Nghiên cứu chế biến gelatin từ da cá tra bằng acid acetic

Luận văn tốt nghiệp đại học Trường Đại học Cần Thơ TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Giáo viên hướng dẫn: T.S Bùi Hữu Thuận Sinh Viên Thực hiện: Ngô Thị Thúy Hằng MSSV: LT10013 Lớp: CB1008L1 Cần Thơ, tháng 05/2011 Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp Sinh Học Ứng Dụng i Luận văn tốt nghiệp đại học Trường Đại học Cần Thơ LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu thân Các số liệu kết đƣợc trình bày luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố công trình luận văn trƣớc Sinh viên thực Ngô Thị Thúy Hằng Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp Sinh Học Ứng Dụng i Luận văn tốt nghiệp đại học Trường Đại học Cần Thơ LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình làm luận văn gặp không khó khăn nhiều mặt, nhờ động viên giúp đỡ nhiệt tình cha mẹ, thầy cô bạn bè giúp hoàn thành tốt đề tài Qua xin chân thành cảm ơn: Cha, mẹ ủng hộ tinh thần giúp có thêm nghị lực thực tốt luận văn Tất thầy, cô môn Công Nghệ Thực Phẩm khoa Nông Nghiệp Sinh Học Ứng Dụng, trƣờng Đại học Cần Thơ truyền đạt cho kinh nghiệm quý báu Cảm ơn thầy Bùi Hữu Thuận hƣớng dẫn tận tình, truyền đạt kinh nghiệm quý báu tạo điều kiện thuận lợi giúp hoàn thành tốt đợt luận văn Toàn thể cán quản lý phòng thí nghiệm, bạn sinh viên lớp Công Nghệ Thực Phẩm K36LT K34 giúp đỡ suốt thời gian qua Cần Thơ, ngày tháng năm 2012 Sinh viên thực Ngô Thị Thúy Hằng Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp Sinh Học Ứng Dụng ii Luận văn tốt nghiệp đại học Trường Đại học Cần Thơ TÓM TẮT Chế biến gelatin phƣơng pháp acid acetic từ da cá tra đƣợc tiến hành nghiên cứu phạm vi phòng thí nghiệm nhƣng nhiệt độ thủy phân lớn 60oC Nhằm để hoàn thiện thêm quy trình sản xuất gelatin acid acetic từ da cá tra, đề tài “ nghiên cứu chế biến gelatin từ da cá tra acid acetic” đƣợc thực Thí nghiệm đƣợc tiến hành khảo sát yếu tố: Thời gian, nhiệt độ nồng độ NaOH công đoạn làm nguyên liệu Thời gian, nhiệt độ nồng độ CH3COOH đến độ bền gel gelatin Tính toán hiệu suất thu hồi potein Xác định số tiêu gelatin thành phẩm so sánh với gelatin Trung Quốc, gelatin đƣợc sản xuất từ NaOH gelatin sản xuất acid acetic nhiệt độ 60oC Kết thí nghiệm cho thấy: Nồng độ NaOH thích hợp để làm nguyên liệu 0,1N nhiệt độ 40oC thời gian 20 phút Quá trình thủy phân thích hợp đƣợc thực nhiệt độ 55oC với nồng độ acid acetic 0,9% thời gian thủy phân Hiệu suất thu hồi protein tiến trình 75,67% Độ bền gel gelatin có đƣợc theo phƣơng pháp đạt đƣợc 3,91 g lực/ mm2 cao gelatin thị trƣờng Trung Quốc gelatin đƣợc sản xuất phƣơng pháp kiềm nhƣ gelatin đƣợc sản xuất acid aceic 