thử nghiệm quy trình sản xuất sấy bột lòng trắng trứng gà

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1.Giới thiệu Bột lòng trắng trứng WEP là một phụ gia thực phẩm được ứng dụng nhiều trong công nghệ thực phẩm để sản xuất các loại kẹo mềm, bánh cao cấp, trong các

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM MÔN:TỐI ƯU HÓA TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

- -

ĐỀ TÀI:

THỬ NGHIỆM QUY TRÌNH SẢN XUẤT SẤY BỘT LÒNG TRẮNG TRỨNG GÀ

GVHD: TRẦN QUYẾT THẮNG LỚP:02DHTP4

SVTH:

Nguyễn Thiên Tây 2005110454 Nguyễn Thị Thịnh 2005110528 Nguyễn Thị Ngọc Trâm 2005110582

TP.Hồ Chí Minh, tháng 6 năm 2015

TỐI ƯU HÓA TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1

1.1.Giới thiệu 1

1.2.Mục tiêu đề tài 2

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3

2.1.Giới thiệu về trứng và thành phần của trứng 3

2.2.Phân loại trứng 7

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ DỰ KIẾN KẾT QUẢ 12

3.1.Phương pháp nghiên cứu 12

3.2.Nội dung nghiên cứu 12

3.3.Thiết kế thí nghiệm 14

3.3.1.Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến vật liệu sấy bằng phương pháp sử dụng nhiệt độ thấp 14

3.3.2.Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến vật liệu sấy bằng phương pháp nhiệt độ cao 14

3.3.3.Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của thời gian sấy đến độ ẩm vật liệu sấy bằng phương pháp nhiệt độ cao 15

3.4.Dự kiến kết quả thu được 16

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1.Giới thiệu

Bột lòng trắng trứng (WEP) là một phụ gia thực phẩm được ứng dụng nhiều trong công nghệ thực phẩm để sản xuất các loại kẹo mềm, bánh cao cấp, trong các sản phẩm từ hải sản là nhờ khả năng làm đông tụ, tạo nhũ, chống kết tinh, tăng khả năng kết dính, tăng độ

nở, độ đàn hồi Nhu cầu sử dụng bột lòng trắng trứng trong công nghiệp thực phẩm có chiều hướng gia tăng ở Việt Nam trong thời gian gần đây Tuy nhiên, hiện tại, WEP chủ yếu được nhập khẩu từ nước ngoài với giá thành khá cao khoảng 280.000-300.000

đồng/kg Trong khi đó, thị trường trong nước có nhiều tiềm năng có thể tự sản xuất WEP

để đáp ứng một phần nhu cầu tiêu thụ nội địa Mặt khác, nguồn cung cấp nguyên liệu để sản xuất bột lòng trắng trứng khá dồi dào do ngành chăn nuối gia cầm đang trên đà phát triển mạnh Hơn thế nữa, sự phát triển của một số lĩnh vực trong thực phẩm sử dụng lòng

đỏ trứng như là nguyên liệu chính trong quá trình chế biến Trong các quá trình đó, lòng trắng trứng được xem như phần nguyên liệu phụ còn lại và có thể tận dụng làm nguyên liệu để sản xuất WEP

Hình 1:Bột lòng trắng trứng

TỐI ƯU HÓA TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

1.2.Mục tiêu đề tài

Mục tiêu kinh tế xã hội:

 Nhu cầu sử dụng bột lòng trắng trứng trong công nghiệp thực phẩm có chiều

hướng gia tăng ở Việt Nam trong thời gian gần đây

 Trong khi đó, thị trường trong nước có nhiều tiềm năng có thể tự sản xuất WEP để đáp ứng một phần nhu cầu tiêu thụ nội địa Mặt khác, nguồn cung cấp nguyên liệu để sản xuất bột lòng trắng trứng khá dồi dào do ngành chăn nuối gia cầm đang trên đà phát triển mạnh Hơn thế nữa, sự phát triển của một số lĩnh vực trong thực phẩm sử dụng lòng đỏ trứng như là nguyên liệu chính trong quá trình chế biến Trong các quá trình đó, lòng trắng trứng được xem như phần nguyên liệu phụ còn lại và có thể tận dụng làm nguyên liệu để sản xuất WEP

 Vì vậy, việc nghiên cứu thử nghiệm quy trình sản xuất bột lòng trắng trứng có ý nghĩa kinh tế - kĩ thuật rất lớn Cụ thể như sau:

 Cung cấp được nguồn nguyên liệu chủ động cho các quá trình sản xuất các sản phẩm khác

