Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến chất lượng sản phẩm xúc xích chay có bổ sung bột vỏ ca cao

VŨ TRẦN KHÁNH LINH SVTH: NGƠ HỒNG HÀ LÊ HỒNG KIM NGÂNKHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ BẢO QUẢN ĐẾN CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM XÚC XÍCH CHAY CÓ BỔ SUNG BỘT VỎ CA CAO Trang 3 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ P

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

GVHD: TS VŨ TRẦN KHÁNH LINH SVTH: NGÔ HOÀNG HÀ

LÊ HOÀNG KIM NGÂN

KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ BẢO QUẢN ĐẾN CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM XÚC XÍCH CHAY

CÓ BỔ SUNG BỘT VỎ CA CAO

S K L 0 0 8 5 0 7

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên: Ngô Hoàng Hà 17116063

Lê Hoàng Kim Ngân 17116098

Ngành: Công nghệ Thực phẩm

1 Tên khóa luận: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến chất lượng sản phẩm xúc

xích chay có bổ sung bột vỏ ca cao

2 Nhiệm vụ của khóa luận:

Khảo sát ảnh hưởng của các nhiệt độ bảo quản (15℃ và 25℃) đến các chỉ tiêu hóa lý, mức độ oxy hóa lipid và protein và chỉ tiêu vi sinh của xúc xích chay có bổ sung bột vỏ

ca cao

3 Ngày giao nhiệm vụ khóa luận: 01/02/2021

4 Ngày hoàn thành khóa luận: 30/11/2021

5 Họ tên người hướng dẫn: TS Vũ Trần Khánh Linh

Phần hướng dẫn: Toàn bộ khóa luận

Nội dung và yêu cầu khóa luận tốt nghiệp đã được thông qua bởi

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên, nhóm chúng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Cô Vũ Trần Khánh Linh – Giảng viên của Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Công nghệ Hóa học và Thực phẩm, trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh, trong suốt quá trình thực hiện cô đã quan tâm, giúp đỡ và hướng dẫn tận tình để nhóm chúng tôi hoàn thành Luận văn tốt nghiệp một cách tốt nhất

Nhóm cũng xin chân thành cảm ơn Quý thầy cô trong khoa đã truyền đạt vốn kiến thức cần thiết của ngành học trong những năm qua, vì đó không chỉ là nền tảng cho quá trình nghiên cứu khóa luận mà còn là hành trang quý báu phục vụ cho công việc sau này, giúp chúng tôi bước vào đời một cách tự tin

Những tháng vừa qua là cơ hội cho chúng tôi tổng hợp và hệ thống hóa lại những kiến thức đã học, đồng thời kết hợp với thực tế để nâng cao kiến thức chuyên môn Trong quá trình thực hiện bài báo cáo tốt nghiệp, chúng tôi nhận thấy được rằng việc cọ sát thực tế là vô cùng quan trọng – giúp sinh viên củng cố nền tảng lý thuyết được học ở trường vững chắc hơn Trong quá trình làm báo cáo, nhóm tất nhiên không thể tránh khỏi những những khó khăn và sai sót Đồng thời, do trình độ lý luận còn hạn hẹp và chưa có nhiều kinh nghiệm trong nghiên cứu thực tế nên bài nghiên cứu chưa được hoàn hảo, nhóm rất mong nhận được sự thông cảm, góp ý và chỉ bảo của Quý thầy cô và các bạn

Một lần nữa, chúng tôi xin chân thành cảm ơn

TP.HCM, ngày 17 tháng 12 năm 2021

LỜI CAM ĐOAN

Chúng tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân chúng tôi Các kết quả nghiên cứu và các kết luận trong luận văn là trung thực, không sao chép bất kì công trình nghiên cứu nào Chúng tôi xin cam đoan các nội dung được tham khảo trong khóa luận tốt nghiệp đã được trích dẫn chính xác và đầy đủ theo quy định

Ngày tháng năm 2021

Ký tên

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN iLỜI CAM ĐOAN iiMỤC LỤC iiiDANH MỤC HÌNH viDANH MỤC BẢNG BIỂU viiiDANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ixTÓM TẮT KHÓA LUẬN xCHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 11.1 Đặt vấn đề 11.2 Mục tiêu đề tài 31.3 Nội dung nghiên cứu 31.4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 31.5 Đối tượng nghiên cứu 4CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 52.1 Tổng quan về bột vỏ ca cao 52.1.1 Giới thiệu về quả ca cao 52.1.2 Thành phần hóa học có trong bột vỏ ca cao 62.1.3 Ứng dụng của VCC trong thực phẩm 62.2 Tổng quan về xúc xích chay 72.2.1 Giới thiệu 72.2.2 Nguyên liệu được sử dụng trong sản xuất xúc xích chay 9

a Đậu hũ và protein đậu nành 9

2.4.3 Biến đổi hóa sinh 162.4.4 Biến đổi sinh học 172.5 Các phương pháp bảo quản xúc xích chay 172.5.1 Phương pháp sử dụng phụ gia để bảo quản 172.5.2 Phương pháp bảo quản bằng nhiệt độ 19CHƯƠNG 3: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 203.1 Nguyên liệu và hóa chất 203.1.1 Bột vỏ cacao 20

