Khi protein bị phân ly, chuỗipolypeptit duỗi mạch và cho qua khuôn đúc, sẽ định hướng được các phân tửprotein và các sợi hình thành.[2] ■ Các yếu tô" ảnh hưởng đến khả năng tạo nhũ: • pH
Trang 1Tìm hiểu về sản phẩm đậu hũ PGS.TS Nguyễn Thị Liên
Trang 2Tìm hiểu về sản phẩm đậu hũ PGS.TS Nguyễn Thị Liên
Trong phạm vi đồ án môn học này, chúng tôi xin trình bày về những hiểu
biết cơ bản liên quan đến sản phẩm đậu hũ
Trang 3MỤC LỤC
1 Đại cương về đậu nành 5
1 Đậu nành 5
2 Một sô" tính chất của protein đậu nành 7
II Sơ đồ qui trình công nghệ 9
1 Các sản phẩm đậu hũ 10
2 Cơ sở lý luận của phương pháp sản xuất đậu phụ 10
3 Tiêu chí lựa chọn nguyên liệu 11
4 Thuyết minh qui trình 11 III MỘt sô" phương pháp đông tụ 13
1 Đông tụ bằng muôi của ion kim loại kiềm thổ kết hợp với nhiệt độ 13
2 Đông tụ bằng acid thực phẩm kếthợp với nhiệt độ 16
IV Các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm đậu hũ 20
V MỘt sô" sản phẩm khác từ đậu nành 23
VI ứng dụng của các dạng bã đậu nành hiện nay 34
VII MỘt sô" hình ảnh của sản phẩm đậu hũ 35
VIII Tài liệu tham khảo 36
Trang 4MỤC LỤC BẢNG
Bảng 1 5
Bảng 2 6
Bảng 3 6
Bảng 4 8
Bảng 5 12
Bảng 6 19
Bảng 7 24
Bảng 8 26
MỤC LỤC HÌNH Hình 1 9
Hình 2 11
Hình 3 14
Hình 4 23
Hình 5 27
Hình 6 28
Hình 7 30
Hình 8 31
Hình 9 32
Hình 10 33
Trang 5I Đại cương về đậu nành [4]
1) Đâu nành
a) Đặc điểm của cây đậu nành
Cây đậu nành (cây đậu tương) có tên khoa học là Glyxine max, là cây ngắn
ngày, phát triển tốt nhất ở vùng nhiệt đới, ưa sáng, ưa nhiệt, chịu hạn
Điều kiện để cây đậu nành phát triển tốt:
❖ Tính chất vật lý và hình thái của đậu nành
1) Hình dạng: từ tròn tới thon dài và dẹt
2) Màu sắc : vàng, xanh, nâu hoặc đen
3) Kích thước : 18-20 gram/100 hạt
4) Cấu trúc của hạt gồm : lớp vỏ áo và hai lá mầm với trụ dưới lá mầm
và chồi mầm Lá mầm chiếm 90% trọng lượng của hạt và chứa toàn
bộ dầu và protein Lớp vỏ chiếm 8% trọng lượng của hạt, bao bọc hai
Tỷ lệ phần trăm (%)Protein
1) Độ ẩm : Hàm lượng ẩm của hạt đậu nành quyết định rất nhiều đến
điều kiện bảo quản Để giữ được tính chất ổn định và chất lượng củahạt đậu nành trong thời gian bảo quản thì hạt đậu nành nên có hàmlượng ẩm khoảng 12% - 13%
2) Protein (40%) : thành phần chính globulin (pl = 4.2 - 4.6)
Trang 6Bảng 3: Thành phần amỉno acid không thay thế có trong protein đậu nành
Đậu nành cũng như tất cả các hạt khác đều chứa enzyme cần thiết cho quátrình nảy mầm về mặt công nghệ thì enzyme quan trọng của đậu nành làlipoxygenase Enzyme này xúc tác cho phản ứng oxy hoá acid béo không bãohoà đa bởi 02, gây mùi hôi cho đậu nành
Enzyme urease cũng thường được đề cập tới trong sản xuất protein đậu nànhnhưng về mặt công nghệ thì nó không đóng vai trò quan trọng
Trang 7❖ M ôt s ỏ" tính chất của prote i n đâu nành
- Khả năng hấp thụ và giữ nước
Khả năng hấp thụ và giữ nước của protein dựa trên tương tác giữa protein và protein -nước