60oC Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp Sinh Học Ứng Dụng iii Luận văn tốt nghiệp đại học Trường Đại học Cần Thơ MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT iii MỤC LỤC iv CHƢƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CHƢƠNG 2: LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 NGUYÊN LIỆU CÁ TRA 2.1.1 Phân loại 2.1.2 Phân bố 2.1.3 Hình thái sinh lý 2.1.4 Đặc điểm dinh dƣỡng 2.1.5 Đặc điểm sinh sản 2.2 NaOH 2.3 ACID ACETIC 2.4 COLLAGEN VÀ GELATIN 2.4.1 Collagen 2.4.2 Gelatin 2.5 QUY TRÌNH VÀ THIẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 11 2.5.1 sơ đồ quy trình công nghệ 11 2.5.2 Thuyết minh quy trình 12 CHƢƠNG PHƢƠNG TIỆN VÀ PHƢƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 14 3.1 PHƢƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM 14 3.1.1 Thời gian địa điểm 14 3.1.2 Nguyên vật liệu 14 3.1.3 Hóa chất sử dụng 14 3.1.4 Thiết bị , dụng cụ 14 3.2 PHƢƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 15 3.2.1 Mục đích thí nghiệm 15 3.2.2 Phƣơng pháp lấy mẫu phƣơng pháp thí nghiệm 15 3.2.3 Phƣơng pháp phân tích 15 3.2.4 Một số thiết bị đƣợc sử dụng thí nghiệm 17 3.3 NỘI DUNG VÀ BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM 19 Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp Sinh Học Ứng Dụng iv Luận văn tốt nghiệp đại học Trường Đại học Cần Thơ 3.3.1 Phân tích thành phần hóa học có nguyên liệu da cá tra 19 3.3.2 Thí nghiệm 1: Khảo sát trình rửa nguyên liệu NaOH với nồng độ 0,1N; 0,2N; 0,3; 0,4N nhiệt độ 40oC, 45oC, 50oC thời gian khác 10 phút, 15 phút 20 phút 19 3.3.3 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hƣởng nhiệt độ, nồng độ thời gian thủy phân lên độ bền gel gelatin 20 3.3.4 Tính hiệu suất thu hồi so sánh với gelatin thƣơng mại gelatin đƣợc sản xuất phƣơng pháp kiềm, so sánh với gelatin sản xuất acid acetic nhiệt độ cao 21 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ THẢO LUẬN 22 4.1 THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA NGUYÊN LIỆU 22 4.2 THÍ NGHIỆM 1: Ảnh hƣởng thời gian, nồng độ nhiệt độ trình rửa NaOH đến tỉ lệ thu hồi nguyên liệu sau rửa 22 4.3 THÍ NGHIỆM 2: Ảnh hƣởng nồng độ acid acetic, nhiệt độ thời gian thủy phân đến độ bền gel gelatin 26 4.4 THÍ NGHIỆM 3: Tính hiệu suất thu hồi so sánh với gelatin thƣơng mại gelatin đƣợc sản xuất phƣơng pháp kiềm, so sánh với gelatin sản xuất acid acetic nhiệt độ cao 30 4.4.1 Tính hiệu suất thu hồi 30 4.4.2 So sánh với gelain Trung Quốc gelatin sản xuất kiềm 30 4.4.3 So sánh với gelatin đƣợc sản xuất acid acetic nhiệt độ cao 32 CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 33 5.1 KẾT LUẬN 33 5.2 ĐỀ NGHỊ 33 TÀI LIỆU THAM KHẢO 34 PHỤ LỤC ix PHỤ LỤC A – CÁC PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ix Phụ lục A1 – Phƣơng pháp xác định ẩm ix Phụ lục A2 – Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng tro x Phụ lục A3 – Phƣơng pháp phân xác định hàm lƣợng đạm tổng số ( Phƣơng pháp Kjeldahl) xi Phụ lục A4 – Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng lipid xii Phụ lục A5 – Xác định độ bền gel gelatin xiii PHỤ LỤC B – XỬ LÝ SỐ LIỆU THỐNG KÊ xv ẢNH HƢỞNG CỦA NaOH ĐẾN TỈ LỆ THU HỒI DA CÁ TRONG CÔNG ĐOẠN LÀM SẠCH DA CÁ TRA xv Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp Sinh Học Ứng Dụng v Luận văn tốt nghiệp đại học Trường Đại học Cần Thơ DANH SÁCH HÌNH Hình 1: Cá tra Hình : Đoạn cấu trúc gelatin Hình 5: Quy trình sản xuất gelatin từ da cá tra 11 Hình 3: Cân điện tử 17 Hình 5: Water bath 17 Hình 6: Thiết bị vô hóa mẫu 18 Hình 8: Tủ sấy 18 Hình 10: Da cá trƣớc rửa NaOH 22 Hình 12: Ảnh hƣởng thời gian đến tỉ lệ thu hồi công đoạn rửa 23 Hình 13: Ảnh hƣởng nhiệt độ đến tỉ lệ thu hồi công đoạn rửa 24 Hình 14: Ảnh hƣởng nồng độ 24 Hình 15: Đồ thị thể tƣơng tác thời gian nhiệt độ đến tỉ lệ thu hồi 25 Hình 16: Đồ thị thể tƣơng tác nồng độ nhiệt độ đến tỉ lệ thu hồi 25 Hình 17: Đổ thị thể tƣơng tác thời gian nồng đô đến tỉ lệ thu hồi 26 Hình 18: Da cá sau thủy phân 27 Hình 19: Ảnh hƣởng nhiệt độ đền độ bền gel 27 Hình 20: Ảnh hƣởng thời gian thủy phân đến độ bền gel 28 Hình 21: Ảnh hƣởng nồng độ acid acetic thủy phân đến độ bền gel gelatin 28 Hình 22: Đồ thị biểu tƣơng tác nhiệt độ thời gian thủy phân đến độ bền gel Gelatin 29 Hình 23: Đồ thị thể tƣơng tác nhiệt độ nồng độ acid acetic thủy phân ảnh hƣởng đến độ bền gel gelatin 29 Hình 24: Đồ thị thể tƣơng tác thời gian nồng độ acid acetic thủy phân ảnh hƣởng đến độ bền gel gelatin 30 Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp Sinh Học Ứng Dụng vi Luận văn tốt nghiệp đại học Trường Đại học Cần Thơ DANH SÁCH BẢNG Bảng 1: Thành phần hóa học gelatin Bảng 2: Thành phần acid amin gelatin Bảng 3: Phân loại gelatin Bảng 4: Thành phần hóa học da cá tra 22 Bảng 5: Bảng so sánh gelatin Trung Quốc với glatin da cá tra với hai phƣơng pháp khác 31 Bảng 6: Bảng so sánh gelatin sản xuất phƣơng pháp nhiệt độ 550C 600C 32 Bảng 7: Bảng phân tích phƣơng sai ảnh hƣởng thời gian, nhiệt độ nồng độ đến tỉ lệ thu hồi da cá công đoạn rửa xv Bảng 8: Kiểm định LSD (ở khoảng tin cậy 95%) ảnh hƣởng thời gian đến tỉ lệ thu hồi da cá công đoạn rửa xvi Bảng 9: Kiểm định LSD (ở khoảng tin cậy 95%) ảnh hƣởng nhiệt độ đến tỉ lệ thu hồi da cá công đoạn rửa xvi Bảng 10: Kiểm định LSD (ở khoảng tin cậy 95%) ảnh hƣởng nồng độ đến tỉ lệ thu hồi da cá công đoạn rửa xvi Bảng 11: Bảng trung bình bình phƣơng tối thiểu cho TI LE THU HOI với khoảng tin