Bước đầu nghiên cứu sử dụng cao protein trong sản xuất nước mắm công nghiệp

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CAO PROTEIN TRONG SẢN XUẤT NƯỚC MẮM CÔNG NGHIỆP ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ NẤU VÀ TỶ LỆ GIỮA CÁC NGUYÊN LIỆU CHÍNH TỚI CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM Hà Nội 12017 ii HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CAO PROTEIN TRONG SẢN XUẤT NƯỚC MẮM CÔNG NGHIỆP ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ NẤU VÀ TỶ LỆ GIỮA CÁC NGUYÊN LIỆU CHÍNH TỚI CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM.1.2. Mục đích yêu cầu1.2.1. Mục đíchNghiên cứu xác định được chế độ nấu cao đạm (thực vật) và tỷ lệ các thành phần nguyên liệu chính trong sản xuất nước mắm công nghiệp.1.2.2. Yêu cầu Xác định được chế độ nấu cao protein phù hợp trong quy trình sản xuất nước mắm công nghiệp. Xác định được ảnh hưởng của tỷ lệ giữa các nguyên liệu chính (cao protein, nước mắm cốt, muối) đến chất lượng nước mắm bán thành phẩm.

VẬT LIỆU - NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Vật liệu nghiên cứu

- Cao protein thủy phân từ thực vật được cung cấp bởi công ty ICFood Việt Nam với hàm lượng protein tổng số là 70%

- Nước mắm cốt được cung cấp bởi Công ty CPTP Thái Bình.

3.2 Thiết bị, dụng cụ và hóa chất

 Thiết bị và dụng cụ

- Máy khuấy từ, máy vortex

- Bình định mức dung tích 100ml.

- Ống đong dung tích 10, 100ml.

- Bình nón, dung tích 250ml.

- Cân phân tích độ chính xác 0,001 g.

- Cốc thủy tinh, dung tích 100ml.

- Acid sulfuric (H2SO4) đậm đặc và dung dịch 0,1N.

- Natri hydroxyt (NaOH), dung dịch 33% và dung dịch 0,1N.

- Magie oxyt (MgO), dung dịch 5%.

- Chỉ thị hỗn hợp: 200mg đỏ metyl và 100mg xanh metylen hòa tan trong 200ml ethanol (C2H5OH) 96%.

- Phenolphtalein, dung dịch 1% trong ethanol 60%.

Địa điểm và thời gian nghiên cứu

3.3.1 Địa điểm Đề tài được thực hiện tại:

- Phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ chế biến thực phẩm- Khoa Công nghệ thực phẩm- Học viện Nông nghiệp Việt Nam.

- Phòng thí nghiệm trung tâm Khoa học và Công nghệ thực phẩm- Học viện Nông nghiệp Việt Nam.

3.3.2 Thời gian Đề tài được thực hiện từ tháng 8/2016 đến 1/2017.

Nội dung nghiên cứu

- Ảnh hưởng của quá trình nấu đến tính chất của dịch cao protein.

- Tối ưu hóa tỷ lệ cao protein, muối và nước mắm cốt đến chất lượng nước mắm bán thành phẩm (chưa bổ sung phụ gia).

Phương pháp nghiên cứu

3.5.1.1 Ảnh hưởng của quá trình nấu đến tính chất của dịch cao protein

Thí nghiệm được thực hiện với tỷ lệ protein cao 7.5%, bao gồm 7 công thức và mỗi công thức được lặp lại 3 lần với 100 ml dịch Nhiệt độ khảo sát dao động từ 70°C đến 100°C, với bước nhảy 5°C Trong quá trình nấu, chúng tôi liên tục khuấy đảo và dừng lại khi nhiệt độ trung tâm đạt ngưỡng khảo sát Việc khuấy đảo không chỉ giúp hòa tan cao mà còn loại bỏ mùi không mong muốn trong dịch nấu Kết quả cho thấy, khi nấu cao protein, màu sắc dịch chuyển dần sang vàng nâu, cường độ màu phụ thuộc vào nhiệt độ nấu, ít bị ảnh hưởng bởi thời gian giữ nhiệt Do đó, quá trình nấu sẽ dừng lại khi nhiệt độ trung tâm đạt mức khảo sát.

- Các chỉ tiêu đánh giá:

+ Hàm lượng nitơ tổng số và protein thô, hàm lượng nitơ amoniac

+ Độ màu A420nm, pH, chất hòa tan.

+ Các tính chất cảm quan: màu sắc, mùi, vị và trạng thái của dịch nấu.

