Nghiên cứu sản xuất bột đạm thủy phân từ dịch thủy phân moi và thử nghiệm sử dụng bột đạm moi trong sản xuất nước mắm công nghiệp

BỘ GIÁO VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG ------------ NGUYỄN THỊ HẰNG NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT BỘT ĐẠM THỦY PHÂN TỪ DỊCH THỦY PHÂN MOI VÀ THỬ NGHIỆM SỬ DỤNG BỘT ĐẠM MOI TRONG SẢN XUẤT NƯỚC MẮM CÔNG NGHIỆP LUẬN VĂN THẠC SĨ Nha Trang - 2015 BỘ GIÁO VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG ------------ NGUYỄN THỊ HẰNG NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT BỘT ĐẠM THỦY PHÂN TỪ DỊCH THỦY PHÂN MOI VÀ THỬ NGHIỆM SỬ DỤNG BỘT ĐẠM MOI TRONG SẢN XUẤT NƯỚC MẮM CÔNG NGHIỆP LUẬN VĂN THẠC SĨ Ngành đào tạo Mã số : : Công nghệ sau thu hoạch 60540104 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG KHOA SAU ĐẠI HỌC Nha Trang - 2015 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi được hoàn thành dưới sự tài trợ của Chủ nhiệm đề tài cấp nhà nước“Nghiên cứu ứng dụng công nghệ enzyme để sản xuất bột đạm thủy phân giàu axít amin từ moi và cá nục ứng dụng trong sản xuất nước mắm công nghiệp”. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực, chưa từng được công bố trong các công trình khác và đã được Lãnh đạo Viện Nghiên cứu Hải sản Hải Phòng cùng với Chủ nhiệm đề tài cấp cho phép sử dụng. Tác giả luận văn ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành Luận văn này Trước hết tôi xin gửi tới Ban Giám hiệu Trường Đại học Nha Trang, Ban Chủ nhiệm Khoa Công nghệ Thực phẩm và Khoa Sau đại học sự kính trọng, niềm tự hào được học tập và nghiên cứu tại Trường trong những năm qua. Sự biết ơn sâu sắc nhất tôi xin được giành cho thầy: TS. Vũ Ngọc Bội Trưởng khoa Công nghệ Thực phẩm đã tận tình hướng dẫn và động viên tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Lãnh đạo Viện Nghiên cứu Hải sản Hải Phòng đã tạo điều kiện và cho phép tôi được đi học để nâng cao trình độ. Xin cám ơn quý thầy cô giáo trong khoa Công nghệ Thực phẩm, lãnh đạo phòng Công nghệ Sau thu hoạch và bạn bè đồng nghiệp đã tận tình giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn vừa qua. Xin cám ơn các thầy cô phản biện đã cho tôi những lời khuyên quí báu để công trình nghiên cứu được hoàn thành có chất lượng. Xin cảm ơn NCS. ThS. Lê Hương Thủy - phòng Công nghệ Sau thu hoạch - Viện Nghiên cứu Hải sản Hải Phòng đã luôn động viên, hỗ trợ nhiệt tình, cung cấp tài liệu và hỗ trợ kinh phí thực hiện đề tài nghiên cứu này từ nguồn kinh phí thực hiện đề tài cấp nhà nước “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ enzyme để sản xuất bột đạm thủy phân giàu axít amin từ moi và cá nục ứng dụng trong sản xuất nước mắm công nghiệp”. Đặc biệt xin được ghi nhớ tình cảm, sự giúp đỡ của gia đình và bạn bè luôn luôn chia sẻ kịp thời cùng tôi trong quá trình nghiên cứu. iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN............................................................................................................. i LỜI CẢM ƠN.................................................................................................................. ii MỤC LỤC ......................................................................................................................iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ................................................. vi DANH MỤC CÁC BẢNG ............................................................................................ vii DANH MỤC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ ................................................................................viii MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ......................................................................................... 3 1.1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU MOI ................................................................ 3 1.1.1 Nguyên liệu moi ..................................................................................................... 3 1.1.2. Các nghiên cứu trong nước về nguyên liệu moi.................................................... 4 1.2. TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM PROTEIN THỦY PHÂN TỪ NGUYÊN LIỆU THỦY SẢN ........................................................................................................... 5 1.2.1 Sản phẩm protein thủy phân từ nguyên liệu thủy sản. ........................................... 5 1.2.2 Các nghiên cứu ứng dụng dịch đạm, bột đạm thủy phân trong sản xuất thực phẩm....... 6 1.3. TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP SẤY..................................................... 7 1.3.1. Sấy phun ................................................................................................................ 8 1.3.2. Sấy lạnh đông (sấy thăng hoa)............................................................................. 10 1.4. TỔNG QUAN VỀ NƯỚC MẮM........................................................................... 14 1.4.1. Tổng quan về sản xuất và tiêu thụ nước mắm..................................................... 14 1.4.2. Nước mắm công nghiệp ...................................................................................... 15 1.4.3. Phụ gia trong sản xuất nước mắm công nghiệp .................................................. 16 CHƯƠNG 2: NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......... 20 2.1. NGUYÊN VẬT LIỆU ............................................................................................ 20 2.2.1. Dịch thủy phân moi ............................................................................................. 20 2.1.2. Một số phụ gia và chất trợ sấy đã sử dụng .......................................................... 20 2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................................................................... 21 2.2.1. Các phương pháp phân tích hóa học ................................................................... 21 2.2.2. Phương pháp phân tích vi sinh vật ...................................................................... 22 2.2.3. Phương pháp đánh giá cảm quan......................................................................... 22 iv 2.2.4. Phương pháp bố trí thí nghiệm ............................................................................ 23 2.2.4.1. Bố trí thí nghiệm tổng quát............................................................................... 23 2.2.4.2. Bố trí thí nghiệm xác định các thông số kỹ thuật cho quá trình cô đặc.................... 24 2.2.4.3. Bố trí thí nghiệm xác định các thông số kỹ thuật cho quá trình sấy ........................ 25 2.2.4.4. Bố trí thí nghiệm đánh giá chất lượng bột đạm thủy phân sau khi sấy .................... 28 2.2.4.5. Bố trí thí nghiệm xác định công thức pha chế nước mắm công nghiệp từ bột đạm thủy phân moi. ................................................................................................. 29 2.3. THIẾT BỊ VÀ DỤNG CỤ CHỦ YẾU ĐÃ SỬ DỤNG ......................................... 36 2.4. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU ...................................................................... 36 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .................................. 37 3.1. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CƠ BẢN VÀ CHỈ TIÊU CẢM QUAN CỦA DỊCH ĐẠM THỦY PHÂN ........................................................................................... 37 3.2. XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CỦA QUY TRÌNH SẢN XUẤT BỘT ĐẠM THỦY PHÂN TỪ DỊCH THỦY PHÂN MOI .............................................................. 38 3.2.1. Xác định nhiệt độ và thời gian cô đặc ................................................................. 38 3.2.2. Xác định các thông số của quá trình sấy ............................................................. 41 3.2.2.1. Xác định chất trợ sấy ........................................................................................ 41 3.2.2.2 Xác định tỷ lệ chất trợ sấy ................................................................................. 42 3.2.2.2 Xác định nhiệt độ sấy ........................................................................................ 44 3.2.3. Đề xuất quy trình sản xuất bột đạm thủy phân từ dịch thủy phân moi ............... 45 3.3. SẢN XUẤT THỬ VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG BỘT ĐẠM SAU KHI SẤY..... 46 3.4. NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG BỘT ĐẠM THỦY PHÂN TỪ MOI ĐỂ SẢN XUẤT NƯỚC MẮM CÔNG NGHIỆP ........................................................................ 50 3.4.1. Xác định tỷ lệ chất điều vị bổ sung ..................................................................... 50 3.4.1.1. Xác định tỷ lệ Acesulfame K............................................................................ 50 3.4.1.2. Xác định tỷ lệ Saccharose................................................................................. 51 3.4.1.3. Xác định tỷ lệ I + G .......................................................................................... 52 3.4.1.4. Xác định tỷ lệ monosodium glutamate............................................................. 53 3.4.1.5. Xác định tỷ lệ axit citric ................................................................................... 54 3.4.2. Xác định tỷ lệ chất tạo màu caramen................................................................... 55 3.4.3. Xác định tỷ lệ chất tạo hương.............................................................................. 56 3.4.4. Xác định tỷ lệ chất tạo độ sánh xanthangum....................................................... 57 v 3.4.5. Đề xuất quy trình sản xuất nước mắm công nghiệp 15gN/l từ bột đạm thủy phân moi. ....................................................................................................................... 58 3.5. SẢN XUẤT THỬ VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẮM CÔNG NGHIỆP CÓ ĐỘ ĐẠM 15 gN/L ĐƯỢC PHA CHẾ TỪ BỘT ĐẠM THỦY PHÂN MOI.................................................................................................................... 59 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN............................................................................ 63 1. KẾT LUẬN ............................................................................................................... 63 2. ĐỀ XUẤT Ý KIẾN ................................................................................................... 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 64 PHỤ LỤC ...................................................................................................................... 66 vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Kí hiệu Diễn giải viết tắt TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam v/p Vòng trên phút I-G Disodium inosinate và Disodium guanylate gN/l Số gam ni tơ trên lít Naa Nitơ axit amin Nts Nitơ tổng số NNH3 Nitơ Amoniac pHopt pH thích hợp Naa/Nts Tỷ lệ Ni tơ axit amin trên Ni tơ tổng số % Phần trăm g/l Nồng độ gam trên lít Neg Negative (không phát hiện) vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1. Thang điểm đánh giá cảm quan sản phẩm nước mắm công nghiệp có hàm lượng đạm 15gN/l.................................................................................................. 22 Bảng 2.2. Danh mục chỉ tiêu cảm quan và hệ số quan trọng ........................................ 23 Bảng 2.3. Phân cấp chất lượng sản phẩm theo điểm cảm quan .................................... 23 Bảng 3.1. Thành phần hóa học cơ bản của dịch đạm thủy phân moi............................ 37 Bảng 3.2. Bảng đánh giá cảm quan dịch đạm thủy phân moi ....................................... 37 Bảng 3.3. Bảng mô tả cảm quan của dịch đạm thủy phân moi cô trong điều kiện nhiệt độ và thời gian khác nhau..................................................................................... 39 Bảng 3.4. Ảnh hưởng của chất trợ sấy đến hiệu suất thu hồi, đạm tổng số và chất lượng cảm quan của bột đạm thủy phân........................................................................ 41 Bảng 3.5. Ảnh hưởng của tỷ lệ chất trợ sấy đến hiệu suất thu hồi, đạm tổng số và chất lượng cảm quan của bột đạm thủy phân ................................................................ 43 Bảng 3.6. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến hiệu suất thu hồi, đạm tổng số và chất lượng cảm quan của bột đạm thủy phân........................................................................ 45 Bảng 3.7. Đánh giá cảm quan bột đạm thủy phân moi ................................................. 47 Bảng 3.8. Chỉ tiêu hóa học của bột đạm thủy phân moi............................................... 47 Bảng 3.9. Thành phần axit amin của bột đạm thủy phân moi....................................... 47 Bảng 3.10. Chỉ tiêu vi sinh của bột đạm thủy phân moi ............................................... 48 Bảng 3.11. Hạch toán chi phí nguyên vật liệu cho bột đạm thủy phân từ moi ............. 