Luận văn thạc sĩ Công nghệ thực phẩm: Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng quá trình đông tụ Protein đậu nành và ứng dụng trong sản xuất đậu phụ lụa

TÊN ĐÈ TÀI: NGHIÊN CUU CÁC YEU TO ANH HUONG QUA TRÌNH DONG TUPROTEIN DAU NANH VA UNG DUNG TRONG SAN XUAT DAU HU PHU LUA HI.NHIỆM VỤ VA NOI DUNG- Khao sát anh hưởng của các chất đông tu t

DO MAI NGUYEN PH ONG

Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm va đồ uốngMã số: 60 54 02

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP Hỗ Chí Minh, tháng 12 năm 2013

CONG TRÌNHĐ OC HOÀN THÀNH TẠITR ONG ĐẠI HOC BACH KHOA - ĐHQG - HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học : TS Lại Quốc ĐạtCán bộ chấm nhận xét 1: TS Trịnh Khánh SơnCán bộ chấm nhận xét 2: TS Phan Ngọc Hòa

Luận văn thạc si được bảo vệ tai Trường Dai học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCMngày 30 tháng 12 năm 2013.

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:1 PGS TS Đống Thị Anh Dao

2 TS Trịnh Khanh Son

3 TS Phan Ngọc Hoa

4.TS Lại Quốc Đạt

3 TS Huỳnh Ngọc Oanh

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn và Trưởng Khoa quản lý chuyên

ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nêu có).

CHỦ TỊCH HỘI ĐÔNG TRUONG KHOA

NHIEM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨHọ và tên học viên: Đỗ Mai Nguyên Phương MSSV: 11110210

Ngày, tháng, năm sinh: 15/09/1988 Nơi sinh: TP HCM

Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm & Đồ uống Mã số: 605402I TÊN ĐÈ TÀI:

NGHIÊN CUU CÁC YEU TO ANH HUONG QUA TRÌNH DONG TUPROTEIN DAU NANH VA UNG DUNG TRONG SAN XUAT DAU HU PHU

LUA

HI.NHIỆM VỤ VA NOI DUNG- Khao sát anh hưởng của các chất đông tu theo co chế ion hóa tri II và cochế điểm dang điện đến tính chat cau trúc khối đông trong quá trình đôngtụ sản xuất đậu hủ

- Khảo sát ảnh hướng của chất hỗ trợ đông tụ đến quá tính chat cau trúckhối đông trong quá trình đông tụ sản xuất đậu hủ

- Ứng dụng phương pháp phân tích đa biến để xác định mối quan hệtương quan giữa các yếu tô ảnh hưởng đến quá trình đông tụ và tính chấtkhối đông

Il NGAY GIAO NHIỆM VU: 14/01/2013IV NGAY HOAN THANH NHIEM VU: 22/11/2013v CAN BO HUONG DAN: TS Lai Quéc Dat

Tp.Hồ Chi Minh, ngay tháng năm 2013CAN BO HUONG DAN CHU NHIEM BO MON DAO TAO

(Ho tén va chit ky) (Ho tén va chit ky)

TRUONG KHOA

(Họ tên va chữ ky)

LỜI CÁM ƠNLời đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và cảm ơn chân thành tới TS.Lại Quốc Đạt Thay đã luôn tận tình hướng dẫn và giúp đỡ để em có thé hoàn thànhluận văn tốt đẹp.

Con cũng xin cảm ơn gia đình đã luôn bên cạnh ủng hộ vẻ vật chất cũng nhưtinh thần để con có thể dành nhiều thời gian theo học chương trình cao học tại

trường DH Bách Khoa TPHCM.

Em xin chân thành cảm ơn quý thay cô Trường Dai Học Bách Khoa — Dai HọcQuốc Gia TP.HCM, quý thầy cô Khoa Kỹ Thuật Hóa Học và đặc biệt là các thay côBộ môn Công Nghệ Thực Phẩm đã truyền đạt cho em nhiều kiến thức hữu ích, kinhnghiệm quý báu cũng như tạo mọi điều kiện giúp em hoàn thành tốt luận văn

Bên cạnh đó, sự hỗ trợ của Viện Công Nghệ Sinh Học và Thực Phẩm — DaiHọc Công Nghiệp TP.HCM cũng đã góp phan giúp em hoàn thành tốt luận văn này

Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn tất cả các anh/ chị, các bạn sinh viênphòng thí nghiệm Công nghệ thực phẩm đã đồng hành cùng tôi trong suốt thời gian

thực hiện luận văn này Đặc biệt là những góp ý và hỗ trợ nhiệt tình của TS.Nguyễn Bá Thanh, KS Nguyễn Quang Hưng, CN Ung Phạm Tường Thuy và sinh

viên Tô Đình Quân trong suôt thời gian thực hiện luận văn này.

Tp Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 12 năm 2013

DO MAI NGUYEN PHƯƠNG

Luận văn đã tiễn hành khảo sát sự ảnh hưởng của các chất đông tụ, hàm lượngprotein và chất hỗ trợ đông tụ đến quá trình đông tụ protein đậu nành theo 2 cơ chếkhác nhau là sử dụng cầu nối tĩnh điện và pH đăng điện Quá trình khảo sát trên 2hàm lượng protein khác nhau là 7% (w/w) và 9%(w/w), với 4 loại chất đông tụ khácnhau là CaSOx, GDL, CaCl, và MgCl, Kết quả nghiên cứu cho thấy :

Gia tăng nông độ các chất đông tụ sẽ ảnh hưởng chính lên tính chất cơ lý của

câu trúc khôi đông.

Với hàm lượng protein dịch sữa 7% (w/w), khói đông khi sử dụng chất đôngtụ GDL và MgCl, cho tính chất co lý như độ cứng, độ dẻo, độ đàn hồi, độ cố kết caohơn so với sử dụng chất đông tu là CaSO, CaCl, và ngược lại với hàm lượng

protein dịch sữa 9%(w/w).

Quá trình đông tụ protein sử dụng cation Mg“(MgCI;) cho thấy có sự khácbiệt với Ca”” (CaSOx CaCl) Cation Mg*(MgCl,) tạo khối đông có tính chất cơ lývà khả năng giữ nước nổi bật ở hàm lượng protein 7% (w/w) con cation Ca”

The effects of coagulant and protein concentration in soymilk on tofu texturalproperties, were investigated Protein coagulation used 2 mechanism: salt bridge(CaSOx, CaCl, MgCl.) and the isoelectrolic point (Glucono Delta Lactone - GDL);2 coagulation soymilk: 7% (w/w) and 9% (w/w).

Increasing concentration of coagulant affect to textural properties of proten gel.

In 7% (w/w) protein, protein gel is coagulated by GDL va MgCl.for properties:hardness, gumminess, springiness, cohesion higher than CaSO,, CaCl, on thecontrary in 9% (w/w).

The result of research showed coagulation by cation Mg”” (MgCl) differentwith Ca” (CaSO, CaCl,) Cation MgTM (MgCl) create protein gel properties andwater hold capacity prominent in 7% (w/w), cation Ca”” (CaSOx, CaCl) in 9%

Tôi xin cam đoan toàn bộ sô liệu và kêt quả nghiên cứu trong luận văn đêu

được tiễn hành thực nghiệm và dưới sự hướng dẫn khoa học của TS Lại Quốc Đạt.Các kết quả là trung thực và chưa từng được công bồ trong bat kỳ nghiên cứu

nào trước đây.Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình.