cậy 95% xvii Bảng 12: Bảng phân tích phƣơng sai ảnh hƣởng thời gian, nhiệt độ nồng độ đến độ bền gel gelatin xix Bảng 13: Kiểm định LSD (ở khoảng tin cậy 95%) ảnh hƣởng nhiệt độ đến độ bền gel xx Bảng 14: Kiểm định LSD (ở khoảng tin cậy 95%) ảnh hƣởng thời gian đến độ bền gel xx Bảng 15: Kiểm định LSD (ở khoảng tin cậy 95%) ảnh hƣởng nồng độ đến độ bền xx Bảng 16: Bảng trung bình bình phƣơng tối thiểu cho DO BEN GEL với khoảng tin cậy 95% xxi Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp Sinh Học Ứng Dụng vii Luận văn tốt nghiệp đại học Trường Đại học Cần Thơ CHƢƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Thủy sản Việt Nam đà phát triển trở thành kinh tế mũi nhọn, chủ yếu sản phẩm cá tra phi lê đông lạnh Phần thịt cá đƣợc sử dụng sản xuất cá tra phi lê đông lạnh chiếm khoảng 30% trọng lƣợng cá nguyên con, phụ phẩm thải chiếm khoảng 70% (da chiếm khoảng – 7%) Phụ phẩm thƣờng đƣợc bán cho xí nghiệp chế biến thức ăn thủy sản với giá thấp Nếu tận dụng đƣợc nguồn phụ phẩm để tạo sản phẩm có giá trị kinh tế cao góp phần đƣa ngành chế biến thủy sản nƣớc ta tiến xa Với mục tiêu nhiều nghiên cứu sản xuất gelatin từ da cá tra với phƣơng pháp khác nhƣ: phƣơng pháp enzyme, kiềm hay acid đƣợc thực Gelatin đƣợc xem nhƣ phụ gia sản xuất sản phẩm thực phẩm Gelatin polypeptid cao phân tử, có đƣợc nhờ thủy phân collagen thu đƣợc từ da, mô liên kết xƣơng động vật Gelatin hòa tan nƣớc đƣợc sử dụng nhƣ tác nhân ổn định dạng keo Ngày gelatin ngày đƣợc sử dụng rộng rãi phổ biến nhiều lĩnh vực: thực phẩm, y học, khoa học kỹ thuật Hầu hết ứng dụng gelatin sử dụng tính chất vật lý đặc biệt giá trị dinh dƣỡng Trên sở sản xuất tham khảo thực thí nghiệm thăm dò, yếu tố ảnh hƣởng đến trình sản xuất đƣợc tiến hành khảo sát để tìm phƣơng pháp sản xuất tốt gelatin từ da cá tra để đƣa vào sản xuất công nghiệp 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Tìm thông số kỹ thuật nồng độ acid acetic, nhiệt độ, thời gian thủy phân để có đƣợc gelatin có độ bền gel tốt Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp Sinh Học Ứng Dụng Luận văn tốt nghiệp đại học Trường Đại học Cần Thơ CHƢƠNG 2: LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 NGUYÊN LIỆU CÁ TRA Hình 1: Cá tra 2.1.1 Phân loại Bộ cá nheo Siluriformes Họ cá tra Pangasiidae Giống cá tra dầu Pangasianodon Loài cá tra Pangasianodon hypopthalmus 2.1.2 Phân bố Cá tra phân bố lƣu vực sông Mê kông, có mặt bốn nƣớc Việt Nam, Lào, Campuchia Thái Lan Ở nƣớc ta năm rƣớc chƣa có cá sinh sản nhân tạo, cá bột cá giống đƣợc tìm thấy sông Tiền sông Hậu Cá trƣởng thành thấy ao nuôi, gặp tự nhiên cá có đặc tính di cƣ ngƣợc dòng sông Mê Kông để sinh sống tìm nơi sinh sản tự nhiên 2.1.3 Hình