3.5.1.2 Ảnh hưởng của một số nguyên liệu chính đến chất lượng nước mắm bán thành phẩm

Trong thí nghiệm này, chúng tôi áp dụng chế độ nấu cao từ thí nghiệm 3.5.1.1 và tối ưu hóa ba loại nguyên liệu chính, dựa trên khảo sát từ thí nghiệm thăm dò, đồng thời xem xét yếu tố giá thành sản phẩm.

+ Tỷ lệ cao protein/nước: khoảng biến động 3-15%.

+ Nước mắm cốt/dịch cao protein: từ 5-15%.

+ Muối/dịch cao protein: từ 15-25%.

Thí nghiệm được thiết kế theo mô hình Box-Behnken, bao gồm 15 công thức và mỗi công thức sử dụng 100ml Các yếu tố được nghiên cứu trong thí nghiệm này là cao protein (X1), mắm cốt (X2) và muối (X3).

Bảng 3.1 Mô hình thực nghiệm Box-Behnken

CT Mã hóa Thông số thực

+ Chất lượng cảm quan: màu sắc, mùi, vị và trạng thái của nước mắm bán thành phẩm (chưa bổ sung phụ gia).

+ pH, độ màu A420 nm, chất hòa tan.

+ Hàm lượng nitơ tổng số và protein thô.

3.5.2.1 Phương pháp xác định hàm lượng nito tổng số và protein thô

Hàm lượng nito tổng số và protein thô được xác định theo TCVN 3705-90.

Vô cơ hóa mẫu bằng acid sulfuric đậm đặc giúp chuyển đổi nitơ trong mẫu thành amoni sulfat Sau đó, sử dụng kiềm đặc để đẩy amoniac ra khỏi amoni sulfat trong máy cất đạm, tạo ra amoni hydroxyt, và cuối cùng tiến hành định lượng bằng acid.

Sử dụng pipet để lấy chính xác 1ml nước mắm đã lọc và cho vào ống Kjeldahl, sau đó thêm 10ml acid sulfuric đặc để tiến hành vô cơ hóa Ngâm mẫu ít nhất 30 phút, có thể để qua đêm Đặt ống vào bếp điện trong tủ hốt và đun mẫu, đảm bảo chất lỏng không sủi phồng và không bắn lên cổ ống cho đến khi dịch vô cơ hóa trong ống trở nên trong suốt, không có màu vàng nhạt, và mặt trong ống hoàn toàn sạch Sau đó, ngừng đun và để nguội.

Trong quá trình đốt mẫu, nếu mẫu không đạt màu trắng, cần ngừng đốt và để nguội Sau đó, thêm 0.3-0.5 ml HClO4 vào và tiếp tục đun Nếu mẫu vẫn còn màu đen và dung dịch đã cạn, hãy để nguội, thêm khoảng 3 ml axit sunfuric đậm đặc và tiếp tục đun cho đến khi dung dịch đạt yêu cầu.

Để tiến hành thí nghiệm, lấy 25ml axit sulfuric 0.1N và 1-2 giọt chỉ thị hỗn hợp cho vào bình nón 250ml, đặt bình dưới ống sinh hàn của máy cất đạm Cẩn thận đổ dịch đã vô cơ hóa vào bình cất, rửa bình kjeldahl bằng nước cất cho đến khi hết phản ứng axit (kiểm tra bằng giấy pH) Thêm 1-2 giọt phenolphtalein 1% và dung dịch natrihydroxyd 33% cho đến khi dung dịch chuyển sang màu hồng, sau đó thêm một ít dung dịch kiềm Rửa sạch kiềm ở phễu bằng nước cất và khóa máy Cuối cùng, cho 1,5 – 2cm nước cất lên phễu để kiểm tra độ kín của máy, đồng thời ghi lại lượng nước cất đã sử dụng để chuẩn độ mẫu trắng.

Cho nước lạnh chảy qua ống sinh hàn và tiến hành chưng cất liên tục cho đến khi dung dịch trong bình sôi Hạ bình hứng để ống sinh hàn lên khỏi mặt nước, sau đó dùng bình tia rửa đầu ống sinh hàn và tiếp tục chưng cất thêm vài phút Cuối cùng, hứng nước chưng chảy ra từ đầu ống sinh hàn và kiểm tra bằng giấy đo pH, đảm bảo không có phản ứng kiềm là đạt yêu cầu.

Dùng natri hydroxyd 0.1N chuẩn độ lượng acid dư trong bình hứng cho đến khi dung dịch trong bình chuyển từ màu tím sang xanh lá mạ.