a Quy trình sản xuất bột VCC 20

b Thuyết minh quy trình 213.1.2 Đậu hũ 213.1.3 Các nguyên liệu khác 223.1.4 Hóa chất 223.2 Quy trình chế biến xúc xích chay sử dụng trong nghiên cứu 223.2.1 Sơ đồ quy trình công nghệ 223.2.2 Thuyết minh quy trình 23

và protein của xúc xích chay 283.3.3 Thí nghiệm 3: Đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến chỉ tiêu vi sinh của xúc xích chay 283.4 Các phương pháp phân tích 293.4.1 Phương pháp phân tích kết cấu 293.4.2 Phương pháp đo màu 303.4.3 Phương pháp xác định độ ẩm 30

3.4.4 Phương pháp xác định khả năng giữ nước 313.4.5 Phương pháp xác định hoạt độ nước 323.4.6 Phương pháp xác định giá trị pH 323.4.7 Phương pháp xác định hàm lượng polyphenol 323.4.8 Phương pháp xác định giá trị peroxide 353.4.9 Phương pháp xác định chỉ số TBARS 363.4.10 Phương pháp xác định hàm lượng carbonyl protein bằng phương pháp phương pháp 2,4-dinitrophenylhydrazine (DNPH) 373.4.11 Phương pháp xác định hàm lượng sulfhydryl sử dụng 5,5'-dithiobis (acid 2-

nitrobenzoic) (DTNB) 383.4.12 Phương pháp xác định chỉ tiêu vi sinh vật 393.5 Phương pháp xử lý số liệu thống kê 40CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 414.1 Đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến chỉ tiêu hóa lý của xúc xích chay 414.1.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến kết cấu 414.1.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến màu sắc 474.1.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến độ ẩm 524.1.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến khả năng giữ nước 544.1.5 Ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến hoạt độ nước 564.1.6 Ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến giá trị pH 584.4.7 Ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến hàm lượng polyphenol 604.2 Thí nghiệm 2: Đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến mức độ oxy hóa lipid và protein của xúc xích chay 624.2.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến giá trị peroxide 624.2.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến chỉ số TBARS 644.2.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến hàm lượng carbonyl protein 664.2.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến hàm lượng sulfhydryl 684.3 Thí nghiệm 3: Đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến chỉ tiêu vi sinh của xúc xích chay 704.3.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến tổng vi sinh vật hiếu khí 704.3.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến số lượng nấm men, nấm mốc 73CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 755.1 Kết luận 755.2 Kiến nghị 75TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1: Quả ca cao 5Hình 2.2: Các sản phẩm chay phổ biến trên thị trường 8Hình 2.3: Các sản phẩm xúc xích chay phổ biến trên thị trường 9Hình 2.4: Cấu trúc của nhiều loại carrageenan khác nhau (Đàm Sao Mai và cộng sự, 2010) 12Hình 2.5: Cấu trúc hóa học của STPP (Theo Tan và cộng sự, 2016) 13Hình 2.6: Hình phóng to thành phần nguyên liệu có trong sản phẩm xúc xích chay Heck Food 18Hình 3.1: Sơ đồ quy trình chế biến bột VCC (Rachmat và cộng sự, 2008) 20Hình 3.2: Bột VCC 21Hình 3.3: Đậu hũ 21Hình 3.4: Sơ đồ quy trình sản xuất xúc xích chay (Stephan và cộng sự, 2018; Bùi và Nguyễn, 2020) 23Hình 3.5: Dụng cụ nhồi nhân xúc xích 26Hình 3.6: Thiết bị đo kết cấu Brookfield CT3, Mỹ 29Hình 3.7: Đồ thị biểu diễn đường chuẩn acid gallic 34Hình 4.1: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi đặc tính độ cứng có trong xúc xích chay các mẫu S0, S10, SS ở (a) nhiệt độ 25℃ và (b) nhiệt độ 15℃ 41Hình 4.2: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi đặc tính độ cố kết có trong xúc xích chay các mẫu S0, S10, SS ở (a) nhiệt độ 25℃ và (b) nhiệt độ 15℃ 42Hình 4.3: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi đặc tính độ bám dính có trong xúc xích chay các mẫu S0, S10, SS ở (a) nhiệt độ 25℃ và (b) nhiệt độ 15℃ 43Hình 4.4: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi đặc tính độ đàn hồi có trong xúc xích chay các mẫu S0, S10, SS ở (a) nhiệt độ 25℃ và (b) nhiệt độ 15℃ 44Hình 4.5: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi đặc tính độ dai có trong xúc xích chay các mẫu S0, S10, SS ở (a) nhiệt độ 25℃ và (b) nhiệt độ 15℃ 45Hình 4.6: Màu sắc của ba mẫu xúc xích chay theo thứ tự từ trái sang phải (a) mẫu S0 (b) mẫu S10 và (c) mẫu SS 47Hình 4.7: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi giá trị L* có trong xúc xích chay các mẫu S0, S10, SS