Tp Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 12 năm 2013

Học viên thực hiện

DO MAI NGUYEN PHƯƠNG

MỤC LỤC

DANH MUC BANG 2 iiiDANH MUC HINH 2 ivDAT VAN 62)2 2 viCHUONG 1:TONG QUAN 2 |

2.1 Mục dich nghiÊn CỨU - Ăn 17

2.1.1 Mục tiêu tong quất -¿- 5+ 56932 E‡E‡EEEEEEEEEEEEEEEEEEkrkerrkrrerrred 172.1.2 Mục tiêu cu thỂ s11 2191 91119151911 511191 1 11111261 ng 17

2.2 Nội dung nghiên CỨU - << 00 17

2.2.1 Ảnh hưởng các chat đông tụ đến tính chat cơ lý sản phẩm 172.2.2 Khảo sát ảnh hưởng các chất hỗ trợ đông tu (carrageenan) 202.2.3 Phân tích dữ liệu đa bién dé đánh giá ảnh hưởng của các yếu tô đến quá

3.1.1 Ảnh hưởng đến tính chat cơ lý của khối đông -. -55¿ 25

3.1.2 Anh hưởng đến khả năng giữ nước của khối đông 323.2 Khảo sát ảnh hưởng chất hỗ trợ đông tụ Carrageeenan đến cấu trúc sản phẩm

PHU LUCE cecccccssccsessessessessucssessessessessessessussussucsucsuessessessessessussussuesuesuessessessessessesseesees

DANH MUC BANGBang 1 1 Thanh phan hóa học trong các bộ phận của hạt dau nành lBảng 1 2 Thành phần dinh dưỡng trong 100 g hat đậu nành - - 2

Bang 1 3 Các phan đoạn glubulin trong protein đậu nành -««- 3Bang 1.4 So sánh các loại đậu hủ - 1 9v vn ng ng gi 5

Bang 1.5 So sánh tính chất hệ gel bởi các chất hỗ trợ đông tụ - l6Bang 2 1 Yêu cầu kỹ thuật của hạt đậu nành << << ssssesssss 23Bang 3 1 So sánh tính chất cơ lý của san phâm đậu hủ lụa và thương mại 55Bang 3 2 So sánh tính chất cơ ly của sản phẩm đậu hủ cứng và thương mai 56

DANH MỤC HÌNHHình 1 1 Mô hình cau trúc phân tử của glycinin A và B là chuỗi polypeptide acidva base Liên kết giữa A và B là liên kết disulfide -ccccecxcerxcere 4Hình 1 2 Cấu trúc phân tử Trimer của a, a và B loại B- conglycinin 4Hình 1 3 Mô hình hình thành mạng lưới kết cấu protein bang cách thay đối nồng

độ protein, pH hay cường dO IOI 0000013 1 11 1 1 1111111002 11111111 kg 6

Hình 1 4 Mô hình biến tính, đông tụ protein đậu nành nhờ chất đông tu CaSO, 8Hình 1.5 Các tương tác hoá học trong cau trúc profein - 2 s55: 13H nh 3.1 Ảnh hưởng các chat đông tụ đến độ cứng của khối đông 25H nh 3.2 Ảnh hưởng các chất đông tụ đến độ dẻo của của khối đông 28H nh 3.3 Ảnh hưởng các chat đông tụ đến độ đàn hồi của khối đông 29H nh 3.4 Ảnh hưởng các chất đông tụ đến độ cô kết của cấu khối đông 3lH nh 3.5 Ảnh hưởng các chất đông tụ dến khả năng giữ nước của khối đông 32H nh 3.6 Ảnh hưởng carrageenan đến tính chất cơ lý và khả năng giữ nước đông tụbăng CaSOk, - cà 1 3 11121111 11111121511 1111011111 0111 0101111111 11.001 11111 kg 35H nh 3.7 Ảnh hưởng carrageenan đến tính chất cơ lý và khả năng giữ nước đông tụbăng IDLL ¿c5 S12 S121 1 12191511 211511 211111211111 11 1111111111111 1.11 111111 38H nh 3.8 Ảnh hưởng carrageenan đến tính chất cơ lý và khả năng giữ nước đông tụi90 AlH nh 3.9 Ảnh hưởng carrageenan đến tính chat co lý va kha năng giữ nước đông tụbằng MgC|l¿ 5-5213 E23 3 121515132111 11 111111111111 0111 1111111111111 44H nh 3.10 Mối quan hệ tương quan giữa nông độ các chất đông tu;chat hỗ trợ đôngtụ và hàm lượng protein đến cau trúc khối đông va kha năng giữ nước trên mặt070 ::::ạa 46H nh 3.11 Mối quan hệ tương quan giữa nông độ các chất đông tụ;chất hỗ trợ đôngtụ và hàm lượng protein đến cau trúc khối đông va kha năng giữ nước trên mặt078 ::::‹::iạạ ATH nh 3.12 Su phan bố sản phẩm dựa trên các đặc tính câu trúc khối đông 48

H nh 3.13 Mối quan hệ tương quan giữa nồng độ các chất đông tu;chat hỗ trợ đôngtụ ở hàm lượng protein 7% đến cau trúc khối đông và khả năng giữ nước trên mặt070 ::::ạa 49H nh 3.14 Mối quan hệ tương quan giữa nông độ các chất đông tụ;chất hỗ trợ đôngtụ ở hàm lượng protein 7 % đến cấu trúc khối đông và khả năng giữ nước trên mặt078 ::::‹::iạạ 50H nh 3.15 Sự phân bố sản phẩm dựa trên các đặc tính câu trúc khối đông ở hàm

lượng pFOf€IT\ 7 Ÿ - <0 TH re 51

H nh 3.16 Mối quan hệ tương quan giữa nông độ các chất đông tu;chat hỗ trợ đôngtụ ở hàm lượng protein 9 % đến cấu trúc khối đông và khả năng giữ nước trên mặt070 ::::ạa 52H nh 3.17 Mối quan hệ tương quan giữa nồng độ các chất đông tụ;chất hỗ trợ đôngtụ ở hàm lượng protein 9 % đến cấu trúc khối đông và khả năng giữ nước trên mặt078 ::::‹::iạạ 53H nh 3.18 Sự phân bố sản phẩm dựa trên các đặc tinh cau trúc sản phẩm ở hàm

lượng prOf€ln Ø% - «s00 Họ nọ 54

DAT VAN DE

Dau nành có tên khoa học là Glycine max.L thuộc cây họ đậu, được xem là

“cây thần diệu” vì có chứ day đủ các acid amin thiết yếu với hàm lượng can đối, đặcbiệt là các acid amin không thay thế Khoa học cũng đã chứng minh protein đậunành có thé thay thé hoàn toàn đạm động vật trong khẩu phan ăn hăng ngày của conngười Chính vì vậy mà tỉ lệ tiêu thụ đậu nành trên thế giới nói chung và Việt Nam

nói riêng ngày càng tang.

Với những lợi ích về dinh dưỡng, tiềm năng về kinh tế, tỉ lệ tiêu thụ ngày càngcao đã đốc thúc ngành sản xuất thực phẩm có nguồn gốc từ đậu nành ngày càngphát triển Trong số đó nỗi trội nhất phải kế đến là sản phâm đậu hủ

Đậu hủ là món ăn truyền thống của một số quốc gia ở Đông Nam Á như TrungQuốc, Việt Nam, Hàn Quốc, Nhật Bản Ăn đậu hủ thường xuyên có tác dụng bôibồ cơ thể, ích khí, thanh nhiệt, giải khát, làm sạch ruột và dạ dày Có lợi cho ngườithé chất nhiệt nóng, miệng hôi hay khát, hoặc dành cho những người vừa mắc phảichứng bệnh nhiệt nóng.Y học hiện đại cũng chứng minh, đậu hủ còn rất có lợi choviệc phát triển răng và xương, tăng hàm lượng sắt trong quá trình tạo máu Với hàm

lượng estrogen thực vật phong phú, đậu hu có tác dụng ngăn ngừa bệnh loãng

xương Ngoài ra, đậu hủ không chứa cholesterol cho nên nó là một loại thực phẩmcó lợi cho những người huyết áp và tim mạch

Du được xem là một sản phẩm có tiềm năng nhưng việc sản xuất đậu hủ tạiViệt Nam vẫn chỉ dựa trên kinh nghiệm và sản xuất ở quy mô nhỏ lẻ Một trongnhững nguyên nhân là do các thông tin về quá trình đông tụ chưa được nghiên cứuday đủ dé có thé làm cơ sở lựa chọn các thông số công nghệ thích hợp cho quá trìnhsản xuất đậu hủ

