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

BỘ CÔNG THƯƠNG 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 ƢU HÓA TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM GVHD: TRẦN QUYẾT THẮNG MỤC LỤC CHƢƠNG 1 GIỚI THIỆU 1 1.1.Giới thiệu 1 1.2.Mục tiêu đề tài. 2 CHƢƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3 2.1.Giới thiệu về trứng và thành phần của trứng. 3 2.2.Phân loại trứng 7 CHƢƠNG 3: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ DỰ KIẾN KẾT QUẢ 12 3.1.Phƣơng 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 hƣởng của nhiệt độ sấy đến vật liệu sấy bằng phƣơng pháp sử dụng nhiệt độ thấp. 14 3.3.2.Thí nghiệm khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ sấy đến vật liệu sấy bằng phƣơng pháp nhiệt độ cao. 14 3.3.3.Thí nghiệm khảo sát ảnh hƣởng của thời gian sấy đến độ ẩm vật liệu sấy bằng phƣơng pháp nhiệt độ cao 15 3.4.Dự kiến kết quả thu đƣợc. 16 TỐI ƯU HÓA TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM GVHD: TRẦN QUYẾT THẮNG 1 CHƢƠNG 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 GVHD: TRẦN QUYẾT THẮNG 2 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. TỐI ƯU HÓA TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM GVHD: TRẦN QUYẾT THẮNG 3 CHƢƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG 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/cm 2 , đường kính lỗ 4-40 µm.  Buồng khí. TỐI ƯU HÓA TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM GVHD: TRẦN QUYẾT THẮNG 4 Nhiệt độ trứng khi mới đẻ ra bằng với thân nhiệt của gà vịt (khoảng 40,5 o C). 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 biotin, dễ gây nên tình trạng cơ thể bị thiếu hụt vitamin H. Nhưng chỉ cần đun nóng tới 80 o C 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 % Nước 52,1 - Lipids 30,6 62,5 Proteins 16,0 33,0 Carbohydrates 0,6 1,0 Khoáng 1,7 3,5 TỐI ƯU HÓA TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM GVHD: TRẦN QUYẾT THẮNG 5  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 GVHD: TRẦN QUYẾT THẮNG 6 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 TỐI ƯU HÓA TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM GVHD: TRẦN QUYẾT THẮNG 7 Mn 0,022 P 119,6 K 21,7 N 12 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 GVHD: TRẦN QUYẾT THẮNG 8 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 CO 2 , 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. [...]... 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 3.2.Nội dung nghiên cứu Nghiên cứu sấy lòng trắng trứng gà bằng phƣơng pháp sấy phun... 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...TỐI ƯU HÓA TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM 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:... Nhưng sấy phun thường được áp dụng trong công nghệ sản xuất bột lòng trắng trứng, và nhiệt độ sấy thường khoảng 160oC hoặc nhiệt độ thấp trong thời gian dài Nhưng nhiều nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ làm khô đến chất lượng bột lòng trắng trứng đã chỉ ra rằng, sấy ở nhiệt độ cao làm giảm khả năng hòa tan của protein và khả năng tạo bọt, gây ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng protein có trong lòng trắng. .. 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 trƣớc 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. .. protein có trong lòng trắng trứng  Vì vậy nhóm đã chọn khảo sát thiết lập chế độ sấy phun thích hợp để đưa ra một chế độ sấy lòng trắng trứng gà bao gồm thời gian và nhiệt độ sấy phù hợp để sản xuất ra sản phẩm có chất lượng đáp ứng các yêu cầu về cảm quan và hóa học Chọn tiêu chí đánh giá  Tiêu chí đánh giá (hàm mục tiêu): độ ẩm của của sản phẩm sau khi sấy Biện luận: GVHD: TRẦN QUY T THẮNG 13 TỐI ƯU... quá trình sấy là nhằm làm giảm độ ẩm của vật liệu sấy tới độ ẩm thích hợp để sử dụng và bảo quản, trong quá trình sấy, độ ẩm của vật liệu sấy sẽ thay đổi theo thời gian và nhiệt độ sấy, và kết thức quá trình sấy vật liệu đạt được độ ẩm mong muốn mà không ảnh hưởng đến chất lượng cũng như phẩm chất của sản phẩm 3.3.Thiết kế thí nghiệm 3.3.1.Thí nghiệm khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ sấy đến vật liệu sấy. .. 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... GVHD: TRẦN QUY T THẮNG 11 TỐI ƯU HÓA TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM CHƢƠNG 3: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ DỰ KIẾN KẾT QUẢ 3.1.Phƣơng pháp nghiên cứu Sơ đồ nghiên cứu thực nghiệm 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... hiệu suất quá trình (%) Mss: Khối lượng sau khi sấy Mts: khối lượng trước khi sấy Chọn yếu tố thí nghiệm và khoảng biến thiên của yếu tố  Yếu tố thí nghiệm:  Nhiệt độ sấy  Thời gian sấy  Khoảng biến thiên của yếu tố thí nghiệm:  Nhiệt độ sấy: sẽ khảo sát theo 2 phương pháp sấy ở nhiệt độ cao và sấy ở nhiệt độ thấp  Sấy ở nhiệt độ cao từ 120-180oC, khoảng biến thiên được chọn là 20oC  Sấy ở nhiệt . nghiên cứu thực nghiệm. 3.2.Nội dung nghiên cứu Nghiên cứu sấy lòng trắng trứng gà bằng phƣơng pháp sấy phun.  Có nhiều phương pháp làm khô để sản xuất bột lòng trắng trứng nhưng sấy phun là. 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. HÓA TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM  ĐỀ TÀI: THỬ NGHIỆM QUY TRÌNH SẢN XUẤT SẤY BỘT LÒNG TRẮNG TRỨNG GÀ GVHD: TRẦN QUY T THẮNG LỚP:02DHTP4 SVTH: Nguyễn Thiên Tây 2005110454