ở (a) nhiệt độ 25℃ và (b) nhiệt độ 15℃ 48Hình 4.8: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi giá trị a* có trong xúc xích chay các mẫu S0, S10, SS ở (a) nhiệt độ 25℃ và (b) nhiệt độ 15℃ 49Hình 4.9: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi giá trị b* có trong xúc xích chay các mẫu S0, S10, SS ở (a) nhiệt độ 25℃ và (b) nhiệt độ 15℃ 50Hình 4.10: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi độ ẩm có trong xúc xích chay các mẫu S0, S10, SS ở (a) nhiệt độ 25℃ và (b) nhiệt độ 15℃ 53

Hình 4.11: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi khả năng giữ nước có trong xúc xích chay các mẫu

S0, S10, SS ở (a) nhiệt độ 25℃ và (b) nhiệt độ 15℃ 55Hình 4.12: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hoạt độ nước có trong xúc xích chay các mẫu S0, S10,

SS ở (a) nhiệt độ 25℃ và (b) nhiệt độ 15℃ 57Hình 4.13: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi giá trị pH có trong xúc xích chay các mẫu S0, S10, SS

ở (a) nhiệt độ 25℃ và (b) nhiệt độ 15℃ 59

Hình 4.14: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng polyphenol có trong xúc xích chay các mẫu S0, S10, SS ở (a) nhiệt độ 25℃ và (b) nhiệt độ 15℃ 61

Hình 4.15: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi giá trị peroxide có trong xúc xích chay các mẫu S0,

S10, SS ở (a) nhiệt độ 25℃ và (b) nhiệt độ 15℃ 63Hình 4.16: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi chỉ số TBARS có trong xúc xích chay các mẫu S0, S10, SS ở (a) nhiệt độ 25℃ và (b) nhiệt độ 15℃ 65

Hình 4.17: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng carbonyl có trong xúc xích chay các mẫu

S0, S10, SS ở (a) nhiệt độ 25℃ và (b) nhiệt độ 15℃ 67

Hình 4.18: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng sulfhydryl có trong xúc xích chay các mẫu

S0, S10, SS ở (a) nhiệt độ 25℃ và (b) nhiệt độ 15℃ 69

Hình 4.19: Đồ thị biểu diễn sự thay tổng số vi sinh vật hiếu khí có trong xúc xích chay các

mẫu S0, S10, SS ở (a) nhiệt độ 25℃ và (b) nhiệt độ 15℃ 71

Hình 4.20: Đồ thị biểu diễn sự thay tổng số nấm men, nấm mốc có trong xúc xích chay các

mẫu S0, S10, SS ở (a) nhiệt độ 25℃ và (b) nhiệt độ 15℃ 73

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1: Thành phần hóa học của bột VCC (Vriesmann, 2011) 6Bảng 3.1: Các nguyên liệu khác dùng trong nghiên cứu 22Bảng 3.2: Thành phần nguyên liệu chế biến xúc xích chay sử dụng trong nghiên cứu 24Bảng 3.3: Nồng độ của dãy gallic acid chuẩn theo TCVN 9745-1:2013 33

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

DTNB 5,5’-dithiobis (2-nitrobenzoic acid)

TBARS Thiobarbituric acid reactive substances

TÓM TẮT KHÓA LUẬN

Dựa theo nghiên cứu Luận văn Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP Hồ Chí Minh của Bùi Trần Hoàng Anh và Nguyễn Võ Thành Thiên (2020) về đánh giá ảnh hưởng của bột vỏ ca cao (VCC) đến chất lượng xúc xích chay, sản phẩm xúc xích chay thay thế đậu hũ bằng bột VCC với tỉ lệ 10% có mức độ ưa thích cao và giữ được các tính chất dinh dưỡng cũng như cấu trúc khi so sánh với mẫu xúc xích chay không thay thế Vì vậy, nhóm nghiên cứu tiến hành khảo sát bảo quản ba mẫu: xúc xích chay không bổ sung bột VCC (S0), xúc xích chay thay thế đậu

hũ bằng bột VCC với tỉ lệ 10% (S10) và xúc xích chay có bổ sung phụ gia sodium sulfate (SS) ở các khoảng nhiệt độ 15℃ và 25℃ để đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản cũng như hiệu quả của việc bổ sung bột VCC đến chất lượng của sản phẩm Trong nghiên cứu này, xúc xích chay được hấp chín, làm nguội, bao gói bằng túi zip nhựa và được bảo quản ở nhiệt

độ 15℃ và 25℃ Mẫu được thu nhận sau mỗi 12 giờ ở nhiệt độ 25℃ và mỗi 24 giờ ở nhiệt