Từ thực tế trên, dé tài “Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng quá trình đông tuprotein đậu nành và ứng dụng trong sản xuất đậu hủ lụa” được thực hiện nhằm cungcấp những dữ liệu về sự ảnh hưởng của các loại chất phụ gia tạo đông và các chấthỗ trợ đông tụ đến quá trình đông tụ protein đậu nành, từ đó hỗ trợ cho các nhà sảnxuất có thêm cơ sở khoa học dé thực hiện quá trình đông tụ trong sản xuất đậu hủ

CHƯƠNG 1

TỎNG QUAN

1.1 Đậu nành

Đậu nành — một loại cây thuộc họ Dau (Fabaceae), vớitên khoa học là

Giycme max (L) Merr - là một trong những cây cô đại nhất của nhân loại, cónguồn gốc từ Trung Quốc Cây đậu nành là một loại cây có giá trị kinh tế cao,các bộ phận của cây được sử dụng làm thực phẩm cho con người, thức ăn cho giasúc, nguyên liệu cho công nghiệp, hàng xuất khẩu và là cây cải tạo đất tốt, nêncây được trân trọng đặt tên là "Ông Hoàng trong các loại cây họ đậu"

1.1.1 Thành phân hoá học và giá trị dinh dưỡng của hạt đậu nànhTính theo khối lượng chất khô, hàm lượng protein trong đậu nành là 39,5 %đến 50,2 % và dau là 16,3 % đến 21,6 % Các thành phan nhỏ khác bao gồmphospholipid, vitamin, khoáng chất, chất ức chế trypsin, phytate, oligosaccharide

và isoflavone (Liu 1997, Liu và cộng sự, 1995)

Bang 1 1 Thanh phan hóa học trong các bộ phan cua hạt đậu nànhThanh phan Lipid Protein % Hydratecacbon % | Tro %

Tu diệp 23.0 43.0 29,0 5,0

Phôi 11,0 41,1 43,0 44Vo hat 1,0 8.8 86.0 43

(Theo Kitrigin, 1981)

Hạt đậu nành chứa day đủ các thành phan dinh dưỡng, đặc biệt là protein.Đông thời, nó cũng rất giàu lipid, carbohydrate, vitamin và các chất khoáng,calcium Ngoài ra, đậu nành cũng có nhiều chat xơ

Về giá trị protein, đậu nành đứng hang dau về protein có nguồn gốc thựcvật và không những về hàm lượng protein cao mà cả về chất lượng protein.Protein đậu nành dễ tan trong nước và chứa nhiều acid amin không thay thế nhưIysine, tryptophane Trừ methionine và cystein hơi thấp còn các acid amin khác

và cộng sự, 1995).

Protein đậu nành chứa gan đủ các loại acid amin can thiết mà cơ thé khôngtong hợp được với các tỉ lệ gần giống như dam động vật Do đó protein đậu nànhcó thể thay thế protein động vật trong bữa ăn hăng ngày

Bảng 1 2 Thành phần dinh dưỡng trong 100 g hạt đậu nành

Năng lượng | Protein | Lipid (g) | Glucid (g) | Xo(g) | Tro (g)

đậu nành từ 29,6 — 50,5 (% w/w) Các nhóm protein đơn giản: Albumin (6 — 8%),

Globulin (25 — 34%), Glutelin (13 — 14%), Prolamin chiếm lượng nhỏ khôngđáng kê

Globulin đậu nành bao gdm 4 phân đoạn: 2S, 7S, 11S va 15S

Trong protein đậu nành thì phân đoạn 7S (-Conglycinn) va 11S

(Glycinin) chiếm thành phan khá lớn Glycinin và B-conglycinin chiếm 65 - 85%tong lượng protein hạt, là thành phan protein quan trọng nhất trong đậu nành vàđược sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau trong thực phẩm (Liu, 1997) Cơchế tạo gel của B-Conglycinin và Glycinin theo những cơ chế khác nhau va cau

trúc của đậu hủ cũng bi ảnh hưởng bởi sự có mặt của chúng Tỉ lệ glycinin và

j-conglycinin càng nhiều thì độ cứng của đậu hủ càng cứng (Kang và cộng sự,1991) Đề hiểu rõ về bản chất hình thành và mức độ ảnh hưởng của 2 loại phân

đoạn trên, cân phải tìm hiệu rõ vệ câu tạo va tính chat tạo khôi đông của chúng.

Bang 1 1 Cac phân đoạn glubulin trong protein đậu nành

B-Amylase 67

B-Conglycinin 180-210

11S 31 Glycinin 350

15S II Glycinin polymer hóa 600

(Nguon Wolf va Cowan, 1975)Glycinin - tiểu cau 11S

Glycinin là một hexamer có khối lượng phân tử khoảng 350 kDa Mỗihexamer bao gồm 2 trimer, mỗi trimer bao gồm 3 monomer Trong mỗi hexamer,6 monomer được sắp xếp thành cau trúc lăng trụ tam giác nhờ kỹ thuật chụp cat

(18-20 kDa), (pI= 8,0 - 8,5) (Peng va cộng sự, 1984; Wolf va Briggs, 1985) Các

chuỗi polypeptide acid và base liên kết với nhau thông qua cau nỗi disulfide

ngoại trừ chuỗi polypeptide A4

acid và base Liên kêt giữa A và B là liên kêt disulfide.

p-conglycinin- tiểu cau 7SB- conglycinin là một trimer glycoprotein với khối lượng phân tử là 180-210 kDa B-conglycinin bao gồm 3 tiêu phần chính được đặt tên là a, œ',B và mộttiêu phần nhỏ y (Thanh và Shibasaki, 1977) Thành phan cau tạo chính là a, œ vàB ba thành phan này được sắp xếp tạo thành cau hình trimer Tiểu phan a, a’,Bcó khối lượng phân tử lần lượt là 57- 72; 57- 68; và 45- 52 kDa (Yamauchi vàcộng sự, 1981) và chúng được liên kết chủ yếu với nhau nhờ tương tác ky nướcvà liên kết hydro, không liên kết với nhau qua liên kết disulfide

Điểm đăng điện của B-conglycinin là 4,64 (Koshiyama, 1983) Đối với cáctiêu phan, điểm đắng điện của B, bao gồm 4 thành phan (B1- B4) là khoảng 5,8 —6,2 Trong khi đó, tiểu phan a và a bao gồm những thành phan đơn có điểmđăng điện là 5,2 và 5,3 (Thanh và Shibasaki, 1976)

Hình 1 2 Cấu trúc phân tử Trimer của a, a và B loại B- conglycinin(Renkema,

2001).

1.2 Đậu hủ

1.2.1 Giới thiệu chung về đậu hủĐậu hủ là một sản phẩm làm từ đậu nành, được sản xuất băng cách kết tủaprotein trong dịch sữa đậu nành Đậu hủ không chỉ được sản xuất tại Việt Nammà còn được sản xuất nhiều ở Trung Quốc, Nhật Ban, các nước Đông Nam Á vàcả ở các nước châu Âu như Hà Lan, Pháp

Đậu hủ có nhiều dạng khác nhau, chính vì thế mà có tên gọi khác nhau dựatrên các đặc tính cau trúc: đậu hủ cứng, mềm và lụa

Bang 1 2 So sánh các loại đậu hu

Đậu hủ cứng Đậu hủ mềm Đậu hủ lụa

Đông tụ băng Có thé ăn trực tiếp Dạng mêm, gia nhiệtCaCl,CaSO,z, có hàm Đông tụ bang CaSOx, | sẽ đông tụ, san xuấtlượng protein khoảng 9%, | GDL nhiều ở Nhật

Hàm lượng protein Được đông tụ chủ yếu

khoảng 7%, béo 3,5%,hàm lượng nước khoảng

80% bang Glucono Delta

Dau hủ có kêt cầu cứnghơn so với đậu hủ thường,mạng lưới câu trúc dày

đặc hơn, lỗ xốp nhỏ hơn

nước 88%.Đậu hủ có độ cứngtrung bình, có màu trăng,xôp và mềm.