thái sinh lý Cá tra loài cá da trơn, thân dài, lƣng xám đen, bụng bạc, miệng rộng, có hai đôi râu dài Sống chủ yếu nƣớc ngọt, sống đƣợc vùng nƣớc lợ (nồng độ muối 0,7 – 1%), chịu đƣợc nƣớc phèn với pH > 5, không chịu đƣợc nhiệt độ thấp dƣới 15oC, chịu nóng tới 39oC 2.1.4 Đặc điểm dinh dƣỡng Cá tra loài ăn tạp, ăn loại thức ăn nhƣ mùn bã hữu cơ, thức ăn có nguồn gốc động vật Trong ao nuôi cá tra có khả thích nghi với nhiều loại thức ăn khác nhƣ cám, rau, động vật đáy Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp Sinh Học Ứng Dụng Luận văn tốt nghiệp đại học Trường Đại học Cần Thơ PHỤ LỤC PHỤ LỤC A – CÁC PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH Phụ lục A1 – Phƣơng pháp xác định ẩm Mục đích Xác định hầm lƣợng nƣớc có nguyên liệu Nguyên lý Dùng nhiệt làm bay hết lƣợng nƣớc tự có nguyên liệu Cân trọng lƣợng nguyên liệu trƣớc sau sấy khô (bằng cân phân tích), sau tính phần trăm nƣớc có nguyên liệu Sử dụng phƣơng pháp sấy khô nhiệt độ 105oC đến khối lƣợng không đổi Tiến hành Xác định khối lƣợng cốc khô: Sấy cốc tủ sấy nhiệt độ 105oC (sấy cân đến khối lƣợng không đổi cân phân tich) ghi nhận khối lƣợng cốc Cân 5g mẫu đƣợc làm nhỏ, cho vào cốc Đem cốc chứa mẫu sấy nhiệt độ 105oC, sau đem cân lần thứ tiếp tục để vào tủ sấy sấy tiếp sau 30 phút đem cân lần tiếp theo, tiếp tục sấy cân đến thấy kết lần sấy cân liên tiếp không cách 0,0005g ngừng Tính kết X G1  G2 100% m Trong đó: X: Phần trăm nƣớc có mẫu (%) G1: Khối lƣợng cốc mẫu trƣớc sấy (g) G2: Khối lƣợng cốc mẫu sau sấy (g) m: Khối lƣợng nguyên liệu (g) Kết đƣợc ghi nhận cuối trung bình cộng lần xác định song song Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp Sinh Học Ứng Dụng ix Luận văn tốt nghiệp đại học Trường Đại học Cần Thơ Phụ lục A2 – Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng tro Mục đích Xác định hàm lƣợng tro có nguyên liệu Nguyên tắc Dùng nhiệt cao (600oC) nung cháy hoàn toàn chất hữu Phần lại đem cân tính phần trăm tro chứa nguyên liệu Tiến hành Xác dịh khối lƣợng cốc sứ: Nung cốc sứ rửa lò nung đến 600oC đến khối lƣợng không đổi Để nguội bình hút ẩm, cân xác định khối lƣợng cân phân tích Cân 5g mẫu cho vào cốc sứ, cho cố có chứa mẫu vào lò nung tăng nhiệt độ từ từ đến 600oC Sau thấy tro trắng lấy cốc để nguội bình hút ẩm đến cố nguội bbớt đem cân xác dịnh khối lƣợng, tro đen lấy để nguội cho thêm vải giọt H2O2 HNO3 đậm đặc nung tiếp đến tro trắng, để nguội bình hút ẩm cân xác định khối lƣợng cân phân tích Thực việc cân mẫu trƣớc sau nung để tìm hàm lƣợng tro có mẫu Tiếp tục nung thêm nhiệt độ sau 30 phút cân lần đến kết lần cân liên tiếp không cách 0,0005g ngừng ghi nhận kết Kết đƣợc ghi nhận tug bình cộng lần xác định song song Tính