protein-Khi nồng độ protein tăng, khả năng hấp thụ nứơc tăng
Khi pH thay đổi thì sự tích điện của protein cũng thay đổi Do đó ở pH đẳngđiện, sự hút nước là thấp nhất vì tương tác giữa protein-protein rất chặt chẽ
Ở pH cao hơn và thấp hơn pl, sự hấp thụ và giữ nước của protein càng tăng
Khi nhiệt độ tăng, khả năng hấp thụ nước giảm vì làm giảm liên kết hydronhưng làm tăng các liên kết khác như: -S-S- [2]
Khi nồng độ muôi thấp, khả năng hấp thụ nước cao hơn và ngược lại.[2]
- Khả năng tạo gel
Khi protein bị biến tính, các cấu trúc bậc cao bị phá hủy, các mạchpolypeptit duỗi ra, tiến lại gần nhau, tiếp xúc và tạo nên mạng lưới không giantương đối chặt và pha phân tán chứa trong nó
■ Các yếu tô" gây tạo gel:
• Sử dụng nhiệt: Khi dịch sữa protein đậu nành có nồng độ cao đượcđun nóng ở pH trung tính, thì sẽ tạo gel
• Sử dụng pH đẳng điện: Ớ pH đẳng điện protein có khả năng tạo gel
• Sử dụng các muôi của ion kim loại hóa trị hai: Do liên kết giữa Ca2+,
Mg2+ và nhóm carboxyl
- Khả năng tạo kết cấu
Protein đậu nành có khả năng tạo sợi tốt Khi protein bị phân ly, chuỗipolypeptit duỗi mạch và cho qua khuôn đúc, sẽ định hướng được các phân tửprotein và các sợi hình thành.[2]
■ Các yếu tô" ảnh hưởng đến khả năng tạo nhũ:
• pH: Ở vùng pH đẳng điện, khả năng hòa tan là thấp nhất nên khảnăng tạo nhũ giảm
• Nhiệt độ: Gia nhiệt và cô đặc làm đông tụ protein vì vậy làm giảm độbền của nhũ tương, nhưng đồng thời do khả năng tạo gel đã tạo nên lớp màngprotein và châ"t béo, và lớp màng này có tên là “tàu hũ ki”, một thực phẩm quí
từ sữa đậu nành.[2]
Trang 8• Nồng độ protein: Khi tăng nồng độ protein độ bền bọt tăng.
• Muôi: tùy loại muôi sử dụng sẽ làm tăng hay giảm độ bền bọt NaCllàm giảm đô bền bọt, trong khi Ca2+ làm tăng độ bền bọt
• Các loại đường: làm tăng độ bền bọt vì chúng tạo độ nhớt cao chodung dịch
• Khi gia nhiệt sẽ làm tăng thể tích bọt nhưng làm giảm độ bền bọt.[2]
3) Lỉpỉd (20%) : lipid hạt đậu nành gồm: triglyceride (96%),
phospholipids _ châ"t nhũ hoá lecithin (2%), các chât chông oxy hoá_tocopherol và sterol (1.6%), acid béo tự do (0.5%), và một lượng nhỏcarotenoid
Bảng 4: Thành phần acid béo chính trong dầu đậu nành
4) Carbohydrate trong hạt đậu nành(30%) : gồm 2 nhóm
• Đường tan (10%) : sucrose 5%, stachyose 4%, raffinose 1%
• Châ"t xơ không tan (20%) : hỗn hợp polysaccharide và dẫn xuâ"tcủa chúng, chủ yếu là cellulose, hemicellulose và các hợp châ"tcủa acid pectic
5) Khoáng : chiếm tỷ lệ thâ"p (5%) gồm K, Ca, Mg, Fe, Zn, Cu
6) Vitamin : Niacin, Inositol, Axit tantothenic, Thiamine, Riboílavin,
Trang 10Qua sơ đồ qui trình sản xuất đậu hũ vừa trình bày, có thể tách thành 2 giai
đọ an:
1- Từ hạt đậu nành chuyển thành dịch sữa
2- Từ dịch sữa đậu nành qua đông tụ và tách kết tủa protein, đổ khuôn , éptách nước sẽ nhận được sản phẩm đậu hũ
