(Đồ án hcmute) nghiên cứu sản xuất bò viên có bổ sung thịt cá tra

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA VÀ THỰC PHẨM KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT BÒ VIÊN BỔ SUNG THỊT CÁ TRA GVHD: TS NGUYỄN VĂN NGUYỆN SVTH: NGUYỄN HỒNG GIANG MSSV: 11116019 SKL 0 8 Tp Hồ Chí Minh, tháng 7/2015 an TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP MÃ SỐ: 2015-11116019 NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT BÒ VIÊN BỔ SUNG THỊT CÁ TRA GVHD: TS NGUYỄN VĂN NGUYỆN SVTH: NGUYỄN HỒNG GIANG MSSV: 11116019 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 07/2015 an Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Văn Nguyện TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM NHIỆM VỤ KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Hồng Giang MSSV: 11116019 Ngành: Công nghệ thực phẩm Tên đồ án: Nghiên cứu sản xuất bị viên có bổ sung thịt cá tra Mã số đồ án: 2015-123456789 Nhiệm vụ đồ án: - Tổng quan tài liệu sản phẩm bò viên thịt bò, thịt cá tra nghiên cứu nước - Khảo sát ảnh hưởng sodium tripolyphosphate, muối cá đến chất lượng bị viên có bổ sung thịt cá tra - Tối ưu hố chế độ cơng nghệ, giải tốn tối ưu đưa thơng số trình tối ưu Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 17/1/2015 Ngày hoàn thành đồ án: 16/7/2015 Họ tên người hướng dẫn: TS Nguyễn Văn Nguyện Nội dung yêu cầu đồ án tốt nghiệp thông qua Trưởng Bộ môn Công nghệ Thực phẩm Tp.HCM, ngày 16 tháng năm 2015 Trưởng Bộ môn Người hướng dẫn ii an Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Văn Nguyện LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian thực đề tài tốt nghiệp mình, tơi nhận giúp đỡ tận tình quý thầy cô bạn bè Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến: - Ban giam hiệu Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh - Các chú, anh chị nhân viên Viện nghiên cứu nuôi trồng thuỷ sản - Công ty cổ phần đầu tư phát triển thương mại dịch vụ Đỉnh Phong – nơi cung cấp thiết bị ngun liệu thịt bị - Q thầy khoa Cơng nghệ hố học thực phẩm - Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh Đã tạo điều kiện tốt sở vật chất, trang thiết bị, dụng cụ, tài liệu nghiên cứu,… để tơi hồn thành tốt đề tài tốt nghiệp thời hạn Đặc biệt xin chân thành gửi lời cảm ơn đến: TS Nguyễn Văn Nguyện – Giáo viên hướng dẫn đồ án, nhiệt tình giúp đỡ, hướng dẫn tơi suốt q trình thực đề tài Mặc dù có nhiều cố gắng suốt q trình thực đồ án khơng tránh khỏi sai sót tơi mong nhận nhiều đóng góp q báu q thầy bạn bè để hồn thiện đề tài Một lần tơi xin chân thành cảm ơn! TP.HCM, ngày 15 tháng năm 2015 Sinh viên thực Nguyễn Hồng Giang iii an Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Văn Nguyện LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan tồn nội dung trình bày khóa luận tốt nghiệp riêng Tôi xin cam đoan nội dung tham khảo khóa luận tốt nghiệp trích dẫn xác đầy đủ theo qui định Ngày 