym như: enzym papain và bromelin. Mỗi mô liên kết khác nhau thường gồm collagen và các hợp phần khác của nó là những chất không phải là collagen, bao gồm proteoglycan và một số lượng rất ít những polyssacharit. Trong các mô liên kết, các hợp chất không phải là collagen ở trên có thể không có hoặc có rất ít. Ví dụ : trong gân có nhiều hơn 95% là collagen, và chỉ có rất ít elastin và proteoglycan. Như đã giải thích ở trên, sụn có rất nhiều các chất cơ bản đặc biệt là chứa một lượng lớn chất proteoglycan, nhưng có rất ít colagen. Sụn là một dạng chuyên hóa của mô liên kết sợi, hay trong xương chứa nhiều sợi collagen và một số lượng lớn nước cũng như các muối vô cơ như carbonate canxi, phosphate canxi. Các muối vô cơ chiếm khoảng 65% trọng lượng khô của xương trưởng thành Bảng 1.3 : Thành phần trong các mô liên kết khác nhau [15]: Mô Gân Da Xương Cơ collagen ( %) 95 50 25 2 Elastin ( %) 1 5 0,1 Trong mô liên kết các sợi có thể xắp xếp không đều, thưa thớt hoặc xắp xếp dày đặc thành mạng lưới ( ví dụ: liên kết da với lớp mô phía dưới, màng bao tim…) hay theo một kiểu nhất định thường là một bó sợi song song như gân và dây chằng hay trong lớp bì của da, màng xương. Dù được sắp xếp như thế nào chúng vẫn đảm bảo vai trò nâng đỡ,bao phủ và liên kết các thành phần của cỏc mụ khỏc. Cấu tạo của mô liên kết có thể được biểu diễn như hình 1.1 Hình 1.1 cấu tạo mô liên kết [1]s Bùi Collagen Collagen là một thành phần cơ bản tạo nên mô liên kết. Và chớnh chỳng trong quá trình chế biến sẽ bị chuyển hoá thành gelatin tham gia tạo trạng thái cho sản phẩm. - Cấu tạo của collagen : Đơn vị cấu tạo cơ bản của collagen là tropocolagen. Các sợi riêng lẻ của tropocolagen là procolagen, là chuỗi polypeptit. Các procolagen được sinh tổng hợp trong ribozom hay trong nguyên sợi bào và trên bề mặt các hạt mạng lưới nội chất.Sau khi được sinh tổng hợp, trong quá trình vận chuyển qua màng nội chất tới khoảng ngoại bào, procolagen chuyển thành tropocolagen. Để hình thành nên sợi collagen, những phân tử tropocolagen được xắp sếp liên tục và nằm song song với nhau tạo thành một ống sợi hay tấm sợi nhưng không đan chéo nhau. Cơ chế tạo sợi collagen có thể được biểu diễn như sau (hình 1.2 ) : Hình 1.2 : Quá trình tạo sợi collagen Các sợi collagen có khả năng tạo nên các ma trận ngoại bào và được liên kết ngang ở mức độ xắp xếp cao nên cấu trúc của colagen có sức mạnh lớn. Tất cả các mô liên kết đều có tính chịu lực cao. Tính chịu lực phụ thuộc vào vị trí, thành phần phân tử cấu thành và loại, mức độ của các liên kết ngang. Trong các hoạt động bình thường thì cỏc mô liên kết không thể bị đứt gãy, và mức độ chịu lực phụ thuộc vào vị trí cơ, hàm lượng collagen trong cơ. Trước đây, collagen được coi là một chất không hoà tan. Gần đây có những phát hiện mới về collagen, đặc biệt là các tính chất của chúng liên quan tới nhiệt. Đối với các collagen đơn phân tử,hay là một sợi collagen đơn. Khi gia nhiệt trong dung dịch phân tử collagen biến tính trong một khoảng nhiệt độ hẹp. Điểm giữa của sự biến tính