Lactone hay CaSOx.Không có quá trình éptách nước, protein hòatan và các chât hòa tan

Quá trình đông tụ của protein đậu nành là một bước quan trọng tạo nên và

quyết định đến cấu trúc của sản phẩm đậu hủ Sự biến tính nhiệt tiếp đến là sựtập hop và đông tụ là những bước quan trọng nhăm bảo đảm rang tat cả các phân

Quá trình đông tu protein đậu nành được thực hiện qua ba bước:

e Sự biến tính bởi nhiệt

® Sự tập hợp các phân tử protein với nhau.

e Sự liên kết hình thành nên cấu trúc đậu hủ.Khi protein bị biến tính các cau trúc bậc cao bị phá huỷ, từ một cầu trúcchặt chẽ ban đâu, cấu trúc của protein trở nên lỏng lẻo hơn Quá trình biến tínhnhiệt làm cho các protein duỗi mạch, liên kết giữa các phần tử bị đứt, các nhómky nước an ở phía trong lộ ra ngoài Các nhóm này bao gồm các nhóm chức nhưsulfhydryl, các gốc ky nước, nhóm cacbonyl, nhóm amide của liên kết peptide,các nhóm amide của các mạch bên lộ ra bên ngoài và ảnh hưởng tới cấu trúc củamạng lưới không gian ba chiêu (Wang và Damodaean, 1991)

Các mạch polypeptide bị duỗi ra, tiến gần nhau hon, tiếp xúc với nhau vàliên kết lại với nhau thành mạng lưới không gian ba chiều mà mỗi vị trí tiếp xúccủa mạch là một nút mạng Các phần còn lại hình thành mạng lưới không gian vôđịnh hình chứa đầy pha phân tán bên trong là nước

Sự phân tách, kết hợp và đông tụ trong suốt quá trình biến tính nhiệt dẫnđến hình thành những chuỗi phân tử protein Nhờ các tương tác giữa các phân tửprotein, các sợi và khối đông, một cau trúc ba chiều protein được hình thành(Hermansson, 1986) Ngoài yếu tô biến tính bởi nhiệt thì việc bố sung các điệntích dương để tạo nên sự hình thành khối đông đậu hủ, sự thay đổi về cường lựcion, nồng độ protein hay sự thay đối pH cũng tạo nên sự đông tụ

Thap Nonuge đó protem — cao

Xa pl pH - Ganpl>

Hos tan Hoe tan

Thap DS cứng gee Thap

(Cao }

Hình 1 3 Mô hình hình thành mạng lưới kết cấu protein bang cách thay đối nồng

độ protein, pH hay cường độ Ion.

1.2.2.1.Cơ chế dong tu bang ion kim loại hoá trị II kết hợp với nhiệt độTrong quy trình sản xuất đậu hủ, quá trình đông tụ bao gồm 2 bước chính:sự biến tính nhiệt của protein và sự đông tụ.

Quá trình đông tụ băng muối của ion kim loại xảy ra theo 2 giai đoạn:

Giai đoạn 1:

Ở giai đoạn đầu, những phân ky nước của protein đậu nành bị dấu bên trongnhờ quá trình biến tính sẽ lộ ra ngoài, các mạch polypeptide duỗi ra, làm lộ cácgốc —-COO’, các mach protein tiễn gần nhau hơn

Giai đoạn 2:

Cation hóa trị II (kim loại kiềm thổ) cho vào sẽ làm liên kết các mạchprotein lại với nhau nhờ các gốc -COO’, làm cho khối protein bị đông tụ Cáccation hóa trị II đóng vai trò là chất nói liên kết giữa 2 protein chéo nhau

Quá trình đông tụ xảy ra do các phân tử biến tính tích điện âm nên khi b6sung các ion tích điện dương của chất tạo đông sẽ giúp cho hỗn hợp trung hòa về

điện tích.

Các muối đông tu protein đậu nành thường sử dụng là: CaSOx, CaC]›,MgCl, Người ta thường sử dụng CaSO, bởi vì nó cho hiệu suất đông tụ cao nhấtvà không cho mui vi lạ Qúa trình cho chất đông tụ vào đơn giản, dễ kiểm soát,có thể chỉ cho một lần vào dung dịch

| Bước 1: Gia nhiệt Vùng ky nước

Biến tinh protein, các vùng ky ©)

nước xuất hiện trên bê mặt © €> ®Ầ® 7

= Ca^ * =

Se ° SS Bước 2: Ca” trung hoà các điện Ca* về ce tích âm tạo thuận lợi cho sự kết tu.

Hình 1 4 Mô hình biến tính, đông tụ protein đậu nành nhờ chất đông tu CaSOx

(O) là phan tử protein, (*) là vùng ky nước.

1.2.2.2 Cơ chế đông tụ bằng pH đăng điện kết hợp với nhiệt độQuá trình đông tụ theo cơ chế pH đăng điện cũng sẽ xảy ra theo 2 giai đoạn

Giai đoạn 1:Tương tự như qua trình đông tụ sử dung cation hoá tri II, đông tụ theo cơ

chế pH đăng điện, ở giai đoạn đầu, các protein bị biến tính sẽ làm cho các mạch

polypeptide duôi ra và sẽ làm lộ ra các phân ki nước năm bên trong mạch.

Giai đoạn 2:

Acid hữu co cho vào sẽ cung cấp H* trung hòa các điện tích âm của cácmạch polypeptide bị biến tính bởi nhiệt, làm giảm các liên kết tĩnh điện, giúp tạocác liên kết ki nước và —S-S-, dẫn đến sự tập hợp protein

Giai đoạn 2, những protein trung hòa này đông tụ chủ yếu nhờ tương tác kynước Tương tác ky nước được xem là có vai trò quan trọng dé hình thành nêncau trúc khối đông (Kohyama và cộng sự, 1995), và sự hình thành khôi đông xảy

ra nhờ sự đông tụ ngẫu nhiên (L.deMan và cộng sự, 1986)

Các acid thực phẩm thường được dùng làm tác nhân đông tụ protein là acid

acetic, acid lactic, acid citric, Glucono Delta Lactone (GDL) Trong các acid

noi trén trong thuc té san xuat 2 acid duoc str dung nhiều nhất là acid lactic va

GDL.

1.2.2.3 Các liên kết hình thành khối đông protein va ảnh hưởng của chúng đến

tính chất cơ lý của sản phẩm đậu hủKhả năng đông tụ là một tính chất chức năng rất quan trọng của nhiều hệthống protein và đóng vai trò chủ yếu trong việc tạo cau trúc hình thái do đó cũnglà cơ sở để chế tạo ra nhiều sản phẩm thực phẩm Khả năng đông tụ của proteinchang những được sử dung để tạo độ cứng, độ đàn hồi cho một số thực phẩm màcòn dé cải biến khả năng giữ nước, tạo độ day, tao luc lién két gitta cac tiéu phancũng như lam bền khối đông (Gerrard, 2002a)

Các tương tác có quan hệ đến việc hình thành mạng protein ba chiều đặctrưng cho hệ Các tương tác này góp phần hình thành nên hệ thống nút mạng bêntrong khối đông protein và chính các tương tác này hình thành nên những tínhchất cơ lý khác nhau cho sản phẩm đậu hủ

Sự tương tác giữa các protein với nhau làm thay đối tính chất vật lý củathực phẩm, sự thay đổi quan trọng nhất phải kế đến là các liên kết chéo bên trongkhối đông tụ Nguyên nhân chính trong protein liên kết chéo liên quan đến cácamino acid trong suốt quá trình chế biến (Gerrand, 2002a)

Các tương tác này không chỉ tác động lên tính chất cơ lý mà còn ảnh hưởngđến khả năng giữ nước của khối đông Ngoài lớp nước hydrat hoá liên kết chặt

chẽ với các nhóm có cực của chuỗi protein, còn có nước ở dạng dung môi tự do

Người ta nhận thấy, mặc dù nước bị nhốt này có tính chất giống như nước củamột dung dịch muối loãng được giữ băng lực vật lý, vẫn không thể bị đây ra mộtcách dễ dàng Có thể là khi tạo khối đông đã tạo ra một cái bẫy để nhốt nước.Hoặc cũng có thể các lỗ của mạng lưới protein giữ được nước dạng mao quản

Các liên kết ảnh hướng đến tính chất khối đông bao gồm:Liên kết ky nước (liên kết giữa các gốc ưa béo)

Đây là liên kết được hình thành khi các phân tử protein bị biến tính làm chocác gốc ky nước vốn nằm ở bên trong nay lộ ra bề mặt, những phan bị che khuấtở protein ban dau sé duoc hién ra Những protein tích điện âm sé dan đến sự tích

điện của các amino acid còn lại như là glutamic và acid aspartic (-COO’) Những

tương tác ky nước chi phối toàn bộ hệ thống protein (Sheard va cộng sự, 1986).Khi các gốc ky nước năm gần nhau, tương tác với nhau thì hình thành ra liênkết ky nước, lúc này các phân tử nước bao quanh chúng bi day ra và chúng có

khuynh hướng như tụ lại Tương tác ky nước được tăng cường khi tăng nhiệt độ,

làm các mạch polypeptide tiến lại gần với nhau hơn do đó làm cho khối đông cứng

hơn.

