nghiên cứu sản xuất dịch thủy phân từ đầu cá chẽm (lates calcarifer) và ứng dụng trong việc sản xuất bột nêm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG ĐỖ TRỌNG SƠN NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT DỊCH THỦY PHÂN TỪ ĐẦU CÁ CHẼM (Lates calcarifer) VÀ ỨNG DỤNG TRONG VIỆC SẢN XUẤT BỘT NÊM LUẬN VĂN THẠC SĨ Nha Trang - 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG ĐỖ TRỌNG SƠN NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT DỊCH THỦY PHÂN TỪ ĐẦU CÁ CHẼM (Lates calcarifer) VÀ ỨNG DỤNG TRONG VIỆC SẢN XUẤT BỘT NÊM Chuyên ngành: Công nghệ sau thu hoạch Mã số: 605410 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS NGUYỄN THỊ MỸ HƯƠNG Nha Trang - 2012 i LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu kết nêu luận văn trung thực Tác giả luận văn Đỗ Trọng Sơn ii LỜI CÁM ƠN Trong trình học tập nghiên cứu để thực đề tài tốt nghiệp, nhận quan tâm tận tình q thầy hướng dẫn khoa học, Khoa Cơng nghệ Thực phẩm, Trung tâm thí nghiệm thực hành, Viện Công nghệ Sinh học Môi trường cá nhân trường, giúp tơi hồn thành luận văn Tôi xin chân thành gửi lời cám ơn sâu sắc tới cô giáo hướng dẫn TS Nguyễn Thị Mỹ Hương hết lòng bảo hướng dẫn tận tình, thường xun theo dõi đơn đốc trình thực đề tài Xin chân thành cám ơn Ban Giám hiệu, Khoa Sau Đại học Khoa Công nghệ Thực phẩm Trường Đại học Nha Trang tạo điều kiện thuận lợi cho trình học tập, nghiên cứu bảo vệ luận văn Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình tơi quan tâm, chia sẻ khó khăn động viên để tơi hồn thành luận văn iii MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN i LỜI CÁM ƠN ii MỤC LỤC .iii DANH MỤC CÁC BẢNG .vi DANH MỤC CÁC HÌNH .vii KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT .ix MỞ ĐẦU PHẦN 1: TỔNG QUAN 1.1.TỔNG QUAN VỀ CÁ CHẼM 1.1.1 Đặc điểm hình thái, phân bố thành phần hóa học cá Chẽm 1.1.2 Tình hình khai thác, ni trồng chế biến cá Chẽm 1.1.3 Ngun liệu cịn lại q trình chế biến cá Chẽm hướng tận dụng nguyên liệu lại 1.2 TỔNG QUAN VỀ ENZYME PROTEASE VÀ QUÁ TRÌNH THỦY PHÂN PROTEIN 1.2.1 Enzyme Protease 1.2.2.Một số enzyme protease thương mại .10 1.2.3.Các yếu tố ảnh hưởng tới trình thủy phân protein .10 1.2.4 Các dạng sản phẩm thủy phân .12 1.2.5 Ứng dụng sản phẩm thủy phân protein .12 1.3 TỔNG QUAN VỀ BỘT NÊM GIA VỊ 13 1.3.1 Khái quát chung sản phẩm bột nêm 13 1.3.2 Xu hướng phát triển sản phẩm bột nêm 15 1.3.3 Các phụ gia, gia vị dùng sản xuất bột nêm 15 1.3.6 Sản xuất bột nêm phương pháp sấy phun 20 1.4.TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI VÀ TRONG NƯỚC VỀ SỰ THỦY PHÂN PROTEIN BẰNG ENZYME VÀ SẢN XUẤT BỘT NÊM 23 1.4.1.Tình hình nghiên cứu giới 23 iv 1.4.2 Tình hình nghiên cứu nước .26 PHẦN 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 29 2.1.1 Nguyên liệu đầu cá Chẽm 29 2.1.2 Enzyme Flavourzyme .29 2.1.3 Phụ gia sử dụng sản xuất bột nêm .30 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30 2.2.1 Xác định thành phần hóa học đầu cá Chẽm 30 2.2.2 Quy trình sản xuất dịch đạm thủy phân từ đầu cá Chẽm 31 2.2.3.Thí nghiệm thăm dị xác định thơng số thích hợp cho q trình thủy phân đầu cá Chẽm enzyme Flavourzyme .32 2.2.4.Tối ưu hóa chế độ thủy phân từ đầu cá Chẽm enzyme Flavourzyme 37 2.2.5.Thử nghiệm sản xuất dịch đạm thủy phân