49 Bảng 3.12. Đánh giá cảm quan bột đạm thủy phân từ dịch thủy phân moi .................. 59 Bảng 3 13. Bảng kết quả phân tích các chỉ tiêu hóa học của nước mắm ...................... 60 Bảng 3.14. Bảng kết quả phân tích vi sinh sản phẩm nước mắm.................................. 60 Bảng 3.15. Giá của 1 lít nước mắm pha chế từ bột đạm thủy phân moi ....................... 61 viii DANH MỤC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1. Cơ cấu phun của thiết bị sấy phun...................................................................8 Hình 1.2. Các kiểu buồng sấy phun.................................................................................9 Hình 1.3. Sơ đồ hệ thống sấy.........................................................................................10 Hình 1.4. Sơ đồ 3 pha của nước ....................................................................................12 Hình 1.5. Đường cong sấy (w) và đường cong nhiệt độ (t) của vật sấy theo thời gian sấy trong sấy thăng hoa .........................................................................................12 Hình 2.1. Moi biển.........................................................................................................20 Hình 2.2. Dịch thủy phân moi .......................................................................................20 Hình 2.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát ..................................................................24 Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định các thông số kỹ thuật cho quá trình cô đặc........25 Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định chất trợ sấy................................................26 Hình 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ chất trợ sấy........................................27 Hình 2.7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ đầu vào của quá trình sấy ...........28 Hình 2.8. Sơ đồ bố trí thí nghiệm đánh giá chất lượng bột đạm thủy phâ n sau khi sấy .......29 Hình 2.9. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ acesulfamK .......................................29 Hình 2.10. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ saccharose.......................................30 Hình 2.11. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ I-G...................................................31 Hình 2.12. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ glutamate natri ................................32 Hình 2.13. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ acid citric ........................................33 Hình 2.14. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ chất tạo màu....................................34 Hình 2.15. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ chất tạo hương ................................35 Hình 2.16. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ chất tạo độ sánh xanthangum .........36 Hình 3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian cô đặc đến độ khô của dung dịch.......38 Hình 3.2. Sơ đồ quy trình sản xuất bột đạm thủy phân từ dịch thủy phân moi.............46 Hình 3.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ Acesulfame k đến tổng điểm cảm quan của nước mắm ......50 Hình 3.4. Ảnh hưởng của tỷ lệ saccharose đến tổng điểm cảm quan của nước mắm ...........51 Hình 3.5. Ảnh hưởng của tỷ lệ I-G đến tổng điểm cảm quan của nước mắm...............52 Hình 3.6. Ảnh hưởng của tỷ lệ monosodium glutamate đến tổng điểm cảm quan của nước mắm................................................................................................................53 Hình 3.7. Ảnh hưởng của tỷ lệ axit citric đến tổng điểm cảm quan của nước mắm .....54 ix Hình 3.8. Ảnh hưởng của tỷ lệ caramen đến tổng điểm cảm quan của nước mắm.......56 Hình 3.9. Ảnh hưởng của tỷ lệ hương mắm cá cơm đến tổng điểm cảm quan của nước mắm ......................................................................................................................57 Hình 3.10. Ảnh hưởng của tỷ lệ chất tạo độ sánh xanthan gum đến tổng điểm cảm quan của nước mắm ...............................................................................................58 Hình: 3.11. Sơ đồ quy trình sản xuất mắm công nghiệp có độ đạm 15gN/l từ bột thủy phân moi ................................................................................................................58 1 MỞ ĐẦU Nước mắm là sản phẩm truyền thống đặc thù Việt Nam. Thời gian chế biến mắm theo phương pháp cổ truyền thường kéo dài từ 6 - 12 tháng, nên luân chuyển vốn chậm và hiệu quả kinh tế không cao. Do thời gian chế biến nước mắm dài dẫn tới việc cung cấp nước mắm cho người tiêu dùng bị hạn chế. Vì thế hiện nay một số doanh nghiệp sản xuất nước chấm chuyển hướng sang sản xuất nước mắm công nghiệp, pha đấu từ dịch đạm để thời gian chế biến ngắn và quan trong hơn có thể đáp ứng quanh năm cho người tiêu dùng. Moi (hay còn gọi là ruốc, tép biển) là một loại thủy sản có sản lượng lớn, hàm lượng protein cao và dễ bị hư hỏng trong quá trình bảo quản. Sản lượng moi khai thác được lại tập trung nhiều vào từ tháng 10 đến tháng 12 trong năm. Hiện moi chủ yếu chỉ được sử dụng để ăn tươi, phơi khô hoặc làm mắm nên vào mùa vụ khai thác có hiện tượng ứ đọng nguyên liệu làm cho giá trị thương phẩm của moi khá hạn chế. Vì vậy việc nghiên cứu chế biến các sản phẩm mới từ moi nhằm đa dạng hóa sản phẩm và nâng cao giá trị thương phẩm cho moi là cần thiết. Để tăng thêm giá trị cho nguyên liệu moi và đáp ứng nhu cầu tiêu thụ nước mắm quanh năm của người tiêu dùng Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đã cho phép Viện nghiên cứu Hải sản chủ trì thực hiện đề tài “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ enzyme để sản xuất bột đạm thủy phân giàu axit amin từ moi và cá nục ứng dụng trong sản xuất nước mắm công nghiệp”. Được sự đồng ý của chủ nhiệm đề tài Ths. Lê Hương Thủy và của khoa Công nghệ Thực phẩm Trường Đại học Nha Trang, tôi được giao thực hiện đề tài “Nghiên cứu sản xuất bột đạm thủy phân từ dịch thủy phân moi và thử nghiệm sử dụng bột đạm moi trong sản xuất nước mắm công nghiệp”. Mục đích của luận văn: sản xuất được bột đạm thủy phân từ moi và sử dụng bột đạm từ moi trong sản xuất nước mắm công nghiệp có độ đạm 150N. Nội dung của luận văn gồm các nội dung chính sau: 1) Nghiên cứu sấy phun sản xuất bột đạm từ dịch thủy phân moi. 2) Thử nghiệm sử dụng bột đạm thủy phân từ moi để pha chế nước mắm công nghiệp 150N. * Ý nghĩa khoa học của đề tài - Kết quả của đề tài sẽ tạo ra dẫn liệu khoa học mới có giá trị đối với các nhà nghiên cứu, học viên cao học về khả năng chế biến moi thành bột đạm thủy phân. - Đề tài lần đầu tiên sử dụng bột đạm moi trong pha chế nước mắm công nghiệp. Kết quả của đề tài cũng là cơ sở để nhân rộng việc sản xuất nước mắm công nghiệp từ bột đạm thủy phân moi. 2 * Ý nghĩa thực tiễn của đề tài Sự thành công của đề tài là tiền đề cho việc sản xuất nước mắm công nghiệp từ bột đạm thủy phân moi và là cơ sở để các doanh nghiệp sản xuất nước chấm sử dụng bột đạm thủy phân từ dịch thủy phân moi trong sản xuất nước mắm công nghiệp. Do vậy đề tài có ý nghĩa thực tiễn cao. 3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU MOI 1.1.1 Nguyên liệu moi Con moi hay còn gọi là ruốc, tép moi, tép biển là động vật giáp xác mười chân sống ở vùng nước lợ hay nước mặn ven biển. Moi là một loài tép biển, miền Bắc quen gọi là moi, miền Nam thì gọi cái tên là con Ruốc biển. Moi biển theo định nghĩa sinh học là một loài tôm nhỏ (hay một loài tép nhỏ) thuộc Giới (regnum): Animalia; Ngành (phylum): Arthropoda; Ngành phụ (Subphylum): Crustacea; Lớp (class): Malacostraca; Bộ (ordo): Decapoda; Bộ phụ (subordo): Dendrobranchiata; Họ (familia): Sergestidae; Chi (genus): Sergestidae; Loài điển hình: Acetes indicus Theo phân loại của FAO, có đến 14 loài, trong đó chỉ những loài tại Á châu là có những giá trị kinh tế, được dùng làm thực phẩm và là nguồn cung cấp chất đạm quan trọng cho dân địa phương. Sau đây là một số loài moi phổ biến và vùng phân bố. + Acetes japonicus: Tên gọi có khác nhau theo các vùng lãnh thổ: Akiami paste shrimp; Chevrette akiami (Pháp); Camaroncillo akiami (Tây Ban Nha). Ở Việt Nam, ruốc thông thường được gọi là tép nhỏ, còn được gọi dưới những tên địa phương như khuếc hay khuyết (miền Trung, Huế), moi (Hà Tĩnh) và “ruốc vịt” (Gành hào, Bạc liêu), “tép săm” (Bắc Bộ). Phân bố trong vùng biển Ấn độ-Tây Thái Bình Dương: từ Tây Ấn sang đến Triều Tiên, Nhật, Trung Hoa và Indonesia. Tại Việt Nam gặp suốt dọc duyên hải từ Bắc xuống Nam, cả trong vùng Vịnh Thái Lan. Moi thường di chuyển vào gần bờ tại Việt Nam vào khoảng tháng 5 đến tháng 8 (âm lịch) hàng năm Moi sinh sống nơi vùng biển cạn, đáy có nhiều bùn, moi đực dài từ 11 đến 24 mm, con cái từ 15 đến 30 mm. Đây là loài bị đánh bắt nhiều nhất, tổng sản lượng thế giới theo FAO (2008) lên đến trên 600 ngàn tấn, Nam Hàn là quốc gia có số lượng đánh bắt cao nhất. + Acetes chinensi: Tên gọi: Northern mauxia shrimp; Penicillated shrimp, Maoxia (Trung Hoa), Back-ha (Nam Hàn). Ở Việt Nam thì gọi là moi, tép biển, ruốc theo từng địa phương Phân bố trong các vùng biển Triều tiên, Trung Hoa, Taiwan, Nhật xuống đến Bắc Việt Nam, sinh sống tại những vùng biển cạn. Kích thước tương đối lớn, con đực từ 20-35 mm, con cái 25-42 mm. 4 Đây là loài ruốc quan trọng tại vùng ven biển Trung Hoa (riêng trong vùng biển Po-hai, lượng đánh bắt lên đến 70 ngàn tân mỗi năm), được dùng làm thực phẩm, dưới các dạng phơi khô, làm mắm. + Acetes indicus Tên gọi: Tsivakihini paste shrimp. Kwei-kung (Thái), Alamang (Phi), Jawla pasta shrimp (Ấn Độ) Phân bố: Loài này thường sống nơi biển cạn, thường bơi trên bề mặt, phân bố trong vùng biển Tây Ấn độ, qua đến Thái lan, Indonesia, có mặt trong vùng ven biển Việt Nam Ruốc đực từ 15-25 mm, cái từ 23-40 mm. Ruốc chỉ sống trong vòng 4-6 tháng. Đây là nguồn thực phẩm quan trọng cho các vùng Bombay, Madras (Ấn độ) và là nguyên liệu chính để chế tạo mắm ruốc tại Thái lan. Số lượng đánh bắt mỗi năm tại Ấn độ lên đến 50 ngàn tấn. Ngoài ra còn một số loài ít quan trọng hơn, thường chỉ là những nguồn thực phẩm cho các loài cá lớn + Acetes americanus: Phân bố trong vùng biển Tây Đại tây dương, North Carolina xuống đến Ba tây, kích thước từ 10-24 mm. + Acetes australis: Australian paste shrimp, Chevrette australienne. Kích thước từ 18-34 mm, sống trong vùng biển Úc từ Townsville (Queensland) sang đến Port Hacking + Acetes sibogae: lớn 13-25 mm, dùng làm mắm (bagoong) tại Philippines. Hai loài đánh được chính ở Đông Nam Á là A. indicus và A. japonicus. Sản lượng khai thác moi ở Việt nam hiện nay khoảng 40 nghìn tấn, dùng làm thức ăn cho người khoảng 30%, chủ yếu là lên men làm mắm cổ truyền (mắm moi, mắm ruốc…) hoặc phơi khô. Phần còn lại làm thức ăn gia súc. Mùa thu hoạch phụ từ tháng 4 đến tháng 6. Mùa chính từ tháng 10 đến tháng 12 hàng năm. 1.1.2. Các nghiên cứu trong nước về nguyên liệu moi Để gia tăng giá trị cho nguyên liệu moi, Đặng Văn Hợp và cộng sự (1994) đã nghiên cứu sản xuất bột thực phẩm giàu chất dinh dưỡng từ cá tạp và moi biển. Tác giả đã sử dụng phương pháp cơ học kết hợp với nhiệt để sản xuất bột thực phẩm từ moi khô. Quy trình công nghệ như sau: Moi khô loại tạp sàng Bao gói, bảo quản Xử lý mùi khai Hấp chín Làm tơi Nghiền Trong đó công đoạn khử mùi khai, tác giả đã dùng axit acetic 0,2% với tỷ lệ dung dịch /moi là 6/1, thời gian ngâm là 30 phút, nhiệt độ rửa là 25-300C, sau đó ngâm trong nước sạch 10 phút, vớt ra để ráo. Với công đoạn hấp chín, tác giả sử 5 dụng nhiệt độ là 90-1000C, trong 12 phút. Nhiệt độ sấy khô là 80-900C. Kết quả thu được là sản phẩm bột moi có hàm lượng protein tổng số là 75,8%, có chỉ tiêu cảm quan tốt [6] Trần Bích Lam (1997) đã nghiên cứu sản xuất bột protein từ moi, sử dụng nguyên tắc của phương pháp phân ly vỏ thịt thường thực hiện trên các nguyên liệu có lớp vỏ mỏng, giòn. Nguyên liệu sau khi làm sạch được sấy ở 500C trong 30 phút sao cho vỏ đã giòn nhưng thịt chưa khô. Khi chà xát vỏ bị vỡ vụn và bị loại đi bằng sàng. Thịt thu được đem rửa kiềm loãng 0,1N, sau đó rửa lại bằng nước thường và loại nước bằng phương pháp ly tâm. Sấy khô và nghiền mịn. Bột thu được có màu trắng ngà, mịn, mau tan, vị ngọt và thơm. Hàm lượng protein tổng số là 73,13% trong đó protein hòa tan chiếm 78,6% protein tổng số[9], [10]. Bùi Thị Thu Hiền và cs (2013). Nghiên cứu tối ưu hóa công đoạn thủy phân moi (acetes sp) bằng enzyme alcalaza cho thấy dịch đạm thủy phân từ moi có hàm lượng axit amin đạt 14,76 (g/l), tỷ lệ Naa/Nts 60,85%, hiệu suất thủy phân đạt 85,25%[5]. Với những nghiên cứu trên cho thấy moi là một loại nguyên liệu trong thành phần hóa học có hàm lượng protein cao, để nâng cao giá trị cho nguyên liệu này tôi tiến hành “Nghiên cứu sản xuất xuất bột đạm thủy phân từ dịch thủy phân moi và thử nghiệm sử dụng bột đạm moi trong sản xuất nước mắm công nghiệp” 1.2. TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM PROTEIN THỦY PHÂN TỪ NGUYÊN LIỆU THỦY SẢN 1.2.1 Sản phẩm protein thủy phân từ nguyên liệu thủy sản. Dịch đạm thuỷ phân là sản phẩm của quá trình thuỷ phân protein từ nguyên liệu thủy sản thành các axit amin và các chuỗi peptid bằng enzyme hoặc hoá chất. Ngoài vai trò cung cấp hàm lượng đạm hoà tan cao, giúp cơ thể dễ hấp thu, dịch đạm thuỷ phân còn chứa một lượng lớn các axit amin cần thiết, các chuỗi peptid có hoạt tính sinh học có khả năng chống oxi hoá, chống tăng huyết áp, kháng khuẩn và tăng khả năng miễn dịch của cơ thể người. Dịch đạm thủy phân ủ gây hương là sản phẩm của quá trình thuỷ phân protein từ nguyên liệu thủy sản thành các axit amin và các chuỗi peptid bằng enzyme hoặc hoá chất. Sau đó được bổ sung thêm muối khống chế hoạt động của vi sinh vật gây thối và ủ chin ở nhiệt độ khoảng 30-400C trong khoảng thời gian 40 ngày để tạo hương thơm đặc trưng của nước mắm. Bột đạm thủy phân: Bột đạm thủy phân cũng là một trong những dạng của quá trình thủy phân protein từ nguyên liệu thủy sản. Dịch đạm thủy phân được đem đi cô đặc và sấy khô thì thu được bột đạm thủy phân (bột đạm hòa tan). 