KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG SỮA BẮP TIỆT TRÙNG. ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Ngành CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ÔN BÍCH VÂN KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG SỮA BẮP TIỆT TRÙNG ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Ngành CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Mã ngành 08 Người hướng dẫn Th.S: DƯƠNG THỊ PHƯỢNG LIÊN CẦN THƠ 2007 Luận văn đính kèm sau đây, với tựa đề tài: “Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sữa bắp tiệt trùng”, Ơn Bích Vân thực báo cáo hội đồng chấm luận văn thông qua Giáo viên hướng dẫn Giáo viên chấm phản biện ThS DƯƠNG THỊ PHƯỢNG LIÊN Cần Thơ, ngày TS NGUYỄN CÔNG HÀ tháng năm 2007 Chủ tịch hội đồng TS LÝ NGUYỄN BÌNH i LỜI CẢM TẠ Em chân thành cám ơn quý thầy cô trường Đại học Cần Thơ, quý thầy cô Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng năm qua tận tình truyền đạt kiến thức cho em Em chân thành cám ơn q thầy phịng thí nghiệm Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm thư viện khoa tạo điều kiện thuận lợi cho em thực đề tài Đặc biệt em chân thành cám ơn cô Dương Thị Phượng Liên trực tiếp hướng dẫn, tận tình giúp đỡ cho em suốt thời gian thực đề tài Chân thành cám ơn bạn lớp CNTP 28 đóng góp ý kiến, giúp đỡ tơi thời gian vừa qua Cần Thơ, 15 tháng 06 năm 2007 Sinh viên thực Ơn Bích Vân ii TĨM TẮT Sản phẩm sữa bắp tiệt trùng chế biến sở nguồn nguyên liệu gồm bắp sữa, nhằm đa dạng hóa sản phẩm thị trường, tạo sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, đáp ứng nhu cầu thị hiếu thị trường, đồng thời làm tăng nguồn tiêu thụ cho nhà nông giá thành sản phẩm vừa túi tiền người dân Phần nghiên cứu chế biến sữa bắp tiệt trùng tiến hành tập trung vào nội dung sau: Khảo sát ảnh hưởng trình thủy phân bắp hạt enzyme với nhiệt độ thủy phân hai khoảng 52-550C 62-650C, thời gian thủy phân tương ứng phút (đối chứng, không thủy phân), 30 phút, 60 phút, 90 phút Kết cho thấy bắp thủy phân 62-650C thời gian 90 phút, pH= 4,1-4,2 cho sản phẩm có độ nhớt phù hợp, trạng thái cảm quan tốt Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng dịch bắp bổ sung vào sữa đến giá trị cảm quan sản phẩm tiến hành với tỷ lệ dịch bắp : sữa 0:10, 1:9, 2:8, 3:7 Kết cho thấy tỷ lệ dịch bắp : sữa = 2:8 cho sản phẩm có đặc tính cảm quan thích hợp Chất lượng khả bảo quản sản phẩm định lớn chế độ tiệt trùng Phần nội dung thực tiến hành sở áp dụng chế độ tiệt trùng 1210C 15 phút, 1210C 20 phút, 1250C phút, 1250C 10 phút Thực tế nghiên cứu tìm chế độ tiệt trùng nhiệt độ 1250C thời gian phút cho sản phẩm an tòan mặt vi sinh chất lượng cảm quan tốt iii MỤC LỤC LỜI CẢM TẠ ii TÓM TẮT iii MỤC LỤC .iv DANH SÁCH HÌNH vi DANH SÁCH BẢNG vii CHƯƠNG I ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Tổng quan 1.2 Nội nghiên cứu .1 