độ 15℃ để phân tích các chỉ tiêu hóa lý, mức độ oxy hóa lipid và protein và chỉ tiêu vi sinh Kết quả nghiên cứu cho thấy, việc bổ sung bột VCC giúp chất lượng của xúc xích chay trong quá trình bảo quản ít bị suy giảm hơn so với xúc xích không bổ sung bột VCC Bên cạnh đó, hàm lượng carbonyl có tốc độ tăng chậm hơn mẫu xúc xích có bổ sung phụ gia sodium sulfate

và hàm lượng sulfhydryl có sự suy giảm chậm hơn trong suốt quá trình bảo quản ở nhiệt độ 15℃ Điều này cho thấy hiệu quả của việc bổ sung bột VCC so sánh với việc bổ sung phụ gia thực phẩm đến chất lượng sản phẩm trong quá trình bảo quản Ngoài ra, khi bảo quản ở nhiệt

độ 15℃, chất lượng của sản phẩm sẽ có sự suy giảm ít hơn so với bảo quản ở nhiệt độ 25℃ Điều này chứng minh rằng nhiệt độ bảo quản có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm xúc xích chay trong quá trình bảo quản Sản phẩm xúc xích chay có bổ sung bột VCC vẫn duy trì được chất lượng trong 1 ngày bảo quản ở nhiệt độ 25℃ và 2 ngày ở nhiệt độ 15℃

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

Từ xưa đến nay, thịt động vật luôn là nguồn cung cấp protein chính cho con người Tuy nhiên, việc tiêu thụ quá nhiều thịt đỏ, đặc biệt là các loại thịt đã qua chế biến như xúc xích, thịt xông khói, thịt lên men và thịt ướp muối với hàm lượng trên 100 g/ngày làm tăng nguy cơ mắc các bệnh mãn tính như béo phì, tiểu đường loại 2, bệnh tim mạch và các bệnh ung thư (Klurfeld, 2015; Kouvari và cộng sự, 2016) Nguyên nhân chủ yếu là do hàm lượng chất béo bão hòa và cholesterol có trong thịt đỏ cao, gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người (Majzoobi và cộng sự, 2017) Để hạn chế những tác dụng không mong muốn khi sử dụng quá nhiều sản phẩm từ thịt đỏ, ngành công nghiệp thực phẩm đã phát triển các sản phẩm sử dụng nguồn protein thực vật thay thế cho nguồn protein động vật, còn gọi là thực phẩm chay

Thực phẩm chay là thực phẩm có nguồn gốc từ thực vật bao gồm các loại trái cây, rau củ, các loại hạt, ngũ cốc và đậu (North và cộng sự, 2021; Dyett và cộng sự, 2013) Các loại thực phẩm có nguồn gốc từ động vật kể cả phụ gia, chất hỗ trợ chế biến không được gọi là thực phẩm chay Tuy nhiên, tùy thuộc vào từng quốc gia mà các nguyên liệu như trứng, sữa và mật ong vẫn được xem là thực phẩm chay (Dagnelie và Mariotti, 2017) Thực phẩm chay mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe như giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch, ung thư vì có chứa nhiều chất xơ, acid folic, vitamin C, E, kali, magie và chất béo không bão hòa (Davey và cộng sự, 2003; Craig, 2009) Những năm gần đây, ngày càng có nhiều người theo chế độ ăn chay dẫn đến nhu cầu của con người về thực phẩm chay dần tăng lên Một cuộc khảo sát được thực hiện tại Hoa Kỳ từ năm 2014 đến năm 2018 ước tính rằng có khoảng 6.6% người từ 18 tuổi trở lên theo chế độ ăn chay, trong đó có 1.2% người theo chế độ ăn thuần chay (Gehring và cộng sự, 2020) Số lượng người ăn chay dần nhiều hơn dẫn đến thị trường sản phẩm chay ngày một phát triển và đa dạng hơn với nhiều loại sản phẩm như thịt viên chay, chả giò chay, chạo tôm chay và xúc xích chay Khác với xúc xích thịt, thành phần có trong xúc xích chay bao gồm nguồn protein thực vật như đậu nành, nấm, các loại rau củ như ngô, khoai tây, hành, tỏi, thảo mộc, gia vị và các chất phụ gia khác (Pernu và cộng sự, 2020) Tuy nhiên, khi thay thế nguồn protein động vật bằng protein thực vật, kết cấu và các đặc tính cảm quan của sản phẩm chay thường bị ảnh

hưởng Do đó, nhằm cải thiện chất lượng cũng như cảm quan cho các sản phẩm chay, các nhà sản xuất đã bổ sung thêm các dẫn xuất từ đậu nành và các hydrocolloids như kappa-carrageenan, xanthan gum và konjac mannan vào sản phẩm (Park và cộng sự, 2008; Singh

và cộng sự, 2008) Bên cạnh việc cải thiện kết cấu và cảm quan cho sản phẩm chay, vấn đề

sử dụng phụ gia để bảo quản sản phẩm chay cũng được nhiều nhà sản xuất quan tâm Hiện nay, đối với dòng sản phẩm chay, Ủy ban chuyên gia về phụ gia thực phẩm của Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc (JECFA) vẫn chưa đưa ra danh sách cụ thể về việc sử dụng chất bảo quản cho dòng sản phẩm này Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu

bổ sung các chiết xuất từ thực vật nhằm ức chế quá trình oxy hóa lipid và protein cho thực phẩm cũng như để thay thế chất bảo quản, giúp kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm Điển hình là các chiết xuất như chiết xuất vỏ lựu (Kanatt và cộng sự, 2010; Naveena và

cộng sự, 2008), hương thảo (Lund và cộng sự, 2007), Nitraria retusa (Mariem và cộng sự,