đó được coi là nhiệt độ biến tính. Các phân tử thông thường tạo dung dịch có độ nhớt cao, nhưng tại nhiệt độ biến tính các chuỗi xoắn bậc cao chuyển thành các chuỗi bậc thấp hơn mà điển hình là gelatin làm giảm độ nhớt của dung dịch. Giá trị nhiệt độ này phụ thuộc vào kiểu gen và loài. Các sợi collagen kết hợp tạo thành các chuỗi sợi khi bị gia nhiệt đầu tiờn chúng co vào rồi chúng mới biến tính vì nhiệt và sản phẩm là hỗn hợp không chỉ là gelatin (chuỗi đơn tự do) mà cũn cú cỏc chuỗi đôi, chuỗi 3. Hình 1.3 : Sơ đồ biểu diễn sự chuyển hóa collagen thành gelatin - Ảnh hưởng của các yếu tố đến collagen trong quá trình chế biến : Các yếu tố của quá trình sản xuất các sản phẩm thịt gồm một số yếu tố hoá học như : muối, axớt, poliphosphat, cũng như yếu tố kiểm soát được như nhiệt độ của quá trình. Mỗi yếu tố có những ảnh hưởng khác nhau tới collagen trong nguyên liệu. + Tác động của muối : Khi thêm muối vào thịt và hỗn hợp thịt làm tăng khả năng hoà tan của myosin và cỏc protờin khỏc, làm chúng trương nở và dịch thoát ra sẽ dớnh lờn bề mặt thịt làm tăng giá trị cảm quan của sản phẩm(như các sản phẩm thịt muối). Nếu bổ xung nhiều muối sẽ làm tăng khả năng giữa nước của thịt nhưng khả năng giữ nước của collagen lại không chịu tác động nhiều bởi NaCl. Khoảng pH < 5, hay pH > 8 của NaCl làm giảm lượng nước trong colagen, pH nằm trong khoảng 6-8 thì lượng nước sẽ tăng nhẹ. Nồng độ muối tăng cao sẽ làm khả năng giữ nước của collagen và sự trương nở bình thường của collagen trong axit có thể bị giảm. Các muối khác cũng có ảnh hưởng quan trọng lên collagen và tính chất giữ nước của nó. Như đã biết, khả năng giữa nước của colagen nhỏ nhất trong khoảng pH = 5- 8 và dưới tác động của tất cả các muối, cả poliphosphat cũng có xu hướng làm giảm khả năng giữ nước. Tuy nhiên, polyphosphat có ảnh hưởng ít hơn so với các muối khỏc.Khả năng giữ nước của collagen tăng 2 lần sau khi được gia nhiệt ở 70 oC. + Tác động của pH Khả năng hydrat hoá của colagen nhỏ nhất trong pH thuộc khoảng 6 -8 .Tính chất của mạng lưới collagen bị giảm đi ở pH thấp ( vd : pH dưới 5 ) và ở một vài độ pH cao hơn ( vd : cao hơn 8). Khả năng trương nở của collagen hoà tan có nguồn gốc động vật được cho là phụ thuộc vào loại và tuổi của động vật. Điều đó được chỉ ra hầu hết các cấu tử thành phần protein của thịt nở trong axit suốt quá trình sản xuất tạo dịch dạng sệt. + Tác động bởi nhiệt : Tác động bởi nhiệt lên collagen trong mô liên kết của thịt đã được thảo luận rất nhiều.Số collagen hoà tan trong mô động vật trong suốt quá trình nấu được đưa ra không chỉ dưới tác động của nhiệt độ đun nấu mà còn chịu ảnh hưởng bởi tuổi của động vật và nguồn cơ. Bộ xương collagen là một mạng lưới ngang dọc được xắp xếp cao. Kể cả khi nguyên liệu là thịt, xương của các con vật nhỏ thì colagen của chúng cũng kém hoà tan bởi nhiệt. Collagen của da là loại collagen riêng, đây là nguồn cung cấp collagen chính khi bổ xung vào các sản phẩm thịt độ hoà tan của chúng rất cao. I.2. Chất tạo đông : I.2.1 Gelatin * Cấu tạo : + Gelatin là sản phẩm của quá trình thuỷ phân một phần collagen trong mô động vật. Kỹ thuật biến đổi collagen tạo gelatin là từng bước phá huỷ cấu trúc các thành phần để thu được dẫn xuất hoà tan là gelatin. + Gelatin là các polypeptit cao phân tử, là một chuỗi cỏc axớt amin, gồm 3 axớt amin chủ yếu là glycin, proline, hydroproline. Trong phân tử gelatin, chúng liên kết với nhau tạo chuỗi xoắn kép có khả năng giữ nước. Bảng 2.1 : Thành phần cỏc axớt amin có trong gelatin [5] Axít min 1.Axít aspartic 2. Arginin 3. Alanin 4. Axít glutamic 5. Prolin vàHydroprolin 6. Glycin 7. Các axít amin khác Tỷ lệ (%) 6% 8% 9% 10% 25% 27% 10% Cấu tạo mạch gelatin có thể được biểu diễn như hình 2.1 : Hìn h 1.4 : Cấu tạo mạch gelatin - Tính chất của gelatin : * Cơ chế tạo gel : + Gelatin trưởng nở khi cho vào nước lạnh, lượng nước hấp thu có thể bằng 510 lần khối lượng. Khi gia nhiệt nó bị nóng chảy, hoà tan và sẽ tạo gel khi được làm lạnh. + Gelatin có thể chuyển từ dạng sol sang dạng gel có tính thuận nghịch với nhiệt, đõy chớnh là tính chất được ứng dụng nhiều trong chế biến thực phẩm. + Gel gelatin có nhiệt độ nóng chảy thấp (27-34 0C). Độ tan của gel phụ thuộc vào các yếu tố như : nhiệt độ, kích thước hạt gelatin. + Độ sệt của gelatin cũng là một tính chất được quan tâm, độ sệt của gel sẽ tăng khi nồng độ gelatin tăng và nhiệt độ giảm * Công dụng : Trong các ngành thực phẩm, gelatin được sử dụng với mục đích chính là tạo trạng thái sệt cho sản phẩm, tăng giá trị cảm quan của sản phẩm. I.2.2 Aga : Đ -Cấu tạo : Aga là một sulfat polisacarit được tách ra bằng cách gia nhiệt ẩm từ các loài tảo đỏ (Gelidiumsp, Gracilarta). Thành phần cấu tạo của mạch chính là D-galactose; 3,6 anhydro-Lgalactose xen kẽ nhau. Aga là một hỗn hợp các polisacarit gồm 2 thành phần chủ yếu sau : +Agarose là thành phần tạo gel chính của aga, có khoảng 1/10 các đơn vị glactose bị este hoá. Hàm lượng agarose đóng vai trò quan trọng đối với điện tích của toàn phân tử và đến tính chất của gel như : độ bền, độ đàn hồi, nhiệt độ tạo gel, nhiệt độ nóng chảy của gel. +Agaropectin là thành phần không tạo gel, có mức độ este hoá cao hơn agarose. Từ năm 1960 đến năm 1980, áp dụng công nghệ mới vào nghiên cứu agar như cắt phân đoạn, ghi sắc ký, sự phân hủy bởi enzim và đặc biệt là quang phổ học 13CNMR đã nghiên cứu chính xác hơn cấu trúc hóa học của agar.(hình 2.2) Hình 1.5 : Cấu trúc hóa học của agar [5] * Sự tạo gel : + Quá trình tạo gel xảy ra khhi ta làm lạnh dung dịch aga. Dung dịch aga tạo gel ở nhiệt độ 40-500C, và tan chảy ở nhiệt độ 80-85 0C. Quá trình hình thành gel và độ ổn định của gel bị ảnh hưởng bởi hàm lượng aga và khối lượng phân tử của nó. Kích thước lỗ gel khác nhau phụ thuộc vào nồng độ aga, nồng độ aga càng cao kích thước lỗ gel càng nhỏ và khi khô có thể tạo thành một màng trong suốt, có thể bảo quản được lâu dài. Hình 1.6 : Cơ chế tạo gel của agar [5] + Gel aga có tính thuận nghịch về nhiệt. + Gel aga có thể giữ mùi vị, màu thực phẩm trong khối gel nhờ nhiệt độ nóng chảy cao. + Gel aga có