15 tháng năm 2015 Ký tên Nguyễn Hồng Giang iv an Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Văn Nguyện MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .iii LỜI CAM ĐOAN iv DANH SÁCH BẢNG BIỂU vi DANH SÁCH HÌNH VẼ .vii TÓM TẮT viii MỞ ĐẦU ix CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan sản phẩm bò viên 1.2 Các nghiên cứu sản phẩm bò viên 1.3 Tổng quan nguyên liệu thịt bò 1.4 Tổng quan nguyên liệu cá tra 16 1.5 Tổng quan nguyên liệu phụ gia 23 CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 2.1 Nguyên liệu 29 2.2 Dụng cụ 29 2.3 Phương pháp nghiên cứu 29 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 35 3.1 Kết khảo sát thông số nguyên liệu tươi 35 3.2 Ảnh hưởng muối cá đến hiệu suất hấp (cooking yield) 36 3.3 Độ gập (Folding test) 38 3.4 Ảnh hưởng STPP muối đến cấu trúc sản phẩm 39 3.5 Tối ưu hóa chế độ cơng nghệ 42 3.6 Khảo sát thực nghiệm thông số tối ưu 43 3.7 Đề xuất quy trình sản xuất bị viên có bổ sung thịt cá tra 44 3.8 Tính tốn sơ giá thành sản phẩm 47 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO 49 PHỤ LỤC 52 v an Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Văn Nguyện DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Phân loại thịt bò Bảng 1.2: Thành phần dinh dưỡng 100g thịt bò (Williams 2007) Bảng 1.3: Thành phần khối lượng cá tra (Hương & Thu 2013) 17 Bảng 1.4: Thành phần khối số loài cá(Hương & Thu 2013) 17 Bảng 1.5: Thành phần dinh dưỡng 100g thịt cá tra 18 Bảng 1.6: Thành phần dinh dưỡng số loài cá 19 Bảng 2.1: Tỷ lệ nguyên liệu sử dụng cố định nghiên cứu 31 Bảng 2.2: Bảng mã hóa yếu tố 32 Bảng 2.3: Bố trí thí nghiệm theo Box-Behnken 32 Bảng 2.4: Quy định hạng phương pháp xác định độ uốn lát cắt 34 Bảng 2.5: Phương pháp đo cã tiêu hoá lý hoá học 34 Bảng 3.1: Các tiêu nguyên liệu tươi 35 Bảng 3.2: Điểm đánh giá độ gập 38 Bảng 3.3: Mơ hình quy hoạch thực nghiệm 42 Bảng 3.4: Nghiệm toán tối ưu 43 Bảng 3.5: Các tiêu đánh giá bị viên từ thơng số tối ưu cho 100g sản phẩm 43 Bảng 3.6: Điểm trung bình cảm quan người tiêu dùng 44 Bảng 3.7: Tỷ lệ thành phần bò viên có bổ sung thịt cá tra 45 Bảng 3.8: Sơ tính tốn giá thành sản phẩm 47 vi an Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Văn Nguyện DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1.1: Một số sản phẩm bò viên thị trường Hình 1.2: Quy trình sản xuất bò viên Hình 1.3: Máy xay thịt (mỡ) Hình 1.4: Máy xay lớp(a) lớp (b) Hình 1.5: Tủ hấp cấu tạo tủ hấp Hình 1.8: Cá tra 17 Hình 1.9: Cơng thức hố học STPP 23 Hình 1.10: Tinh thể muối 25 Hình 1.11: Tinh thể đường 25 Hình 1.12: Tinh thể bột 26 Hình 1.13: Củ hành tím 27 Hình 1.14: Tỏi 27 Hình 1.15: Hồ tiêu 28 Hình 2.1: Sơ đồ quy trình sản xuất bị viên 30 Hình 2.2: Sơ đồ mơ tả đối tượng cơng nghệ q trình sản xuất bị viên 32 Hình 3.1: Ngun liệu thịt cá tra tươi 35 Hình 3.2: Nguyên liệu thịt bò tươi 35 Hình 3.3: Ảnh hưởng muối cá đến hiệu suất hấp 36 