từ đầu cá Chẽm enzyme Flavourzyme xác định tiêu chất lượng dịch đạm thủy phân thu 37 2.2.6 Quy trình sản xuất bột nêm từ dịch đạm thủy phân thu từ đầu cá Chẽm 39 2.2.7 Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ gia vị thích hợp cho q trình sản xuất bột nêm 40 2.2.8 Sản xuất bột nêm từ dịch đạm thủy phân thu từ đầu cá Chẽm đánh giá chất lượng sản phẩm 44 2.2.9 Phương pháp phân tích .44 2.3 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU 45 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 46 3.1 THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA ĐẦU CÁ CHẼM 46 3.2 XÁC ĐỊNH THƠNG SỐ THÍCH HỢP CHO Q TRÌNH THỦY PHÂN ĐẦU CÁ CHẼM BẰNG ENZYME FLAVOURZYME 46 3.2.1 Ảnh hưởng tỷ lệ enzyme Flavourzyme đến trình thủy phân đầu cá Chẽm .46 3.2.2 Ảnh hưởng nhiệt độ thủy phân đến trình thủy phân đầu cá Chẽm 49 v 3.2.3 Ảnh hưởng thời gian thủy phân đến trình thủy phân đầu cá Chẽm52 3.3 KẾT QUẢ TỐI ƯU HÓA CHẾ ĐỘ THỦY PHÂN TỪ ĐẦU CÁ CHẼM BẰNG ENZYME FLAOURZYME 54 3.4 CHẤT LƯỢNG CỦA DỊCH ĐẠM THỦY PHÂN TỪ ĐẦU CÁ CHẼM 62 3.5 KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH CÁC TỶ LỆ GIA VỊ THÍCH HỢP ĐỂ SẢN XUẤT BỘT NÊM 63 3.5.1.Kết xác định tỷ lệ muối thích hợp 63 3.5.2 Kết xác định tỷ lệ đường thích hợp 64 3.5.3 Kết xác định tỷ lệ bột thích hợp 65 3.6 ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH SẢN XUẤT BỘT NÊM VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM 66 3.6.1.Quy trình sản xuất .66 3.6.2.Thuyết minh quy trình .67 3.6.3.Kết đánh giá chất lượng bột nêm sản xuất theo quy trình đề xuất 67 3.7.Tính tốn chi phí ngun vật liệu sử dụng sản xuất bột nêm từ dịch đạm thủy phân đầu cá Chẽm 71 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 72 KẾT LUẬN 72 ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 vi DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng cá Chẽm Bảng 1.2 Thành phần axít amin không thay cá Chẽm nguyên quan (g/100g protein) Bảng 1.3 Sản lượng cá Chẽm nuôi trồng giới 2001-2009 (đơn vị :tấn) (FAO fishery statistic) Bảng 1.4 Giá trị kinh tế ngành ni trồng cá Chẽm giới (nghìn USD) (FAO fishery statistic) Bảng 1.5 Sản lượng cá Chẽm đánh bắt giới 2001-2009 (đơn vị : tấn) (FAO fishery statistic) Bảng 1.6 Tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm maltodextrin [1] 16 Bảng 1.7 Bảng hai công thức phối nguyên liệu tạo sản phẩm bột canh tôm [21] 18 Bảng 1.8 Các tiêu cảm quan bột nêm 19 Bảng 1.9 Các tiêu hóa học bột nêm 19 Bảng 1.10 Hàm lượng kim loại nặng bột nêm 20 Bảng 1.11 Chỉ tiêu vi sinh vật 20 Bảng 3.1 Thành phần hóa học đầu cá Chẽm 46 Hình 3.6 Ảnh hưởng nhiệt độ đến hàm lượng NH3 51 Bảng 3.2 Bảng quy đổi biến mã biến thực 55 Bảng 3.3 Thiết kế thí nghiệm theo biến mã sử dụng mơ hình Box-behnken kết 56 Bảng 3.4 Kết phân tích ANOVA cho mơ hình đáp ứng bậc hàm mục tiêu độ thủy phân (DH%) 57 Bảng 3.5 Thông số đánh giá tính phù hợp tương quan mơ hình 57 Bảng 3.6 Các hệ số ảnh hưởng mơ hình hồi quy 60 Bảng 3.7 Các thông số tối ưu từ mơ hình hồi qui 61 Bảng 3.8 Thí nghiệm lặp lại điểm tối ưu kết 61 Hình 3.14 Dịch đạm thủy phân từ đầu cá Chẽm 62 Bảng 3.9 Chất lượng cảm quan dịch đạm thủy phân 62 Bảng 3.10 Chỉ tiêu hóa học dịch đạm thủy phân 62 Bảng 3.12 Các tiêu hóa học bột nêm 68 Bảng 3.13 Hàm lượng kim loại nặng bột nêm 