kết X G2  G 100% G1  G Trong đó: X: Phần trăm chất tro có mẫu (%) G: Khối lƣợng cốc sứ (g) G1: Khối lƣợng mẫu cốc trƣớc đốt tro (g) G2: Khối lƣợng mẫu cốc sau đốt tro (g) Kết đƣợc ghi nhận cuối trung bình lần xác định lặp lại Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp Sinh Học Ứng Dụng x Luận văn tốt nghiệp đại học Trường Đại học Cần Thơ Phụ lục A3 – Phƣơng pháp phân xác định hàm lƣợng đạm tổng số ( Phƣơng pháp Kjeldahl) Mục đích Xác định hàm lƣợng protein tổng số có mẫu phƣơng pháp Kjeldahl Nguyên tắc Khi đun nóng mẫu chứa nitơ H2SO4 đậm đặc với diện chất xúc tác thích hợp tất hợp chất hữu bị oxi hóa, NH3 đƣợc giải phóng liên kết với H2SO4 tạo thành (NH4)2SO4 Dùng kiềm mạnh (NaOH) điểu kiện đun nóng đẩy NH3 từ muối (NH4)2SO4 hình thành thể tự NH3 hình thành đƣợc lôi nƣớc đƣợc cất qua bình hứng có chứa dung dịch acid boric hỗn hợp thuốc thử  NH 2 SO4  2NaOH  2NH 4OH  Na2 SO4 t NH 4OH   NH3  H 2O o NH3  4H3 BO3  ( NH )2 B4O7 Sau định lƣợng amino tetraborat tạo thành dung dịch H2SO4 0,1N theo phản ứng sau: ( NH )2 B4O7  H SO4  5H 2O  ( NH )2 SO4  4H3 BO3 Tiến hành 3.1 Đốt đạm (vô hóa mẫu) Cân 1g mẫu đƣợc làm nhỏ cho vào bình Kjeldahl, sau thêm 5ml H2SO4 đậm đặc Để rút ngắn thờ gian vô hóa, thêm vào 0,5g chất xúc tác (K2SO4:CuSO4:Se(100:10:1)) Đặt bình vào hệ thống vô hóa mẫu, tủ hút đun sôi giữ cho bình sôi nhẹ khoảng – dung dịch bình Kjeldahl suốt Để nguội, cho nƣớc cất vào tráng nhẹ thành bình thấy hạt muội đen li ti trình vô hóa kết thúc 3.2 Lôi đạm Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp Sinh Học Ứng Dụng xi Luận văn tốt nghiệp đại học Trường Đại học Cần Thơ Đặt bình Kjeldahl có chứa mẫu vô hóa vào hệ thống chƣng cất, cho thêm vào 10ml nƣớc cất, 30ml dung dịch NaOH 30% Hút xác 20ml dung dịch acid boric 2% có chứa hỗn hợp thuốc thử vào bình tam giác 250ml (bình hứng) Tiến hành chƣng cất khoảng phút, sau dùng giấy quỳ tím để kiểm tra kết thúc trình lôi đạm Nếu giấy quỳ không chuyển sang xanh trình lôi đạm kết thúc, dùng nƣớc cất rửa đầu ống sinh hàn sau lấy bình để tiến hành chuẩn độ 3.3 Chuẩn độ Dùng dung dịch H2SO4 0,1N để chuẩn độ dung dịch bình hứngcho đến dung dịch chuyển từ xan sang hồng nhạt Ghi nhận thể tích dung dịch H2SO4 0,1N dùng Tính toán kết Hàm lƣợng nitơ có mẫu đực tính theo công thức: Hàm lƣợng nitơ tổng số = (0,0014*VH2SO4*100)/m (%) Trong đó: m: Khối lƣợng nguyên liệu đem phân tích 0,0014: Số gam nitơ tƣơng đƣơng với 1ml H2SO4 0,1N Hàm lƣợng protein Hàm lƣợng protein đƣợc tính theo công thức: % protein = % N * 6,25 Phụ lục A4 – Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng lipid Mục đích: Xác định hàm lƣợng lipid chứa nguyên liệu Nguyên lý Dụa khả hòa tan lipid dung môi hữu