CHƯƠNG II LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Nguyên liệu dùng sữa bắp tiệt trùng 2.1.1 Bắp hạt 2.1.2 Sữa tươi nguyên liệu .12 2.2 Giới thiệu sở khoa học số trình sản xuất, chế biến sản phẩm từ sữa 21 2.2.1 Q trình đun nóng .21 2.2.2 Quá trình đồng hóa 21 2.2.3 Quá trình tiệt trùng 22 CHƯƠNG III PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 3.1 Phương tiện thí nghiệm .24 3.1.1 Thời gian địa điểm .24 3.1.2 Nguyên vật liệu 24 3.1.3 Thiết bị - dụng cụ .24 3.1.4 Hóa chất sử dụng 24 3.2 Nội dung nghiên cứu 27 3.2.1 Thí nghiệm .27 3.2.2 Thí nghiệm .29 3.2.3 Thí nghiệm .31 3.3 Phương pháp đo đạc, phân tích 32 3.4 Phương pháp phân tích số liệu .32 CHƯƠNG IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 33 4.1 Ảnh hưởng chế độ thủy phân tinh bột bắp đến chất lượng sản phẩm 33 4.1.1 Ảnh hưởng chế độ thủy phân tinh bột bắp đến lượng đường sinh dịch thủy phân .33 4.1.2 Ảnh hưởng trình thủy phân tinh bột bắp đến đặc tính vật lý sản phẩm 35 4.1.3 Ảnh hưởng chế độ thủy phân tinh bột bắp đến giá trị cảm quan sản phẩm 39 4.2 Ảnh hưởng tỷ lệ phối chế dịch bắp thủy phân sữa đến chất lượng sản phẩm 41 4.2.1 Ảnh hưởng tỷ lệ phối chế dịch bắp thủy phân sữa đến đặc tính vật lý sản phẩm 42 4.2.2 Ảnh hưởng tỷ lệ phối chế dịch bắp thủy phân sữa đến giá trị cảm quan .43 4.3 Ảnh hưởng chế độ tiệt trùng đến chất lượng bảo quản sản phẩm .44 4.3.1 Ảnh hưởng chế độ tiệt trùng đến đặc tính vật lý sản phẩm 45 iv 4.3.2 Ảnh hưởng chế độ tiệt trùng đến mật số vi sinh vật khả bảo quản .45 4.3.3 Ảnh hưởng chế độ tiệt trùng đến giá tri cảm quan sản phẩm 47 5.1 Kết luận .49 5.2 Đề nghị 51 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 52 PHỤ LỤC v DANH SÁCH HÌNH Hình 1: Cây bắp .2 Hình 2: Trái bắp Hình 3: Cấu trúc tiêu biểu amylose Hình 4: Cấu trúc tiêu biểu amylopectin .7 Hình 5: Nhiệt độ hồ hóa tinh bột Hình 6: Cấu trúc tiêu biểu tinh bột Hình 7: Tác dụng amylase lên tinh bột 12 Hình 8: Thành phần hợp chất chứa nitơ sữa 15 Hình 9: Cấu trúc micelle casein .15 Hình 10: Công thức cấu tạo đường lactose 16 Hình 11: Cân điện tử (A) máy đo pH (B) 25 Hình 12: Máy đo màu (A) hệ thống soxhlet (B) 25 Hình 13: Hệ thống cất đạm (A) nồi tiệt trùng (B) 26 Hình 14: Máy đồng hóa 26 Hình 15: Sơ đồ bố trí thí nghiệm .28 Hình 16: Sơ đồ bố trí thí nghiệm .30 Hình 17: Sơ đồ bố trí thí nghiệm .32 Hình 18: Hàm lượng đường sinh theo chế độ thủy phân tinh bột bắp ezyme 34 Hình 19: Dịch bắp trước sau thủy phân 52-550C 35 Hình 20: Dịch bắp trước sau thủy phân 62-650C 35 Hình 21: Đồ thị biểu diễn thay đổi độ nhớt sản phẩm theo chế độ thủy phân 36 Hình 22: Đồ thị biễu diễn L sản pnẩm theo nhiệt độ thời gian thủy phân 38 Hình 23: Sản phẩm với dịch bắp thủy phân 52-550C 41 Hình 24: Sản phẩm với dịch bắp thủy phân 62-650C 41 Hình 25: Đồ thị biểu biễn thay đổi độ nhớt, giá trị L sản phẩm tỷ lệ dịch bắp:sữa 43 