Khi nồng độ protein tăng thi kha năng đông tụ tăng vì số những vị trí tiếpxúc dé tạo ra nút mạng lưới tăng lên Nồng độ protein càng lớn thì các hạt tiếpxúc trực tiếp không qua một lớp nào của của môi trường phân tán và khối đôngcàng dễ vì ở những vị trí đặc biệt ở đầu mút, những góc cạnh các yếu tô bên dễ bịmat do đó dé tao ra nút mang lưới (Gerrand, 2002a)

Liên kết tinh điệnTham gia cau tạo nên các nút lưới trong hệ thống không gian 3 chiều cũngcó thể do các liên kết tĩnh điện, liên kết cầu nối giữa các nhóm tĩnh điện ngượcdau hoặc do liên kết giữa các nhóm tĩnh điện cùng dấu qua các ion đa hoá tri nhưion cancium chăng hạn Các cầu nối cancium làm cho khối đông có độ cứng vàđộ bên tốt hơn (Lê Ngọc Tú và cộng sự, 2002)

Đây là liên kết hình thành do lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện tíchtrái dau Liên kết này được hình thành từ 2 nguyên tử của 2 nguyên tô có độ âmđiện rất khác nhau, một bên là kim loại có độ âm điện nhỏ và một bên là phi kimcó độ âm điện lớn Khi đó có sự chuyển dịch electron từ một nguyên tử có tínhdương điện mạnh sang một nguyên tử có tính âm điện mạnh để tạo thành các

cation và anion.

Điều kiện hình thành là 2 nguyên tử tham gia liên kết phải có độ âm điệnkhác nhau (hiệu số độ âm điện > 2)

Tính chất:e Liên kết ion xảy ra theo mọi hướng.e Không bão hoà, mỗi ion có thể liên kết với nhiễu ion xung quanh nó.e Liên kết rất bên

Liên kết hydro (giữa các liên kết peptide, -OH và -COOH)Nút mạng lưới cũng có thể được tạo ra do các liên kết hydro giữa các nhómpeptide với nhau Nhiệt độ càng thấp thì liên kết hydro càng được tăng cường vàcủng cố vì càng có điều kiện dé tạo ra nhiều cau hydro Liên kết hydro là liên kếtyếu, tạo ra một độ linh động nào đó giữa các phân tử đối với nhau, do đó làm chocau trúc khối đông có một độ dẻo nhất định (Gerrard và cộng sự, 2003)

Đây là liên kết được hình thành bởi lực hút tĩnh điện giữa hydro với một

nguyên tử có độ âm điện lớn và có kích thước bé.

Nguyên nhân xuất hiện liên kết hydro là do đặc điểm cấu tạo của nguyên tửhydro chỉ có một electron duy nhất nên khi nguyên tử hydro liên kết cộng hoá trịvới một nguyên tử của nguyên tô có độ âm điện lớn thì mấy electron của hydro bịhút lệch mạnh về phía nguyên tử đó và làm nguyên tử hydro bị biến thành hạttích điện dương Ngoài ra, do kích thước của hydro rất nhỏ nên ion hydro dễdàng tiễn gần đến các nguyên tử hay ion khác, thậm chí thâm nhập vào lớp vỏelectron của các nguyên tử hay ion khác dé hình thành nên mối liên kết hydro

Năng lượng của liên kết hydro rất bé (khoảng 2 - 10 kcal/mol) nên liên kếtnày kém bên hơn các liên kết khác Liên kết hydro có thé hình thành 2 dạng:

Liên kế hydro liên phân tử: xảy ra giữa các phân tử của cùng một chất hoặcnhững phân tử của những chất khác nhau.

Liên kết hydro nội phân tử: hình thành giữa 2 nhóm nguyên tử trong cùng |

phân tử.

Liên kết disulfurVới sự biến tính nhiệt, bên cạnh những amino acid ky nước, thì các nhóm -SH, S-S ở phan góc cạnh của chuỗi bị che khuất ở protein ban đầu sé được hiệnra, hình thành nên các cầu nối disulfur Những phân đoạn glycinin và ÿ-conglycinin luôn chứa nhóm free SH (Zayas, 1997), do đó, các liên kết này cũnggóp phần vào quá trình hình thành mạng không gian 3 chiêu

Trong trường hợp khối đông tạo thành có tính bất thuận nghịch bởi nhiệt,rất chắc và bền (Gerrard và cộng sự, 2003a)

Liên kết đồng tạo gelCác liên kết đồng tạo gel này có thể được hình thành trong phản ứngMaillard, đây là dẫn xuất của dehydroprotein từ tyrosine Phản ứng Maillard xuất

hiện giữa các amino acid trong phân tử và nhóm —COOH , đây thường là các dan

xuất của đường thực phẩm Nhóm e- amino acid của lysine là hoạt động chínhgiữa protein va aldehyde và liên kết với nhau bang các liên kết cộng hoá tri

(Gerrard và cộng sự, 2003a, Gerrard và cộng sự, 2003b, Nagaraj và cộng sự,1996).

Phan ứng này hình thành nên các nhóm như: glyceraldehyde, formaldehyde,glutaraldehyde, glyxoral (Acharya và cộng sự, 1988, Gerrard và cộng sự, 2002b,

Marquie, 2001) Trong đó, 2 nhóm có hiệu quả nhiều nhất là glutaraldehyde và

cũng thường được thêm vào dịch sữa (pH của sữa) để tạo ra ion tương tác đặc

hiệu với vùng tích điện dương (Zayas, 1997).

Mach polypeptide

oO

|' CHz — CH;— CH; — CH; — NHạ” ~O—C — CH,Ị Liên kết ion

`

Liên kết disulfurS— Š

Hàm lượng protein trong dịch sữa đậu nành phụ thuộc vào giống đậu vàphương pháp chuẩn bị dịch sữa Để tăng hàm lượng chất khô trong dung dịchsữa, người ta thường giảm thể tích nước sử dụng trong quá trình trích ly chấtchiết từ hạt đậu nành vào nước Khi đó, hàm lượng protein trong dịch sữa đậucũng tăng theo Kết quả là hàm lượng chất khô và protein trong đậu hủ thànhphẩm cũng gia tăng (Lê Văn Việt Mẫn và cộng sự, 2009)

Tác nhan đồng tụ

Hàm lượng sử dụng cũng là thông số công nghệ quan trọng Giá trị này thayđối tùy theo hàm lượng protein trong dịch sữa và được xác định bang phương

pháp thực nghiệm Khi tăng hàm lượng chat đông tụ thì hiệu suất thu hồi proteinlúc đầu sẽ gia tăng, nhưng sau đó hiệu suất sẽ không tăng nữa và có xu hướnggiảm, độ đàn hồi của sản phẩm sẽ gia tăng (Lê Văn Việt Mẫn và cộng sự, 2009).