không phân cực, dùng dung môi hữu để trích ly lipid khỏi nguyên liệu đƣợc nghiền nhỏ phƣơng pháp: Xác định chênh lệch bình cầu khô trƣớc sau chiết xuất lipid khỏi nguyên liệu, từ suy hàm lƣợng lipid có mẫu Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp Sinh Học Ứng Dụng xii Luận văn tốt nghiệp đại học Trường Đại học Cần Thơ Tiến hành Sấy khô nguyên liệu đƣợc nghiền nhuyễn đến khối lƣợng không đổi Cân 5g nguyên liệu cho vào túi giấy lọc đƣợc sấy khô Đặt túi giấy có chứa mẫu vào trụ chiết hệ thống Soxhlet Lắp trụ chiết vào bình cầu lắp ống sinh hàn Cho dung môi ether dầu hỏa vào trụ chiết cho lƣợng dung môi chảy xuống ½ bình cầu lƣợng phễu chiết đủ ngập mẫu Mở nƣớc vào ống sinh hàn Đặt hệ thống Soxlet lên bếp cách thủy điều chỉnh nhiệt độ cho chu kỳ hoàn lƣu dung môi đạt từ – lần 60 phút trích ly hoàn toàn chất béo Thử thời điểm kết thúc trình trích ly cách lấy vài giọt ether từ đầu cuối trụ chiết cho lên mặt kính đồng hồ sạch, sau dung môi bay hết mặt kính đồng hồ không để lại vết dầu loang lipid đƣợc chiết hoàn toàn Sau chiết xong, lấy bình cầu túi đựng mẫu ra, sấy khô túi đựng mẫu đến khối lƣợng không đổi, cân tính toán kết Tính toán kết Hàm lƣợng lipid có mẫu đƣợc tính theo công thức: X ( a  b) 100 (%) a Trong đó: a: Khối lƣợng mẫu khan nƣớc ban đầu (g) b: khối lƣợng mẫu sau trích ly hết béo sấy khô đến khối lƣợng không đổi (g) Phụ lục A5 – Xác định độ bền gel gelatin Mục đích Xác định độ bền gel gelatin thiết bị đo độ bền gel Nguyên tắc Dựa vào khả chịu tác động lực gelatin, độ bền gel gelatin bị phá vỡ tác động lực đủ lớn lên bề mặt Tiến hành Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp Sinh Học Ứng Dụng xiii Luận văn tốt nghiệp đại học Trường Đại học Cần Thơ Đối với gelatin thủy phân xong: Gelatin sau thủy phân đƣợc chia thành mẫu nhỏ có thể tích, cho vào tủ mát khoảng – 10oC, thời gian cho mẫu đông lại Sau đƣợc lấy giữ bình giữ nhiệt tiến hành đo độ bền gel thiết bị đo độ bền gel Đối với mẫu gelatin sấy khô Cân 4,37g gelain dạng tinh thể, cho vào 75ml nƣớc gia nhiệt đến gelatin tan chảy hoàn toàn Tiếp tục thực giống gelatin thủy phân xong Kết đƣợc ghi nhận trọng lƣợng gram tác dụng lên bề mặt làm mẫu vừa bị vỡ Tính toán kêt Độ bền gel = X   r2 Với: X: số gram tác dụng làm phá vỡ mẫu (g) r: bán kính đầu dùng đo độ bền gel (mm) Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp Sinh Học Ứng Dụng xiv Luận văn tốt nghiệp đại học Trường Đại học Cần Thơ PHỤ LỤC B – XỬ LÝ SỐ LIỆU THỐNG KÊ ẢNH HƢỞNG CỦA NaOH ĐẾN TỈ LỆ THU HỒI DA CÁ TRONG CÔNG ĐOẠN LÀM SẠCH DA CÁ TRA Bảng 7: Bảng phân tích phƣơng sai ảnh hƣởng thời gian, nhiệt độ nồng độ đến tỉ lệ thu hồi da cá công đoạn rửa Nguồn biến động Tổng bình phương Bậc tự