Hình 26: Sản phẩm tỷ lệ dịch bắp:sữa 44 Hình 27: Sản phẩm chế độ tiệt trùng 48 Hình 28: Sản phẩm sữa bắp tiệt trùng 49 Hình 29: Quy trình chế biến sản phẩm sữa bắp tiệt trùng đề nghị 50 vi DANH SÁCH BẢNG Bảng 1: Hàm lượng chất thân .4 Bảng 2: Thành phần dinh dưỡng Bảng 3: Thành phần acid amin cần thiết Bảng 4: So sánh thành phần hóa học bắp gạo .6 Bảng 5: Đặc tính tinh bột bắp Bảng 6: Một số tính chất vật lý sữa nguyên liệu .12 Bảng 7: Thành phần hóa học sữa 13 Bảng 8: Thành phần acid béo sữa 14 Bảng 9: Một số tính chất chất béo sữa 14 Bảng 10: Chất khống sữa bị tươi 17 Bảng 11: Lượng dịch bắp, sữa cần phối chế 27 Bảng 12: Lượng đường bổ sung (tính khối lượng hỗn hợp dịch bắp sữa) 27 Bảng 13: Lượng dịch bắp thủy phân sữa theo tỷ lệ sử dụng 30 Bảng 14: Lượng đường bổ sung (tính khối lượng hỗn hợp dịch bắp sữa) 30 Bảng 15: Lượng dịch bắp sữa cần sử dụng 31 Bảng 16: Bảng phân tích chung .32 Bảng 17: Hàm lượng đường sinh ảnh hưởng nhiệt độ, thời gian thủy phân 33 Bảng 18: Hàm lượng đường sinh ảnh hưởng chế độ thủy phân 33 Bảng 19: Độ nhớt sản phẩm ảnh hưởng nhiệt độ, thời gian thủy phân .35 Bảng 20: Độ nhớt sản phẩm ảnh hưởng chế độ thủy phân 36 Bảng 21:Kết thống kê giá trị L sản phẩm theo hai nhân tố nhiệt độ thời gian 37 Bảng 22: Kết thống kê giá trị L sản phẩm theo nhân tố kết hợp nhiệt độ 37 Bảng 23: Kết thống kê giá trị a sản phẩm theo hai nhân tố nhiệt độ thời gian thủy phân .38 Bảng 24: Kết thống kê giá trị b sản phẩm theo hai nhân tố nhiệt độ thời 39 Bảng 25: Điểm cảm quan trạng thái sản phẩm theo nhiệt độ thời gian thủy phân tinh bột bắp 39 Bảng 26: Điểm cảm quan trạng thái sản phẩm theo nhân tố kết hợp nhiệt độ thời gian thủy phân tinh bột bắp 40 Bảng 27: Đặc tính vật lý sản phẩm ảnh hưởng tỷ lệ phối chế .42 Bảng 28: Điểm cảm quan màu, mùi, vị sản phẩm theo tỷ lệ phối chế 43 Bảng 29: Đặc tính vật lý sản phẩm ảnh hưởng nhân tố kết hợp nhiệt độ thời gian tiệt trùng 45 Bảng 30: Mật số vi sinh vật khả bảo quản sản phẩm chế độ tiệt trùng 46 Bảng 31: Điểm cảm quan màu, mùi, vị sản phẩm theo nhân tố kết hợp47 nhiệt độ thời gian tiệt trùng .47 vii CHƯƠNG I ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Tổng quan Ở Việt Nam, bắp loại nông sản xuất đứng hàng thứ ba sau lúa cao su, trồng chủ yếu nơi khó trồng lúa Hiện nay, Đồng Bằng Sông Cửu Long diện tích trồng bắp gia tăng, đạt suất cao, chất lượng tốt Với tiềm phát triển thế, bắp nguồn nguyên liệu có lợi lớn phục vụ cho sản xuất, chế biến với qui mô công nghiệp Hơn nhu cầu thưởng thức người ngày nâng cao, sản phẩm chế biến từ nguồn tự nhiên trái ưa chuộng Có nhiều loại sữa tươi chủ yếu chúng khác thành phần bổ sung hay không bổ sung vào Ở bắp bổ sung vào sữa tươi, sữa có mùi vị đặc trưng, phù hợp với thị hiếu nhiều người tiêu dùng Từ luận điểm trên, phần nội dung viết “Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sữa