thể chịu được nhiệt độ chế biến 100 0C, pH = 5-8, có khả năng trương phồng và giữ nước. + Đặc biệt aga có thể tạo đông ở nồng độ thấp, đây là tính chất quan trọng được ứng dụng nhiều trong chế biến thực phẩm. + Chú ý không dùng nước cứng để tạo gel aga vỡ cỏc ion sunfat làm gel bị đục. Không dùng aga trong môi trường có pH<4 và có nhiều chất ụxi hoỏ. Hình 1.7 : Cấu trúc gel của agar [5] * Tính chất của aga : - Tính tan : Aga không tan trong nước lạnh, tan ít trong ethanol amine, và tan trong nước nóng. Aga có khả năng hoà tan với lượng nước 30-50 lần khối lượng. Lượng aga trong nước là 10% sẽ tạo dung dịch sệt. - Sự thay đổi bởi kiềm của agar : Tác nhân kiềm trong quá trình xử lý làm tháo bỏ cỏc nỳt thắt (gốc sunfat ở C-6 của 1,4-linked-L-galactose) tồn tại trong phân tử agar. Số lượng vòng 3, 6-anhydro được tạo thành tăng, thành phần sulfat giảm nên sức đông của dung dịch tăng lên. - Sức đông của agar : + Sức đông của một loại agar được xác định cho 1% gel agar đó và dựng mỏy để đo. Gelidium: 300 – 500 g/cm2, Gracilaria: 50 – 300g/cm2 , sức đông của Gracilaria có thể tăng lên 500g/cm2 hay cao hơn sau khi xử lý kiềm. + Sức đông của agar phụ thuộc vào nồng độ, loại và sự phát triển của tảo ở từng địa phương và quá trình sản xuất. + Đo sức đông theo phương pháp: Nikan-Sui và sử dụng cân Rowerbal. + Sức đông của một dung dịch 1.5 % agar công nghiệp nằm trong khoảng giữa 600 và 1100 g/cm2 (Phương pháp Nikan-Sui chất lượng trung bình là 700-800 g/cm2). - Nhiệt độ đông đặc và tan chảy của agar : + Nhiệt độ này phụ thuộc vào từng loại tảo. Gelidium: T đông đặc = 28 – 310C T tan chảy = 80 – 900C Gracilaria : T đông đặc = 29 – 420C T tan chảy = 76 – 920C + Thành phần metoxyl trong agaroza càng cao thì nhiệt độ đông đặc càng cao. VD: tăng từ 0.5% đến 5% thì nhiệt độ đông đặc tăng từ 35 0C đến 45 0C - Độ nhớt của agar – agar : + Độ nhớt là hàm tuyến tính của khối lượng phân tử agar khi ở nhiệt độ và nồng độ cố định. + Độ nhớt luôn nhỏ hơn hoặc bằng 10 – 15 cp. ở nồng độ 1% và ở 60 – 90 0C. Thông thường khi độ nhớt của dung dịch aga càng thấp thì sức đông càng lớn. - Khả năng tương hợp : Là khả năng kết hợp với các hợp chất khác trong hỗn hợp. Agar thường tương hợp với hầu hết các polysaccharide khác và với protein ở điều kiện gần trung tính. * Ưu điểm khhi dùng aga tạo gel : + Khả năng tạo gel cứng ở nồng độ thấp. + Không cần bất kỳ chất hỗ trợ nào, không ảnh hưởng tới mùi vị của sản phẩm. + Có sự khác biệt lớn giữa nhiệt độ nóng chảy và nhiệ độ tạo gel. +Không màu ,không vị nên không ảnh hưởng tới màu sắc và vị tự nhiên của sản phẩm. * Công dụng : Làm đặc sản phẩm và thay thế một phần gelatin nhằm giữ ổn định trạng thái của sản phẩm. I.3. Thanh trùng đồ hộp : Trong sản xuất đồ hộp, thanh trùng là khâu quan trọng có tính chất quyết định đến thời gian bảo quản và chất lượng sản phẩm. Để thanh trùng, trong sản xuất, người ta dùng nhiều biện pháp khác nhau : thanh trùng nhiệt độ cao, thanh trùng vật lý( như thanh trùng bằng sóng siêu âm, các tia ion hoỏ….). Nhưng phổ biến