69 Bảng 3.14 Chỉ tiêu vi sinh vật 69 Bảng 3.15 Thành phần axít amin sản phẩm bột nêm sản xuất từ đầu cá Chẽm hạt nêm thị trường (Hạt nêm Aji-ngon) 70 Bảng 3.16 Chi phí nguyên vật liệu sử dụng sản xuất bột nêm 71 vii DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 1.1 Cá Chẽm Hình 1.2 Sản lượng cá Chẽm nuôi trồng giới (FAO fishery statistic) Hình 1.3 Sản lượng cá Chẽm đánh bắt giới (FAO fishery statistic) Hình 1.6 Cấu tạo thiết bị sấy phun 22 Hình 2.1 Nguyên liệu đầu cá Chẽm 29 Hình 2.2 Sơ đồ xác định thành phần hóa học đầu cá Chẽm 30 Hình 2.3 Qui trình sản xuất dịch đạm thủy phân từ đầu cá Chẽm 31 Hình 2.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ enzyme Flavourzyme thích hợp 33 Hình 2.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ thủy phân thích hợp 34 Hình 2.6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian thủy phân thích hợp 36 Hình 2.7 Quy trình sản xuất dịch đạm thủy phân từ đầu cá Chẽm enzyme Flavourzyme 38 Hình 2.8 Sơ đồ quy trình xác định tiêu chất lượng dịch đạm thủy phân từ đầu cá Chẽm 38 Hình 2.9 Quy trình nghiên cứu sản xuất bột nêm từ dịch đạm thủy phân thu từ đầu cá Chẽm 39 Hình 2.10 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ muối thích hợp cho sản phẩm bột nêm 40 Hình 2.11 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ đường thích hợp cho sản phẩm bột nêm 42 Hình 2.12 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ bột thích hợp cho sản phẩm bột nêm 43 Hình 2.13 Quy trình sản xuất bột nêm từ dịch đạm thủy phân thu từ đầu cá Chẽm44 Hình 3.1 Ảnh hưởng tỷ lệ enzyme Flavourzyme đến độ thủy phân 47 Hình 3.2 Ảnh hưởng tỷ lệ enzyme Flavourzyme đến hiệu suất thu hồi nitơ 47 Hình 3.3 Ảnh hưởng tỷ lệ enzyme Flavourzyme đến hàm lượng NH3 48 Hình 3.4 Ảnh hưởng nhiệt độ đến độ thủy phân 50 Hình 3.5 Ảnh hưởng nhiệt độ đến hiệu suất thu hồi nitơ 50 Hình 3.7 Ảnh hưởng thời gian đến độ thủy phân 52 viii Hình 3.8 Ảnh hưởng thời gian đến hiệu suất thu hồi nitơ 53 Hình 3.9 Ảnh hưởng thời gian đến hàm lượng NH3 53 Hình 3.10 Bề mặt đáp ứng thể ảnh hưởng nhiệt độ tỷ lệ enzyme đến độ thủy phân 58 Hình 3.11 Bề mặt đáp ứng thể ảnh hưởng thời gian tỷ lệ enzyme đến độ thủy phân 59 Hình 3.12 Bề mặt đáp ứng thể ảnh hưởng nhiệt độ thời gian đến độ thủy phân 59 Hình 3.13 Điểm tối ưu thu từ mơ hình hồi qui 61 Hình 3.15 Ảnh hưởng tỷ lệ muối bổ sung đến điểm cảm quan chung bột nêm 63 Hình 3.16 Ảnh hưởng tỷ lệ đường bổ sung đến điểm cảm quan chung bột nêm 64 Hình 3.17 Ảnh hưởng tỷ lệ bột bổ sung đến điểm cảm quan chung bột nêm 65 Hình 3.18 Qui trình sản xuất bột nêm từ nguyên liệu đầu cá Chẽm 66 Hình 3.19 Sản phẩm bột nêm 68 ...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG ĐỖ TRỌNG SƠN NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT DỊCH THỦY PHÂN TỪ ĐẦU CÁ CHẼM (Lates calcarifer) VÀ ỨNG DỤNG TRONG VIỆC SẢN XUẤT BỘT NÊM Chuyên ngành: Công... bột nêm Chính thế, thực đề tài: ? ?Nghiên cứu sản xuất dịch thủy phân từ đầu cá Chẽm (Lates calcarifer) ứng dụng việc sản xuất bột nêm? ?? Mục tiêu đề tài Xác định thông số tối ưu cho trình thủy phân. .. nghệ sản xuất bột cá Bởi lẽ, cần phải tách triệt để dầu cá khỏi nguyên liệu trước sản xuất bột cá để chất lượng bột cá tốt [15]  Sản xuất bột đạm thủy phân Sản phẩm thủy phân sản xuất từ đầu,