2014), vỏ khoai tây (Kanatt và cộng sự, 2005), catechin từ trà (Mitsumoto và cộng sự, 2005; Tang và cộng sự, 2001), chiết xuất polyphenol từ vỏ ca cao (Hernández-Hernández

và cộng sự, 2019) Vỏ ca cao (VCC) là sản phẩm phụ của quá trình sản xuất ca cao và được coi là chất thải Hiện nay, sự gia tăng trong sản xuất và chế biến hạt ca cao đã làm cho lượng chất thải ngày càng tăng, dẫn đến hàng triệu tấn vỏ quả ca cao bị thải bỏ đến thối rữa trên các đồn điền ca cao, gây ra các vấn đề về môi trường (Vriesmann và cộng sự, 2011) VCC có giá trị dinh dưỡng cao với sự hiện diện của nhiều hợp chất sinh học như hợp chất phenolic, chất xơ, theobromine và protein (Okiyama và cộng sự, 2017; Adamafio, 2013) Do đó, đã có nhiều nghiên cứu nhằm tận dụng VCC trong sản xuất thực phẩm như

sử dụng VCC làm thức ăn cho động vật (Adamafio, 2013), bổ sung chiết xuất polyphenol

từ VCC nhằm cải thiện độ ổn định của dầu đậu nành (Manzano và cộng sự, 2017), bổ sung chiết xuất polyphenol từ VCC vào mứt làm từ dầu ô liu để ngăn chúng bị ôi thiu (Hernández-Hernández và cộng sự, 2019) Gần đây nhất, Bùi và Nguyễn (2020) đã nghiên cứu thành công và cho ra đời dòng sản phẩm xúc xích chay có bổ sung bột VCC nhằm bổ sung thêm chất xơ có trong bột VCC cũng như giúp cho xúc xích chay có thêm nhiều dinh dưỡng hơn Đồng thời, trong VCC còn chứa chất có hoạt tính sinh học như polyphenol, có thể giúp tăng thời gian bảo quản cho sản phẩm Bùi và Nguyễn (2020) đã tiến hành khảo sát ảnh hưởng của bột VCC đến thành phần dinh dưỡng, tính chất cơ lý và màu sắc của xúc xích khi thay thế đậu hũ bằng bột VCC với tỉ lệ 5%, 10% và 15% Kết quả cho thấy, khi thay thế đậu hũ bằng bột VCC với tỉ lệ 10%, sản phẩm vẫn giữ được giá trị dinh dưỡng và

kết cấu so với mẫu xúc xích chay không thay thế Tuy nhiên, ở nghiên cứu này, vấn đề bảo quản xúc xích chay có bổ sung bột VCC vẫn chưa được thực hiện Do đó, chúng tôi tiến hành khảo sát quá trình bảo quản xúc xích chay khi thay thế 10% đậu hũ bằng bột VCC ở các khoảng nhiệt độ 15℃ và 25℃ và so sánh với mẫu có sử dụng và không sử dụng phụ gia để khảo sát chất lượng cũng như thời gian bảo quản đối với sản phẩm xúc xích chay có

bổ sung bột VCC

1.2 Mục tiêu đề tài

Đề tài: “Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến chất lượng sản phẩm xúc xích chay có bổ sung bột vỏ ca cao” được thực hiện nhằm mục tiêu khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản khác nhau đến chất lượng sản phẩm xúc xích chay thay thế đậu hũ bằng bột VCC với tỉ lệ 10% Từ đó đề xuất ra điều kiện bảo quản tối ưu và đưa ra khuyến nghị bảo quản sản phẩm

1.3 Nội dung nghiên cứu

Sản phẩm xúc xích chay thay thế 10% đậu hũ bằng bột VCC được tiến hành bảo quản ở các nhiệt độ 15℃ và 25℃ và khảo sát các chỉ tiêu chất lượng sau:

− Các chỉ tiêu hóa lý gồm: kết cấu, màu sắc, độ ẩm, khả năng giữ nước, hoạt độ nước, giá trị pH, hàm lượng polyphenol

− Mức độ oxy hóa lipd và protein gồm: giá trị peroxide, chỉ số thiobarbituric acid reactive substances (TBARS), hàm lượng carbonyl protein và hàm lượng sulfhydryl

− Các chỉ tiêu vi sinh gồm: tổng vi sinh vật hiếu khí, nấm men và nấm mốc

1.4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

1.5 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu bao gồm mẫu xúc xích không thay thế (S0), mẫu xúc xích thay thế đậu hũ bằng bột VCC với tỉ lệ 10% (S10) và mẫu xúc xích không thay thế bột VCC có bổ sung phụ gia bảo quản thực phẩm sodium sulfite (SS)