bắp tiệt trùng” nhằm tìm nguyên nhân dẫn đến thay đổi chất lượng sản phẩm sữa bắp tiệt trùng 1.2 Nội nghiên cứu Khảo sát ảnh hưởng trình xử lý bắp hạt đến chất lượng sữa bắp tiệt trùng Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ dịch bắp bổ sung đến chất lượng sản phẩm Khảo sát ảnh hưởng chế độ tiệt trùng đến chất lượng cảm quan khả bảo quản sản phẩm CHƯƠNG II LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Nguyên liệu dùng sữa bắp tiệt trùng 2.1.1 Bắp hạt Hình 1: Cây bắp a Đại cương nguyên liệu bắp, thành phần giá trị dinh dưỡng -Nguồn gốc Bắp (Zea mays L.) thuộc họ Gramineae, tông (họ phụ: tribus) Maydeae Cây bắp người canh tác từ lâu, nhà khảo cổ khai quật Batcave (tiểu ban New Mexico Hoa Kỳ, 1984) tìm thấy mảnh vỏ hạt bắp nằm tầng niên đại cách 5600 năm Các nhà khảo cổ lại tìm gặp hạt phấn hoa giống Zea nằm tầng văn hóa có niên đại xưa 6000 - 8000 năm Với khoảng 7000 năm tiến hóa phát triển, từ người dân da đỏ hóa thung lũng Tehuacan – miền trung Mexico, ngơ tiến phía bắc dựng nên văn minh thổ dân châu lục mới, sau lang sang châu Âu, châu Á, châu Phi trở thành lương thực quan trọng lồi người Có nhiều giả thuyết diện loài Zea mays thiên nhiên, xưa người ta nghĩ bắp tạo nên loài Euchlaena mexicana lai với lồi hoang dại đó, đến năm 1945 Mangelsdorf Reeves phân tích nhiễm thể bác bỏ giả thuyết Và vài giả thuyết khác năm diện Zea mays bị bác bỏ Ngày nay, dựa vào mảnh hóa thạch khai quật hình vẽ mảnh đồ gốm người Peru cổ người ta tạm cho bắp bắt nguồn từ bắp vỏ (Zea mays var tunicata) Tại Việt Nam, có lẽ bắp ơng Trần Thế Vinh mang từ Trung Quốc vào cuối kỷ 17 Một số giả thuyết khác cho bắp ơng Phùng Khắc Khoan mang từ đất Thục (Trung Quốc) trồng Sơn Tây -Phân loại, đặc điểm loại bắp Hình 2: Trái bắp Cấu tạo hạt bắp gồm: mày, vỏ, lớp alơrôn, nội nhũ, phơi hạt Có thể phân loại bắp theo cách +Theo nông học: giống lấy hạt, giống lấy +Theo thương phẩm: bắp vàng, bắp trắng, bắp tạp +Theo cấu tạo tế bào nội nhũ: Chia làm loại Bắp vỏ (bắp bọt: pod corn): Zea mays var tunicata Là dạng bắp nguyên thủy, trồng để nghiên cứu suất thấp, khơng có giá trị kinh tế Có 55 -80% tinh bột Lượng tinh bột hạt gồm: 20% amylose, 80% amylopectin Bắp ngựa (dent corn): Zea mays var indentata Là bắp có trái hạt tương đối lớn, phần tinh bột cứng suốt (phôi nhũ sừng) nằm hai cạnh bên hạt, phần đầu hạt tinh bột mềm đục Có 60 – 65% tinh bột Lượng tinh bột hạt gồm: 21% amylose, 79% amylopectin Loại trồng nhiều Hoa Kỳ vùng bắc Mexico Bắp đá (bắp tẻ: flint corn): Zea mays var indurata Hạt bắp nhỏ bắp ngựa, đầu trịn phần lớn phơi nhũ sừng bên ngồi, phơi nhũ bột, hạt cứng Có 56 – 75% tinh bột Lượng tinh bột hạt gồm: 21% amylose, 79% amylopectin Phổ biến Âu, Á Trung Nam Mỹ Bắp nổ (pop corn): Zea mays var everta Loại có trái hạt tương đối nhỏ, phơi nhũ hồn tồn phơi nhũ sừng, tinh bột mềm Lượng tinh bột