Hình 3.4: Ảnh hưởng muối STPP đến hiệu suất hấp 36 Hình 3.5: Ảnh hưởng cá STPP đến hiệu suất hấp 37 Hình 3.7: Ảnh hưởng STPP muối đến độ liên kết sản phẩm 39 Hình 3.8: Ảnh hưởng STPP cá, muối cá đến độ liên kết 39 Hình 3.9:Ảnh hưởng STPP muối đến độ dai sản phẩm 40 Hình 3.10:Ảnh hưởng muối cá, STPP cá đến độ dai sản phẩm 40 Hình 3.11: Ảnh hưởng STPP muối đến độ cứng sản phẩm 40 Hình 3.12: Ảnh hưởng STPP cá, muối cá đến độ cứng sản phẩm 41 Hình 3.13: Quy trình cơng nghệ sản xuất bị viên có bổ sung thịt cá tra 46 vii an Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Văn Nguyện TÓM TẮT Nghiên cứu tạo sản phẩm bị viên có bổ sung thịt cá tra có chất lượng tốt cấu trúc Ứng dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm để tối ưu hoá hiệu suất hấp, độ dai, độ liên kết độ cứng Đồng thời, thông qua phương pháp thấy ảnh hưởng yếu tố sodium tripolyphosphate (STPP), muối cá đến chất lượng bò viên Kết cho thấy STPP muối có ảnh hưởng mạnh đến cấu trúc sản phẩm Bên cạnh đó, bị viên cho chất lượng tốt có thông số tối ưu sau: 0,5% STPP; 1,3% muối, 38% cá Chất lượng bò viên đạt protein 18,07%; lipid 3,77%; carbohydrate 5,07%; tro 2,47%; độ dai 191,03Nmm, độ cứng 42N; độ liên kết 0,64 viii an Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Văn Nguyện MỞ ĐẦU Thịt bò loại thịt giàu chất dinh dưỡng đặc biệt hàm lượng sắt thịt bị cao (1,8mg) Ngồi thịt bị cịn giàu loại vitamin nhóm B loại khoáng khác Mg (25mg), kẽm (4,6mg), canxi (4,5mg)… Trong đó, cá tra loại cá phổ biến nước ta, nhiều người tiêu dùng ưa thích ngồi nước Loại cá ni trồng với diện tích lớn, đặc biệt vùng đồng sông Cửu Long Thịt cá tra giàu chất dinh dưỡng, protein chiếm khoảng 17,8% cao so với số loài cá khác cá chép, cá tuyết…(Hương & Thu 2013) Hàm lượng béo cá tra thịt lại dễ tiêu hóa Ngày nay, thịt bị cá tra dùng làm nguyên liệu phổ biến để sản xuất thành loại thực phẩm đóng hộp hay đồ nguội khác xúc xích, chả, giị lụa… Trong đó, bị viên, cá viên hai sản phẩm ưa chuộng, ăn vặc u thích nhiều người Vì chúng tơi muốn kết hợp hai ngun liệu để tạo sản phẩm có giá trị dinh dưỡng mà giá thành lại thấp Chính lý đó, chúng tơi tiến hành thực đề tài “Nghiên cứu sản xuất bị viên có bổ sung thịt cá tra”  Mục tiêu đề tài - Tạo sản phẩm bị viên có bổ sung thịt cá tra đạt chất lượng tốt cấu trúc thành phần dinh dưỡng giá thành hợp lý  Nội dung đề tài - Đặc điểm chất lượng nguyên liệu: thịt bò, cá tra phụ gia sử dụng sản xuất bò viên - Khảo sát yểu tố ảnh hưởng đến cấu trúc bị viên - Tối ưu hóa quy trình cơng nghệ xây quy trình cơng nghệ - Đánh giá chất lượng sản phẩm  Đối tượng nghiên cứu - Bị viên có thêm cá tra - Các phụ gia: STPP, muối, cá  Pham vi giới hạn đề tài - Tiến hành nghiên cứu quy mơ phịng thí nghiệm có máy móc, thiết bị, sở vật chất sẵn có - Xây dựng quy trình cơng nghệ sản xuất đối tượng thịt bị thịt cá tra ix an Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Văn