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN

2.1 Tổng quan về bột vỏ ca cao

2.1.1 Giới thiệu về quả ca cao

Ca cao (Theobroma cacao L.) là tên gọi theo quả của cây ca cao Hạt của chúng

thường được gọi là hạt ca cao, bao gồm một lớp vỏ bên ngoài hoặc bao quanh hai lá mầm

và một mầm nhỏ

Hình 2.1: Quả ca cao

Hạt ca cao chiếm từ 25 − 30% trọng lượng toàn bộ quả, còn lại là vỏ quả ca cao chiếm từ 70 − 75% (Cruz và cộng sự, 2012) Quả ca cao là thực phẩm được tiêu thụ ở nhiều nơi trên thế giới và là nguyên liệu chính trong sản xuất sô cô la (Aprotosoaie và cộng

sự, 2015) Tùy vào kiểu gen, nguồn gốc địa lý cũng như điều kiện sinh trưởng, xử lý sau thu hoạch mà chất lượng và hương vị của ca cao khác nhau (Kongor và cộng sự, 2016) Các quốc gia đóng góp gần 90% tổng sản lượng sản xuất ca cao của thế giới là Côte d’Ivoire, Ghana, Indonesia, Nigeria, Ecuador, Cameroon và Brazil (ICCO, 2019) Theo Tổ chức Ca cao Quốc tế, sản lượng hạt ca cao trên thế giới đạt 4.4 triệu tấn trong niên vụ 2013

− 2014 và tăng lên khoảng 4.7 triệu tấn trong niên vụ 2016 – 2017 (ICCO, 2016, 2019) Sự gia tăng trong sản xuất và chế biến hạt ca cao đã làm cho lượng chất thải ngày càng tăng, dẫn đến hàng triệu tấn vỏ quả ca cao bị thải bỏ mỗi năm Chúng thường bị bỏ đến thối rữa trên các đồn điền ca cao gây ô nhiễm môi trường (Vriesmann và cộng sự, 2011) Vì vậy, nhằm khắc phục các vấn đề liên quan đến môi trường cũng như giảm thiểu chi phí sản xuất, các nhà khoa học đã có nhiều nghiên cứu đề xuất sử dụng các sản phẩm phụ này trong ngành công nghiệp thực phẩm như làm nguyên liệu trong sản xuất thức ăn cho gia súc (Aregheore, 2002), chất chống oxy hóa thực phẩm (Aziza và cộng sự, 1999) Các

nghiên cứu về khả năng hoạt động như là phụ gia thực phẩm (chất chống oxy hóa tự nhiên) của VCC hoặc chất bổ sung thêm giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm cũng dần thu hút được nhiều sự quan tâm (Murthy và Naidu, 2012)

2.1.2 Thành phần hóa học có trong bột vỏ ca cao

Thành phần hóa học có trong bột VCC được thể hiện ở Bảng 2.1

Bảng 2.1: Thành phần hóa học của bột VCC (Vriesmann, 2011)

2.1.3 Ứng dụng của VCC trong thực phẩm

VCC có thể được sử dụng để thay thế phụ gia thực phẩm hoặc các loại thực phẩm khác vì chúng chứa một hàm lượng lớn chất xơ hòa tan và các hợp chất phenolic có đặc tính chống oxy hóa cao (Okiyama và cộng sự, 2017) Do đó, nhằm tận dụng các thành phần dinh dưỡng có trong VCC như chất xơ, Martínez-Cervera và cộng sự (2011) đã nghiên cứu tác dụng của việc thay thế chất béo trong bánh muffin sô cô la bằng chất xơ trong VCC Kết quả cho thấy, chất xơ trong VCC là một lựa chọn tốt để thay thế dầu ăn

trong công thức bánh muffin sô-cô-la Ưu điểm chính của việc bổ sung chất xơ trong VCC

là mang lại độ ẩm cao hơn, kết cấu mềm hơn và dễ vỡ vụn hơn cho bánh Collar và cộng

sự (2009) cũng đã nghiên cứu tác dụng của việc bổ sung chất xơ hòa tan từ VCC trong quá trình chuẩn bị và bảo quản bánh mì tươi Kết quả cho thấy, việc bổ sung các chất xơ hòa tan từ VCC với hàm lượng 6% vào bánh mì sẽ giúp bánh giàu chất xơ và thời gian bảo quản được kéo dài hơn

Bên cạnh chất xơ, các hợp chất phenolic có trong VCC cũng đang thu hút sự quan tâm của nhiều nhà nghiên cứu do tác dụng chống oxy hóa của chúng Các hợp chất phenolic chính được tìm thấy trong ca cao là flavanol, bao gồm catechin, epicatechin và procyanidins (Miller và cộng sự, 2006; Payne và cộng sự, 2010) Ismail và Yee (2006) đã

so sánh khả năng chống oxy hóa lipid giữa chiết xuất từ VCC và chất chống oxy hóa tổng hợp (BHT và β-tocopherol) trên thịt bò chín được bảo quản ở nhiệt độ 4℃ trong vòng 14 ngày Kết quả cho thấy, mức độ oxy hóa lipid trong thịt bò chín được giảm đáng kể khi bổ sung chiết xuất từ VCC so với các chất chống oxy hóa tổng hợp Từ đây có thể suy ra rằng, các hợp chất phenolic có trong chiết xuất từ VCC có thể làm giảm quá trình oxy hóa lipid của thịt bò chín trong quá trình bảo quản Ngoài ra, Aladedunye (2014) cũng đã đề xuất sử dụng các hợp chất phenolic có trong VCC để thay thế các chất chống oxy hóa tổng hợp như butylated hydroxytoluene (BHT), butylated hydroxyanisole (BHA) và tertbutyl hydroquinone (TBHQ) có trong dầu nhằm làm chậm quá trình oxy hóa khi chiên cũng như trong quá trình bảo quản