hạt gồm: 23% amylose, 77% amylopectin Ở nhiệt độ 2000C hạt nổ tăng thể tích lên 15-20 lần Bắp nổ sử dụng hạn chế Bắp nếp (Bắp sáp: waxy corn): Zea mays var ceratina Hạt bắp nếp có màu đục bắp đá, hạt cứng, láng khơng bóng Có khoảng 60% tinh bột Lượng tinh bột hạt gồm: toàn amylopectin 95 – 100% Chỉ amylose Tinh bột bắp nếp thường dùng dược liệu chăn nuôi Bắp bột (floury corn): Zea mays var amylaceae Hạt to, hoàn tồn phơi nhũ bột, thường trồng để lấy tinh bột phơi nhũ mềm, dễ xay, dễ nghiền Bắp (bắp đường: sweet corn): Zea mays var saccharata Hạt nhăn nheo, gồm phần lớn phôi nhũ sừng, lượng tinh bột tương đối thấp, nhiều nước, lipid protein Có 25 - 47% tinh bột Lượng tinh bột hạt gồm: 60 - 90% amylose 10 - 40% amylopectin Thường thu hoạch lúc xanh để ăn tươi làm rau đóng hộp Bắp vàng Bắp vàng chứa nhiều vitamin A, provitamin A như: α, β, γ caroten, chất màu eryptoxantin Có 65 - 75% tinh bột Lượng tinh bột hạt gồm: 80 - 90% amylose 10 - 20% amylopectin b Giá trị kinh tế bắp: bắp sử dụng chế biến đến 500 sản phẩm sản phẩm phụ, phận sử dụng: Thân Thân khô dùng làm bột giấy, thân tươi dùng ủ tươi để nuôi đại gia súc, đặc biệt dùng ni bị sữa Bảng 1: Hàm lượng chất thân Thành phần Nước Protein Lipid Carbohyrates Khoáng Hàm lượng (%) 69 2,5 0,8 26 1,7 (Dương Minh, 2005) Vỏ trái (lá bi, mo): nguyên liệu cho nghành tiểu thủ cơng nghiệp để làm thảm lót nhà, phần vỏ lụa dùng làm giấy vấn cigar Miến Điện Lõi (cùi bắp): bán công nghiệp, lõi dùng làm ống vố, hóa cơng nghiệp chất Fufuran trích để làm dược liệu thuốc trừ sâu Ngồi lõi cịn dùng làm than hoạt tính, trích dầu đốt Râu bắp: dùng làm thuốc lợi tiểu, cầm máu, trị bệnh sưng gan, sưng túi mật Hạt phần chủ yếu có gí trị kinh tế nhất, hạt bắp sử dụng làm: Lương thực thực phẩm cho người: bắp non dùng nấu súp, chè, xôi, luộc… Thức ăn gia súc: tiêu thụ khoảng 70% tổng sản lượng bắp giới, bắp chiếm 40 – 60% phần thức ăn hỗn hợp chăn nuôi Nguyên liệu công nghiệp: bột bắp sử dụng công nghiệp (chiếm 20% tổng sản lượng) để làm: dextrine (dán giấy, carton, da,…), glucose (làm bánh, dược liệu,…), rượu (Whisky bourbon Mỹ), bia, giấm,… c Giá trị dinh dưỡng bắp, đặc điểm, tính chất bột bắp, enzyme sử dụng thủy phân tinh bột bắp Giá trị dinh dưỡng Bảng 2: Thành phần dinh dưỡng Thành phần Tinh bột (%) Protein (%) Lipid (%) Đường (%) Tro (%) Vitamin A (mg) Vitamin B1 (mg) Vitamin B2 (mg) Vitamin C (mg) Vitamin E (mg) Hàm lượng (tính 100g) 68,0 13,44 5,55 2,63 1,2 0,02 – 0,05 0,18 – 0,39 0,06 – 0,1 6,2 – 9,1 10 – 13 (Cao Đắc Điểm, 1988) Bảng 3: Thành phần acid amin cần thiết Axit amin Trytophan Threonin Isoleucin Leucin Lyzin Axit chứa lưu huỳnh Phenylalanin Tyrosin Valin Nội nhũ (mg/100g) 48 315 365 1028 228 249 359 483 403 Mầm (mg/100g) 144 622 578 1030 791 362 483 343 748 Bảng 4: So sánh thành phần hóa học bắp gạo (Tính 100g) Thành phần Tinh bột (%) Protein (%) Lipid (%) Vitamin A (mg) Vitamin B1 (mg) Vitamin B2 (mg) Vitamin C (mg) Gạo 65,0 8,0 2,5 0,2 0 Bắp 68,0 13,44 5,55 0,03 0,28 0,08 7,7 (Dương Minh, 2005) Đặc điểm, tính chất bột bắp Tinh bột có cấu tạo từ hai cấu tử có tính chất vật lý hòa tan khác nhau: amylose amylopectin, tùy loại bắp mà tỉ lệ khác Amylose amylopectin khác rõ rệt tỷ lệ hàm lượng phospho có phân tử, amylose chứa 0,2 – 0,22%, amylopectin có khoảng 0,35% Hình 3: Cấu trúc tiêu biểu amylose Phân tử lượng amylose tương đối thấp khoảng 50.000 – 160.000, amylose dễ tan nước ấm, cho màu xanh với Iod Ở nhiệt độ thường, amylose bị butanol làm kết tủa hồn tồn, mặt khác cịn có khả hấp thụ cellulose Dung dịch amylose không bền vững để yên Hình 4: Cấu trúc tiêu biểu amylopectin Amylopectin có phân tử lượng cao amylose, khối lượng phân tử khoảng 400.000, amylopectin hịa tan nước đun nóng, có áp suất cho màu tím với Iod, khơng bị kết tinh butanol, không bị hấp thụ cellulose Có thể tách riêng hai cấu tử cách: Sử dụng nước nóng Sử dụng kết tủa chọn lọc sử dụng butanol, pentanol Sử dụng hấp thụ cellose dùng bơng gịn hay giấy lọc hấp thụ cellulose Bảng 5: Đặc tính tinh bột bắp Loại tinh bột Bắp Kích thước hạt (µm) 10 - 30 Hình dạng hạt Đa giác, tròn Hàm lượng amylose (%) 25 Nhiệt độ hồ hóa (0C) 67 - 75 (Dương Thị Phượng Liên et al ,2004) Hạt bắp có hình đa giác, số hình trịn, dễ phân biệt với loại hạt khác Nhiệt độ hồ hóa bắp cao bột khoai, sắn T in h b ộ t h h ó a ( % ) 65 100 67 7090 7580 20 40 82 30 55 90 95 Nhiệt45độ hồ hóa tinh bột 70 60 50 40 Bắp 30 Sắn 20 Khoai tây 10 Linear (Sắn) 50 60 70 80 Nhiêt độ (C) Hình 5: Nhiệt độ hồ hóa tinh bột Bột bắp dễ hút ẩm hút ẩm bột khoai, nhiệt độ ẩm khơng khí độ ẩm tinh bột bắp ln thấp tinh bột khoai, tinh bột bắp dễ bảo quản Hình 6: Cấu trúc tiêu biểu tinh bột Hạt bắp sơ chế bảo quản lâu, dùng làm nguyên liệu quanh năm Vì vậy, bắp xem nguồn nguyên liệu tốt cho cơng nghiệp sản xuất tinh bột Tính lưu biến: số amilose hấp thụ lượng nước gần lần trọng lượng chúng Amilose tạo phức với acid béo (như acid oleic, palmitic, lauric,…), tạo phức với vitamin A, phức bền bị oxy hóa Hạt tinh bột có cấu tạo lỗ xốp nên tương tác với chất hịa tan bề mặt bên bên tham dự Tính chất thủy nhiệt hồ hóa: hịa tan tinh bột vào nước kích thước phân tử tinh bột lớn nên nước xâm nhập vào phân tử Tại chúng tương tác với nhóm hoạt động tinh bột tạo lớp vỏ nước làm cho lực liên kết mắc xích phân tử bị yếu đi, phân tử tinh bột bị xê dịch trương nở lên Ở trạng thái tự nhiên phân tử liên kết với liên kết hydro bền, nên trạng thái lạnh hấp thụ nước cách thuận nghịch nhỏ Khi hạt tinh bột hấp thụ nước xảy hydrat hóa nhóm hydroxyl tự tạo thành liên kết hydro với nước Ở nhiệt độ thường, tinh bột hấp thụ 25 – 50% nước mà hạt chưa trương Khi nhiệt độ tăng lên 600C bột bắp hấp thụ 300% nước, 700C hấp thụ 1000%, trương nở