Nguyện Yilmaz, I & Demirci, M., 2010 Effect of different packaging methods and storage temperature on microbiological and physicochemical quality characteristics of meatball Food science and technology international = Ciencia y tecnología de los alimentos internacional, 16(3), pp.259–265 http://saomai.vs5.websiteviet.com/chi-tiet-tin-tuc/gia-tri-dinh-duong-cua-ca-tra-basa33.html https://vi.wikipedia.org/ http://vnpangasius.com.vn/ https://www.certifiedangusbeef.com/cuts/ 51 an Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Văn Nguyện PHỤ LỤC PHỤ LỤC PHƯƠNG PHÁP TPA (Texture Profile Analysis) Bản chất Ý tưởng phương pháp lượng mẫu thực phẩm tương đương với miếng cắn ép hai lần liên tiếp kết thu đường cong thể quan hệ lực thời gian Vài thuộc tính cấu trúc độ cứng, độ cố kết, độ nhớt, độ đàn hồi đánh giá từ đường cong Để phương pháp TPA giống trình nhai thực sự, ngườ ta bôi trơn vùng tiếp xúc mẫu thiết bị chất bôi trơn (dầu thực vật thô) sử dụng để bắt trước chuyển động miệng Phương pháp TPA Phương pháp TPA bao gồm hai chu kỳ: nén giảm nén Mẫu bị ép đến 90% Quan hệ lực/thời gian lực/biến dạng ghi lại chu kỳ nén giảm nén Hình 1: Biểu đồ mối tương quan lực thời gian 52 an Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Văn Nguyện Từ đường cong lực /thời gian, ta tìm nhiều thơng số cấu trúc khả gãy vỡ, độ cứng, tính dai, tính co giãn rút Phương pháp sử dụng để đo cấu trúc hầu hết loại thực phẩm lê, đào, thịt bò, bơ cheddar, hồ đào … + Độ cứng thực phầm xác định nén (hoặc cắn) chiều cao đỉnh lực, lực tối đa chu kỳ nén + Khả gãy vỡ: điểm nút gãy đặc biệt lần nén thứ (N) + Độ kết cấu tỉ số diện tích phần đường cong âm lần nén thứ hai lần nén thứ + Lực cắn (gumminess) lượng cần thiết nghiền mẫu thực phẩm bán rắn, tính thơng số tính độ cứng nhân với độ kết cấu Ưu điểm + Kết có độ tin cậy cao, xác + Là cầu nối với phương pháp cảm quan + Việc lặp lại thao tác nhiều lần giúp ta tính tốn đặc tính cấu trúc + Đa chức năng, có nhiều ứng dụng công nghiệp 53 an Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Văn Nguyện PHỤ LỤC PHIẾU HƯỚNG DẪN VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA PHƯƠNG PHÁP CẢM QUAN PHIẾU HƯỚNG DẪN Anh/chị nhận mẫu bị viên có thêm thịt cá tra Hãy nếm thử đánh giá mức độ ưa thích anh/chị tính chất mẫu (độ dai, độ giịn, màu sắc, mùi, vị, độ ưa thích chung) cách cho điểm thang Ghi nhận câu trả lời anh/chị vào phiếu đánh giá Lưu ý: Anh/chị cần vị nước lọc trước thử mẫu anh/chị thấy caafn thiết Cực kỳ ghét Khơng thích Rất thích Rất ghét khơng ghét Cực kỳ thích Ghét Hơi thích Hơi ghét Thích PHIẾU ĐÁNH GIÁ Ngày thử:………………………………………………………………………… Tuổi:…………………………………………………………………………………… Giới tính: Nam Nữ Lưu ý: Anh/chị đọc kỹ phiếu hướng dẫn trước đánh giá Mức độ ưa thích anh/chị tính chất mẫu: Màu sắc 9 9 Mùi Vị Độ dai Độ giòn Độ ưa thích chung Cám ơn anh/chị tham gia! 54 an Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Văn