Nhiệt độ

Mỗi loại protein sẽ bị biến tính nhiệt và đông tụ ở một giá trị nhiệt độ xácđịnh Nhiệt độ quá thấp sẽ làm giảm hiệu suất đông tụ protein, còn quá cao sẽảnh hưởng đến cấu trúc của sản phẩm va làm tăng chi phí năng lượng cho quátrình đông tụ (Zayas, 1997) Chế độ gia nhiệt trong quá trình đông tụ cũng ảnhhưởng đến hiệu suất thu hồi protein và chất lượng sản phẩm Nếu kéo dài thờigian gia nhiệt trong khoảng giới hạn nhất định, thì khối đông protein thu được sẽcó nhiều lỗ xốp hon, do có nhiều gốc ky nước của phân tử protein bị lộ ra ngoàivà tương tác với nhau, hàm lượng protein trong khối đông cũng sẽ tăng theo (Lê

Văn Việt Mẫn và cộng sự, 2009)

Nhiệt độ ảnh hưởng tới tỉ lệ biến tính và tỉ liên kết giữa các protein vớinhau Nếu quá trình tập hợp của các phân tử protein xảy ra nhanh hơn so với quátrình biến tinh thì cau trúc của khối đông protein không tốt, khi đó hàm lượngnước được giữ lại bên trong cau trúc mạng không gian 3 chiều thấp Do đó, nhiệtđộ cho quá trình đông tụ cần phù hợp cân bang giữa tỉ lệ biến tính — liên kết củacác phân tử protein Thông thường người ta lựa chọn nhiệt độ chủ yếu xảy ra quátrình biến tính và quá trình liên kết sẽ xảy ra ở nhiệt độ mát

Sự khuấy trộnViệc khuấy trộn dịch sữa với một tốc độ thích hợp trong giai đoạn b6 sungtác nhân gây đông tụ sẽ giúp phân bố đều các ion CaTM* và đảm bảo sự đồng nhấtvề nhiệt độ trong dung dịch keo (Lê Văn Việt Mẫn và cộng sự, 2009)

Thời gian đồng tụ

Thời gian quá ngăn sẽ làm cho hiệu suất thu hồi protein của quá trình đôngtụ bị giảm đi Khi sử dụng nhiệt dé làm tác nhân gây đông tụ protein có thé xảyra nhiều phản ứng hóa học khác nhau trong dịch đậu như vitamin bị phân hủy,

đường khử và acid amine tham gia vào phản ứng Maillard (Gerrand và cộng sự,

2002b; Lê Văn Việt Man và cộng sự, 2009)

pH

pH ảnh hưởng khá lớn đến quá trình hình thành mạng protein và các khảnăng giữ nước Sự biến tính protein và tỉ lệ kết hợp phụ thuộc vào pH Cần phảiđiều chỉnh độ pH thích hợp dé đạt được tỉ lệ cân bang giữa tỉ lệ biến tính — đôngtụ và lực hút — lực day giữa các chuỗi protien liền ké nhau

1.3 Chất hỗ trợ đông tụPhụ gia tao gel thuộc nhóm phụ gia cải tạo cau trúc thực phẩm, bao gồmcác polymer như polysaccharide, protein Nhóm phụ gia nam trong nhóm

hydrocolloid.Hydrocolloid: là những polymer tan trong nước (polysaccharide và protein)

hiện đang được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp với rất nhiều chức năng nhưtạo đặc hay tạo gel hệ lỏng, ôn định hệ bot, nhũ tương va huyền phù, ngăn cản sựhình thành tinh thể đá và đường, giữ hương, tăng khả năng giữ nước

Phụ gia tạo gel có thể được phân loại tùy thuộc vào nguồn sốc, phươngpháp phân tách, chức năng, cấu trúc, khả năng thuận nghịch về nhiệt, thời giantạo gel hay điện tích Nhưng phương pháp phân loại thích hợp nhất là dựa trêncau trúc, kha năng thuận nghịch về nhiệt và thời gian tao gel

Hiện nay, một số chất hỗ trợ đông tụ có nguồn sốc từ tảo đang được sửdụng nhiều trong công nghệ thực phẩm bao gồm: alginate, carrageenan, agar Các loại chất đông tụ này khi tham gia vào khối đông protein sẽ phân biệt dựatrên tích chất hệ gel tạo thành

Tương tác giữa các chất hỗ trợ đông tu và proteinĐây là một trong những tính chất quan trọng của chất hỗ trợ đông tụ khitham gia vào quá trình đông tụ protein, phân tử chất hỗ trợ có khả năng liên kết

với các phan tử protein Phan ứng này xảy ra nhờ các cation có mặt trong cácnhóm protein tích điện dương tác dụng với nhóm sulphate mang điện âm của

nhóm polysaccharide và có tính quyết định đến độ bền cơ học của hệ gel Trong

công nghiệp sữa, nhờ vào tính chât liên kêt với các protein trong sữa mà

carrageenan duoc sử dụng làm tac nhân để ngăn chặn sự tách lỏng (Lê Văn Việt

Mẫn và cộng sự, 2009)

Các chất hỗ trợ đông tụ làm tăng khoảng điện tích âm bên trong thực phẩm.Carrageenan có thể liên kết với các phân tử khác như protein, hình thành các liênkết đồng tạo gel làm tăng vẻ độ nhớt, khả năng đông tu, độ ôn định va khả năngkết tủa Liên kết giữa polysaccharide - protein phụ thuộc vào độ pH bên trongthực phẩm và pH đăng điện của phân tử protein lota carrageenan tạo thành dạnggel có tính đàn hồi và cô kết cao Ngoài ra, iota carrageenan còn hỗ trợ cho quátrình giữ nước khi sử dung ở nồng độ thấp

Các loại polysaccharide như carrageenan có khả năng làm thay d6i tính chatchức năng của protein đậu nành dẫn tới sự thay đôi vẻ tính chất kết cau của khốiđông Khi carrageenan được bồ sung vào protein đậu nành, quá trình tạo đông tucó hăng SỐ động học và độ nhớt đàn hồi cao hơn ban đầu (Ortiz và cộng sự,2004) Ngoài ra, carrageenan cũng có thé được bồ sung vào dịch sữa đậu nànhnhằm làm tăng độ bên khối đông và tăng thời gian bảo quan (Chang và cộng sự,

2003).

Bảng 1.5 So sánh tính chất hệ gel bởi các chất hỗ trợ đông tụ.Đặc điểm Agar Carrageenan Alginate

Có tính thuận Hệ gel vừa có tính | Thường dùng kết

nghịch về nhiệt chất của chất rắn hợp với PectinDo số lượng liên kết | vừa có tính chất của | (HMP) chứ không

hydro rất lớn chât lỏng sử dụng riêng lẻ.; Cấu trúc gel viing | Tạo gel mém có độ Tương tác tĩnh

vững chắc nghịch với nhiệt

và ít đàn hồi.

ngành đậu hủ.

2.1.2 Mục tiêu cụ thểKhảo sát vai trò của các chất phụ gia tạo đông cũng như các chất hỗ trợđông tụ đến quá trình đông tụ protein đậu nành và ảnh hưởng của chúng đến chấtlượng cấu trúc sản phâm đậu hủ, từ đó, góp phan đưa ra cơ sở dé lựa chọn chấtđông tụ phù hợp để ứng dụng sản xuất những loại đậu hủ khác nhau

2.2 Nội dung nghiên cứu

2.2.1 Ánh hưởng các chất đông tụ đến tính chat cơ lý sản phẩm

Mục tiêu

Mục tiêu của nội dung nghiên cứu này nhăm tìm hiểu ảnh hưởng các chấtđông tụ, nồng độ chất đông tụ theo những cơ chế khác nhau và hàm lượngprotein dịch trích đến tính chất cơ lý sản phẩm

Nội dung thực hiện

Khảo sát ảnh hưởng của các chất tạo đông theo cơ chế sử dụng cau nối nhờcác cation hoá trị II và các chất được khảo sát bao gồm: Calcium sulphate

(CaSO4.2H2O); Calcium Chloride (CaCl,.2H,O); Magnesium Chloride(MgCl,.6H20).