hơn cả là thanh trùng bằng nhiệt. Do thanh trùng bằng nhiệt là phương pháp thanh trùng dễ thực hiện, thiết bị đơn giản, và ít tốn kém. Tùy thuộc vào nhiệt độ và phương thức có thể chia thanh trùng nhiệt thành 3 loại: + Thanh trùng Paster là quá trình tiêu diệt vi sinh vật với nhiệt độ nhỏ hơn hay bằng 1000C. + Thanh trùng Tildan là quá trình thanh trùng Paster nhưng thực hiện lặp lại nhiều lần ( ít nhất là 2 lần ). + Thanh trùng công nghiệp ( tiệt trùng) là quá trình thanh trùng với nhiệt độ lớn hơn 1000C. Trong quá trình thanh trùng, dưới tác dụng của nhiệt độ, sản phẩm rất dễ bị biến đổi về tính chất, trạng thái sản phẩm, có thể làm tăng hay giảm chất lượng sản phẩm.Do đó, mục tiêu trong thanh trùng đồ hộp là hiệu quả tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh và enzym là lớn nhất. Do chúng là nguyên nhõn gây hư hỏng lypid và protein. Nhưng ảnh hưởng của nhiệt độ tới sản phẩm là nhỏ nhất. Và mục tiờu chớnh vẫn là tiêu diệt hoàn toàn vi sinh vật trong sản phẩm. I.3.1 Động học quá trình thanh trùng : Khi nâng nhiệt độ của môi trường cao hơn nhiệt độ tối thích của vi sinh vật thì hoạt động của chúng bị chậm lại. Ở nhiệt độ cao, nguyên sinh chất của vi sinh vật bị đông tụ mà quá trình này là không thuận nghịch nên vi sinh vật bị tiêu diệt. * Các yếu tố ảnh hưởng tới khả năng chịu nhiệt của vsv - Các yếu tố từ vi sinh vật : + Phụ thuộc vào loài và chủng giống vi sinh vật. Có loài khả năng chịu nhiệt rất cao như Bac.sterothermophillus.., nhưng cũng cú cỏc sinh vật chịu nhiệt kém như Staphylococcus pyrogenes aureus, các loại nấm men, nấm mốc… + Phụ thuộc và giai đoạn phát triển của vi sinh vật : chúng ở pha thích nghi hay pha phát triển logarit rất nhạy cảm với nhiệt độ, bào tử khả năng chịu nhiệt rất cao. - Các yếu tố khác : + Hàm ẩm làm tăng khả năng tiêu diệt vi dinh vật do nước là môi trường truyền nhiệt cao hơn không khí, trong khi đó đốt nóng khụ thỡ khả năng này rất thấp. + Độ pH : ở pH trung tính, vi sinh vật có khả năng chịu nhiệt rất cao, trong khi đó ở pH thấp khả năng chịu nhiệt của chúng giảm đi đáng kể. Đây cũng là chỉ số cơ bản để xác định chế độ thanh trùng. Theo độ axớt, đồ hộp được phân làm 2 nhóm : + Nhóm có độ axớt thấp ( pH ≥ 4,6 ) : gồm các loại đồ hộp thịt cá. +Nhúm có độ axớt cao ( pH ≤ 4,6 ) : gồm các loại đồ hộp rau quả dầm dấm. Đối với nhóm đồ hộp có độ axớt thấp, nhiệt độ tiêu chuẩn là 121 0C, còn đối với nhúm cú độ axớt cao, nhiệt độ tiêu chuẩn là 93,3 0C. * Động học của quá trình thanh trùng : Quỏ trình thanh trùng làm giảm số lượng vi sinh vật không phải là 1 quá trình riêng biệt mà nó bị ảnh hưởng bởi động lực học quá trình thanh trùng. Trong suốt quá trình thanh trùng vi sinh vật sẽ bị tiêu diệt từng tế bào. Quá trình tiêu diệt vi sinh vật được trình bày như sau : - Theo quá trình động học 1 ta có : = kC lnC = lnC0 + kt Trong đó : + C : Tổng sô vi sinh vật tại thời điểm t + C0 : Tổng số vi sinh vật ban đầu + t : Thời gian ( phút ) + k : hệ số tốc độ tiêu diệt vi sinh vật (1/phút) - Theo định luật Bigelow, ta có :