6 Bột đạm thủy phân đã ủ gây hương: Bột đạm thủy phân đã ủ gây hương được làm từ dịch đạm thủy phân đã ủ gây hương sau đó đem đi cô đặc và sấy khô thì thu được bột đạm thủy phân đã ủ gây hương (bột đạm hòa tan). Sản phẩm protein thuỷ phân từ nguyên liệu thủy sản rất giàu đạm hoà tan, chứa nhiều axít amin, các peptid có hoạt tính sinh học và nhiều yếu tố khoáng có giá trị cho sức khoẻ con người[15]. Do đó có thể bổ sung sản phẩm protein thủy phân từ nguyên liệu thủy sản để làm giàu đạm hòa tan cho một số đồ uống hay thực phẩm giàu gluxit khác. Ngoài vai trò cung cấp hàm lượng đạm hoà tan cao, giúp cơ thể dễ hấp thu, sản phẩm pro tein thủy phân từ nguyên liệu thủy sản còn chứa một lượng lớn các axít amin cần thiết, các chuỗi peptid có hoạt tính sinh học có khả năng chống oxi hoá, chống tăng huyết áp, kháng khuẩn và tăng khả năng miễn dịch của cơ thể. Song, chất lượng của sản phẩm protein thủy phân từ nguyên liệu thủy sản sẽ phụ thuộc vào thành phần và tỷ lệ các axít amin cần thiết có trong nguyên liệu, và cũng sẽ phụ thuộc nhiều vào công nghệ chế biến, bảo quản từ khâu nguyên liệu đến khâu tạo ra sản phẩm dịch đạm, bột đạm thuỷ phân [14]. Trong quá trình sản xuất dịch đạm, bột đạm thủy phân, điều quan trọng nhất là không làm giảm đi các tính chất, hoạt tính sinh học của các sản phẩm của quá trình thủy phân như các axit amin, các peptid…. Do đó các phương pháp sản xuất cung như các thông số quá trình cần phải được chọn lọc và kiểm soát nghiêm ngặt nhằm hạn chế tối đa sự thay đổi tính chất, các hoạt tính sinh học của chúng[5]. Với những tính chất, chức năng quan trọng, bột đạm thủy phân ngày càng được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm, thể hiện những tính năng công nghệ. 1.2.2 Các nghiên cứu ứng dụng dịch đạm, bột đạm thủy phân trong sản xuất thực phẩm Ở Mỹ, sản phẩm thủy phân từ cá ngừ (Katsuobushi oligopeptide – KO) được sử dụng làm tăng hương vị của bột gia vị, sử dụng để thay thế muối trong thực phẩm và đồ uống. Đây là một trong những ứng dụng của Mỹ để sản xuất bột gia vị có hàm lượng dinh dưỡng cao[20]. Ở Anh, Imm và Lee đã nghiên cứu sản xuất bột gia vị thủy sản từ cá tuyết Urophycis chuss bằng enzyme thủy phân. Tại điều kiện pH tự nhiên của cá (6.8) và tỷ lệ nước/cá là 2/5, tác giả còn bổ sung thêm 1,5% NaCl và 0,4% Sodium Tripolyphosphate (STPP) để cải thiện chất lượng của gia vị bằng cách loại bỏ vị đắng và mùi tanh đặc trưng của cá [19] Ở Thái Lan, bột đạm thủy phân từ cá được Krittalak Pasakawee và cộng sự ứng dụng trong sản xuất Snack giòn. Tác giả đã nghiên cứu ảnh hưởng của đạm cá 7 thủy phân đến độ giòn của Snack và tỷ lệ nước nhào trộn trong nguyên liệu sản xuất Snack. Snack có bổ sung thêm đạm cá thủy phân được đánh giá chất lượng cảm quan khá tốt so với các sản phẩm cùng loại. Đây cũng là một trong những nghiên cứu ứng dụng đạm cá thủy phân để sản xuất, chế biến thành sản phẩm khác[21] Ở Việt Nam, với mong muốn sử dụng một cách hiệu quả hơn nguồn nguyên liệu thủy sản, Nguyễn Thúy Hường, Phạm Thị Hải Âu (2009) đã thăm dò khả năng ứng dụng bột đạm thủy phân từ một số phụ liệu giàu protein để sản xuất viên súp có độ đạm cao[7]. Đặng Văn Hợp và cộng sự đã nghiên cứu sản xuất bột thực phẩm giàu dinh dưỡng từ cá tạp kém giá trị kinh tế và con moi biển. Theo nghiên cứu này, cá tạp được xay nhỏ, sử dụng hệ enzyme protease của chính ruột cá thủy phân ở 500C trong 14 giờ, trong quá trình này thường xuyên khuấy đảo. Dịch sau thủy phân được li tâm để tách mỡ và được lọc qua 2 lớp vải màn để tách bỏ xương. Dịch thu được sau lọc được tẩy mầu bằng dung dịch 30% H2O2 với tỷ lệ 1% so với nguyên liệu. Tiếp theo là quá trình cô dịch ở nhiệt độ 90-1000C cho đến khi thể tích dịch còn 2/3 so với thể tích ban đầu. Dịch sau cô được sấy khô ở 65-700C trong 5 giờ. Sau khi sấy khô, tiến hành nghiền và sàng qua rây 1-1,5mm. Chất lượng sản phẩm bột đạm thủy phân từ cá tạp như sau: Đạm tổng 11,72%; đạm amin 8,48%; đạm thối 0,57%; lipit 5,46%; độ ẩm 8,3%; tro toàn phần 10,73%[6]. Hiện nay, trong ngành công nghiệp thực phẩm ở Việt Nam, sản phẩm bột đạm thuỷ phân có giá trị dinh dưỡng và giá trị sinh học cao, vì vậy có rất nhiều hướng ứng dụng trong thực tế như phối trộn làm hạt nêm, bổ sung vào bánh, snack...Tuy nhiên với hiện trạng thực tế tại Việt nam, nước mắm là sản phẩm nổi tiếng trên thế giới nhưng xuất khẩu được rất thấp do sản lượng nước mắm thu được hàng năm không cao, thời gian chế biến dài, diện tích sản xuất lớn, chất lượng không ổn định giữa các lô sản xuất, chế biến phụ thuộc nhiều vào điều kiện tự nhiên...Vì vậy trong khuôn khổ đề tài này tôi đi nghiên cứu pha chế nước mắm công nghiệp có độ đạm 15gN/lít từ bột đạm thủy phân moi. Đánh giá chất lượng của nước mắm thu được ta sẽ có phương án sản xuất, quy trình sản xuất nước mắm với quy mô công nghiệp, chất lượng cao, giá thành hạ, chất lượng ổn định, thời gian ngắn... 1.3. TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP SẤY Sấy là một phương pháp bảo quản thực phẩm đơn giản, an toàn và dễ dàng, nó làm giảm độ ẩm của thực phẩm đến mức cần thiết do đó vi khuẩn, nấm mốc và nấm men bị ức chế hoặc không phát triển và hoạt động được. Sấy cũng làm giảm hoạt độ của các enzyme, giảm kích thước và trọng lượng của sản phẩm. Tùy từng loại sản phẩm khác nhau sẽ lựa chọn phương pháp sấy cho phù hợp 8 Các phương pháp và thiết bị sấy thường được dùng trong sấy thực phẩm dạng lỏng bao gồm: 1.3.1. Sấy phun Cơ sở lý thuyết sấy phun Sấy phun là phương pháp sấy nhanh bằng dòng không khí nóng, nhằm tạo ra sản phẩm dạng bột từ các mẫu dạng lỏng hoặc dạng huyền phù trong trạng thái phân tán, đồng nghĩa với việc tách ẩm ra khỏi nguyên liệu sấy giúp bảo quản sản sản phẩm được lâu hơn. Sấy phun được sử dụng để làm khô dung dịch với nồng độ chất khô thấp, có thể dễ dàng bơm qua một vòi phun tạo những hạt có kích thước rất nhỏ dạng sương. Nguyên lý làm việc của thiết bị sấy phun là quá trình sấy thực hiện bằng cách phun nguyên liệu sấy (chất lỏng) thành hạt nhỏ và rơi tự do trong buồng sấy. Môi chất sấy (không khí nóng, khói…) được thổi vào và chuyển động cùng với hạt nguyên liệu và sấy khô nguyên liệu. Nhờ quá trình phun nguyên liệu thành hạt nhỏ (đường kính vài chục micron) nên bề mặt tiếp xúc giữa nguyên liệu sấy và môi chất sấy rất lớn nên cường độ sấy cao, thời gian sấy ngắn (vài giây đến hàng chục giây) [4]. Sấy phun dùng để sấy các dung dịch thành bột như sữa, trứng, muối hòa tan. Môi chất sấy là khói hay không khí nóng tùy thuộc vào vật liệu sấy. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy sấy phun • Cấu tạo chung Tất cả các thiết bị sấy phun đều bao gồm: - Cơ cấu phun: có chức năng đưa nguyên liệu (dạng lỏng) vào buồng dưới dạng hạt mịn (sương mù). Quá trình tạo sương mù sẽ quyết định kích thước các giọt lỏng và sự phân bố của chúng vào buồng sấy. Cơ cấu phun có các dạng như: cơ cấu phun áp lực, cơ cấu phun bằng khí động, đầu phun ly tâm. Cơ cấu phun bằng khí Cơ cấu phun bằng áp Hình 1.1. Cơ cấu phun của thiết bị sấy phun[19] 9 - Buồng sấy: Là nơi hòa trộn mẫu sấy (dạng sương mù) và tác nhân sấy (không khí nóng). Buồng sấy phun có thể có nhiều hình dạng khác nhau, nhưng phổ biến nhất là buồng sấy hình trụ đứng, đáy côn. Kích thước buồng sấy (chiều cao, đường kính...) được thiết kế phụ thuộc vào kích thước các hạt lỏng và quỹ đạo chuyển động của chúng, tức phụ thuộc vào loại cơ cấu phun sương sử dụng. Khí nóng Nhập liệu Sản phẩm Khí thải Ngược chiều Cùng chiều Hỗn hợp Hình 1.2 . Các kiểu buồng sấy phun[19] - Tác nhân sấy: Không khí nóng là tác nhân sấy thông dụng nhất. Hơi là tác nhân gia nhiệt phổ biến nhất. Nhiệt độ hơi sử dụng thường dao động trong khoảng150-250oC. Nhiệt độ trung bình của không khí nóng thấp hơn nhiệt độ hơi sử dụng là 10oC. - Hệ thống thu hồi sản phẩm: Bột sau khi sấy được thu hồi tại cửa đáy buồng sấy. Tách sản phẩm ra khỏi khí thoát có thể sử dụng nhiều phương pháp khác nhau như lắng xoáy tâm, lọc, lắng tĩnh điện.... Phổ biến nhất là phương pháp lắng xoáy tâm, sử dụng cyclon. - Quạt: Để tăng lưu lượng tác nhân sấy có thể sử dụng quạt ly tâm. Ở quy mô công nghiệp, các thiết bị sấy phun được trang bị hệ thống hai quạt. Quạt chính được đặt sau thiết bị thu hồi bột sản phẩm từ dòng khí thoát ra, còn quạt phụ đặt trước thiết bị gia nhiệt không khí trước khi vào buồng sấy. Trong trường hợp chỉ sử dụng một quạt ly tâm đặt sau cyclon thu hồi sản phẩm, buồng sấy sẽ hoạt động dưới áp lực chân không rất cao. Chính áp lực chân không này sẽ ảnh hưởng đến một lượng bột sản phẩm bị cuốn theo dòng khí thoát, do đó sẽ ảnh hưởng đến năng suất hoạt động và hiệu quả thu hồi của cyclon. 10 Hình 1.3. Sơ đồ hệ thống sấy[19] 1. Buồng sấy; 2. Caloriphe; 3. Thùng chứa nguyên liệu cần sấy; 4. Bơm nguyên liệu;5. Cơ cấu phun mẫu; 6. Cyclon thu hồi sản phẩm từ khí thoát ra; 7. Cyclon vận chuyển sản phẩm; 8. Hệ thống quạt hút và màng lọc. 1.3.2. Sấy lạnh đông (sấy thăng hoa) Sấy thăng hoa là quá trình tách ẩm ra khỏi vật sấy bằng sự thăng hoa của nước. Quá trình thăng hoa là quá trình chuyển trực tiếp từ thể rắn sang thể hơi. Ở điều kiện bình thường, ẩm trong thực phẩm ở dạng lỏng, nên để thăng hoa chúng cần được chuyển sang thể rắn bằng phương pháp lạnh đông. Chính vì vậy nên còn gọi là phương pháp sấy lạnh đông (Freeze Drying hay Lyophillisation). Quá trình sấy thăng hoa bao gồm hai giai đoạn: làm lạnh đông và tiếp theo sấy khô bằng chân không thấp. Cả hai hệ thống đều hoạt động rất tốn kém và khi thiết bị sấy thăng hoa hoạt động theo mẻ, chi phí vận hành càng tăng cao. Hiện nay đã có các thiết bị làm việc liên tục, nhưng chi phí đầu tư rất cao. Vì vậy phương pháp sấy thăng hoa chỉ hạn chế sử dụng đối với các sản phẩm đắt tiền, những sản phẩm mà không thể sấy được bằng các phương pháp khác. Bên cạnh đó không phải bất kỳ nguyên liệu nào cũng có thể sấy bằng phương pháp lạnh đông. Đối với những nguyên liệu có cấu trúc dễ bị hư hại trong quá trình lạnh đông thì sản phẩm sấy thăng hoa khi hồi nguyên sẽ có kết cấu không tốt. Sấy thăng hoa, nhất là phương pháp sấy nhanh (AFD : accelerated freeze drying) được áp dụng rộng rãi ở Mỹ để sấy các loại nguyên liệu đắt tiền như thịt gia súc, gia cầm ... Ngoài ra nó còn được sử dụng để sấy các sản phẩm khác như : cà phê, gia vị, trong dược phẩm v.v... 11 * Các giai đoạn của sấy thăng hoa Giai đoạn làm lạnh đông Giai đoạn đầu tiên của quá trình sấy thăng hoa là làm lạnh đông sản phẩm. Quá trình làm lạnh đông bằng thực hiện bằng hai cách. Cách thứ nhất trong thiết bị làm lạnh đông thông thường hoặc nitơ lỏng để làm lạnh đông sản phẩm bên ngoài buồng sấy thăng hoa. Cách thứ hai là vật sấy tự lạnh đông ngay trong buồng sấy thăng hoa khi buồng sấy được hút chân không. Sản phẩm cần được làm lạnh đông rất nhanh để hình thành các tinh thể băng nhỏ ít gây hư hại đến cấu trúc tế bào của sản phẩm. Đối với sản phẩm dạng lỏng, phương pháp làm lạnh đông chậm được sử dụng để băng tạo thành từng lớp, các lớp này tạo nên các kênh giúp cho hơi nước dịch chuyển dễ dàng. Giai đoạn thăng hoa Giai đoạn kế tiếp là tách nước trong suốt quá trình sấy tiếp theo để làm khô sản phẩm. Nếu áp suất hơi nước được giữ dưới 4,58 mmHg (610,5Pa) và nước ở dạng băng, khi sản phẩm được cung cấp nhiệt, thì băng rắn sẽ thăng hoa trực tiếp thành hơi mà không bị tan chảy (hình 1.4 Sơ đồ 3 pha của nước). Hơi nước tiếp tục được tách ra khỏi sản phẩm bằng cách giữ cho áp suất trong buồng sấy thăng hoa thấp hơn áp suất hơi nước trên bề mặt của băng, đồng thời tách hơi nước bằng máy bơm chân không và ngưng tụ nó bằng các ống xoắn ruột gà lạnh, các bản dẹt lạnh hoặc bằng hoá chất. Khi quá trình sấy tiếp diễn, bề mặt thăng hoa di chuyển vào bên trong sản phẩm đông lạnh, làm sản phẩm được sấy khô. Nhiệt lượng cần thiết để dịch chuyển bề mặt thăng hoa (ẩn nhiệt thăng hoa) được truyền đến sản phẩm do sự dẫn nhiệt hoặc do vi sóng cung cấp. Hơi nước di chuyển ra khỏi sản phẩm qua các kênh được hình thành do băng thăng hoa và được lấy đi. Như vậy, nếu không tính quá trình mất ẩm trong phương pháp để vật ẩm tự lạnh đông trong buồng sấy khi hút chân không thì sản phẩm được sấy trong hai giai đoạn: trước tiên do quá trình thăng hoa xuống khoảng 15 % độ ẩm và