Tiến hành xác định với mẫu trắng tương tự như mẫu thử.

- Hàm lượng nitơ tổng số (X7) được tính bằng g/l theo công thức:

V1 – Thể tích dung dịch natri hydroxyd 0,1N tiêu tốn khi chuẩn độ mẫu trắng, tính bằng ml.

V2 – Thể tích dung dịch natri hydroxyd 0,1N tiêu tốn khi chuẩn độ mẫu thử, tính bằng ml.

0,0014 – Số g nitơ tương ứng với 1ml dung dịch natri – hydroxyd 0,1N.

1– Thể tích nước mắm lấy để xác định, tính bằng ml.

Hàm lượng nitơ trung bình trong protein của sản phẩm thủy sản là 16%, do đó, để tính hàm lượng protein thô trong mẫu thử, ta nhân hàm lượng nitơ tổng số với hệ số 6,25.

- Hàm lượng protein thô (X8) tính bằng phần trăm theo công thức:

X7 – Hàm lượng nitơ tổng số, tính bằng phần trăm

6,25 – Hệ số chuyển nitơ tổng số ra protein thô (100:16 = 6,25).

3.5.2.2 Phương pháp xác định hàm lượng nitơ amoniac

Hàm lượng nitơ amoniac được xác định theo TCVN 3706-90.

Sử dụng kiềm nhẹ để loại bỏ amoniac khỏi mẫu thử, sau đó tiến hành chưng cất vào dung dịch acid sulfuric Hàm lượng nitơ amoniac được xác định dựa trên lượng acid dư sau khi chuẩn độ bằng dung dịch natri hydroxyd 0,1N.

Để tiến hành phân tích mẫu, đầu tiên lấy chính xác 5ml mẫu thử cho vào bình định mức 100ml Tiếp theo, thêm nước cất đến khoảng 50ml và lắc đều trong 1 phút Sau đó, để yên trong 5 phút và lặp lại quá trình này 3 lần Cuối cùng, thêm nước cất cho đến vạch định mức, lắc đều và thực hiện lọc để thu được dung dịch cần thiết.

Lấy 20ml dung dịch acid sunfuric 0,1N cho vào bình nón 250ml, thêm 5 giọt chỉ thị hỗn hợp Đặt bình vào đầu dưới ống sinh hàn của máy cất đạm, đảm bảo đầu ống sinh hàn ngập hoàn toàn trong dung dịch.

Sử dụng pipet để lấy chính xác 50ml dịch lọc mẫu thử và cho vào bình cất của máy cất đạm Tiếp theo, thêm 5 giọt phenolphthalein 1% và cho dung dịch magie oxide 5% vào cho đến khi dung dịch trong bình chuyển sang màu hồng Sau đó, tráng phễu bằng nước cất để loại bỏ dung dịch magie oxide và khóa máy ngay lập tức để tránh mất amoniac, giữ lại một ít nước cất trong phễu Cuối cùng, đảm bảo có một lớp nước cất cao 1,5 cm trên phễu.

Để kiểm tra độ kín của máy, cần cho vào bình cất 2 cm nước cất và ghi lại toàn bộ lượng nước đã sử dụng Việc này giúp xác định lượng nước cất cần thiết khi chuẩn độ mẫu trắng.

Cho nước lạnh chảy qua ống sinh hàn và tiếp tục cất cho đến khi dung dịch trong bình sôi Hạ bình hứng và nâng ống sinh hàn lên khỏi mặt nước Sau đó, thu nước ngưng chảy ra từ đầu ống sinh hàn và kiểm tra bằng giấy pH; nếu không có phản ứng kiềm là đạt yêu cầu.

Dùng natri hydroxyde 0,1N chuẩn độ lượng axit dư trong bình hứng cho tới khi dung dịch chuyển từ màu tím sang xanh lá mạ.

Tiến hành xác định mẫu trắng với các bước tương tự như trên.

Hàm lượng nitơ amoniac (X9) tính bằng phần trăm, theo công thức:

V1 – Thể tích dung dịch natri hydroxyd 0,1N tiêu tốn khi chuẩn độ mẫu trắng, tính bằng ml.

V2 – Thể tích dung dịch natri hydroxyd 0,1N tiêu tốn khi chuẩn độ mẫu thử, tính bằng ml.

50 – Thể tích dịch lọc đã pha loãng lấy xác định, tính bằng ml.

20 – Độ pha loãng của nước mắm.