Như vậy hiệu suất (đậu hũ sản phẩm/ đậu nành hạt ) và các đặc điểm chấtlượng của đậu hũ phụ thuộc vào cách thực hiện 2 giai đoạn trong qui trình sảnxuất nói trên
Với một đơn vị khôi lượng hạt, lượng sữa đậu nành và tổng lượng chất khôtrong sữa (đặc biệt là protein) nhận được phu thuộc vào các chế độ ngâm hạt,tách vỏ, nghiền, lọc và khôi lượng và chất lượng sản phẩm phụ thuộc vàophương pháp làm đông tụ protein , tách kết tủa, đổ khuôn, ép
♦> Đậu hũ cứng:
Dạng lát mỏng, dùng để xào với thịt, sau khi rán không nở ra, sản xuấtnhiều ở Trung Quôc ĐưỢc đông tụ bằng CaCl2 hay MgCl2 Có kết cấu cứnghơn so với đậu hũ thường, mạng lưới cấu trúc dày đặc hơn, lỗ xốp nhỏ hơn.Thành phần đậu hũ có hàm lượng protein khoảng 9%, hàm lượng nước khoảng80%
♦♦♦ Đậu hũ lụa:
Dạng mềm, gia nhiệt sẽ đông tụ, sản xuất nhiều ở Nhật Được đông tụ chủyếu bằng glucono-delta-lactone hay CaS04.Khác với 2 loại đậu hũ trên, đậu hũlụa không có quá trình ép để tách whey (gồm nước, protein hòa tan và các chấthòa tan khác) Vì vậy mà đậu hũ có kết câu rất mềm, mịn
2) Cơ sở ly luân của quá trình sán xuất đâu hũ: [3]
Trong hạt đậu nành thành phần đạm tan chiếm khoảng 80-90% tổng proteintrong đó chủ yếu là globulin
Quá trình sản xuất đậu hũ chính là dùng tác động cơ học để phá vỡ cấu trúc
tế bào của hạt đậu, giải phóng các thành phần có trong hạt, đồng thời dùngnước làm dung môi hòa tan các chất đó thành dung dịch huyền phù Sau đó dựavào tính chất hòa tan khác nhau giữa các chất, dùng phương pháp lọc để táchcặn rắn và nhận một dung dịch nhũ tương trong đó chủ yếu là protein tanglobulin, glucid và chất béo
Trang 11Tìm hiểu về sản phẩm đậu hũ PGS.TS Nguyễn Thị Liên
Từ dung dịch này dựa vào tính châ"t đông tụ của globulin, thông qua các điềukiện đông tụ như pH, nhiệt độ, điện tích kết tủa chúng lại thành các hoa đậurồi ép định hình thành bánh đậu hũ thành phẩm
3) Tiêu chí lứa chon ngu y ên l i ê u
Hình 2: Các hạt đậu nành
Trong sản xuất, đậu nành phải được lựa chọn đúng tiêu chuẩn Chất lượnghạt đậu nành ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của sản phẩm, đặc biệt là giá trịcảm quan
V Hạt phải khô, sạch, không sâu, không mọt, không có mùi hôi thôi.
S Vỏ hạt nguyên vẹn, nhẩn và có màu vàng sẫm.
s Độ ẩm không lớn hơn 13%.
V Hạt nứt không quá 5% khôi lượng, hạt hư hỏng không quá 2% khôi
lượng, hạt xanh không quá 2%
V Tạp chất không quá 3% khôi lượng.
4) Thu yế t minh q uv trình công nghê [3]
a) Làm sạch
❖ Mục đích : chuẩn bị cho quá trình tách vỏ
S Loại bỏ các tạp chất có trong đậu nành hay bám trên bề mặt vỏ đậu
nành (đá, đất, bụi, hạt cỏ, kim loại)
S Loại bỏ được một sô" vi sinh vật bám trên bề mặt vỏ đậu nành.
S Làm cho hạt sạch hơn, sáng hơn, làm tăng chất lượng sản phẩm được
chế biến sau đó
b) Ngâm
❖ Mục đích : chuẩn bị
s Làm hạt đậu mềm, giúp dễ tách vỏ hơn.
s Tăng hiệu suâ"t nghiền.
s Cải thiện màu sắc, mùi, vị sản phẩm.