sau đó do bay hơi của phần nước không đóng băng đến 2% độ ẩm bằng quá trình nhả ẩm đẳng nhiệt. Quá trình nhả ẩm đẳng nhiệt (desorption) đạt được bằng cách nâng nhiệt độ máy sấy lên gần nhiệt độ môi trường xung quanh trong khi vẫn giữ áp suất thấp giống như quá trình sấy ở các thiết bị sấy chân không thông thường. Áp suất (Torr) 12 Đá Nước c Bay hơi 4,58 Thăng hoa 0oC Nhiệt độ (oC) Hình 1.4. Sơ đồ 3 pha của nước Nhiệt độ Đường cong sấy Thời gian Hình 1.5. Đường cong sấy (w) và đường cong nhiệt độ (t) của vật sấy theo thời gian sấy trong sấy thăng hoa Hình 1.5 là đường cong sấy và đường cong nhiệt độ của vật sấy trong quá trình sấy thăng hoa trong đó vật sấy tự lạnh đông trong buồng sấy. Khi hút chân không, áp suất trong buồng sấy giảm xuống, ẩm tự do bay hơi mạnh làm giảm nhanh nhiệt độ của nó xuống đến nhiệt độ đóng băng tB của ẩm (đường A-B). Quá trình đóng băng của ẩm có toả nhiệt nên nhiệt độ của vật sấy tăng lên một chút (B-C). Quá trình thăng hoa ẩm diễn ra khác với quá trình sấy thứ nhất (tốc độ không đổi) trong sấy đối lưu là nhiệt độ tăng lên một ít theo thời gian sấy (đoạn C-D dốc lên). Điều đó 13 được giải thích là ở lớp sâu bên trong vật sấy còn có ẩm đang đóng băng. Giai đoạn sấy tiếp theo là giai đoạn bay hơi ẩm liên kết, nhiệt độ của vật sấy tăng nhanh. * Ảnh hưởng của quá trình sấy thăng hoa đến chất lượng sản phẩm Sản phẩm sấy thăng hoa có thời hạn sử dụng rất lâu trong điều kiện bao gói phù hợp và có thể được bảo quản ở nhiệt độ phòng. Bởi vì hoạt độ nước trong sản phẩm thường rất thấp (aw < 0,3). Với hoạt độ của nước thấp như vậy, các enzyme và vi sinh vật gần như bị ức chế hoàn toàn. Thời gian bảo quản của một số sản phẩm sấy thăng hoa đã được công bố trên thị trường có thể lên đến vài chục năm. Cá biệt có sản phẩm được báo cáo có thời hạn sử dụng lên đến 50 năm (như thịt heo sấy thăng hoa ở Mỹ, được sử dụng trong quân đội). Các sản phẩm cuối cùng giữ lại 98% chất dinh dưỡng và khối lượng giảm đi nhiều so với trước khi sấy. Thực phẩm sấy thăng hoa gần như giữ lại được các đặc tính của nguyên liệu ban đầu đồng thời sự tổn thất về mặt chất lượng thường ở mức thấp nhất. Sản phẩm chẳng những giữ lại tối đa các đặc tính về chất lượng (màu sắc, mùi vị, trạng thái) mà các hợp chất có hoạt tính sinh học (vitamin, enzyme, omage-3 axít) cũng được bảo vệ một cách tốt nhất (tất nhiên không phải 100%). Nghiên cứu trên sản phẩm cá hồi sấy thăng hoa chỉ ra rằng sản phẩm có tỷ lệ co rút thể tích dưới 10% (chấp nhận được), màu sắc có giảm sau sấy thăng hoa nhưng sau khi hút nước có sự phục hồi lại màu sắc đáng kể, sản phẩm có tốc độ hút nước cực nhanh chỉ trong khoảng 5-10 giây để đạt được tỷ lệ hút nước tối đa ở nhiệt độ 800C (điều này rất thuận lợi khi sử dụng như là một thành phần thực phẩm dạng soup). Có cấu trúc xốp, dòn phù hợp với sản phẩm snack ăn liền. Ở những sản phẩm phải có độ khô cao và cần độ hòa tan tốt như sữa bột thì với phương pháp sấy thăng hoa, độ ẩm sản phẩm còn lại 4 - 6%, và hình dạng ban đầu vẫn được giữ nguyên, không có sự thay đổi về kích thước rõ rệt. Tuy nhiên cấu trúc xốp của sản phẩm có thể để cho oxy xâm nhập và gây oxy hoá lipit. Vì vậy, sản phẩm cần được bao gói trong khí trơ[4], [11]. Từ tổng quan về các phương pháp sấy trên cho thấy với dịch đạm thủy phân từ moi có hàm lượng đạm và các axit amin cao. Về chất lượng sản phẩm hình thành thì phương pháp sấy thăng hoa cho chất lượng tốt nhất về màu sắc, chất lượng cũng như sự hao hụt các thành phần quý trong sản phẩm. Nhưng phương pháp sấy thăng hoa có nhược điểm là tỷ lệ thu hồi thấp, thời gian sấy dài và chi phí năng lượng cao. Để phù hợp với quy mô công nghiệp thì phương pháp sấy phun là lựa chọn tốt nhất. Vì vậy nhóm nghiên cứu sử dụng phương pháp sấy phun để sấy cho sản phẩm bột đạm thủy phân ủ chín từ moi. 14 1.4. TỔNG QUAN VỀ NƯỚC MẮM 1.4.1. Tổng quan về sản xuất và tiêu thụ nước mắm Nước mắm là nước chấm gia vị rất đặc trưng được phát triển từ lâu đời cùng với sự phát triển của lịch sử dân tộc và mang bản sắc đặc thù Việt Nam. Công nghệ sản xuất nước mắm đặc trưng bởi quá trình lên men, phân giải protein của cá dưới tác dụng của enzyme có trong nội tạng cá và của vi sinh vật trong điều kiện muối mặn. Nước mắm là chế phẩm thu được từ quá trình thủy phân thịt cá theo nguyên lý: cá đem trộn với muối theo tỷ lệ nhất định và lên men tự nhiên. Trong quá trình đó, protein của cá được thủy phân dưới tác dụng của proteaza tạo thành peptit và axit amin theo sơ đồ: Enzym Proteaza Enzym Polypepit Enzym Peptit Axitamin Cùng với quá trình đó màu sắc, mùi vị của nước mắm dần dần được hình thành do các quá trình sinh hoá học, vi sinh vật phức tạp diễn ra diễn ra không ngừng. Sự tổ hợp các vật chất hình thành trong quá trình lên men đã tạo ra tính chất độc đáo của sản phẩm. Nước mắm được coi là tốt khi có hàm lượng đạm axit amin (Naa) cao, dung dịch trong suốt, màu sắc đẹp (nâu vàng đến nâu cánh gián), mùi thơm đặc trưng của nước mắm, không có vị lạ, khi nếm có vị mặn lẫn vị ngọt của đạm, có hậu vị rõ [2]. Trong nước mắm, độ đạm là yếu tố quyết định chất lượng của nước mắm. Căn cứ theo Tiêu chuẩn Việt Nam về nước mắm (TCVN 5107:2003) thì độ đạm > 30 gN/l, nước mắm được xếp vào loại đặc biệt, trên 25 gN/l là loại thượng hạng, > 15 gN/l là hạng 1, >10 gN/l thì được xếp hạng 2. Các chất đạm chiếm chủ yếu và quyết định giá trị dinh dưỡng của nước mắm có 3 loại đạm. Đạm tổng số: là tổng lượng nitơ có trong nước mắm (g/l), quyết định phân hạng của nước mắm. Đạm axit amin: là tổng lượng đạm nằm dưới dạng axít amin (g/l), quyết định giá trị dinh dưỡng của nước mắm.(Trong nước mắm chứa đầy đủ các axít amin, đặc biệt là các axít amin không thay thế: valin, leucin, methionin, isoleucin, phenylalanin, alanin.v.v ...). Đạm amoniac: có càng nhiều nước mắm càng kém chất lượng. Theo Tổng cục thông kê mỗi năm sản lượng nước mắm của cả nước đạt khoảng 200 triệu lít, trong đó xuất khẩu khoảng 500.000 lít, còn lại chủ yếu tiêu thụ nội địa, với tổng doanh thu khoảng 7.200 – 7500 tỷ đồng tạo nên sức hút rất lớn với các doanh nghiệp trong và ngoài nước. Các thương hiệu mắm như Thanh Hà, Hưng Thành (Phú Quốc, Kiên Giang), Liên Thành (Thành phố Hồ Chí Minh), Thanh Hương (Thanh Hoá), Cát Hải (Hải Phòng) đã trở nên quen thuộc với người tiêu dùng. Tuy nhiên các phương pháp chế biến nước mắm cổ truyền của nước ta còn thô sơ. 15 Nguyên lý có 3 phương pháp chế biến chượp cổ truyền: phương pháp đánh khuấy, phương pháp gài nén, phương pháp hỗn hợp. Tuỳ theo từng khu vực, điều kiện địa lý, và công nghệ mà tạo ra sản phẩm nứơc mắm đặc trưng khác nhau về mùi vị và màu sắc như: mắm Phú Quốc, Phan Thiết, Nha Trang, Cát Hải,….. Tuy nhiên thời gian chế biến dài từ 6 – 12 tháng, luân chuyển vốn chậm, yêu cầu diện tích cơ sở chế biến lớn dẫn đến hiệu quả kinh tế kém. Vì vậy có rất nhiều các công trình nghiên cứu rút ngắn thời gian chế biến nước mắm: tạo điều kiện thích hợp để các enzyme có sẵn trong cá hoạt động mạnh tăng cường quá trình thuỷ phân rút ngắn thời gian thuỷ phân bằng cách tiếp nhiệt, náo đảo,…. hoặc bổ sung enzyme proteaza (dạng thô hoặc chiết xuất) để rút ngắn thời gian thuỷ phân của cá còn 2 – 3 tháng , nâng cao tỷ lệ thu hồi đạm trong nguyên liệu. Nhưng nhược điểm của phuơng pháp này là sản phẩm nước mắm không có hương vị vì thời gian sản xuất ngắn. Nước mắm bị chua do tinh bột lên men lactic hoặc do sinh ra acid dễ bay hơi khi cá bị ươn, có vị đắng do xác vi sinh vật còn tồn tại hoặc do chất lượng của muối kém, có nhiều ion Ca2+,Mg2+. Để khắc phục ngưòi ta pha với nước mắm có hương vị tốt, sau đó để một thời gian cho nó ổn định. Kéo rút qua bã chượp tốt, cách này cho hiệu quả đáng kể nhất vì nó trích ly hương vị bã chượp làm cho nước mắm ngắn ngày có hương vị thơm ngon hơn, hoặc phân lập những vi sinh vật gây hương trong chượp tốt sau đó cấy vào trong nước mắm kém hương hoặc sử dụng vi sinh vật gây hương này để sản xuất hương liệu rồi cho hương liệu này vào trong nước mắm kém hương. 1.4.2. Nước mắm công nghiệp Việt Nam là nước sản xuất nước mắm nổi tiếng nhưng Thái Lan lại là nước xuất khẩu nước mắm khắp thế giới và chiếm thị phần lớn tại các thị trường thế giới. Nước mắm sản xuất tại Thái Lan đã thay đổi toàn bộ công nghệ, sử dụng các phụ gia điều vị, màu sắc và chất bảo quản có mùi nhẹ, vị ngọt, không bị mặn, màu sắc hấp dẫn ... cùng với đóng chai với nhãn mác đẹp, chiến dịch quảng cáo mạnh đã lối cuốn được người tiêu dùng. Hiện nay một số doanh nghiệp chế biến nước chấm ở Việt Nam (Chinsu Food, Masan, Acecook,...) đã đi theo xu thế này, với kỹ năng quảng cáo và hệ thống phân phối tốt, giá thành rẻ, sản phẩm này đã và đang đẩy lùi thị phần của các sản phẩm nước mắm truyền thống trên thị trường nội địa. Quy trình sản xuất nước mắm công nghiệp rất đơn giản, là pha đấu với nước, muối, bột đạm cá cơm (hoặc từ nguồn nước mắm truyền thống), đường, chất điều vị monosodium, glutamate(621), disodium guanilate(627), disodium inosinate(631), chất bảo quản potassium sorbate(202), sodium benzoate(211), ure nội sinh dưới 0,025%, chất ổn định xanthan gum(415), màu tổng hợp brown HT(155), màu tự nhiên caramel(150a), hương cá hồi. Quy trình sản xuất rất đơn giản, hiệu quả kinh tế cao, giá thành sản phẩm rẻ khoảng 40.000 – 50.000 đ/lít (so với nước mắm truyền thống là 80.000 – 16 90.000 đ/lít), diện tích sản xuất không lớn, thời gian chế biến rất ngắn, tạo nên sản phẩm nước mắm rất được thị trường ưa thích hiện nay như nước mắm mang nhãn hiệu Nam Ngư, Chinsu, Đệ nhất, Long Đình…. Đây là hướng đi mới trong sản xuất nước mắm của nước ta, sản phẩm có thành phần như nước mắm cổ truyền, có đầy đủ các axit amin không thay thế, màu sắc và mùi vị hấp dẫn do đã bổ sung các phụ gia hoàn hảo, kiểm soát được vệ sinh an toàn thực phẩm, đảm bảo sức khoẻ cho người tiêu dùng. Như vậy nhu cầu nguyên liệu để sản xuất nước mắm công nghiệp ở nước ta là rất lớn. Hướng sản xuất bột đạm thủy phân giàu axit amin từ moi là nguồn nguyên liệu rẻ tiền và sản lượng lớn ứng dụng trong sản xuất nước mắm công nghiệp là việc làm rất cần thiết . 1.4.3. Phụ gia trong sản xuất nước mắm công nghiệp Chất phụ gia, tiếng Anh là “Food Additives”. Chất phụ gia đã đóng góp vai trò quan trọng để làm thực phẩm phong phú về cảm quan, tăng giá trị dinh dưỡng, cất giữ an toàn lâu ngày. Một số trong những chất này được lấy ra từ thực phẩm, một số khác được tổng hợp trong phòng thí nghiệm. Chúng được chủ ý bổ sung vào thực phẩm để giải quyết mục đích công nghệ trong sản xuất, chế biến, bao gói, bảo quản, vận chuyển thực phẩm, nhằm cải thiện kết cấu hoặc đặc tính kỹ thuật của thực phẩm đó. Và cũng với những mục đích này, các nhà sản xuất nước mắm đã sử dụng phụ gia thực phẩm nhằm tạo ra cho sản phẩm có chất lượng cao đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng. Việc sử dụng các chất phụ gia trong nước mắm sẽ có thể là để trả lại phần dinh dưỡng đã mất đi do việc chế biến, hoặc cho thêm những chất vốn không có trong chúng. Nó còn giữ cho nước mắm an toàn. Nước mắm thường bị một số vi khuẩn, nấm độc, mốc, men làm hư hỏng. Chất phụ gia còn có thể giúp bảo quản, làm chậm hư thối, giữ được phẩm chất và màu sắc của nước mắm. Chúng còn giúp cho sản phẩm tăng vị ngọt, tạo độ sánh, ổn định cấu trúc, chống lắng muối, tăng độ hấp dẫn. Ngoài ra việc sử dụng phụ gia còn làm giảm độ mặn, tăng mùi vị và sức hấp dẫn của nước mắm đối với người tiêu dùng. Do vậy phụ gia có vị trí rất quan trọng đối với việc cải thiện chất lượng của nước mắm trong quá trình sản xuất. Việt Nam cũng có một “ Quy định danh mục các chất phụ gia được phép sử dụng trong thực phẩm” do Bộ Y Tế ban hành, trong đó có ghi rõ tên các chất phụ gia được phép dùng, với giới hạn tối đa cho phép trong từng loại thực phẩm [13]. Điều này cho ta thấy rằng, các chất phụ gia thực phẩm được sử dụng trong nước mắm rất phổ biến và rộng rãi. Một ký hiệu chung được hoạch định toàn trên thế giới và bất cứ sản phẩm nào nếu sử dụng chất phụ gia đều phải được ghi rõ trên bao bì. 17 Ký hiệu E (hoặc A với Australia và New Zealand) với cụm 3 chữ số là mã số quốc tế để chỉ chất phụ gia được phép sử dụng. Ngoài ra, người mua có thể căn cứ vào số hiệu INS (international number system) in trên bao bì để biết chất này có được phép sử dụng hay không. Đây là ký hiệu được Ủy ban Codex về thực phẩm xác định cho mỗi chất phụ gia khi xếp chúng vào Danh mục các chất phụ gia thực phẩm [20] * Giới thiệu một số phụ gia sử dụng trong pha chế nước mắm công nghiệp: Acesulfame K Công thức hóa học: C4H4KNO4S. Tên gọi khác: Acesulfame potassium Chất tạo ngọt này là một dạng acid hữu cơ sinh ra từ acid acetic tức là từ giấm chua (vinegar). Nó là một muối hữu cơ tổng hợp có màu trắng, không mùi. Đây là muối hóa học kali của 6-methyl-1 ,2,3-oxathiazin-4 (3H)- one-dioxide. Acesulfame K có độ ngọt gấp 200 lần đường sucrose và thường được sử dụng như một chất tăng cường hương vị hoặc chất tạo ngọt trong thực phẩm. Liều lượng cho phép sử dụng hàng ngày của FDA (Cục quản lý thuốc và thực phẩm Hoa Kỳ) đối với Acesulfame K là 15 mg/kg trọng lượng cơ thể/ngày. Acesulfame K nằm trong danh mục các chất phụ gia được phép sử dụng do Bộ Y Tế ban hành. Liều lượng cho phép sử dụng hàng ngày chấp