2.2 Tổng quan về xúc xích chay

2.2.1 Giới thiệu

Những năm gần đây, người dân ở một số quốc gia phát triển đã dần giảm lượng thịt trong bữa ăn và chuyển sang tiêu thụ các thực phẩm chay Trong khoảng thời gian từ 2012 đến 2016, chỉ tính riêng ở Đông Nam Á, số lượng người bắt đầu ăn chay đã tăng đến 140%

và sự ra đời của các sản phẩm thuần chay tăng 440% Trong mục Google Xu hướng tại Hàn Quốc, sự quan tâm đến từ khoá “thuần chay” đã tăng gấp 7 lần từ năm 2014 đến năm

2019 Ở Thành phố Hồ Chí Minh, số lượng các nhà hàng chay ngày càng nhiều phản ánh thực tế ngày càng nhiều người Việt theo chế độ ăn chay (Ngô và cộng sự, 2021) Vì vậy, thực phẩm chay là mặt hàng không còn xa lạ với người dân ở Việt Nam Các thực phẩm chay hiện có trên thị trường rất đa dạng với nhiều loại sản phẩm khác nhau và được sản

xuất bằng nhiều công nghệ chế biến khác nhau từ thực phẩm đóng hộp, lạnh đông đến các loại thực phẩm có thể ăn liền Hiện nay, đã có nhiều công ty sản xuất thực phẩm chay trên khắp cả nước như Công ty TNHH Sản xuất và Kinh doanh Thực phẩm chay Âu Lạc, Công

ty TNHH Sản xuất và Kinh doanh Thực phẩm chay Tuệ Toàn với các mặt hàng phong phú như chả cá chay, cá viên chay, bò lát chay, chạo tôm chay, xúc xích chay Theo Grand View Research, thị trường thực phẩm thuần chay toàn cầu được định giá 14.2 tỷ đô la vào năm 2018 và dự kiến sẽ tăng lên 24 tỷ đô la vào năm 2025, cho thấy tốc độ tăng trưởng trung bình là 9.6% hàng năm Điều này chứng tỏ rằng thực phẩm chay đang giữ một vai trò quan trọng và có rất nhiều cơ hội để phát triển hơn nữa ở thị trường thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng (Lohr, 2001; Padel và Foster, 2005; Siderer và cộng sự, 2005)

Hình 2.2: Các sản phẩm chay phổ biến trên thị trường

Thành phần nguyên liệu chính có trong các sản phẩm chay gồm đậu nành, nấm, các loại đậu, hạt, các loại rau củ, các loại phụ gia và gia vị (Asgar, 2010) Hầu hết các sản phẩm chay đều được chế biến nhằm đạt cấu trúc, mùi vị và cảm quan tương tự như các sản phẩm có nguồn gốc từ động vật Do đó, để đảm bảo chất lượng các sản phẩm chay có sự tương đồng với các sản phẩm làm từ thịt, các nhà sản xuất đã bổ sung thêm các loại phụ gia để ổn định cấu trúc như carrageenan, xanthan gum và konjac mannan vào sản phẩm (Park và cộng sự, 2008; Singh và cộng sự, 2008) Ngoài ra, sản phẩm chay còn được bổ sung các loại phụ gia khác như gluten, tinh bột, sodium tripolyphosphate (STPP) nhằm ổn định, tạo độ dai cho sản phẩm chay nhờ việc kết dính các thành phần nguyên liệu có trong sản phẩm lại với nhau (Chiang và cộng sự, 2019) Protein thực vật như đậu nành được bổ sung vào các sản chay giúp hỗ trợ sự hình thành và ổn định hệ nhũ tương của sản phẩm (Riaz, 2001)

Trong số các sản phẩm chay hiện có trên thị trường, xúc xích chay là sản phẩm được nhiều người ưa chuộng nhờ sự tiện lợi, hợp khẩu vị cả người lớn lẫn trẻ nhỏ Xúc

xích chay là sản phẩm xúc xích có màu sắc và hương vị gần giống với xúc xích thịt Tuy nhiên, thành phần và nguyên liệu có trong xúc xích chay không giống như xúc xích thịt truyền thống, phần vỏ không được làm từ ruột động vật, mà được thay thế bằng nguyên liệu có nguồn gốc từ thực vật Nguồn protein chính được sử dụng trong xúc xích chay để thay thế protein động vật là protein đậu nành có trong đậu hũ Protein đậu nành có khả năng cải thiện các đặc tính vật lý và hóa học của các sản phẩm chế biến như xúc xích và thịt viên (Alvarez và cộng sự, 1990) Ngoài ra, xúc xích chay còn chứa một số loại phụ gia tạo cấu trúc, giúp cho sản phẩm có cấu trúc và cảm quan gần giống với xúc xích thịtnhư carrageenan, gluten, tinh bột khoai tây, sodium tripolyphosphate (STPP) cũng như các loại gia vị như bột hành, bột tỏi, ngũ vị hương