 Tận dụng phần nguyên liệu phụ còn lại khi mà lòng đỏ trứng được sử dụng như là nguyên liệu chính

 Khi mà nguồn nguyên liệu trứng tươi dồi dào do chăn nuôi phát triển thì đây là hình thức bảo quản tốt nhất để chất lượng của trứng không thay đổi nhiều

 Đáp ứng nhu cầu sử dụng nội địa…

Mục tiêu khoa học công nghệ:

 Sử dụng phương pháp sấy ở nhiệt độ cao và nhiệt độ thấp để thu được bột lòng trắng trứng gà có chất lượng đương tương với lòng trắng trứng gà tươi

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1.Giới thiệu về trứng và thành phần của trứng

Hình 2: Cấu tạo của trứng Trứng gà là thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao Trong một quả trứng có khoảng 7g protein, trong đó 50% ở trong lòng trắng, 44,3% ở lòng đỏ, số protein còn lại nằm ở vỏ

và màng dưới vỏ Còn lipid và cholesterol đều nằm trong lòng đỏ trứng

Bảng 2.1: Thành phần của một số loại trứng gia cầm thường gặp

(%theo khối lượng) Trứng gia cầm Lòng trắng Lòng đỏ Vỏ

Trắng gà 56.8 31.6 11.6

Trứng vịt 52.1 35.6 12.3

 Vỏ trứng

Vỏ trứng có cấu tạo chủ yếu từ hợp chất đá vôi làm nhiệm vụ bảo vệ các thành phần bên trong tránh tổn thương cơ học đồng thời điều khiển sự xâm nhập của vi khuẩn

và là nguồn cung cấp khoáng cho phôi bên trong, chủ yếu là canxi giúp cho phôi phát triển đủ các cấu trúc cho xương Độ dày vỏ trứng trung bình 0,31-0,35 mm, phía đầu nhọn

vỏ dày hơn phía đầu tù với mật độ các lỗ hơi cũng nhiều hơn, trung bình 100-1500 lỗ/cm2, đường kính lỗ 4-40 µm

 Buồng khí

TỐI ƯU HÓA TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Nhiệt độ trứng khi mới đẻ ra bằng với thân nhiệt của gà vịt (khoảng 40,5oC) Khi nhiệt

độ trứng giảm xuống đến nhiệt độ môi trường thì các phần bên trong trứng sẽ co lại và hai lớp màng sẽ tách ra ở hai đầu tù tạo thành buồng khí cung cấp oxy cho phôi trong tuần đầu

 Lòng trắng

Lòng trắng bao gồm 4 phần theo thứ tự:

 Lớp đầu tiên là lớp mỏng có

 Lớp đặc, dày, hơi đục…thành phần chủ yếu của lòng trắng

 Lớp khí đặc, mỏng (bao quanh màng viteline của lòng đỏ Hai đầu của lớp lòng trắng trong cùng này là hai dây đỡ lòng đỏ xoắn theo hai chiều ngược nhau để giữ lòng đổ ở vịt trí trung tâm và giữ đĩa phôi luôn ở vị trí hướng lên

Protein ở lòng trắng đa số thuộc loại đơn giản, nằm ở trạng thái hòa tan và có đến 8 loại khác nhau, chủ yếu là albumin (gần 70%), ovomucoit (10%), globulin (7%), avidin (0,05%)… Protein của lòng trắng cũng có thành phần acid amin hoàn thiện như lòng đỏ Chất avidin của lòng trắng còn kết hợp với biotin (vitamin H) thành phức chất avidin-biotin làm cho cơ thể mất khả năng hấp thu avidin-biotin, dễ gây nên tình trạng cơ thể bị thiếu hụt vitamin H Nhưng chỉ cần đun nóng tới 80oC thì men antrypsin bị phá hủy và biotin cũng được giải phóng khỏi phức hợp avidin-biotin

Lòng trắng trừng thì không có chất béo, không có cholesterol

 Lòng đỏ

Thành phần hóa học:

Lòng đỏ trứng chiếm khoảng 36% khối lượng của toàn trứng tươi Chất khô của lòng

đỏ khoảng 50-52% Thành phần chính của lòng đỏ trứng tươi là lipid (chiếm 65% chất khô của lòng đỏ) và tỷ lệ lipid và protein là 2:1