Khảo sát anh hưởng chat tao đông theo cơ chế đông tụ đăng điện và quátrình khảo sát này được thực hiện trên chất tạo đông là GDL (Glucono Delta

Lactone).

Phương pháp thực hiện

Quá trình chuẩn bị dịch sữa: đậu sau khi được rửa sạch 3 lần với nước theotỉ lệ 1 : 5 sẽ được ngâm6 tiếng với tỉ lệ đậu : nước = I : 2,5 Sau 6 tiếng đậu sẽđược vớt ra, dé ráo và tiến hành xay với tỉ lệ đậu : nước = |: 7 Tiến hành lọcbăng vải thô 2 lần Sau đó, bổ sung thêm lượng protein isolate đậu nành để hiệu

chỉnh hàm lượng protein trong dịch sữa Hàm lượng protein dịch sữa khảo sát: 7

và 9% khối lượng.Quá trình đông tu: dịch sữa được gia nhiệt đến 90°C và giữ trong vòng 5phút Sau đó đồ vào khuôn hình trụ có kích thước d= 10 cm, có chứa chat đôngtụ theo những nồng độ khảo sát và giữ ở 85°C trong 40 phút Khoảng nồng độchất đông tụ được khảo sát: 0,1 — 0.4 % (w/w)

Dé đánh giá tính chất cầu trúc của khối đông, các thông số sau được khảo

sát:

Độ cứng, độ đàn hỏi, độ dẻo, độ cố kết: Các thông số này được đo bangphép thử TPA (phương pháp mô phỏng theo những điều kiện mà thực phẩm trảiqua trong suốt quá trình ăn) (phụ lục A.3)

Độ cứng: được xem là lực cần tác dụng để nhai hoàn toàn mẫu đặt giữa các

Loại bỏ tạp chất |

|Ạ Nước thảiCc nue 4 Nghién ướt |

2.2.2 Khao sát ảnh hướng các chất hỗ trợ đông tu (carrageenan)

Mục tiêu

Mục tiêu của nội dung này nhăm khảo sát ảnh hưởng và tác động của cácchất hỗ trợ đông tụ trong quá trình đông tụ protein đậu nành, cũng như nghiêncứu sự tương tác giữa chất hỗ trợ đông tụ với các chất đông tụ theo những cơ chếkhác nhau đến tính chất cơ lý sản phẩm

Nội dung thực hiện

Khảo sát ảnh hưởng của chất hỗ trợ đông tụ và tương tác với các chất tạođông theo cơ chế sử dụng cầu nối nhờ các cationn hoá trị II và các chất đượckhảo sát bao gôm: Calcium sulphate (CaSOx.2H;O); Calcium Chloride

(CaCTz.2H›O); Magnesium Chloride (MgCl,.6H20).

Khảo sát anh hưởng của chất hỗ tro đông tụ va tương tác với chất tao đôngtheo cơ chế đông tụ đăng điện và quá trình khảo sát này được thực hiện trên chất

tạo đông la GDL (Glucono Delta Lactone).Phương pháp thực hiện

Quá trình chuẩn bị dịch sữa: đậu sau khi được rửa sạch 3 lần với nước theotỉ lệ 1: 5 sẽ được ngâm 6 tiếng với tỉ lệ đậu : nước = 1 : 2,5 Sau 6 tiếng đậu sẽđược vớt ra, dé ráo và tiến hành xay với tỉ lệ đậu : nước = |: 7 Tiến hành lọcbăng vai thô 2 lần Sau đó, bố sung thêm lượng protein isolate để tăng hàm lượngprotein trong dịch sữa Hàm lượng protein dịch sữa khảo sát: 7 và 9% khối

lượng.

Quá trình đông tụ: dịch sữa được gia nhiệt đến 70°C, sau đó bé sung chatđông tụ theo những nông độ khảo sát là 0,5 và 1% (w/w), khuấy đều cho tan vàodịch sữa Tiếp tục gia nhiệt đến 90°C và giữ trong vòng 5 phút Sau đó, dé vàokhuôn hình trụ có kích thước d = 10 em có chứa chất đông tụ theo nồng độ khảosát và giữ ở 85°C trong 40 phút Khoảng nồng độ chất đông tụ được khảo sát: 0,1

- 044% (w/w).

Dé đánh giá tính chất cau trúc khối đông, tiến hành khảo sát các thông số vềđộ cứng độ dẻo, độ dan hỏi, độ có kết và khả năng giữ nước Quá trình tiễn hành

tương tự thí nghiệm 2.2.1.

Mục tiêu của nội dung nghiên cứu này nhằm đánh giá ảnh hưởng của cácyếu tô đến quá trình đông tụ, từ đó, góp phần lựa chọn điều kiện đông tụ thíchhợp trong quá trình sản xuất đậu hủ.

Nội dung thực hiện

Đề đánh giá sự ảnh hưởng của các yếu tỐ, những dữ liệu thu được từ nộidung 2.2.1 và 2.2.2 sẽ được phân tích da biến để xác định những tính chất đặctrưng của cấu trúc khối đông và khả năng giữ nước

Phương pháp thực hiệnNhững dữ liệu từ 2 nội dung 2.2.1 và 2.2.2 được tập hợp lại và sử dụng

phương pháp phân tích đa biến được thực hiện trên phan mém R 3.0.2 (phu luc

Nội dung thực hiện

Từ những dữ liệu về sự ảnh hưởng các chất đông tụ, chất hỗ trợ đông tụ vàhàm lượng protein thu được tiễn hành lựa chọn chất đông tụ, chất hỗ trợ đông tụ

với những nông độ thích hợp dé ứng dụng sản xuất 2 san phâm đậu hủ khác nhau

là đậu hủ cứng và đậu hủ lụa.Phương pháp thực hiện

Để tạo ra 2 loại đậu hủ cứng và đậu hủ lụa, sau khi tiễn hành phân vùng sảnphẩm, dựa trên tính chất cơ lý sản phẩm và dựa trên kết quả thu được ở nội dung2.2.3, chọn ra chất đông tụ, chất hỗ trợ đông tụ và hàm lượng protein thích hợpđể ứng dụng sản xuất

Để so sánh tính chất khối đông của 2 loại sản phẩm này và sản phẩmthương mại, tiễn hành kiểm tra các thông số độ cứng, độ dẻo, độ đàn hồi va độ cốkết tương tự như ở nội dung 2.2.1

2.3 Nguyên liệu và thiết bị

2.3.1 Nguyên liệu

2.3.1.1.Dau nành

Chất lượng hạt đậu nành ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng sản phẩm đậu

hủ, đặc biệt là giá trị cảm quan.

Yêu cầu hạt đậu nànhe Hạt lớn, đều, căng tron, it bi nứt và vỡ.e Hạt không bị côn trùng gặm nhắm hay căn hại

Bang 2 1 Yêu cầu kỹ thuật của hạt đậu nành

Chí tiêu Yêu cầuTổng số tạp chât phân trăm khôi lượng không lớn hơn

(trong đó các mảnh đất đá kim loại) 20%

Ham lượng am va các chất bay hơi tính theo % khôi

lượng sản phẩm khi giao nhận không lớn hơn 02%

Ham lượng dau (chiéc duoc bang hexan) tinh theo %

khối lượng sản phẩm khi giao nhận không nhỏ hon su.

Độ acid trong phan dâu chiết được qui thành acid oleic,

% (khối lượng) không lớn hơn .

Hàm lượng protein tính theo % khôi lượng sản phẩm

khi giao nhận không nhỏ hơn 20%

2.3.1.2 Hoá chất sử dungĐông tụ theo cơ chế cation hoá trị II: trong nghiên cứu này tiễn hành khảosát các chất như:

CaSOxu.2HzO; CaCl;.2H;O; MgCl;.6HzO: Các hoá chất này được cung cấp

bởi công ty Guangdong Guanghua Chemical Factory Co Ltd China

Đông tu theo co chế đăng điện GDL: được cung cấp bởi công ty Qingdao

Century Longlive Int’! Trade Co.Ltd.China.