Hình 2.3: Các sản phẩm xúc xích chay phổ biến trên thị trường

2.2.2 Nguyên liệu được sử dụng trong sản xuất xúc xích chay

a Đậu hũ và protein đậu nành

Tùy theo giống và điều kiện trồng trọt cụ thể mà hàm lượng dinh dưỡng có trong đậu nành khác nhau, nhưng chúng thường chứa khoảng 30% carbohydrate, 35 − 40% protein và 15 − 20% chất béo (Golbitz và Jordan, 2006) Ngoài các thành phần dinh dưỡng chính, đậu nành còn chứa nhiều chất xơ, sắt (Fe), canxi (Ca), kẽm (Zn) và các vitamin nhóm B (Lindsay và Claywell 1998) Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) nhận định rằng tiêu thụ 25 g protein đậu nành mỗi ngày có thể làm giảm cholesterol

và giảm nguy cơ bệnh tim mạch vành (Asgar và cộng sự, 2010) Nhiều nghiên cứu cũng chỉ ra rằng protein đậu nành có thể thay thế một phần protein động vật trong khẩu phần ăn hằng ngày của con người (Oakenfull và cộng sự, 1997) Theo nghiên cứu của Abdolghafour và Saghir (2014), việc bổ sung protein đậu nành trong các sản phẩm xúc xích giúp làm giảm hàm lượng chất béo có trong xúc xích Ngoài ra, bổ sung protein đậu

nành vào xúc xích còn giúp cải thiện khả năng liên kết nước và khả năng liên kết chất béo, tăng cường độ ổn định của hệ nhũ tương (Arrese và cộng sự, 1991) Nguyên nhân là do protein đậu nành có khả năng đồng tạo gel với chất béo làm cho gel protein tăng tính đàn hồi, vì vậy giúp cải thiện cấu trúc của xúc xích chay Trong quá trình chế biến xúc xích chay, sản phẩm sẽ trải qua công đoạn xử lý nhiệt giúp làm chín sản phẩm Khi protein đậu nành bị biến tính bởi nhiệt độ, các cấu trúc bậc cao bị phá hủy, phá vỡ liên kết giữa các phân tử dẫn đến các nhóm R của acid amin ẩn phía trong dần xuất hiện Các mạch polypeptide giãn ra, tiếp xúc và liên kết lại với nhau thông qua các tương tác kỵ nước và tạo thành các cầu nối disulfite (Wang và Damodaran, 1991), từ đó hình thành mạng lưới không gian ba chiều vô định hình giúp kết dính các nguyên liệu có trong xúc xích lại với nhau (Lê và cộng sự, 2003)

b Gluten

Gluten lúa mì được FDA công nhận là sản phẩm an toàn để sử dụng làm chất tăng

độ dai cho bột nhào, chất tạo kết cấu, chất ổn định, chất làm đặc và chất hoàn thiện bề mặt cho sản phẩm (Asgar và cộng sự, 2010) Gluten lúa mì giúp cải thiện kết cấu và độ dai cho sản phẩm xúc xích nhờ có các liên kết disulfide được hình thành trong quá trình nhào trộn, giúp chúng tăng khả năng tương tác với nước Từ đó hình thành nên mạng lưới gluten

vững chắc (Pritchard và Borck, 1994; Lindsay và Skerritt, 1999) giúp giữ chặt các thành

phần nguyên liệu có trong xúc xích lại với nhau thành một hỗn hợp đồng nhất (Day, 2011) Ngoài ra, một số loại gluten lúa mì còn tạo cho sản phẩm có kết cấu dai giống thịt nên thường được sử dụng thay cho thịt trong các món ăn châu Á, món chay (Shewry, 2009)

c Tinh bột khoai tây

Trong ngành công nghiệp xúc xích, tinh bột được sử dụng để kết dính, cải thiện kết cấu, tăng khả năng liên kết giữa chất béo với nước, khả năng cắt lát và độ mọng nước cho sản phẩm (Pearson và Gillett, 1999; Murphy, 2000; Luallen, 2018; Kerry và Kerry, 2006) Theo Claus (1992), chất béo có ảnh hưởng lớn đến độ mềm, độ ngọt và màu sắc của các sản phẩm xúc xích Do đó, xúc xích có hàm lượng chất béo thấp sẽ kém ngon miệng hơn

so với các sản phẩm xúc xích thông thường Vì vậy, để duy trì cảm quan, các nhà sản xuất thường sử dụng tinh bột khoai tây kết hợp với carrageenan trong các sản phẩm xúc xích ít chất béo Ở nồng độ carrageenan thấp (dưới 0,6%), các hạt tinh bột sau khi được hồ hóa sẽ trương nở và lấp đầy trong mạng lưới gel của carrageenan, từ đó giúp cải thiện độ bền của