nhận được ADI ( Acceptable Daily Intake) đối với Acesulfame K là 0-15 mg/kg trọng lượng cơ thể/ngày [13]. Chất điều vị Disodium inosinate và Disodium guanylate ( I-G) - Disodium guanylate ( E627), còn biết đến như là 5'-guanylat natri, 5'guanylat dinatri, natri 5'-guanylat và dinatri 5'-guanylat, là một muối dinatri của chất điều vị guanosin monophotphat (GMP). Công thức phân tử: C10H12N5Na2O8P Guanylat dinatri được sản xuất từ cá khô hay tảo biển khô và thường được bổ sung vào mì ăn liền, khoai tây chiên hay rán, cơm mặn, rau quả đóng hộp, thịt xử lý bằng ướp muối, xông khói hay phơi khô v.v[20]. - Disodium inosinate (E631) còn gọi là disodium 5'-inosinate, hoặc sodium 5'-inosinate; là muối chứa hai gốc natri của axit inosinic. Công thức phân tử: C10H11N4Na2O8P Hai chất này hiện được biết đến với tên gọi chất “siêu bột ngọt”. Disodium inosinate và Disodium guanylate là một phụ gia tương đối đắt, nó được sử dụng không độc lập với axít glutamic; nếu guanylat dinatri có mặt trong danh mục các thành phần nhưng MSG lại không thấy xuất hiện, rất có thể là axít glutamic được cung cấp như một phần của thành phần khác, chẳng hạn như trong phức hợp protein 18 đậu tương đã chế biến. Nó thường được bổ sung vào thực phẩm cùng với inosinat dinatri (hay E631); Tổ hợp này của E627 với E631 được biết đến như là 5'ribonucleotit dinatri có độ ngọt gấp 10-15 lần bột ngọt thông thường[20]. Axit citric: Axít citric hay axít xitric là một axít hữu cơ yếu có công thức phân tử: C6H8O7. Nó là một chất bảo quản tự nhiên và cũng được sử dụng để bổ sung vị chua cho thực phẩm hay các loại nước ngọt. Trong hóa sinh học, nó là tác nhân trung gian quan trọng trong chu trình axít citric và vì thế xuất hiện trong trao đổi chất của gần như mọi sinh vật. Nó cũng được coi là tác nhân làm sạch tốt về mặt môi trường và đóng vai trò của chất chống ôxi hóa. Axít citric tồn tại trong một loạt các loại rau quả, chủ yếu là các loại quả của chi Citrus. Các loài chanh có hàm lượng cao axít citric; có thể tới 8% khối lượng khô trong quả của chúng. Hàm lượng của axít citric trong quả cam, chanh nằm trong khoảng từ 0,005 mol/L đối với các loài cam và bưởi chùm tới 0,030 mol/L trong các loài chanh. Các giá trị này cũng phụ thuộc vào các điều kiện môi trường gieo trồng. Trong vai trò của một phụ gia thực phẩm, axít citric được sử dụng như là chất tạo hương vị và chất bảo quản trong thực phẩm và đồ uống, đặc biệt là các loại đồ uống nhẹ. Nó được ký hiệu bằng một số E là E330. Các muối citrat của các kim loại khác nhau được sử dụng để chuyển giao các khoáng chất này ở dạng có thể sử dụng được về mặt sinh học trong nhiều chất bổ sung dinh dưỡng. Các tính chất đệm của các citrat được sử dụng để kiểm soát pH trong các chất tẩy rửa dùng trong gia đình và trong dược phẩm. Tại Hoa Kỳ, độ tinh khiết của axít citric cần thiết để làm phụ gia thực phẩm được định nghĩa bởi Food Chemical Codex (FCC), được công bố trong Dược điển Hoa Kỳ. Citric axit được coi là an toàn sử dụng cho thực phẩm ở các quốc gia trên thế giới. Nó là một thành phần tự nhiên có mặt ở hầu hết các vật thể sống, lượng dư axít citric sẽ bị chuyển hóa và đào thải khỏi cơ thể.Điều thú vị là mặc dù axít citric có mặt khắp nơi trong cơ thể nhưng vẫn có một vài trường hợp mẫn cảm với axít citric. Tuy nhiên những trường hợp này rất hiếm và người ta thường gọi đó là phản ứng giả vờ của cơ thể. Axít citric khô có thể làm kích thích da và mắt do đó nên mặc áo bảo hộ khi tiếp xúc với axít này. Monosodium glutamate Mononatri glutamat (tiếng Anh: monosodium glutamate, viết tắt MSG), thường được gọi bột ngọt hoặc mì chính, là muối natri của axit glutamic, một trong những axit amin không thiết yếu phong phú nhất trong tự nhiên. Mononatri glutamat có công thức phân tử: C5H8NNaO4 . Cơ quan Quản lý Thuốc và Thực phẩm 19 Hoa Kỳ đã công nhận bột ngọt nhìn chung là An toàn (GRAS) và Liên minh Châu Âu phân loại bột ngọt là phụ gia thực phẩm. Bột ngọt có mã HS 29224220 và số E là E621. Glutamat trong bột ngọt cho vị 'umami' (vị ngọt thịt) tương tự glutamat từ các loại thực phẩm khác. Về phương diện hóa học, glutamat trong bột ngọt và glutamat từ thực phẩm tự nhiên là giống nhau. Các nhà sản xuất thực phẩm giới thiệu và sử dụng bột ngọt như một chất điều vị bởi nó giúp cân bằng, hòa trộn và làm tròn đầy vị tổng hợp của thực phẩm. Hương nước mắm Hương nước mắm là hỗn hợp ester dạng lỏng màu nâu cánh gián có tác dụng làm dậy mùi thơm của nước mắm. Liều lượng sử dụng tối đa là 1g/l. Xanthan gum Xanthan gum được khám phá lần đầu 1960, thương mại hóa lần đầu 1970. Là polysaccharide có khối lượng phân tử lớn được tiết ra bởi VSV. Cấu trúc cơ bản: 1 mạch chính là cellulose (các phân tử glucose liên kết β-(1,4)) và 1 mạch bên trisaccharide. Mỗi đơn vị β-D-glucopyranosyl trên mạch chính được liên kết với 1 đơn vị β-D-glucopyranosyl –(1–>4)- β -D- glucuronopyranosyl–(1–>2)-6-O-acetyl-βD-mannopyranosyl trisaccharide. Khoảng ½ đơn vị β-D-glucopyranosyl tận cùng có acid pyruvic liên kết như là 4,6-cyclic acetal. Mạch bên tương tác với mạch chính (nhờ lực liên kết thứ hai) để hình thành một phân tử khá cứng. Mạch bên trisaccharide: 2 phân tử mannose được tách biệt nhờ 1 phân tử glucuronic acid. Phân nửa nhóm mannose tận cùng liên kết với nhóm pyruvate & phân nửa còn lại có chứa nhóm acetyl. Những nhóm carboxyl ở mạch bên thể hiện tính anion của phân tử gum. Tính chất: hòa tan trong nước nóng và nước lạnh, độ nhớt dung dịch cao, không có sự thay đổi rõ ràng về độ nhớt khi nhiệt độ từ 0-1000C (tính chất độc đáo), hòa tan và ổn định trong môi trường acid, khả năng tương tác tốt với muối, tương tác với những loại gum khác như locust bean gum, ổn định hệ nhũ tương và huyền phù, ổn định dung dịch tốt khi đông lạnh và rã đông. Để đảm bảo và cải thiện chất lượng, hương vị cũng như màu sắc của nước mắm, hướng nghiên cứu sản xuất nước mắm công nghiệp từ bột đạm thủy phân moi sẽ sử dụng các chất phụ gia thực phẩm như: Chất điều vị: Monosodium glutamate (E621); Disodium inosinate (E631); Disodium guanilate (E627), Acesulfam K(E950), axit citric, hương nước mắm …nhằm làm tăng hương vị sẵn có của nước mắm, chất ổn định: xanthan gum(E451)… chúng giúp cho các chất trong nước mắm ổn định hơn, chất tạo màu thực phẩm được thêm vào nước mắm để thay thế các màu sắc bị mất trong quá trình sản xuất hay làm cho nước mắm trông bắt mắt hơn… 20 CHƯƠNG 2: NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. NGUYÊN VẬT LIỆU 2.2.1. Dịch thủy phân moi Dịch thủy phân moi sử dụng trong nghiên cứu được sản xuất tại Viện Nghiên Cứu Hải sản 1 Hải Phòng. Dịch thủy phân moi được sản xuất theo kết quả nghiên cứu tối ưu cho quá trình thủy phân: nhiệt độ thủy phân 50,01 0C, pH 7, tỷ lệ nước bổ sung 20%, tỷ lệ Alcalase 0,49 %, Bromelin 13 %, thời gian thủy phân 14,93 giờ. Sau đó bổ sung thêm 5% chượp cá chín loại tốt, 25% muối ủ kết hợp với phơi nắng 3540 ngày rồi đem lọc thu dịch đạm thủy phân sử dụng trong nghiên cứu. Dịch đạm thủy phân từ moi có màu vàng cánh rán, mùi mắm đặc trưng, trong có vị ngọt của đạm có hậu. Hình 2.1. Moi biển Hình 2.2. Dịch thủy phân moi 2.1.2. Một số phụ gia và chất trợ sấy đã sử dụng + Một số phụ gia: - Acesulfame K (E950): là chất tạo ngọt có độ ngọt gấp 150-200 lần đường mía. Dạng tinh thể không màu dễ tan trong nước, ở nồng độ cao cho dư vị hơi đắng. Acesulfame K được sử dụng trong nghiên cứu của luận văn có xuất xứ Thái Lan do Công ty TNHH Khoa học Công nghệ Việt Đức Nhật, 68 Nguyễn Văn Hưởng, P Giang Biên, Q Long Biên, Hà Nội nhập khẩu và phân phối tại Việt Nam. - Saccharose: đường saccharose do Công ty Đường Biên Hòa sản xuất và cung cấp tại Việt Nam 21 - Monosodium glutamate (E621): Dạng bột kết tinh hoặc tinh thể rắn không màu, không mùi, không bị hút ẩm, dễ tan trong nước cho vị ngọt của đạm. Monosodium glutamate sử dụng trong nghiên cứu của luận văn được mua sản phẩm của hãng Ajinomoto, sản xuất tại Việt nam - I-G: Disodium 5- Inosinate 5’(E631) và Disodium 5’-Guanylate (E627) tỷ lệ 50:50. I-G là chất điều vị đậm đặc dạng bột kết tinh màu trắng dùng trong công nghệ chế biến thực phẩm, giúp tăng thêm vị ngọt đạm của sản phẩm thực phẩm. . I-G được sử dụng trong nghiên cứu của luận văn có xuất xứ Thái Lan do Công ty TNHH Khoa học Công nghệ Việt Đức Nhật, 68 Nguyễn Văn Hưởng, P Giang Biên, Q Long Biên, Hà Nội nhập khẩu và phân phối tại Việt Nam. - Màu tự nhiên caramen (E150a): là chất lỏng, đậm đặc, màu nâu đậm, vị đắng thu được từ phản ứng caramen hóa đường. Caramen sử dụng trong nghiên cứu của luận văn được mua tại Công ty cổ phân phân phối hóa chất Việt Mỹ, Số 8 Ngõ 111 Phan Trọng Tuệ, Thanh Trì, Hà Nội - Hương mắm cá cơm: Hương nước mắm là hỗn hợp ester dạng lỏng màu vàng nhạt có tác dụng làm dậy mùi thơm của nước mắm. Hương mắm cá cơm sử dụng trong nghiên cứu của luận văn được mua tại Công ty cổ phân phân phối hóa chất Việt Mỹ, Số 8 Ngõ 111 Phan Trọng Tuệ, Thanh Trì, Hà Nội - Xanthan gum: dạng bột mịn màu trắng hòa tan trong nước nóng và nước lạnh, cho dung dịch có độ sánh cao. Xanthan gum sử dụng trong nghiên cứu của luận văn được mua tại Công ty cổ phân phân phối hóa chất Việt Mỹ, Số 8 Ngõ 111 Phan Trọng Tuệ, Thanh Trì, Hà Nội + Chất trợ sấy: - Maltodextrin: Dạng bột mịn, màu trắng, tan tốt trong nước. Maltodextrin sử dụng trong nghiên cứu của luận văn được mua tại Công ty cổ phân phân phối hóa chất Việt Mỹ, Số 8 Ngõ 111 Phan Trọng Tuệ, Thanh Trì, Hà Nội - Trehalose: Dạng bột mịn màu trắng, tan tốt trong nước. Trehalose sử dụng trong nghiên cứu của luận văn được mua tại Công ty cổ phân phân phối hóa chất Việt Mỹ, Số 8 Ngõ 111 Phan Trọng Tuệ, Thanh Trì, Hà Nội 2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.2.1. Các phương pháp phân tích hóa học - Xác định hàm lượng nitơ tổng số và protein thô theo TCVN 3705-90 - Xác định hàm lượng nitơ amoniac theo TCVN 3707-90. - Xác định hàm lượng nitơ axit amin theo TCVN 3708-90. - Xác định hàm ẩm theo TCVN 3700-90. 22 - Xác định hàm lượng muối ăn (NaCl) theo TCVN 3701-90. - Xác định hàm lượng histamin trên máy HPLC/FLD 2.2.2. Phương pháp phân tích vi sinh vật - Xác định chỉ tiêu nấm mốc theo tiêu chuẩn ISO 21527-2:2008 - Xác định chỉ tiêu Coliforms theo tiêu chuẩn ISO 4832:2006 - Xác định chỉ tiêu vi khuẩn hiếu khí theo tiêu chuẩn ISO 4833:2003 - Xác định chỉ tiêu C. perfringens theo tiêu chuẩn ISO 7937:2004 - Xác định chỉ tiêu E. coli theo tiêu chuẩn ISO 16649-2:2001 - Xác định chỉ tiêu S. aureus theo tiêu chuẩn NMKL 66:2003 2.2.3. Phương pháp đánh giá cảm quan - Đánh giá chất lượng cảm quan dịch đạm và nước mắm theo phương pháp cho điểm dựa trên TCVN 3215-79. Đánh giá chất lượng sản phẩm bằng phương pháp cảm quan cho điểm. Dựa theo tiêu chuẩn TCVN 3215-79 và sản phẩm mẫu, hội đồng cảm quan xây dựng biểu mẫu, thang điểm và phiếu đánh giá sau đó trình lãnh đạo Viện phê duyệt làm cơ sở để đánh giá sản phẩm của đề tài. Bảng 2.1. Thang điểm đánh giá cảm quan sản phẩm nước mắm công nghiệp có hàm lượng đạm 15gN/l STT Chỉ tiêu 1 Màu 2 3 Mùi Vị Mô tả Điểm Ghi chú Vàng rơm 5 Rất tốt Vàng cánh gián 4 Tốt Vàng cánh gián nhạt 3 Đạt Vàng nâu 2 Kém Vàng nâu đậm 1 Rất kém Thơm rất đặc trưng của nước mắm 5 Rất tốt Thơm đặc trưng của nước mắm 4 Tốt Thơm của nước mắm 3 Đạt Thơm nhẹ của nước mắm, hơi có mùi lạ 2 Kém Không có mùi thơm của nước mắm, có mùi lạ 1 Rất kém Ngọt của đạm, có hậu vị rõ 5 Rất tốt Ngọt của đạm có hậu vị 4 Tốt Ngọt của đạm, ít hậu vị 3 Đạt 23 4 Trạng thái Ngọt của đạm, không mặn chát, không có vị lạ 2 Kém Không có vị ngọt, mặn và chát, không có vị lạ 1 Rất kém Trong sánh, không vẩn đục 5 Rất tốt Trong không sánh, không vẩn đục 4 Tốt Trong, không vẩn đục 3 Đạt Không trong, đóng cặn 2 Kém Đục, đóng cặn 1 Rất kém Bảng 2.2. Danh mục chỉ tiêu cảm quan và hệ số quan trọng STT Tên chỉ tiêu Hệ số quan trọng 1 Màu sắc 0,8 2 Mùi 1,2 3 Vị 1 4 Độ trong 1 Bảng 2.3. Phân cấp chất lượng sản phẩm theo điểm cảm quan STT Cấp chất lượng Điểm chung Điểm chung bình chưa có trọng lượng đối với các chỉ tiêu 1 Loại tốt 18,6 - 20 Các chỉ tiêu quan trọng nhất ≥ 4,7 2 Loại khá 15,2 – 18,5 Các chỉ tiêu quan trọng nhất ≥ 3,8 3 Loại trung bình 11,2 – 15,1 Mỗi chỉ tiêu ≥ 2,8 4 Loại kém 7,2 – 11,1 Mỗi chỉ tiêu ≥ 1,8 5 Loại rất kém 4,0 – 7,1 Mỗi chỉ tiêu ≥ 1,0 6 Loại hỏng 0 – 3,9 2.2.4. Phương pháp bố trí thí nghiệm 2.2.4.1. Bố trí thí nghiệm tổng quát Quá trình nghiên cứu sản xuất bột đạm từ dịch thủy phân moi và thử nghiệm trong sản xuất nước mắm công nghiệp có độ đạm 15gN/l được thể hiện trong sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát ở hình 2.3. 24 Dịch thủy phân moi được tiến hành cô đặc nhằm tăng nồng độ chất khô. Đánh giá chất lượng dịch sau khi cô đặc và lựa chọn thông số cho quá trình cô đặc. Bổ sung chất trợ sấy vào dịch sau khi cô đặc rồi tiến hành sấy phun thu bột đạm thủy phân. Đánh giá chất lượng bột đạm sau khi sấy để lựa chọn chất trợ sấy, tỷ lệ chất trợ sấy, chế độ sấy phun. Bột này được tiến hành pha loãng thành dung dịch có độ đạm 15gN/l. Bổ sung thêm các chất phụ gia điều vị, tạo màu, tạo độ sánh, tạo hương để tạo thành nước mắm công nghiệp. Dịch thủy phân moi Cô đặc Sấy phun Bột đạm thủy phân Pha chế với phụ gia Nước mắm 15gN/l 1. Xác định nhiệt độ cô đặc 2. Xác định thời gian cô đặc 1. Xác định chất trợ sấy 2. Xác định tỷ lệ chất trợ sấy 3. Xác định nhiệt độ sấy Đánh giá chất lượng bột đạm thủy phân từ moi 1. Xác định tỷ lệ chất điều vị bổ sung 2. Xác định tỷ lệ chất tạo màu bổ sung 3. Xác định tỷ lệ chất tạo hương bổ sung 4. Xác định tỷ lệ chất tạo độ sánh bổ sung Đánh giá chất lượng nước mắm công nghiệp có độ đạm 15gN/l được pha chế từ bột đạm thủy phân moi Hình 2.