Chat hỗ trợ đông tu carrageenan được cung cấp bởi HiMedia Laboratories

Pvt Ltd India.

2.3.2 Thiết bịThiết bị do cau trúcThiết bị do câu trúc sử dụng trong đề tài này là thiết bị Instron TA.TX2texture analyzer Đây là một máy tiện ren đơn được thiết kế đặc biệt cho thựcphẩm Thiết bị có kha năng chịu lực 250 N và tốc độ con trượt 6 — 600 mm/phút.Khả năng chịu nặng của những kiểu ren kép có giá trị tới 5.000 N Tốc độ trượtđến 2.400 mm/phút

Đầu doĐầu đo hình trụ, có ren để găn vào máy, đường kính 30 mm, được làm bằngthép không gi Dau đo có kích thước nhỏ hơn tiết diện ngang của mẫu, lực nhậnchủ yếu là do đâm xuyên, kết hợp nén và cắt Đầu đo tác dụng ứng suất nén lên

bê mặt và ứng suât cat bởi biên và diện tích mặt ngoài dau do.

CHƯƠNG 3

KET QUÁ VA BAN LUẬN

3.1 Anh hướng của các chất đông tu đến tính chat co lý và kha năng giữ

nước của khôi đông

3.1.1 Ánh hướng đến tính chat cơ lý cúa khối đôngViệc thay đổi nồng độ và loại chất đông tụ sẽ ảnh hưởng khác nhau đến cautrúc đậu hủ, tạo ra các sản phẩm có cấu trúc (độ cứng, độ dẻo, độ đàn hồi, độ côkết) khác nhau Nghiên cứu tiễn hành khảo sát ảnh hưởng của các chất đông tuđến tính chất cơ lý, kết quả được thé hiện như sau:

0 0 | |

0 01 02 03 O04 045 0 0I 02 03 04 045

Nong độ chat đông tụ (% w/w) Nong độ chat đông tụ (% w/w)

a) Ham lượng protein 7% (w/w) b) Hàm lượng protein 9% (w/w)

H nh 3.1 Anh hưởng các chất đông tụ đến độ cứng của khối đông (#)(0)CaSOu

(m)(n) GDL (®)(o)MgCl;(Á )(A) CaCh.

Anh hưởng của chất đông tụ theo cơ chế cation hoá trị IT và hàm lượngprotein đến độ cứng của khối đông

Qua hình 3.1, nhận thay đông tụ theo co chế cation hoá trị II có độ cứngtăng đều từ nồng độ chất đông tụ 0,1 - 0,3% (w/w) và giảm ở 0.4% (w/w) ở cả 2hàm lượng protein trong dịch sữa 7% (w/w) và 9% (w/w) Kết quả này cũng

tương tự như nghiên cứu của Fuh- Juin Kao và cộng sự, 2003; L.deMan và cộng

sự, 1986 Kết quả này cho thấy, khi nồng độ chất đông tụ theo cơ chế cation hoátri II thap (0,1 — 0,2% (w/w)) trong cau trtic mang hinh thanh cau trúc lỗ mạng cókích thước to, không đều và nhiều mảnh vụn xuất hiện Khi nông độ chất đông tụđạt mức phù hợp (0,3% (w/w)) khối đông có độ cứng cao hơn, kích thước củacau trúc mạng nhỏ hơn và có độ đồng nhất cao Ở nồng độ 0,4% (w/w), khi đókích thước cấu trúc mạng quá nhỏ, kích thước 16 nhỏ dẫn đến mạng lưới xốp, dễvỡ, dẫn đến việc độ cứng giảm đi

Đối với quá trình đông tụ sử dung cation Ca”” (CaSO, và CaCl.) và Mg”(MgCl,), cation Mg”” cho sản phẩm có độ cứng lớn hơn cation Ca”* ở ham lượngprotein trong dịch sữa 7% (w/w) nhưng lại cho kết quả thấp hơn ở hàm lượngprotein trong dịch sữa 9% (w/w) Điều này cho thay loai chat đông tụ và hamlượng protein ảnh hưởng lớn đến tính chất cấu trúc của khối đông

Anh hưởng của chất đông tụ theo cơ chế pH đăng điện và hàm lượngprotein đến độ cứng của khối đông

Quá trình tạo đông tụ sử dụng cơ chế pH đăng điện với chất đông tụ là GDLcho cấu trúc khối đông có độ cứng cao hơn han so với cơ chế sử dung cation CaTM*(CaSO¿ va CaCl.) va Mg” (MgCl,) ở cả 2 hàm lượng protein dịch sữa 7% (w/w)và 9% (w/w) Vì trong cau trúc mạng không gian 3 chiều xuất hiện nhiều và hauhết được tạo thành do các liên kết ky nước

Ngoài ra, ở hàm lượng protein dịch sữa 7% (w/w), độ cứng của khối đôngtheo cơ chế bố sung pH đăng điện sử dung GDL có xu hướng tăng lên ở nồng độ0.4% (w/w), nhưng lại giảm ở hàm lượng protein dịch sữa 9% (w/w), điều nàycho thấy khi hàm lượng protein tăng thì các liên kết giữa các protein với nhautăng, do đó khi hình thành liên kết ion tăng sẽ làm cho cấu trúc mạng trở nênxốp, dễ vỡ, từ đó làm giảm độ cứng của sản phẩm

Anh hưởng của các ion âm đến độ cứng của khối đông

Khi cùng là các anion hoá tri 1 như Cl (MgC];, CaCl.) ở hàm lượng protein

dịch sữa 7% (w/w) thì độ cứng của khói đông có xu hướng giảm từ nồng độ 0.4%(w/w) trong khi đó anion SO.” (CaSO/) vẫn có xu hướng tăng lên, điều này cho

thay khi độ âm điện của hợp chất đông tụ nhỏ thi lực tĩnh điện sẽ yếu hơn so với

độ âm điện lớn.Khi hàm lượng protein dịch sữa tăng từ 7 lên 9% (w/w) thì độ cứng của

khối đông khi sử dung anion SO,” (CaSO,) không có xu hướng tăng lên ở nồng

độ 0,4% như ở hàm lượng protein dịch sữa 7% (w/w) mà có xu hướng giảm

tương tự như anion Cl (CaCl,), điều này cho thay hàm lượng protein ảnh hưởngkhá lớn đến cấu trúc sản phẩm, khi hàm lượng protein càng cao thì khả năngđông tụ giữa các phân tử protein với nhau càng lớn, chúng hình thành cau trúcmạng với nhau trước khi kết hợp với các chất đông tụ, điều này có thể thấy rõ khiđộ cứng của khối đông khi đông tụ sử dung MgCl, thấp hơn so với CaSO, và

CaCl,b) Độ dẻo

Anh hưởng của chất đông tụ theo cơ chế cation hoá trị IT và hàm lượngprotein đến độ dẻo của khối đông

Kết quả ảnh hưởng chất đông tụ đến độ dẻo khối đông được thể hiện ở hình3.2 Kết quả cho thấy, khi tăng nồng độ chất đông tụ CaSO¿ và MgCl ở hàmlượng protein dịch sữa 7% (w/w) thì độ dẻo của cau trúc khối đông ngày càngtăng Kết quả này cũng tương tự như nghiên cứu của Fuh- Juin Kao và cộng sự,

2003; L.deMan và cộng su, 1986.

Ngoài ra, khi tăng nồng độ chất đông tu CaCl, hau như không ảnh hưởngđến độ dẻo của khối đông với hàm lượng protein dịch sữa 7% (w/w) nhưng khihàm lượng protein trong dịch sữa 9% (w/w), tính chất dẻo của khối đông tăng vàthể hiện rõ rệt

Khi hàm lượng protein trong dịch sữa tăng thi chi có các cation Ca*(CaSOx; CaCl.) mới ảnh hưởng đến độ dẻo của khối đông, trong khi các cationMg”” (MgCl) không ảnh hưởng đến độ dẻo khi tăng nồng độ chất đông tụ Điềunày cho thay cation Mg”” có tính chất đông tụ rất khác so với Ca** (Prabhakaran

và cộng su,2006).