Bảng 2.2: Thành phần hóa học của trứng gà

Lòng đỏ trứng tươi % Lòng đỏ trứng khô %

Proteins 16,0 33,0

Carbohydrates 0,6 1,0

 Lipid

Lipid của lòng đỏ trứng chủ yếu nằm trong các phức lipoprotein

Thành phần lipid gồm: 62% triglycerides, 33% phospholipids và ít hơn 5%

cholesterol Carotenoids chiếm ít hơn 1% lipid lòng đỏ trứng, và quyết định màu của lòng

đỏ trứng Sự tương tác giữa các lipids và apoprotein tạo nên các phức lipoprotein là thành phần chính của lòng đỏ trứng

Thành phần aicd béo trong chế độ ăn làm thay đổi tỉ lệ của MUFA (monounsaturated fatty acid) và PUFA (polyunsaturated fatty acid) là hai thành phần quan trọng trong chất béo có lợi, tốt cho hệ tim mạch: giảm huyết áp, cải thiện cấu trúc mạch vành, từ đó giúp giảm nguy cơ về các bệnh lý tim mạch

 Phospholipids

Phospholipids là những phân tử lưỡng tính có một đầu ưa nước là phosphoric acid, alcohol, amino acids hoặc pholyol và một đầu kị nước là hai acid béo

Phospholipids của lòng đỏ trứng là rất giàu phosphatidyl-choline (PC) chiếm 76% của tổng phospholipids

Phosphatidylcholime chứa đựng một số lượng quan trọng các acid béo -3 trong đầu không phân cực Choline tạo thành đầu có cực là thành phàn dinh dưỡng quan trọng trong phát triển trí não, chức năng gan và chống lại ung thư Vì thế Choline thường được thêm vào thức ăn cho trẻ nhỏ như là một phần dinh dưỡng bổ sung

 Choleterol

Là sterol được tìm thấy trong lòng đỏ trứng Nó chiếm khoảng 5% của toàn bộ lipid của trứng, tồn tại dưới dạng tự do hoặc dưới dạng este hóa Choleterol tự do tham gia vào cấu trúc của LDL, choleserol este hóa có mặt trong lõi của LDL và chứa 35% oleic acid, 33% palmitic aicd, 12% linoleic aicd và 11% stearic acid

 Carotenoid

Là chất tự nhiên trong lòng đỏ trứng Nó chi phối màu vàng của trứng, có màu từ vàng nhạt đến cam sáng Chúng có ý nghĩa kinh tế quan trọng vì nó giúp đề ra tiêu chuẩn chất lượng cho trứng, thành phần chính của carotenoid là carotene và xanthophylls Tóm lại, lòng đỏ trứng là nguồn cung cấp lipid dồi dào, một vài trong chúng có giá trị dinh dưỡng

và tốt cho sức khỏe Đặc biệt là acid béo omega 3, thành phần chủ yếu tìm thấy trong phospholipids, được xem là thành phần dinh dưỡng cần thiết cho chức năng não và thị giác ở người

 Protein

Protein bao gồm các protein tự do, protein liên kết với phosphor trong phosvitin hoặc các apoprotein

TỐI ƯU HÓA TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Ngoài ra trong lòng đỏ còn chứa đầy đủ các thành phần acid amin không thay thế với

tỷ lệ thích hợp, cần thiết cho nhu cầu dinh dưỡng hằng ngày của chúng ta

 Vitamin

Lòng đỏ trứng chứa nhiều loại vitamin tan trong dầu như vitamin A,D,E,K và các vitamin nhóm B, nhưng không chứa vitamin C

Bảng 2.3: Thành phần vitamin trong một quả trứng có khối lượng 50g

Vitamin A (IU) 157 Vitamin D (IU) 33,5 Vitamin E (mg) 0,77 Vitamin B12 (µg) 0,63 Biotin (µg) 8,03 Aicd folic (mg) 0,013 Niacin (mg) 0,012 Pantothenic (mg) 0,666 Pyridoxin (mg) 0,069 Riboflavin (mg) 0,09 Thiamin (mg) 0,05

 Khoáng

Thành phần trong lòng đỏ bao gồm nhiều nhất là P, Ca, Na, K, S, Cl, Fe…

Bảng 2.4: Thành phần khoáng trong một quả trứng có khối lượng 50g

khoáng Khối lượng (mg)

Ca 26,9 Clo 31,9

Cu 0,026 Iode 0,033

Mg 2,43

Mn 0,022

P 119,6

K 21,7

S 32,6

Fe 1,17

2.2.Phân loại trứng

Phân loại trứng theo trọng lượng:

Người ta dựa vào sự khác nhau về khối lượng các trứng mà đưa ra tiêu chuẩn phân loại trứng Tiêu chuẩn phân loại phụ thuộc vào từng vùng và quốc gia Sau đây là hai tiêu chuẩn khác nhau về phân loại trứng theo trọng lượng