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát 2.2.4.2 Bố trí thí nghiệm xác định các thông số kỹ thuật cho quá trình cô đặc Cô đặc với mục đích tách nước khỏi sản phẩm làm tăng nồng độ các chất hòa tan nhờ quá trình bốc hơi nước bởi nhiệt độ cao, rút ngắn thời gian sấy, tăng tỷ lệ thu 25 hồi bột đạm, giảm chi phí sấy. Sản phẩm dịch đạm thủy phân giàu protein và các chất dinh dưỡng khác nên dưới tác dụng của nhiệt độ cao có thể làm giảm giá trị dinh dưỡng và giá trị cảm quan của sản phẩm. Vì vậy ta cần phải xác định các thông số kỹ thuật cho quá trình cô đặc. Bố trí thí nghiệm như sơ đồ hình 2.4 Tiến hành thí nghiệm tách nước bằng cô đặc cách thủy, thể tích mỗi mẫu thí nghiệm là 3 lít, cô cách thủy ở các nhiệt độ 65, 75, 85oC bằng cách điều chỉnh nhiệt độ các mẫu ở nhiệt độ 65, 75, 85oC, khuấy đều để nhiệt độ dung dịch đồng nhất. Cứ 2 giờ lấy mẫu một lần xác định độ Brix (oBx), đánh giá cảm quan để chọn nhiệt độ, thời gian cô đặc thích hợp. Dịch thủy phân moi Cô đặc Khoảng nhiệt độ 65, 75, 85(0C) Trong khoảng thời gian 0,2,4,6,8,10 giờ. đo Bx, đánh giá cảm quan Chọn nhiệt độ, thời gian cô đặc thích hợp Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định các thông số kỹ thuật cho quá trình cô đặc 2.2.4.3. Bố trí thí nghiệm xác định các thông số kỹ thuật cho quá trình sấy * Xác định chất trợ sấy Trong quá trình sấy phun việc lựa chọn ra một chất trợ sấy thích hợp là rất quan trọng, vì chất trợ sấy ảnh hưởng đến chất lượng cũng như giá trị cảm quan của sản phẩm tạo thành. Maltodextrin là một polysaccharit được dùng như một phụ gia thực phẩm, nó là sản phẩm của quá trình thủy phân tinh bột, thường thấy dưới dạng bột màu trắng, có tính hút ẩm. Maltodextrin dễ tiêu hóa, hấp thụ nhanh như glucose, không mùi, vị ngọt. Nó được dùng trong chế biến nước ngọt, kẹo và nhiều loại thực phẩm chế biến khác. Trong quá trình sấy phun maltodextrin được dùng là một chất trợ sấy có tác dụng giữ mùi, màu cho sản phẩm. 26 Trehalose là một disaccharit α liên kết tự nhiên. Trehalose dạng bột màu trắng, không mùi, vị ngọt có khả năng chống thoái hóa tinh bột, ổn định cấu trúc protein và chất béo, được dùng trong thực phẩm và mỹ phẩm. Trehalose thường được dùng là chất thêm vào quá trình đông khô thuốc trong công nghiệp dược, và là chất trợ sấy trong quá trình sấy phun. Do những đặc điểm tính chất của maltodextrin và trehalose, trong thí nghiệm sấy phun dịch đạm thủy phân sẽ nghiên cứu với hai chất trợ sấy maltodextrin, trehalose riêng và một mẫu kết hợp hai chất trợ sấy với tỷ lệ 1:1. Bố trí thí nghiệm như sơ đồ hình 2.5 Dịch đạm sau khi cô đặc Phối trộn Maltodextrin Trehalose Maltodextrin-trehalose Sấy phun Tốc độ phun:12p/lít Tốc độ ly tâm: 25800 v/p Bột Tốc độ bơm : 85 v/p Nhiệt độ đầu vào: 145oC Nhiệt độ đầu ra: 85oC Lựa chọn chất trợ sấy thích hợp Tỷ lệ chất trợ sấy/ dịch: 2% Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định chất trợ sấy Tiến hành thí nghiệm với 2 lít dịch đạm thủy phân cô đặc mỗi mẫu, phối trộn với hai chất trợ sấy là maltodextrin, trehalose và hỗn hợp maltodextrin-trehalose với tỷ lệ chất trợ sấy/dịch là 2%, sau đó sấy phun ở điều kiện giống nhau là: tốc độ phun:12p/lít; tốc độ ly tâm: 25800 v/p; tốc độ bơm: 85 v/p; nhiệt độ đầu vào: 145oC và nhiệt độ đầu ra: 85oC Bột đạm thủy phân thu được sau sấy phun được xác định tỷ lệ thu hồi theo công thức: H(%) = (khối lượng bột thu hồi/khối lượng dịch đem sấy phun)x100; xác định đạm tổng số và đánh giá cảm quan về màu , mùi, vị và độ tơi của bột. Từ đó lựa chọn chất trợ sấy thích hợp. * Xác định tỷ lệ chất trợ sấy Bổ sung chất trợ sấy có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm. Nếu bổ sung quá ít có thể không phát huy được tác dụng của chất trợ sấy, mà gây ảnh hưởng 27 đến tỷ lệ thu hồi sản phẩm. Bổ sung quá nhiều chất trợ sấy thì sản phẩm thu được lại có phần lớn là chất trợ sấy, trong khi đó sản phẩm cần thu ít dẫn đến chất lượng sản phẩm không đạt yêu cầu. Ngoài ra khi nồng độ chất khô của sản phẩm ảnh hưởng đến quá trình sấy phun, do việc phun mẫu sấy gặp khó khăn, những yếu tố đó có thể làm giảm chất lượng sản phẩm. Do đó cần phải lựa chọn tỉ lệ trợ sấy bổ sung sao cho thích hợp để mang lại hiệu quả tốt nhất cho quá trình sấy phun. Vì sản phẩm dịch đạm thủy phân cô đặc có chứa hàm lượng muối nhất định nên khảo sát bổ sung tỷ lệ chất trợ sấy thấp hơn các báo cáo tham khảo trước đó. Tỷ lệ chất trợ sấy bổ sung với tỷ lệ 1; 1,5; 2; 2,5; 3%. Bố trí thí nghiệm như sơ đồ hình 2.6. Dịch đạm sau khi cô đặc Phối trộn chất trợ sấy với tỷ lệ 1% 1,5% 2% 2,5% 3% Tốc độ phun:12p/lít Sấy phun Bột đạm Tốc độ ly tâm: 25800 v/p Tốc độ bơm: 85 v/p Nhiệt độ đầu vào: 145oC Nhiệt độ đầu ra: 85oC Lựa chọn tỷ lệ chất trợ sấy thích hợp Hình 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ chất trợ sấy Chất trợ sấy đã được chọn ở thí nghiệm trước, làm thí nghiệm với 2 lít dịch đạm thủy phân cô đặc cho mỗi mẫu, bổ sung chất trợ sấy theo các tỷ lệ như trên, điều kiện sấy không đổi. Bột đạm thủy phân thu được sau sấy phun được xác định hiệu suất thu hồi, xác định đạm tổng số và đánh giá cảm quan về màu , mùi, vị và độ tơi của bột. Từ đó lựa chọn tỷ lệ chất trợ sấy thích hợp * Xác định nhiệt độ đầu vào của quá trình sấy Nhiệt độ là yếu tố quan trọng nhất quyết định đến hiệu quả của quá trình sấy phun và chất lượng sản phẩm thu được. Nhiệt độ quá thấp hay quá cao đều bất lợi cho quá trình sấy phun dịch đạm thủy phân. Nhiệt độ không khí sấy thấp thì độ ẩm sản phẩm vẫn còn cao, nên bám nhiều trên thành thiết bị dẫn đến làm giảm tỷ lệ thu 28 hồi sản phẩm sau sấy. Nhiệt độ không khí sấy tăng làm độ ẩm sản phẩm giảm, tỷ lệ thu hồi tăng lên, nhưng tránh nhiệt độ sấy cao quá vì có thể gây tổn thất các axit amin có trong dịch đạm thủy phân. Do đó cần phải nghiên cứu để lựa chọn nhiệt độ sấy phù hợp sao cho lượng sản phẩm thu được là tốt nhất, và đảm bảo độ ẩm của sản phẩm sau sấy để thuận lợi cho quá trình vận chuyển, bảo quản và sử dụng sau này. Bố trí thí nghiệm như sơ đồ hình 2.7 Dịch đạm thủy phân cô đặc Phối trộn chất trợ sấy Tốc độ phun:12p/lít Sấy phun với nhiệt độ đầu vào (oC) 140 145 150 155 160 Tốc độ ly tâm: 25800 v/p Tốc độ bơm: 85v/p Nhiệt độ đầu ra: 85oC Bột đạm Chọn nhiệt độ đầu vào thích hợp Hình 2.7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ đầu vào của quá trình sấy Tiến hành thí nghiệm với 2 lít dịch đạm thủy phân cô đặc cho mỗi mẫu, phối trộn chất trợ sấy với tỷ lệ đã chọn được, thay đổi nhiệt độ đầu vào 140, 145, 150, 155, 160oC. Bột đạm thủy phân thu được sau sấy phun được xác định hiệu suất thu hồi, xác định đạm tổng số và đánh giá cảm quan về màu , mùi, vị và độ tơi của bột. Từ đó lựa chọn nhiệt độ sấy đầu vào thích hợp. 2.2.4.4. Bố trí thí nghiệm đánh giá chất lượng bột đạm thủy phân sau khi sấy Bột đạm thủy phân Phân tích Cảm quan Hóa học Kết luận về chất lượng bột đạm thủy phân Vi sinh 29 Hình 2.8. Sơ đồ bố trí thí nghiệm đánh giá chất lượng bột đạm thủy phâ n sau khi sấy Bột đạm thủy phân thường có giá trị dinh dưỡng và giá trị sinh học cao. Được ứng dụng nhiều trong sản xuất các sản phẩm thực phẩm. Do đó sản phẩm phải đạt được giá trị dinh dưỡng, giá trị cảm quan và an toàn vệ sinh thực phẩm. Vì vậy sau khi xác định được các thông số kỹ thuật cho quá trình cô đặc và quá trình sấy phun, ta đem sản xuất thử nghiệm bột đạm thủy phân từ dịch thủy phân moi. Bột đạm thu được đem gửi mẫu đi phân tích các chỉ tiêu cảm quan, hóa học và vi sinh theo như bố trí thí nghiệm như sơ đồ hình 2.8 2.2.4.5. Bố trí thí nghiệm xác định công thức pha chế nước mắm công nghiệp từ bột đạm thủy phân moi. * Xác định tỷ lệ Acesulfame k. Căn cứ vào hàn lượng NaCl và % Nts của bột đạm thủy phân từ moi tiến hành pha loãng bột đạm thủy phân thành dịch có độ đạm 15gN/l. Bổ sung thêm muối đạt đến nồng độ muối 20%. Tiến hành lọc thu được dịch đạm. Dịch này được sử dụng để bổ sung phụ gia pha chế thành nước mắm công nghiệp. Pha bột đạm thủy phân moi có độ đạm 15gN/l Pha chất điều vị, tạo màu, tạo mùi, tạo độ sánh Acesulfame (g/l) 0,5 1 2 1,5 2,5 3 Lọc Đánh giá cảm quan Chọn tỷ lệ acesulfame k Hình 2.9. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ acesulfamK 30 Dịch moi đã pha chế ra với nồng độ đạm 15gN/l, nồng độ muối 20%. Tiếp theo bổ sung thêm : Đường saccharose : 1g/l, Điều vị I-G: 1g/l, monosodium glutamate:1g/l, Citric acid: 1g/l; Caramen 0.4g/l; hương nước mắm 0.4g/l; xanthangum 0.4g/l; Acesulfame được bổ sung vào ở các tỷ lệ khác nhau là : 0,5;1;1,5;2;2,5;3g/l theo như bố trí thí nghiệm như sơ đồ hình 2.9 Sau đó đánh giá cảm quan về vị cho các mẫu được bổ sung acesulfame ở tỷ lệ khác nhau và cho điểm, từ đó lựa chon ra tỷ lệ acesulfame thích hợp cho pha chế nước mắm. * Xác định tỷ lệ saccharose. Dịch moi đã pha chế ra với nồng độ đạm 15gN/l, nồng độ muối 20%. Tiếp theo bổ sung thêm: Acesulfame ở nồng độ thích hợp: Điều vị I-G: 1g/l, monosodium glutamate:1g/l, Citric acid: 1g/l, Caramen 0.4g/l; hương nước mắm 0.4g/l; xanthangum 0.4g/l. Đường saccharose được bổ sung vào ở các tỷ lệ khác nhau là: 0,5;1;1,5;2;2,5;3g/l theo như bố trí thí nghiệm như sơ đồ hình 2.10 Sau đó đánh giá cảm quan về vị cho các mẫu được bổ sung saccharose ở tỷ lệ khác nhau và cho điểm. từ đó lựa chon ra tỷ lệ saccharose thích hợp cho pha chế nước mắm. Pha bột đạm thủy phân moi có độ đạm 15gN/l Pha chất điều vị, tạo màu, tạo mùi, tạo độ sánh sacharose (g/l) 0,5 1 2 1,5 2,5 3 Lọc Đánh giá cảm quan Chọn tỷ lệ sacharose thích hợp Hình 2.10. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ saccharose 31 * Xác định tỷ lệ I-G. Dịch moi đã pha chế ra với nồng độ đạm 15gN/l, nồng độ muối 20%. Tiếp theo bổ sung thêm: Acesulfame, saccharose ở tỷ lệ thích hợp: monosodium glutamate:1g/l, Citric acid: 1 g/l. Caramen 0.4g/l; hương nước mắm 0.4g/l; xanthangum 0.4g/l; Điều vị IG được bổ sung vào ở các tỷ lệ khác nhau là: 0,5;1;1,5;2;2,5;3 g/l theo như bố trí thí nghiệm như sơ đồ hình 2.11. Sau đó đánh giá cảm quan về vị cho các mẫu được bổ sung I-G ở tỷ lệ khác nhau và cho điểm, từ đó lựa chon ra tỷ lệ I-G thích hợp cho pha chế nước mắm. Pha bột đạm thủy phân moi có độ đạm 15gN/l Pha chất điều vị, tạo màu, tạo mùi, tạo độ sánh I-G (g/l) 0,5 1 2 1,5 2,5 3 Lọc Đánh giá cảm quan Chọn tỷ lệ I-G thích hợp Hình 2.11. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ I-G 32 * Xác định tỷ lệ glutamate natri. Pha bột đạm thủy phân moi có độ đạm 15gN/l Pha chất điều vị, tạo màu, tạo mùi, tạo độ sánh Glutamate natri (g/l) 0,5 1 2 1,5 2,5 3 Lọc Đánh giá cảm quan Chọn tỷ lệ bột ngọt thích hợp Hình 2.12. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ glutamate natri Dịch moi đã pha chế ra với nồng độ đạm 15gN/l, nồng độ muối 20%. Tiếp theo bổ sung thêm: Acesulfame, saccharose, I-G ở tỷ lệ thích hợp: Citric acid: 1g/l. Caramen 0.4g/l; hương nước mắm 0.4g/l; xanthangum 0.4g/l; monosodium glutamate được bổ sung vào ở các tỷ lệ khác nhau là: 0,5;1;1,5;2;2,5;3g/l theo như bố trí thí nghiệm như sơ đồ hình 2.12. Sau đó đánh giá cảm quan về vị cho các mẫu được bổ sung monosodium glutamate ở tỷ lệ khác nhau và cho điểm. từ đó lựa chọn ra tỷ lệ Glutamate natri thích hợp cho pha chế nước mắm. * Xác định tỷ lệ axit citric Dịch moi đã pha chế ra với nồng độ đạm 15gN/l, nồng độ muối 20%. Tiếp theo bổ sung thêm: Acesulfame, saccharose, I-G, monosodium glutamate ở tỷ lệ thích hợp và Caramen 0.4g/l; hương nước mắm 0.4g/l; xanthangum 0.4g/l; Citric acid được bổ sung vào ở các tỷ lệ khác nhau là: 0,5;1;1,5;2;2,5;3g/l theo như bố trí thí nghiệm như sơ đồ hình 2.13. 33 Sau đó đánh giá cảm quan về vị cho các mẫu được bổ sung Citric acid ở tỷ lệ khác nhau và cho điểm. từ đó lựa chọn ra tỷ lệ Citric acid thích hợp cho pha chế nước mắm. Pha bột đạm thủy phân moi có độ đạm 15gN/l Pha chất điều vị, tạo màu, tạo mùi, tạo độ sánh Citric acid (g/l) 0,5 1 2 1,5 2,5 3 Lọc Đánh giá cảm quan Chọn tỷ lệ citric acid thích hợp Hình 2.13. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ acid citric 34 Xác định tỷ lệ chất tạo màu caramen. Pha bột đạm thủy phân moi có độ đạm 15gN/l Pha chất điều vị, tạo mùi, tạo độ sánh Pha chất tạo màu caramen (g/l) 0 0,2 0,6 0,4 0,8 1 Lọc Đánh giá cảm quan Chọn tỷ lệ chất tạo màu thích hợp Hình 2.14. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ chất tạo màu Dịch moi đã pha chế ra với nồng độ đạm 15gN/l, nồng độ muối 20%. Tiếp theo bổ sung thêm: chất điều vị: Acesulfame, saccharose, I-G, monosodium glutamate, Citric acid; chất tạo độ sánh xanthan gum và chất tạo hương nước mắm ở tỷ lệ thích hợp. Chất tạo màu caramen được bổ sung vào ở các tỷ lệ khác nhau là: 0 g/l; 0,2 g/l; 0,4 g/l; 0,6 g/l; 0,8 g/l và 1g/l theo như bố trí thí nghiệm như sơ đồ hình 2.14. Sau đó đánh giá cảm quan về màu cho các mẫu được bổ sung caramen ở tỷ lệ khác nhau và cho điểm. từ đó lựa chọn ra tỷ lệ caramen thích hợp cho pha chế nước mắm. * Xác định tỷ lệ chất tạo hương Dịch moi đã pha chế ra với nồng độ đạm 15gN/l, nồng độ muối 20%. Tiếp theo bổ sung thêm chất điều vị: Acesulfame, saccharose, I-G, monosodium glutamate, Citric acid và chất tạo độ sánh xanthan gum ở tỷ lệ thích hợp. Hương nước mắm được bổ sung vào ở các tỷ lệ khác nhau là: 0 g/l; 0,2 g/l; 0,4 g/l; 0,6 g/l; 0,8 g/l; 1g/l theo như bố trí thí nghiệm như sơ đồ hình 2.15 35 Các mẫu bổ sung hương nước mắm được đánh giá cảm quan về mùi và cho điểm. từ đó lựa chọn ra tỷ lệ hương nước mắm thích hợp cho pha chế nước mắm. Pha bột đạm thủy phân moi có độ đạm 15gN/l Pha chất điều vị, tạo màu, tạo độ sánh Pha chất tạo hương (g/l) 0 0,2 0,6 0,4 0,8 1 Lọc Đánh giá cảm quan Chọn tỷ lệ chất tạo hương thích hợp Hình 2.15. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ chất tạo hương *Xác định tỷ lệ chất tạo sánh Xanthan gum. Dịch moi đã pha chế ra với nồng độ đạm 15gN/l, nồng độ muối 20%. Tiếp theo bổ sung thêm: Acesulfame, saccharose, I-G, monosodium glutamate, Citric acid, chất tạo hương ở tỷ lệ thích hợp. Xanthan gum được bổ sung vào ở các tỷ lệ khác nhau là: 0 g/l; 0,2 g/l; 0,4 g/l; 0,6 g/l; 0,8 g/l và 1g/l theo như bố trí thí nghiệm như sơ đồ hình 2.16 Sau đó đánh giá cảm quan về độ sánh cho các mẫu được bổ sung xanthan gum ở tỷ lệ khác nhau và cho điểm. Từ đó lựa chọn ra tỷ lệ xanthan gum thích hợp cho pha chế nước mắm. 36 Pha bột đạm thủy phân moi có độ đạm 15gN/l Pha chất điều vị, tạo màu tạo mùi Pha xanthan gum (g/l) 0 0,2 0,6 0,4 0,8 1 Lọc Đánh giá cảm quan Chọn tỷ lệ xanthan gum thích hợp Hình 2.16. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ chất tạo độ sánh xanthangum 2.3. THIẾT BỊ VÀ DỤNG CỤ CHỦ YẾU ĐÃ SỬ DỤNG - Các thiết bị chủ yếu đã sử dụng: sử dụng các thiết bị hiện có tại phòng thí nghiệm - Viện Nghiên cứu Hải sản Hải Phòng như thiết bị chưng cất Kjeldahl (Đức), tủ sấy Shella (Mỹ), thiết bị ổn nhiệt Memmert (Đức); cân điện tử BP 2215 (Thụy Sĩ), cân kỹ thuật BI 210 C (Thụy Sĩ), …. - Các hóa chất sử dụng trong thí nghiệm là của hãng Merck. 2.4. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU Các thí nghiệm đều tiến hành 3 lần kết quả là trung bình chung giữa các lần thí nghiệm. Sử dụng phần mềm Microsoft Excel 2013 để xử lý số liệu và vẽ đồ th 37 CHƯƠNG 3 : KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CƠ BẢN VÀ CHỈ TIÊU CẢM QUAN CỦA DỊCH ĐẠM THỦY PHÂN Tiến hành lấy mẫu dịch đạm thủy phân từ moi để phân tích một số thành phần cơ bản của dịch đạm như hàm lượng đạm tổng số, hàm lượng đạm NH3, hàm lượng NaCl,... và đánh giá cảm quan. Kết quả phân tích được thể hiện trong bảng 3.1 và bảng 3.2. Bảng 3.1. Thành phần hóa học cơ bản của dịch đạm thủy phân moi STT Chỉ tiêu Đơn vị đo Kết quả 1 Đạm tổng số gN/l 25±0,5 2 Đạm amoniac gN/l 4,7 ± 0,04 3 Naa/Nts % 58,35 4 Hàm lượng chất khô Độ Bx 26 ± 0,5 5 Hàm lượng NaCl g/l 240±2g/l Bảng 3.2. Bảng đánh giá cảm quan dịch đạm thủy phân moi STT Chỉ tiêu 1 Màu sắc 2 Mùi 3 Vị 4 Trạng thái Mô tả cảm quan Màu vàng cánh gián hơi nhạt Thơm đặc trưng của nước mắm Ngọt của đạm, có hậu vị Trong không sánh, không vẩn đục Nhận xét Từ kết quả phân tích ở bảng 3.1 và bảng 3.2 cho thấy: * Về thành phần hóa học: Dịch đạm thủy phân moi có hàm lượng đạm tổng số cao và đạt mức 25gN/l, trong đó tỷ lệ Naa/Nts chiếm 58,35%. Hàm lượng đạm NH3 của dịch đạm thủy phân từ moi chỉ là 4,7gN/l chưa đạt 50% hàm lượng Naa, theo quy định của Bộ Thủy sản cũ (nay là Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn) thì dịch đạm thủy phân moi hoàn đạt tiêu chuẩn dùng trong sản xuất nước mắm và việc sử dụng dịch đạm này trong 38 trong nghiên cứu sản xuất bột đạm thủy phân ứng dụng trong chế biến nước mắm công nghiệp là phù hợp. * Về chất lượng cảm quan: Dịch đạm thủy phân moi có màu vàng cánh gián nhạt và có mùi thơm đặc trưng của nước mắm, vị ngọt của đạm có hậu, trong không vẩn đục. Dịch đạm đạt chỉ tiêu cảm quan của nước mắm hạng 1 theo TCVN 5107-2003 [24]. Từ phân tích thành phần hóa học và giá trị cảm quan của dịch đạm thủy phân từ moi ở trên cho thấy dịch đạm thủy phân từ moi phù hợp làm nguyên liệu để nghiên cứu sấy khô thành bột đạm thủy phân sử dụng trong pha chế nước mắm công nghiệp. 3.2. XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CỦA QUY TRÌNH SẢN XUẤT BỘT ĐẠM THỦY PHÂN TỪ DỊCH THỦY PHÂN MOI 3.2.1. Xác định nhiệt độ và thời gian cô đặc Để có dịch đạm có hàm lượng chất khô đáp ứng yêu cầu sấy phun, tiến hành 3 mẫu thí nghiệm cô đặc dịch thủy phân moi đã ủ chín gây hương ở các nhiệt độ khác nhau: 65oC, 75 oC và 85oC. Các mẫu cô đặc đều sử dụng 3 lít dịch đạm có thành phần đã phân tích ở trên. Trong quá trình cô cách thủy các mẫu đều được khuấy liên tục với tốc độ 60 vòng/phút nhằm tăng cường độ bay hơi nước, tránh hiện tượng đông vón cục bộ ở dưới đáy thiết bị và tạo màng trên bề mặt dung dịch cô đặc. Sau các khoảng thời gian cô đặc: 2 giờ, 4 giờ, 6 giờ, 8 giờ và 10 giờ lấy mẫu xác định hàm lượng chất khô (độ Brix (oBx)) và đánh giá cảm quan. Hàm lượng chất khô (độ Bx) Kết quả phân tích được thể hiện trên hình 3.1 và bảng 3.3. 65 0C 53 75 0C 85 0C 46 39 32 25 0 2 4 6 8 10 Thời gian (giờ) Hình 3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian cô đặc đến độ khô của dung dịch 39 Bảng 3.3. Bảng mô tả cảm quan của dịch đạm thủy phân moi cô trong điều kiện nhiệt độ và thời gian khác nhau Trạng thái cảm quan Thời gian cô 65oC đặc (giờ) 0 75oC 85oC Màu vàng cánh gián hơi nhạt, mùi thơm đặc trưng của nước mắm, vị ngọt của đạm có hậu, trong không sánh Màu vàng cánh gián Màu vàng cánh gián hơi nhạt, mùi thơm đặc hơi nhạt, mùi thơm 2 Màu vàng cánh gián hơi nhạt, mùi thơm đặc trưng của nước mắm, vị ngọt của đạm có hậu, trong không sánh Màu vàng cánh gián hơi nhạt, mùi thơm đặc trưng của nước mắm, vị ngọt của đạm có hậu, trong không sánh 4 Màu vàng cánh gián, Màu vàng cánh , mùi Màu vàng cánh gián, mùi thơm đặc trưng thơm đặc trưng của mùi thơm của nước của nước mắm, vị ngọt nước mắm, vị ngọt của mắm, hơi nồng, vị trưng của nước mắm, đặc trưng của nước vị ngọt của đạm có mắm, vị ngọt của đạm hậu, trong không sánh có hậu, trong không sánh Màu vàng cánh gián, mùi thơm của nước mắm, hơi nồng, vị ngọt của đạm có hậu, trong không vẩn đục của đạm có hậu vị rõ, đạm có hậu vị rõ, trong ngọt của đạm có hậu trong không vẩn đục không vẩn đục vị rõ, trong không vẩn đục 6 8 Màu vàng cánh gián hơi nhạt, mùi thơm đặc trưng của nước mắm, vị ngọt của đạm có hậu vị rõ, trong không vẩn Màu vàng cánh gián, hơi nâu nhẹ, mùi thơm đặc trưng của nước mắm, vị ngọt của đạm có hậu vị rõ, trong đục không vẩn đục Màu vàng cánh gián hơi nâu, mùi thơm của nước mắm, hơi nồng, vị ngọt của đạm có hậu vị rõ, trong hơi sánh Màu vàng cánh gián hơi nâu, mùi thơm đặc trưng của nước mắm, vị ngọt của đạm có hậu vị rõ, trong không vẩn Màu vàng cánh gián hơi nâu, mùi thơm đặc trưng của nước mắm, vị ngọt của đạm có hậu, trong trong hơi sánh Màu vàng cánh gián hơi nâu, mùi thơm của nước mắm, hơi khét, vị ngọt của đạm có hậu vị rõ, xuất hiện cặn lơ lửng nhẹ đục 40 10 Màu vàng cánh gián Màu vàng cánh gián Màu vàng nâu, mùi hơi nâu, mùi thơm đặc hơi nâu, mùi thơm đặc thơm của nước mắm, trưng của nước mắm, trưng của nước mắm, hơi khét, vị ngọt của vị ngọt của đạm có hậu vị ngọt của đạm có đạm có hậu vị rõ, xuất vị rõ, trong trong hơi hậu, trong trong hơi hiện cặn lơ lửng nhẹ sánh sánh Nhận xét Từ các kết quả phân tích ở trên trên hình 3.1 và bảng 3.3 cho phép rút ra một số nhận xét như sau: * Về hàm lượng chất khô: Kết quả đánh giá hàm lượng chất khô cho thấy trong cùng một điều kiện cô và khoảng thời gian cô như nhau, nhiệt độ cô càng cao thì nồng độ chất khô trong dịch đạm tăng càng cao (Hình 3.1). Kết quả phân tích cũng cho thấy ở các nhiệt độ cô khác nhau hàm lượng chất khô của dịch thu được cũng khác nhau[3]. Cụ thể cô ở 65oC; 75oC và 85oC, dịch đạm cô đặc sau 4h có hàm lượng độ chất khô đạt tương ứng 31,16oBx; 32,33oBx và 33,33oBx. Tương tự như vậy, sau 10h cô đặc ở 65oC; 75oC và 85oC nồng độ chất khô của dịch đạt tương ứng là 41,666oBx; 45,16oBx và 46,83oBx. Sự khác biệt về hàm lượng chất khô ở các mẫu cô đặc có thể lý giải là do ở nhiệt cao cường độ bốc hơi của nước mạnh dẫn tới hàm lượng chất khô của các mẫu cô ở nhiệt độ cao hơn sẽ cao hơn. Mặt khác các mẫu có nồng độ chất tan nhanh đạt tới độ đặc cao có hiện tượng tạo màng trên bề mặt gây nên tình trạng “hạn chế” bốc thoát hơi nước. Do sự bốc thoát hơn nước ở nhiệt độ cao bị hạn chế do màng dẫn tới không có sự thoát nhiệt ra khỏi dịch cô đặc gây nên hiện tượng dịch cô đặc sẽ bị khét. * Về cảm quan: Cô đặc ở nhiệt độ 65oC màu và mùi ít biến đổi, dịch cô trong và không có hiện tượng lắng cặn. Sau khi cô 8h, màu sắc của dịch cô mới bị biến đổi nhẹ. Cô đặc ở nhiệt độ 75oC dịch cô trong và không có hiện tượng lắng cặn, màu và mùi bị biến đổi nhẹ. Mẫu cô ở nhiệt độ 75OC trong khoảng thời gian 4h màu và mùi vẫn không bị biến đổi, vị ngọt của đạm có hậu vị rõ. Tuy nhiên cô 6h màu sắc của dịch cô bắt đầu chuyển sang màu vàng cánh gián hơi nâu nhẹ. Mẫu cô đặc ở 85oC thời gian cô đặc ngắn nhưng khi thể tích dung dịch giảm nhanh nhưng lại kèm theo hiện tượng mùi bị ảnh hưởng sau 2h cô, tạo cặn lơ lửng sau khi cô 8h, thời gian cô đặc càng dài thì xuất hiện mùi hơi khét và màu sậm lại. 41 Từ tất cả các nhận đinh trên cho thấy: Xét về hiệu quả cô đặc và sự ảnh hưởng màu và mùi trong quá trình cô đặc thấy rằng ở nhiệt độ 75oC trong khoảng thời gian là 4h, độ khô của dung dịch đạt 32,33 oBx là thích hợp do thời gian cô đặc không quá dài và chất lượng cảm quan dịch không bị ảnh hưởng . Do vậy luận văn quyết định chọn nhiệt độ cô đặc dịch đạm thủy phân là 75oC và thời gian cô đặc là 4h. 3.2.2. Xác định các thông số của quá trình sấy 3.2.2.1. Xác định chất trợ sấy Tiến hành làm 3 mẫu thí nghiệm, mỗi mẫu 2 lít dịch đạm thủy phân cô đặc. Mẫu 1: Phối trộn với chất trợ sấy là maltodextrin, tỷ lệ chất trợ sấy là 2%, Mẫu 2: Phối trộn với chất trợ sấy là trehalose, tỷ lệ chất trợ sấy là 2%, Mẫu 3: Phối trộn với chất trợ sấy là hỗn hợp maltodextrin-trehalose (1-1), tỷ lệ hỗn hợp chất trợ sấy là 2%. Các mẫu được sấy phun ở điều kiện giống nhau là: Tốc độ phun:12p/lít, tốc độ quay của đĩa ly tâm: 25800 v/p, Tốc độ bơm: 85 v/p và nhiệt độ sấy: 150oC. Bột đạm thủy phân thu được sau sấy phun được xác định hiệu suất thu hồi, đạm tổng số và đánh giá cảm quan về màu, mùi, vị và độ tơi của bột. Kết quả đánh giá được thể hiện trong bảng 3.4. Bảng 3.4. Ảnh hưởng của chất trợ sấy đến hiệu suất thu hồi, đạm tổng số và chất lượng cảm quan của bột đạm thủy phân STT Chất trợ sấy Tỷ lệ thu hồi (%) Protein (%) Trạng thái cảm quan 1 Maltodextrin 19,5 a 58,3 a Bột màu vàng hơi nâu, tơi, thơm rõ mùi mắm đặc trưng, vị mặn, có vị ngọt nhẹ của đạm 2 Trehalose 17,3 b 61,7 b Bột màu vàng nhạt, tơi, có mùi mắm, vị mặn, vị ngọt có hậu của đạm. 3 MaltodextrinTrehalose (1:1) 19,1 c 61,1 c Bột màu vàng, tơi, thơm rõ mùi mắm đặc trưng, vị mặn, vị ngọt có hậu của đạm. Ghi chú: Các chữ cái a,b,c trong cùng một cột chỉ sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các giá trị trung bình với p< 0,05. 42 Nhận xét: Từ các kết quả phân tích ở trên cho phép rút ra một số nhận xét như sau: * Về hiệu suất thu hồi: Dùng maltodextrin là chất trợ sấy cho lượng bột đạm thu hồi cao nhất là 19,5%, sau đó đến dùng chất trợ sấy là hỗn hợp maltodextrin-trehalose cho lượng bột đạm thu hồi là 19,1%. Dùng chất trợ sấy là trehalose cho lượng bột đạm thu hồi thấp nhất là 17.3 %. Sở dĩ maltodextrin cho tỷ lệ thu hồi bột cao hơn trehalose do mạch của maltodextrin dài hơn nên khả năng liên kết tốt với dung dịch nên ít bị hao hụt trong quá trình sấy * Về hàm lượng đạm tổng số Bột đạm dùng maltodextrin là chất trợ sấy cho hàm lượng đạm tổng số thấp nhất là 58,3%, sau đó đến dùng chất trợ sấy là hỗn hợp maltodextrin-trehalose cho hàm lượng đạm tổng số là 61,1%. Dùng chất trợ sấy là trehalose cho hàm lượng đạm tổng số cao nhất là 61,7 %. Điều này được giải thích trehalose là một chất giúp ổn định protein dưới điều kiện khắc nghiệt đã được chứng minh và chấp nhận rộng rãi. Tính chất hóa học và vật lý của trehalose là khả năng phản ứng hóa học thấp nhiệt độ chuyển đổi cao. Trehalose giúp ổn định cấu trúc nếp gấp của phân tử protein và hạn chế protein tập hợp lại. Vì vậy khi dùng trehalose sẽ ổn định cấu trúc phân tử protein và giúp giữ lại hình dạng hoạt tính chức năng ở điều kiện thí nghiệm[18] * Về cảm quan Cả ba mẫu bột đạm đều có độ tơi trôi chảy tương tự nhau. Mẫu dùng chất trợ sấy trehalose có màu vàng nhạt hơn, mùi kém thơm hơn. Mẫu dùng maltodextrin có màu vàng hơi nâu nhưng rõ mùi thơm đặc trưng của nước mắm. Còn mẫu dùng hỗn hợp 2 chất trên thì cho màu vàng đẹp, mùi thơm đặc trưng của nước mắm. Từ tất cả các nhận định ở trên cho thấy: Nếu có sự kết hợp giữa MaltodextrinTrehalose thì bột đạm thu được có chất lượng cảm quan tốt và tỷ lệ thu hồi bột đạm và hàm lượng đạm tổng số cao vì trehalose có tính chất ngăn ngừa sự biến tính của protein và giúp ổn định cấu trúc protein và maltodextrin là chất cố định mùi, khả năng giữ mùi hương tự nhiên của nước mắm tốt.