cực đại hấp thụ 25000% nước, nhờ tính chất mà tinh bột sử dụng để giữ nước trong loại sản phẩm thịt nghiền Nhiệt độ hồ hóa phụ thuộc vào hàm lượng amilose, amilopectin ion liên kết với tinh bột Muối vô nồng độ thấp phá hủy liên kết hydro làm tăng độ hòa tan tinh bột Ngược lại nồng độ cao làm giảm hydrat hóa phân tử tinh bột làm kết tủa chúng Các chất điện li đường ảnh hưởng đến nhiệt độ hồ hóa, làm tăng nhiệt độ hồ hóa Khả tạo gel thối hóa Để tạo gel dung dịch tinh bột phải có nồng độ đậm đặc vừa phải (tùy theo mục đích tạo gel), tinh bột hồ hóa để chuyển sang trạng thái hòa tan Khác với gel protein, gel tinh bột có liên kết hydro tham gia Liên kết hydro nối trực tiếp với mạch polyglucozit lại với gián tiếp qua cầu phân tử nước Tinh bột đồng tạo gel với protein, nhờ mà khả giữ nước, độ cứng, độ đàn hồi gel protein tốt Gel từ tinh bột giàu amilose thường cứng đàn hồi Để thời gian dài, gel tinh bột co lại lượng dịch thể tách ra, q trình thối hóa diễn mạnh gel để lạnh đơng sau cho tan giá Có tượng thối hóa hình thành nhiều cầu nối hydro phân tử tinh bột Tốc độ thoái hóa tăng giảm nhiệt độ, tốc độ đạt cực đại pH = Tăng giảm pH làm giảm thối hóa Khả đồng tạo gel với protein tinh bột Tinh bột tương tác với protein làm cho sản phẩm có tính chất lý định độ đàn hồi, độ cứng khả giữ nước protein Lực liên kết chủ yếu liên kết hydro lực Van der Waals Trong điều kiện protein tinh bột xếp lại phân tử tạo thành gel tương tác với Chính nhờ tính chất tinh bột mà gel protein sản phẩm như: Kamaboko, giị, luncheon meat,… có tính chất lưu biến tính cảm quan hấp dẫn Các chất polyacrylamit, natri alginate, cacbonxymetyl celluloza thêm vào khung cấu trúc hồ tinh bột 2% làm giảm độ bền cấu trúc độ nhớt lại làm tăng tính đàn hồi, tính dẻo khả dính hồ tinh bột Sự thủy phân tinh bột enzyme Amylase thuộc nhóm enzyme thủy phân, xúc tác phân giải liên kết glucoside nội phân tử polysaccharid với tham gia nước Amylase thủy phân tinh bột, dextrin, glycogen thành glucose, maltose dextrin Theo tính chất chế tác dụng lên tinh bột amylase người ta phân biệt amylase loại sau: α- amylase, β- amylase, glucoamylase (γ- amylase), olgo-1,6- glucozidase (dextrinase…) Đặc tính chế tác dụng số loại amylase α- amylase: (α- 1,4 glucan- 4- glucanhydrolase) Đặc tính: α- amylase có nguồn gốc khác có thành phần acid amin khác nhau, loại α- amylase có tổ hợp acid amin đặc hiệu riêng, giàu tyrosine, tryptophan, acid glutamic acid aspartic Tâm hoạt động chứa nhóm –COOH NH2 α- amylase bền môi trường acid bền nhiệt so với loại enzyme khác Tất α- amylase bị kìm hãm kim loại nặng Cu2-, Hg2- α-amylase động thực vật vi sinh vật hoạt hóa ion đơn hóa trị, từ nguồn thực vật lại hoạt hoá ion hoá trị II Cơ chế tác dụng: α- amylase có khả phân cắt liên kết α-1,4 glycoside vị trí mạch tinh bột hồ hóa Do đó, gọi enzyme nội phân (endoenzyme) Quá