Nguyện PHỤ LỤC PHÂN TÍCH THỐNG KÊ CỦA CÁC YẾU TỐ ĐẾN HÀM MỤC TIÊU Bảng 1:Dữ liệu thí nghiệm dấu hiệu mơ hình hồi qui hiệu xuất hấp Nguồn Linear Quadratic Cross-product Total regress Lack of fit Các ảnh hưởng STPP Muối Cá Hiệu suất hấp ** * ** ** Kí hiệu: ** p≤0,01; * p≤0,05 Bảng 2: Dữ liệu thí nghiệm dấu hiệu mơ hình hồi qui cấu trúc sản phẩm Nguồn Linear Quadratic Cross-product Total regress Lack of fit Các ảnh hưởng STPP Muối Cá Độ liên kết ** * - Độ dai ** * - Độ cứng ** * - ** * - ** * - ** * - Kí hiệu: ** p≤0,01; * p≤0,05 55 an Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Văn Nguyện PHỤ LỤC CÁC SỐ LIỆU CHO BÀI TOÁN TỐI ƯU HOÁ Bảng 3: Các số liệu cho toán tối ưu STN Hiệu suất hấp Độ liên kết Độ dai Độ cứng 92,25 0,62 ± 0,015 155,22 ± 17,39 54,24 ± 11,41 97,36 0,64 ± 0,016 169,81 ± 50,44 58,14 ± 15,4 97,71 0,65 ± 0,004 170,23 ± 11,78 56,44 ± 6,7 98,7 0,64 ± 0,038 190,08 ± 27,85 57,86 ± 0,37 99,45 0,63 ± 0,033 157,73 ± 6,4 52,81 ± 4,04 96,18 0,63 ± 0,034 178,87 ± 27.48 61,72 ± 5,6 97,75 0,64 ± 0,013 161,4 ± 23,15 56,11 ± 5,13 97,35 0,66 ± 3,66 198,14 ± 16,54 61,87 ± 3,66 94,67 0,61 ± 0,017 133,49 ± 8,43 49,52 ± 2,48 10 93,09 0,61 ± 0,021 131,16 ± 6,14 48,19 ± 0,54 11 94,43 0,63 ± 0,01 162,47 ± 15,87 56,62 ± 5,57 12 93,5 0,64 ± 0,004 176,95 ± 15,92 55,42 ± 1,96 13 97,74 0,62 ±0,02 120,53 ± 0,83 47,82 ± 2,03 14 96,87 0,61 ± 0,013 122,77 ± 15,18 47,57 ± 8,78 15 95,56 0,64 ± 0,013 187,76 ± 15,18 57,44 ± 8,78 56 an Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Văn Nguyện Bảng 4: Số liệu hiệu suất hấp STN 10 11 12 13 14 15 G1 107,47 104,99 107,47 110,17 107,72 110,81 104,11 108,45 97,31 108,01 109,79 108,75 99,8 107,9 105,79 G2 99,14 102,22 105,01 108,74 107,13 106,58 101,77 105,58 92,12 100,55 103,67 101,68 97,54 104,52 101,09 57 an Hiệu suất 92,25 97,36 97,71 98,7 99,45 96,18 97,75 97,35 94,67 93,09 94,43 93,5 97,74 96,87 95,56 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Văn Nguyện PHỤ LỤC KẾT QUẢ PHÂN TÍCH ANOVA CỦA THÍ NGHIỆM ĐỘ GẬP BẰNG PHẦN MỀM R > summary(bvien) mau lan.1 : Min :2.00 : 1st Qu.:4.00 : Median :5.00 : Mean : 3rd Qu.:5.00 : Max :4.36 :5.00 (Other):45 >summary(AnovaModel.1) Df Sum Sq Mean Sq F value mau 14 39.28 2.806 Residuals 60 12.00 0.200 Pr(>F) 14.03 4.99e-14 *** Signif codes: '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' Simultaneous Tests for General Linear Hypotheses Multiple Comparisons of Means: Tukey Contrasts Fit: aov(formula = lan.1 ~ mau, data = bvien) Linear Hypotheses: Estimate Std Error t value Pr(>|t|) - == 3.872e-16 2.828e-01 0.000 1.0000 - == 4.000e-16 2.828e-01 0.000 1.0000 - == 2.000e-01 2.828e-01 0.707 1.0000 - == -8.000e-01 2.828e-01 -2.828 0.2599 - == -2.000e-01 2.828e-01 -0.707 1.0000 - == -2.000e-01 2.828e-01 -0.707 1.0000 - == 2.000e-01 2.828e-01 0.707 1.0000 - == -6.000e-01 2.828e-01 -2.121 0.7155 10 - == -2.200e+00 2.828e-01 -7.778