Trang 12Tìm hiểu về sản phẩm đậu hũ PGS.TS Nguyễn Thị Liên
12
♦♦♦ Các biến đổi trong quá trình ngâm
'C Vật lý : Trong quá trình ngâm, hạt đậu nành hút nước, trương nở dẫn
đến sự tăng về kích thước, khôi lượng từ 2 - 3 lần Hạt đậu trở nênmềm hơn
'C Hóa lý : Hạt đậu nành bị hydrate hóa đáng kể Trong quá trình này
một phần các oligosaccharide như raffinose, stachyose là nguyênnhân gây khó tiêu được trích ly ra khỏi hạt đậu nành
s Cảm quan : Giảm mùi hăng của đậu gây khó chịu.
c) Tách vỏ
c Mục đích : khai thác.
Tránh một số thành phần không mong muôn có trong vỏ hạt: sắc tô",
châ"t chát đi vào sữa đậu nành khi nghiền, làm giảm châ"t lượng sữa đậunành, và từ đó cũng có thể làm giảm châ"t lượng đậu hũ
Bảng 5: Thành phần hóa học của sữa đậu nành phụ thuộc tỉ
❖ Mục đích : khai thác.
'C Loại bỏ bã lọc ra khỏi dịch sữa sau khi nghiền.
s Cải thiện giá trị cảm quan của sản phẩm.
Protein(%) Chất béo(%) Glucid(%) Tro(%)
Trang 13Tìm hiểu về sản phẩm đậu hũ PGS.TS Nguyễn Thị Liên
13
V Loại bỏ những chất mùi không mong muôn.
s Khử các họat tính các enzyme.
V Tiêu diệt hoặc ức chê các vi sinh vật có trong sữa.
V Làm biến tính protein, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình đông tụ
V Vật lý: tỷ trọng của khôi đông tụ tăng.
III Một sô phương pháp đông tụ protein đậu nành.
Có nhiều phương pháp đông tụ protein :
- Đông tụ bằng ion kim loại kiềm thổ (Ca2+, Mg2+) kết hợp với nhiệt độ
- Đông tụ bằng cách sử dụng acid thực phẩm để đưa pH của sữa về pH đẳngđiện của protein đậu nành
- Đông tụ bằng phản ứng plasteine hóa khi dùng protease Phương pháp này
phức tạp, hiệu suất kết tủa protein thấp, không được dùng trong thực tê sản
xuất
1) Đông tụ bằng ion kim loại kiềm thổ kết hợp với nhiệt độ.
Các muôi đông tụ protein đậu nành: CaS04, MgS04, CaCỈ2, MgCl2
Người ta thường sử dụng CaS04bởi vì nó cho hiệu suất đông tụ cao nhât
và không cho mùi vị lạ Quá trình cho chất đông tụ vào đơn giản, dễ kiểm
soát, có thể chỉ cho một lần vào dung dịch
Trang 14Tìm hiểu về sản phẩm đậu hũ PGS.TS Nguyễn Thị Liên
14
OOC
OOC COO-Me- OOC COO-Me-
COO-Me-OOC
(A) : Các mạch polypeptide(Me) : Ca2+ hoặc Mg2+
Hình 3: Các liên kết trong khối protien bị đông tụ khi bổ sung cationkỉm
loại kiềm thổ
- Các yếu tô" ảnh hưởng đến quá trình đông tụ
s Nguyên liệu
oNồng độ chất khô (protein ) trong sữa đậu:
• Nồng độ chất khô trong dung dịch ảnh hưởng rất lớn đến hiệu suấtthu hồi sản phẩm, hiệu suất đông tụ protein và câu trúc khôi sữa sau đông
oHàm lượng protein
• Khi hàm lượng protein tăng thì độ dày đặc của câu trúc mạng lưới
sẽ tăng do đó đậu hũ sẽ có câu trúc cứng chắc tôt [11]
opH của dịch sữa
• Khi pH cao thì hiệu suất thu hồi đậu hũ cao do lượng Ca2+ liên kếtvới protein tăng lên nhanh chóng
Trang 15Tìm hiểu về sản phẩm đậu hũ PGS.TS Nguyễn Thị Liên
15
> Chế độ gm nhiệt