[18]. Vì vậy với sản phẩm bột đạm thủy phân ủ chín luận văn quyết định chọn hỗn hợp chất trợ sấy maltodextrintrehalose(1-1) cho các thí nghiệm tiếp theo. 3.2.2.2 Xác định tỷ lệ chất trợ sấy Tiến hành làm 05 mẫu thí nghiệm. Mỗi mẫu 2 lít dịch đạm thủy phân cô đặc, bổ sung chất trợ sấy maltodextrin-trehalose(1-1) theo các tỷ lệ 1%; 1,5%; 2%; 2,5% và 3 %, điều kiện sấy không đổi. Các mẫu được sấy phun ở điều kiện giống nhau là: 43 tốc độ phun:12p/lít; tốc độ quay của đĩa ly tâm: 25800 v/p; tốc độ bơm: 85 v/p và nhiệt độ sấy: 150oC. Bột đạm thủy phân thu được sau sấy phun được xác định hiệu suất thu hồi, đạm tổng số và đánh giá cảm quan về màu, mùi, vị và độ tơi của bột. Kết quả đánh giá được thể hiện trong bảng 3.5. Bảng 3.5. Ảnh hưởng của tỷ lệ chất trợ sấy đến hiệu suất thu hồi, đạm tổng số và chất lượng cảm quan của bột đạm thủy phân STT Tỷ lệ chất trợ sấy (%) Protein Trạng thái cảm quan (%) Tỷ lệ thu hồi bột đạm (%) 1 1,0 62,4 a 17,7 a Bột không tơi, hơi vón cục nhỏ, màu vàng xẫm, có mùi mắm đặc trưng 2 1,5 61,6 b 18,7 b Bột có độ tơi kém, màu vàng, hơi vón cục nhỏ, có thơm mùi mắm đặc trưng 3 2,0 61,1 c 19,2 c Bột tơi trôi chảy, màu vàng, thơm rõ mùi mắm đặc trưng 4 2,5 58,5 d 19,8 d Bột tơi trôi chảy, màu vàng, thơm rõ mùi mắm đặc trưng 5 3,0 57,9 e 20,83 e Bột tơi trôi chảy, màu vàng nhạt, thơm rõ mùi mắm đặc trưng Ghi chú: Các chữ cái a,b,c,d,e trong cùng một cột chỉ sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các giá trị trung bình với p< 0,05. Nhận xét Từ các kết quả phân tích ở trên cho phép rút ra một số nhận xét như sau: * Về hiệu suất thu hồi: Dùng chất trợ sấy ở tỷ lệ càng cao thì tỷ lệ thu hồi bột đạm càng cao. Ở tỷ lệ 1% tỷ lệ thu hồi bột đạm là 17,7%; ở 2% tỷ lệ thu hồi bột đạm là 19.2%; ở 3% tỷ lệ thu hồi bột đạm là 20,83%. Sở dĩ như vậy là do sau khi sấy, nước bay hơi nhưng chất trợ sấy và chất khô còn lại. Vì vậy tỷ lệ chất trợ sấy càng cao thì tỷ lệ thu hồi bột đạm càng cao và ngược lại. 44 * Về hàm lượng đạm tổng số Dùng chất trợ sấy ở tỷ lệ càng thấp thì hàm lượng đạm tổng số càng cao. Ở tỷ lệ 1% hàm lượng đạm tổng số là 62,4%; ở 2% hàm lượng đạm tổng số là 61,1%; ở 3% hàm lượng đạm tổng số là 57,9%. Sở dĩ như vậy là do tỷ lệ chất trợ sấy càng cao thì tỷ lệ thu hồi bột đạm càng cao nhưng chất trợ sấy không chứa nitơ, vì vậy khi phân tích hàm lượng đạm tổng số trên cùng một đơn vị khối lượng bột đạm thì bột đạm dùng chất trợ sấy ở tỷ lệ càng thấp hàm lượng đạm tổng số trong bột đạm càng cao * Về cảm quan Mẫu dùng chất trợ sấy với tỷ lệ 1%, 1,5% bột đạm thu được độ tơi kém, hơi vón cục nhỏ. Nhưng mẫu dùng chất trợ sấy với tỷ lệ 2%, 2,5%, 3% bột đạm thu được tơi trôi chảy, không vón cục, màu vàng, thơm rõ mùi mắm đặc trưng. Từ tất cả các nhận định ở trên cho thấy: bổ sung tỷ lệ chất trợ sấy 2% so với 2,5% giá trị cảm quan của bột đạm tốt, tỷ lệ thu hồi bột đạn tăng không đáng kể nhưng hàm lượng đạm tổng số lại giảm rõ. Vì vậy luận văn quyết định chọn tỷ lệ 2% chất trợ sấy cho các thí nghiệm tiếp theo. 3.2.2.2 Xác định nhiệt độ sấy Tiến hành làm 05 mẫu thí nghiệm. Mỗi mẫu 2 lít dịch đạm thủy phân cô đặc, bổ sung chất trợ sấy maltodextrin-trehalose(1-1) theo tỷ lệ 2 %. Các mẫu được sấy phun ở điều kiện giống nhau là: tốc độ phun:12p/lít; tốc độ quay của đĩa ly tâm: 25800 v/p và tốc độ bơm: 85 v/p. Các mẫu được sấy ở nhiệt độ khác nhau là 140oC; 145oC ;150oC;155oC và 160oC. Bột đạm thủy phân thu được sau sấy phun được xác định, hàm ẩm và đánh giá cảm quan về màu, mùi, vị và độ tơi của bột. Kết quả đánh giá được thể hiện trong bảng 3.6. Nhận xét Từ các kết quả phân tích ở trên cho phép rút ra một số nhận xét như sau: * Về hàm ẩm: Từ kết quả trên bảng 3.6 cho thấy, giá trị hàm ẩm tỷ lệ nghịch với nhiệt độ đầu vào. Nhiệt độ đầu vào thấp thì giá trị hàm ẩm cao và ngược lại. Điều này cho thấy hàm ẩm rõ ràng bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ đầu vào, ở nhiệt độ sấy cao có thể tách ẩm hiệu quả hơn với cùng thời gian sấy như nhau. 45 Bảng 3.6. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến hiệu suất thu hồi, đạm tổng số và chất lượng cảm quan của bột đạm thủy phân STT Nhiệt độ Hàm ẩm Trạng thái cảm quan (0C) (%) 1 140 18,1a Bột mịn nhưng hơi dính và vón cục nhiều. Màu vàng, có mùi mắm đặc trưng. 2 145 14,7b Bột mịn nhưng hơi dính và vón cục. Màu vàng, có mùi mắm đặc trưng. 3 150 10,6c Bột mịn tơi trôi chảy. Màu vàng, thơm rõ mùi mắm đặc trưng. 4 155 8,6d Bột mịn tơi trôi chảy. Màu vàng hơi sẫm, thơm mùi mắm đặc trưng nhưng hơi khét. 5 160 7,2e Bột mịn tơi trôi chảy. Màu vàng sẫm, có thơm mùi mắm đặc trưng nhưng hơi khét. Ghi chú: Các chữ cái a,b,c,d,e trong cùng một cột chỉ sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các giá trị trung bình với p< 0,05. * Về cảm quan Mẫu sấy ở nhiệt độ 1400C và mẫu sấy ở nhiệt đô 1450C bột mịn nhưng hơi dính và vón cục màu vàng, mùi thơm đặc trưng. Mẫu sấy ở nhiệt độ 1500C bột mịn, tơi trôi chảy, màu vàng, thơm rõ mùi mắm đặc trưng. Mẫu sấy ở nhiệt độ 1550C và 1600C bột mịn, tơi trôi chảy,nhưng màu vàng hơi sẫm, thơm mùi mắm đặc trưng nhưng có mùi khét. Điều này có thể lý giải: ở nhiệt độ sấy cao, mặc dù đạt độ ẩm thấp nhưng sẽ có một số ít vật liệu sấy bị cháy bám trên thành tạo mùi khét[8]. Từ tất cả các nhận định ở trên cho thấy: sấy dịch đạm thủy phân ở nhiệt độ đầu vào 150°C là tốt nhất bột đạm thu được mịn, tơi trôi chảy, không bị dính vào thiết bị, màu vàng, thơm rõ mùi mắm đặc trưng. Vì vậy luận văn quyết định chọn nhiệt độ sấy là 150 0C. 3.2.3. Đề xuất quy trình sản xuất bột đạm thủy phân từ dịch thủy phân moi * Quy trình Từ các nghiên cứu ở trên cho phép đề xuất quy trình sản xuất bột đạm thủy phân từ dịch thủy phân moi trình bày ở hình 3.2. 46 Dịch thủy phân moi Cô đặc Sấy phun Nhiệt độ cô đặc: 750C Thời gian cô đặc: 4h Chất trợ sấy: Maltodextrin-trehalose (1:1) Tỷ lệ chất trợ sấy: 2% Nhiệt độ sấy: 1500C Bột đạm thủy phân Hình 3.2. Sơ đồ quy trình sản xuất bột đạm thủy phân từ dịch thủy phân moi * Thuyết minh quy trình + Dịch đạm thủy phân từ moi Dịch đạm thủy phân từ moi có màu vàng cánh rán, mùi mắm đặc trưng, trong suốt, đồng nhất, độ muối 240±2g/l; hàm lượng nitơ tổng số 25±0,5g/l, hàm lượng chất khô 26 ± 0,5(oBx). + Cô đặc Dịch đạm thủy phân từ moi được cô nhiệt trong thiết bị có cánh khuấy. Mẫu được cô trong bình hình trụ (đường kính x chiều cao là 20 x 40 cm). Nhiệt độ cô 750C, cô đặc trong khoảng thời gian là 04 giờ, hàm lượng chất khô 32- 330Bx là đạt yêu cầu. + Sấy phun Dịch thủy phân sau khi cô đặc được bổ sung thêm hỗn hợp chất trợ sấy maltodextrin-trehalose (1:1) là 2% đem sấy phun ở nhiệt độ 1500C. Tốc độ bơm cấp dịch là :85 v/phút, tốc độ ly tâm: 25800 v/p. Bột đạm thủy phân được bao gói kín trong bao bì ghép nhiều lớp và giữ ở nhiệt độ phòng. 3.3. SẢN XUẤT THỬ VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG BỘT ĐẠM SAU KHI SẤY Từ quy trình đề xuất ở trên, đề tài tiến hành sản xuất thử sản phẩm nước mắm công nghiệp 15gN/l từ bột đạm thủy phân moi và đánh giá chất lượng cảm quan, thành phần hóa học và chỉ tiêu vi sinh. Kết quả thể hiện ở bảng 3.7, 3.8, 3.9, 3.10 47 Bảng 3.7. Đánh giá cảm quan bột đạm thủy phân moi STT Chỉ tiêu Đánh giá 1 Trạng thái Bột khô, tơi mịn. Khi cho vào nước dễ tan 2 Màu Vàng 3 Mùi Thơm đặc trưng của nước mắm 4 Vị Ngọt đạm, có hậu vị và có vị mặn của muối Bảng 3.8. Chỉ tiêu hóa học của bột đạm thủy phân moi STT Chỉ tiêu Đơn vị đo Kết quả Phương pháp 1 Protein % 61.94 TCVN 8133-1:2009 2 Naa/Nts % 62.59 TCVN 3708-1990 3 NNH3 g/l 1.37 TCVN 3706 - 90 Bảng 3.9. Thành phần axit amin của bột đạm thủy phân moi TT Các chỉ tiêu Đơn vị Phương pháp thử Kết quả 1 Aspartic mg/g H.HD.QT.046 16.7 2 Serine mg/g H.HD.QT.046 14.1 3 Glutamic mg/g H.HD.QT.046 12 4 Glycine mg/g H.HD.QT.046 3.92 5 Histidine mg/g H.HD.QT.046 8.14 6 Threonine mg/g H.HD.QT.046 48.2 7 Arginine mg/g H.HD.QT.046 6.27 8 Alanine mg/g H.HD.QT.046 12.56 9 Proline mg/g H.HD.QT.046 3.34 10 Cystine mg/g H.HD.QT.046 43 11 Tyrocine mg/g H.HD.QT.046 1.21 12 Valine mg/g H.HD.QT.046 8.82 13 Methionine mg/g H.HD.QT.046 2.1 14 Lysine mg/g H.HD.QT.046 14 15 Isoleucine mg/g H.HD.QT.046 3.98 16 Leucine mg/g H.HD.QT.046 4.08 17 Phenylalanine mg/g H.HD.QT.046 3.03 48 Bảng 3.10. Chỉ tiêu vi sinh của bột đạm thủy phân moi STT Chỉ tiêu Đơn vị đo Kết quả Phương pháp 1 Nấm mốc cfu/g 2x101 ISO 21527-2:2008 2 Coliforms cfu/g [...]... từ moi và cá nục ứng dụng trong sản xuất nước mắm công nghiệp Được sự đồng ý của chủ nhiệm đề tài Ths Lê Hương Thủy và của khoa Công nghệ Thực phẩm Trường Đại học Nha Trang, tôi được giao thực hiện đề tài Nghiên cứu sản xuất bột đạm thủy phân từ dịch thủy phân moi và thử nghiệm sử dụng bột đạm moi trong sản xuất nước mắm công nghiệp Mục đích của luận văn: sản xuất được bột đạm thủy phân từ moi và. .. tiến hành Nghiên cứu sản xuất xuất bột đạm thủy phân từ dịch thủy phân moi và thử nghiệm sử dụng bột đạm moi trong sản xuất nước mắm công nghiệp 1.2 TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM PROTEIN THỦY PHÂN TỪ NGUYÊN LIỆU THỦY SẢN 1.2.1 Sản phẩm protein thủy phân từ nguyên liệu thủy sản Dịch đạm thuỷ phân là sản phẩm của quá trình thuỷ phân protein từ nguyên liệu thủy sản thành các axit amin và các chuỗi peptid bằng... biến moi thành bột đạm thủy phân - Đề tài lần đầu tiên sử dụng bột đạm moi trong pha chế nước mắm công nghiệp Kết quả của đề tài cũng là cơ sở để nhân rộng việc sản xuất nước mắm công nghiệp từ bột đạm thủy phân moi 2 * Ý nghĩa thực tiễn của đề tài Sự thành công của đề tài là tiền đề cho việc sản xuất nước mắm công nghiệp từ bột đạm thủy phân moi và là cơ sở để các doanh nghiệp sản xuất nước chấm sử dụng. .. moi và sử dụng bột đạm từ moi trong sản xuất nước mắm công nghiệp có độ đạm 150N Nội dung của luận văn gồm các nội dung chính sau: 1) Nghiên cứu sấy phun sản xuất bột đạm từ dịch thủy phân moi 2) Thử nghiệm sử dụng bột đạm thủy phân từ moi để pha chế nước mắm công nghiệp 150N * Ý nghĩa khoa học của đề tài - Kết quả của đề tài sẽ tạo ra dẫn liệu khoa học mới có giá trị đối với các nhà nghiên cứu, học... vật gây thối và ủ chin ở nhiệt độ khoảng 30-400C trong khoảng thời gian 40 ngày để tạo hương thơm đặc trưng của nước mắm Bột đạm thủy phân: Bột đạm thủy phân cũng là một trong những dạng của quá trình thủy phân protein từ nguyên liệu thủy sản Dịch đạm thủy phân được đem đi cô đặc và sấy khô thì thu được bột đạm thủy phân (bột đạm hòa tan) 6 Bột đạm thủy phân đã ủ gây hương: Bột đạm thủy phân đã ủ gây... nghiên cứu ứng dụng dịch đạm, bột đạm thủy phân trong sản xuất thực phẩm Ở Mỹ, sản phẩm thủy phân từ cá ngừ (Katsuobushi oligopeptide – KO) được sử dụng làm tăng hương vị của bột gia vị, sử dụng để thay thế muối trong thực phẩm và đồ uống Đây là một trong những ứng dụng của Mỹ để sản xuất bột gia vị có hàm lượng dinh dưỡng cao[20] Ở Anh, Imm và Lee đã nghiên cứu sản xuất bột gia vị thủy sản từ cá tuyết... 2.2.4 Phương pháp bố trí thí nghiệm 2.2.4.1 Bố trí thí nghiệm tổng quát Quá trình nghiên cứu sản xuất bột đạm từ dịch thủy phân moi và thử nghiệm trong sản xuất nước mắm công nghiệp có độ đạm 15gN/l được thể hiện trong sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát ở hình 2.3 24 Dịch thủy phân moi được tiến hành cô đặc nhằm tăng nồng độ chất khô Đánh giá chất lượng dịch sau khi cô đặc và lựa chọn thông số cho quá... làm cho nước mắm ngắn ngày có hương vị thơm ngon hơn, hoặc phân lập những vi sinh vật gây hương trong chượp tốt sau đó cấy vào trong nước mắm kém hương hoặc sử dụng vi sinh vật gây hương này để sản xuất hương liệu rồi cho hương liệu này vào trong nước mắm kém hương 1.4.2 Nước mắm công nghiệp Việt Nam là nước sản xuất nước mắm nổi tiếng nhưng Thái Lan lại là nước xuất khẩu nước mắm khắp thế giới và chiếm... Vì vậy nhóm nghiên cứu sử dụng phương pháp sấy phun để sấy cho sản phẩm bột đạm thủy phân ủ chín từ moi 14 1.4 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC MẮM 1.4.1 Tổng quan về sản xuất và tiêu thụ nước mắm Nước mắm là nước chấm gia vị rất đặc trưng được phát triển từ lâu đời cùng với sự phát triển của lịch sử dân tộc và mang bản sắc đặc thù Việt Nam Công nghệ sản xuất nước mắm đặc trưng bởi quá trình lên men, phân giải protein... năng ứng dụng bột đạm thủy phân từ một số phụ liệu giàu protein để sản xuất viên súp có độ đạm cao[7] Đặng Văn Hợp và cộng sự đã nghiên cứu sản xuất bột thực phẩm giàu dinh dưỡng từ cá tạp kém giá trị kinh tế và con moi biển Theo nghiên cứu này, cá tạp được xay nhỏ, sử dụng hệ enzyme protease của chính ruột cá thủy phân ở 500C trong 14 giờ, trong quá trình này thường xuyên khuấy đảo Dịch sau thủy phân ... bột đạm thủy phân từ dịch thủy phân moi thử nghiệm sử dụng bột đạm moi sản xuất nước mắm công nghiệp Mục đích luận văn: sản xuất bột đạm thủy phân từ moi sử dụng bột đạm từ moi sản xuất nước mắm. .. đề cho việc sản xuất nước mắm công nghiệp từ bột đạm thủy phân moi sở để doanh nghiệp sản xuất nước chấm sử dụng bột đạm thủy phân từ dịch thủy phân moi sản xuất nước mắm công nghiệp Do đề tài... Đề xuất quy trình sản xuất bột đạm thủy phân từ dịch thủy phân moi 45 3.3 SẢN XUẤT THỬ VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG BỘT ĐẠM SAU KHI SẤY 46 3.4 NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG BỘT ĐẠM THỦY PHÂN TỪ MOI ĐỂ SẢN XUẤT