trình thủy phân trải qua nhiều giai đoạn: Ở giai đoạn đầu (giai đoạn dextrin hóa): số chất bị thủy phân nhanh tạo thành lượng lớn dextrin phân tử thấp, độ nhớt hồ tinh bột giảm nhanh Giai đoạn (giai đoạn đường hóa) dextrin phân tử thấp vừa tạo thành bị thủy phân tiếp tục tạo tetra- trimaltose Các chất bị thủy phân chậm α- amylase disaccharide monosacharide Dưới tác dụng αamylase, amylose bị phân giải nhanh tạo thành oligosaccharide gồm 6- gốc glucose Các oligosaccharide bị phân cắt tiếp tục tạo sản phẩm maltotetrose, maltotriose, maltose Sau thời gian tác dụng dài, sản phẩm thủy phân amylose chứa 13% glucose 87% maltose Tác dụng α- amylase lên amylopectin xảy tương α– amylase không phân cắt liên kết α-1,6 glucoside chổ mạch nhánh phân tử amylopectin nên dù có tác dụng lâu sản phẩm cuối 72% maltose, 19% glucose, dextrin phân tử thấp izomaltose 8% β- amylase (α- 1,4- glucan- maltohydrolase,) β- amylase albumin Tâm xúc tác chứa nhóm –SH nhóm -COOH với vịng imidazol gốc histidin β- amylase enzyme ngoại 10 phân (exoenzyme) có lực với liên kết α-1,4 glucoside cắt đầu không khử mạch liên kết α-1,4 glucoside β- amylase diện phổ biến thực vật, bền khơng có ion Ca2-, bị kiềm hãm ion Cu2-, Hg2-, urea, iođoacetamie, iodin, ozon pH tối thích dung dịch tinh bột khiết β- amylase 4,6 dung dịch nấu (không sôi) 5,6 β- amylase chịu nhiệt α- amylase bền với acid hơn, bị bất hoạt nhiệt độ 70oC, nhiệt độ tối thích dung dịch tinh bột khiết β- amylase 40- 50oC, song dịch nấu 60- 65oC Cơ chế tác dụng: β- amylase xúc tác thủy phân liên kết α-1,4 glucoside tinh bột, glycogen polysaccharid phân cắt gốc maltose từ đầu không khử β- amylase phân cắt 100% amylose thành maltose 54-58% amylopectin thành maltose Quá trình thủy phân amylopectin tiến hành từ đầu khơng khử nhánh ngồi γ- amylase (α-1,4 glucan- glucohydrolase hay glucoamylase) Đặc tính : enzyme ngoại phân (exoenzyme) thủy phân polysaccharide từ đầu khơng khử để tạo glucose Glucoamylase có khả xúc tác thủy phân liên kết α-1,4 glucoside lẫn α-1,6 glucoside tách gốc glucose từ đầu không khử, thủy phân liên kết α-1,2 glucoside α-1,3 glucoside Glucoamylase có khả thủy phân hoàn toàn tinh bột, amylopectin, dextrin cuối, panose, isomaltose maltose tới glucose 11 Hình 7: Tác dụng amylase lên tinh bột 2.1.2 Sữa tươi nguyên liệu a Tính chất vật lý tươi Sữa chất lỏng đục Độ đục sữa chất béo, protein số chất khoáng sữa tạo nên Màu sắc sữa phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng βcarotene có chất béo sữa Sữa bị thường có màu từ trắng đến vàng nhạt Sữa gầy thường ngả màu xanh nhạt Sữa bị có mùi đặc trưng, có vị nhẹ có tính chất cho bảng Bảng 6: Một số tính chất vật lý sữa ngun liệu Đặc tính Tỷ trọng Điểm đơng đặc pH Độ acid tính độ Thorner oT Chỉ số khúc xạ 20oC Giá trị 1,029 -0,55oC 6,5 ÷ 6,8 16 ÷ 18 1,35 (Lê Thị Liên Thanh Lê Văn Hoàng, 2005) 12