oThời gian gia nhiệt
• Thời gian gia nhiệt dài, hiệu suất đông tụ sẽ cao hơn, độ cứng, độdai và độ dính của đậu hũ sẽ tăng Điều này được giải thích là vì khi gia
nhiệt sẽ làm xuất hiện ra các nhóm liên kết kỵ nước vì vậy mà làm tăng liênkết kỵ nước giữa các mạch polypeptid
o Nhiệt độ gia nhiệt
• Khi nhiệt độ càng cao sẽ làm cho độ cứng của đậu hũ sẽ tăng lên
> Hàm lượng chất đông tụ
• Khi hàm lượng chất đông tụ thấp, không thể tạo thành gel vữngchắc Ngược lại khi hàm lượng Ca2+ quá cao sẽ làm cho khôi đông tụ trởnên cứng chắc hơn, làm giảm chất lượng cảm quan của đậu hũ
> Thời gian đông tụ
• Nếu thời gian đông tụ quá ngắn, sữa đông tụ chưa hết do đó sẽlàm giảm hiệu suất thu nhận sản phẩm đậu hũ, khi thời gian quá dài năng
suất sẽ giảm đáng kể, vi sinh vật có thể phát triển, chất lượng sản phẩm
giảm
> Nhiệt độ đông tụ
• Tăng nhiệt độ sẽ làm tăng tốc độ đông tụ, tăng độ cứng, độ đànhồi của sản phẩm, do các mạch polypeptid liên kết với nhau ngòai các liênkết ion (giữa các nhóm coo và các ion Ca2+ họăc Mg2+), còn bởi các liên
kết disulĩua (-S-S-) được hình thành từ các nhóm -SH của các acid amin
chứa s.
> Tốc độ khuây và thời gian khuây
• Trong quá trình đông tụ protein trong sữa đậu nành có thể khuấynhẹ và thời gian ngắn vì khi tăng tốc độ khuấy và thời gian khuấy, sẽ ảnh
hưởng xấu đến quá trình tạo gel vì thay đổi mạng lưới cấu trúc của kết tủa
protein
♦♦♦ Điều kiện đông tụ cho đậu hũ thường:
- Hàm lượng chất khô trong sữa đậu nành : 10-13%
- Hàm lượng protein: 4,5-7%
- Gia nhiệt: 95-100° c trong 3-7 phút
- Hàm lượng chất đông tụ (CaS04) : 0,02 N
Trang 16Tìm hiểu về sản phẩm đậu hũ PGS.TS Nguyễn Thị Liên
16
2) Đông tụ bằng acid thực phẩm kết hỢp với nhiệt độ.
- Các tác nhân gây đông tụ
Người ta dùng các acid thực phẩm làm tác nhân gây đông tụ protein như :acid acetic, acid lactic, acid citric, glucono-delta-lactone (GDL) Trong các
acid nói trên trong thực tế sản xuất 2 acid được sử dụng nhiều nhất là acid
lactic và GDL
Acid lactic: có dạng lỏng, không thuận lợi cho việc vận chuyển, sử dụng
Trước đây, ở các cơ sở sản xuât đậu hũ qui mô gia đình, người ta dùng “nước
chua” tức là acid lactic được tạo ra qua lên men phần nước trong của sữa
đậu nành sau khi tách kết tủa protein (vvhey of soy milk) của ngày hôm
trước [3]
Hiện nay trong sản xuất qui mô lớn người ta sử dụng GDL:
V GDL : chất bột màu trắng không mùi, tan tốt trong nước, ít tan trong
rượu, bị thuỷ phân thành aicd gluconic trong môi trường nước nên có tácdụng làm giảm pH như các acid khác
Khi cho tác nhân GDL vào dịch sữa, có quá trình giảm pH xảy ra theo 4điểm :
protein tập hợp lại tạo thành gel Ở pH=5,7 hình thành mạng gel nhưng vẫn
ở thể lỏng, ở pH=5,2 mạng lưới hình thành với lỗ xốp lớn Và ở pH=4, gel
hình thành với lỗ xôp nho’ [6]
- Cơ chế đông tụ:
Cũng gồm 2 bước :
V' Bước 1:
Nhiệt sẽ làm biến tính protein, các mạch polypeptid duỗi ra và sẽ làm
lộ ra các phần kị nước nằm bên trong
V Bước 2 :
Acid hữu cơ cho vào sẽ cung cấp H+ trung hòa các điện tích âm củacác mạch polypeptid bị biến tính bởi nhiệt, làm giảm các liên kết tĩnh điện,giúp tạo các liên kết kị nước và-S-S-, dẫn đến sự tập hợp protein
Trang 17Tìm hiểu về sản phẩm đậu hũ PGS.TS Nguyễn Thị Liên
ra khi hàm lượng protein lớn hơn 4%
oHàm lương Ca2+
Trong quá trinh đông tụ bằng Ca2+ thì hàm lượng Ca2+ trong sữa sẽgiúp làm giảm hàm lượng chất đông tụ cần sử dụng Nhưng trong quá trình
đông tụ bằng acid hữu cơ thì hàm lượng Ca2+ có tác dụng làm giảm sự tập
hợp các mạch polypeptid, làm giảm hiệu suất thu hồi đậu hũ
oHàm lương chất béo trong dich sữa
Khi tăng hàm lượng chất béo thì hiệu suất đông tụ protein giảm
Điều này có lẽ do chất béo tạo lớp màng bao bọc protein vì vậy các phân tử
protein khó tiến gần lại để kết hợp với nhau
> Gia nhiệt
Phương pháp gia nhiệt dịch sữa:
oCách 1: (gia nhiệt một bước)
• Gia nhiệt dịch sữa từ 20° c lên 95° c.
• Giữ ở nhiệt độ này từ 5-10 phút
oCách 2: (gia nhiệt một bước)
• Gia nhiệt dịch sữa lên 75° c.
• Giữ ở nhiệt độ này trong 5 phút
• Nâng lên 95° c và để ở nhiệt độ này từ 5 phút
Ớ đậu hũ đông tụ bằng acid hữu cơ, khi gia nhiệt hai bước cấu trúcđậu hũ sẽ dày đặc hơn, tốt hơn , đồng nhất hơn so với gia nhiệt một bước vàtốc độ tách nước cũng giảm
Điều này được giải thích là vì:
Khi gia nhiệt một bước, cả hai thành phần protein 7S và 11S đều bịphân ly thành các tiểu phân, các tiểu phân này sẽ kết hợp với nhau tạo nên
màng cấu trúc của đậu hũ
Trang 18Tìm hiểu về sản phẩm đậu hũ PGS.TS Nguyễn Thị Liên
18
Khi gia nhiệt hai bước, đầu tiên thành phần 7S sẽ bị phân ly trước
và tạo thành mạng câu trúc trước, đến khi thành phần 11S bắt đầu phân ly.Khi đó các tiểu phân của protein 11S sẽ kết hợp với mạng lưới của protein7S tạo thành cấu trúc hoàn chỉnh hơn, chắc hơn
> Hàm lượng chất đông tụ
Hàm lượng chất đông tụ (acid) phải vừa đủ sao cho tạo pH của dịchsữa = pl của protein đậu nành Khi pH dịch sữa lớn hơn hoặc nhỏ hơn pl,
hiệu suất kết tủa protein giảmvà do đó hiệu suất thu nhận đậu hũ giảm
> Thời gian đông tụ
Thời gian đông tụ thường kéo dài 40-60 phút vì H+ do acid hữu cơtạo ra chậm
> Tốc độ khuây và thời gian khuây
Cả hai yếu tố này ảnh hưởng không đáng kể vì acid hữu cơ tan tốttrong nước
> Nhiệt độ đông tụ
Khi nhiệt độ tăng thì tốc độ đông tụ cũng tăng vì khi đó acid hữu cơ
dễ phân ly, tạo ra nhiều ion H+ hơn
❖ Điều kiện đỏng tụ
- Hàm lượng chất khô của dịch sữa : 10-13%
- Hàm lượng protein : 4,5-7%
- Gia nhiệt: 95-100° c trong 3-7 phút
- Hàm lượng chất đông tụ: 0,3-0,4% (tạo ra pH của dịch sữa bằng pl cảuprotein đậu nành)
- Nhiệt độ đông tu; 80-90° c
- Thời gian đông tụ: 40-60 phút