Hình 3: Phân loại trứng theo kích thước của Mỹ và Canada Việc phân loại theo trọng lượng có thể thực hiện bằng hệ thống cân tự động

 Phân loại theo phẩm chất

Ciệc phân loại theo phẩm chất bao gồm:

 Phẩm chất ngoài (dựa vào hình dạng vỏ)

 Phẩm chất trong (dựa vào buồng khí, trạng thái lòng đỏ và lòng trắng)

Để đánh giá trứng tươi người ta thường dùng phương pháp soi đèn Khi soi đèn, trứng tươi có buồng khí không di động và không cao quá 5mm, (thường từ 1-3,5 mm) Buồng khí cao quá hoặc là di động do màng ngoài đã bị bong và nứt Ở trứng tươi tốt lòng đỏ thường ở vị trí trung tâm và có đường viền không rõ nét

TỐI ƯU HÓA TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Hình 5: Phương pháp soi đèn

Để đánh giá trạng thái lòng trắng trứng người ta thường phải phá vỡ trứng, lòng trắng của trứng tươi tốt thì hơi đặc quánh trong suốt, nếu lòng trắng bị vẩn đục là do quas thừa khí CO2, dấu hiệu trứng hỏng là khi lòng trắng trứng có vệt màu, đôi khi có thể có vật lạ như kí sinh trùng

Theo tiêu chuẩn này có các lại trứng sau:

 Loại AA: vỏ sạch, nguyên; buồng khí <3mm, nguyên; lòng trắng rõ, chắc; lòng đỏ nằm giữa, đường viền mờ

 Loại A: vỏ sạch, nguyên; buồng khí < 6mm, nguyên; lòng trắng rõ; lòng đỏ gần trung tâm, đường viền rõ

 Loại B: vỏ hơi bẩn, nguyên; buồng khí <9,5 mm, di động, có bọt; lòng trắng hơi loãng; lòng đỏ lơ lửng, đường viền rõ

 Loại C: vỏ bẩn dưới ¼ diện tích vỏ; buồng khí > 9,5 mm, di động, có bọt; lòng trắng loãng, có vết máu; lòng đỏ lơ lửng, đường viền lỏng lẻo

Ngoài ra còn một số loại trứng kém chất lượng như:

 Loại bẩn: vỏ bẩn nhưng còn nguyên vỏ

 Loại rạn: vỏ bị rạn nhưng không chảy ra ngoài

 Loại vỡ: vỏ nứt và dịch bị chảy ra ngoài

Trong quy trình sản xuất bột trứng không sử dụng trứng kém chất lượng

Hình 6: Phân loại trứng

 Chỉ tiêu nguyên liệu để sản xuất bột lòng trắng trứng:

Trứng được sử dựng trong sản xuất bột lòng trắng trứng là trứng tươi hoặc trứng đã qua thời gian bảo quản nhưng chất lượng ít bị biến đổi so với trứng tươi Xét theo phân loại trứng ta chọn loại AA và A trong quá trình sản xuất

 Chỉ tiêu vật lý

 Hình dạng: có hình oval (tỷ lệ dài/rộng: 1,13-1,67), không bị méo, rạn nứt

 Kích thước: tùy thuộc vào máy đập trứng, nhưng các trứng trong cùng một qui trình phải có kích thước đồng đều

 Tỷ trọng: 1,078-1,097

 Buồng khí: nhỏ hơn 6mm và nguyên

 Lòng đỏ: nằm giữa hoặc gần trung tâm

 Lòng trắng: rõ, trong và đặc thường được đnahs giá cao theo chỉ số HU (haugh unit)

HU= 100lg(H-1,7W0,37+7,6)

Trong đó:

TỐI ƯU HÓA TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

 H: chiều cao lòng trắng trứng đo ở vị trí giữa mép lòng đỏ hay mép lờng trắng hay cách mép 10mm (trứng đã đập vỡ) (mm)

 W: khối lượng toàn vỏ trứng (g)

 G = 32,2

 Chỉ tiêu hóa học

Thành phần hóa học của trứng thay đổi tùy theo giống, độ tuổi, chế độ ăn, thời gian bảo quản trứng tươi… Nhưng để sản phẩm bột lòng trắng trứng đạt được một chỉ tiêu chất lượng nhất định ta chỉ tiêu hóa nguyên liệu về thành phần hóa học

Xét lòng trắng chiếm 50% protein của trứng, trong đó:

 Albumin: 70%

 Ovomucoit: 10%

 Avidin: 0,05%

 Globulin: 7%

Xét lòng đỏ trứng chiếm 44,3% protein trứng, trong đó:

 Nước: 50-52%

 Protein: 14-16%

 Lipids: 31-33%

 Các thành phần khác (vitamin, khoáng…): 1-3%

 Chỉ tiêu sinh học

Trứng chưa hình thành phôi

 Chỉ tiêu vi sinh

Người ta sẽ kiểm tra qua nguyên liệu lòng đỏ trứng, sau khi được phân loại bằng cảm quan và thiết bị soi trứng có thể loại bỏ hầu hết trứng hỏng và không đạt chỉ tiêu vi sinh

Tuy nhiên, ta chỉ xét về chỉ tiêu cảm quan của trứng nhưng vấn đề đặt ra là trứng

có thể bị nhiễm một số loại vi sinh vật mà thiết bị soi trứng không thể phát hiện ra Cụ thể

Salmonella có thể nhiễm vào trứng ngay từ trong buồng trứng của gà mẹ, do gà mẹ bị

nhiễm Salmonella Do đó nay cả đối với trứng tươi mới đẻ, không bị nứt vỏ vẫn có thể bị nhiễm Salmonella

Để kiểm soát vấn đề vi sinh, thì nguồn nguyên liệu cần phải được quản lý từ trang trại chăn nuôi về an toàn dịch bệnh Đồng thời nhà máy phải áp dụng các quy phạm sản xuất

để hạn chế vi sinh vật gây bệnh ở mức thấp nhất

 Chỉ tiêu vi sinh nguyên liệu trứng tươi:

 Tổng số vi sinh vật hiếu khí: nhỏ hơn 104 CFU/ml

 Tổng số Coliform: nhỏ hơn 103 CFU/ml

 Trong đó Salmonella không vượt quá 2.102

CFU/ml

 Chỉ tiêu cảm quan

 Vỏ sạch

 Cấu trúc: bề mặt nhẵn, không sần sùi hay có các nốt đá vôi

 Màu:

 Vỏ trứng: có màu từ trắng đến vàng nâu nhạt

 Lòng đỏ: từ vàng nhạt đến vàng đậm

 Lòng trắng: trong

 Mùi: có mùi đặc trưng

Hệ thống phân loại trứng trước khi vào quy trình công nghệ

Mục đích:

Nhằm loại bỏ những trứng kém chất lượng không phù hợp cho quy trình

Thiết bị sử dụng:

Thiết bị này được sử dụng để phân loại các loại trứng theo tiêu chuẩn phân loại như trên và chuẩn bị cho quá trình rửa trứng

TỐI ƯU HÓA TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ DỰ KIẾN KẾT QUẢ 3.1.Phương pháp nghiên cứu

Sơ đồ nghiên cứu thực nghiệm

3.2.Nội dung nghiên cứu

Nghiên cứu sấy lòng trắng trứng gà bằng phương pháp sấy phun

 Có nhiều phương pháp làm khô để sản xuất bột lòng trắng trứng nhưng sấy phun là phương pháp thường được sử dụng nhất vì nó phù hợp để đưa ra một sản phẩm dạng bột

 Nhóm sẽ xây dựng các thí nghiệm để thiết lập chế độ sấy cho lòng trắng trứng gà Trong các thí nghiệm, tốc độ gió trung bình được giữ ở mức 0,75 m/s đây là tốc độ gió thích hợp để sấy lòng trắng trứng gà Các thí nghiệm sẽ đi khảo sát nhiệt độ và thời gian sấy sao cho đưa ra được các thông số tối ưu nhất để có được một chế độ sấy thích hợp

Xác định độ ẩm và hoạt độ nước

Hàm lượng ẩm được xác định theo phương pháp của AOAC Hoạt độ nước được xác định sử dụng thiết bị đo hoạt độ nước

Trứng gà tươi

Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến vật liệu sấy bằng phương pháp sấy ở nhiệt độ thấp

Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến vật liệu sấy bằng phương pháp sấy ở nhiệt độ cao

Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của thời gian sấy đến vật

liệu sấy bằng phương pháp nhiệt độ cao

Dự kiến kết quả thu được: Xác định được:

 Nhiệt độ sấy tối ưu để tạo ra sản phẩm bột lòng trắng trứng gà tốt nhất ở phương pháp sấy nhiệt độ thấp

 Nhiệt độ và thời gian sấy tối ưu để đưa ra sản phẩm bột lòng trắng trứng tốt nhất ở phương pháp sấy nhiệt độ cao