Trung bình bình phương Tỷ số - F Giá trị - P A:THOI GIAN 688.574 344.287 5.50 0.0060 B:NHIET DO 30281.8 15140.9 241.80 0.0000 C:NONG DO 15135.0 5045.0 80.57 0.0000 AB 1001.51 250.377 4.00 0.0055 AC 1342.27 223.712 3.57 0.0037 BC 4203.49 700.582 11.19 0.0000 ABC 966.194 12 80.5161 1.29 0.2458 Sai số 4508.52 72 62.6184 Tổng 62764.8 107 Nhân tố Tƣơng tác Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp Sinh Học Ứng Dụng xv Luận văn tốt nghiệp đại học Trường Đại học Cần Thơ Bảng 8: Kiểm định LSD (ở khoảng tin cậy 95%) ảnh hƣởng thời gian đến tỉ lệ thu hồi da cá công đoạn rửa THOI GIAN Tổng LS Trung bình LS Sigma Các nhóm đồng 20 36 132.048 1.31886 X 15 36 135.241 1.31886 XX 10 36 138.432 1.40404 X Bảng 9: Kiểm định LSD (ở khoảng tin cậy 95%) ảnh hƣởng nhiệt độ đến tỉ lệ thu hồi da cá công đoạn rửa NHIET DO Tổng LS Trung bình LS Sigma Các nhóm đồng dạng 50 34 114.312 1.42453 X 45 38 134.529 1.2967 40 36 156.88 1.31886 X X Bảng 10: Kiểm định LSD (ở khoảng tin cậy 95%) ảnh hƣởng nồng độ đến tỉ lệ thu hồi da cá công đoạn rửa NONG DO Tổng LS Trung bình LS Sigma 0.4 27 119.39 1.52289 0.3 27 128.597 1.52289 0.2 27 141.253 1.52289 0.1 27 151.722 1.65273 Các nhóm đồng dạng X X X Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp Sinh Học Ứng Dụng X xvi Luận văn tốt nghiệp đại học Trường Đại học Cần Thơ Bảng 11: Bảng trung bình bình phƣơng tối thiểu cho TI LE THU HOI với khoảng tin cậy 95% Sai số Mức độ Tổng Trung bình Chuẩn GRAND MEAN 108 135.24 10 36 138.432 15 36 20 Giới hạn Giới hạn 1.40404 135.633 141.231 135.241 1.31886 132.612 137.87 36 132.048 1.31886 129.419 134.677 40 36 156.88 1.31886 154.251 159.509 45 38 134.529 1.2967 131.944 137.114 50 34 114.312 1.42453 111.472 117.152 0.1 27 151.722 1.65273 148.427 155.017 0.2 27 141.253 1.52289 138.217 144.288 0.3 27 128.597 1.52289 125.562 131.633 0.4 27 119.39 1.52289 116.354 122.425 10,40 12 155.622 2.28434 151.068 160.175 10,45 14 138.313 2.16711 133.993 142.633 10,50 10 121.361 2.79773 115.784 126.938 THOI GIAN NHIET DO NONG DO THOI GIAN by NHIET DO Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp Sinh Học Ứng Dụng xvii Luận văn tốt nghiệp đại học Trường Đại học Cần Thơ 15,40 12 155.637 2.28434 151.084 160.191 15,45 12 136.426 2.28434 131.872 140.98 15,50 12 113.66 2.28434 109.106 118.214 20,40 12 159.38 2.28434 154.826 163.934 20,45 12 128.849 2.28434 124.295 133.403 20,50 12 107.916 2.28434 103.362 112.47 10,0.1 148.318 3.26624 141.807 154.829 10,0.2 141.834 2.63773 136.576 147.093 10,0.3 134.762 2.63773 129.504 140.02 10,0.4 128.812 2.63773 123.554 134.07 15,0.1 153.111 2.63773 147.853 158.369 15,0.2 141.548 2.63773 136.29 146.806 15,0.3 129.383 2.63773 124.125 134.642 15,0.4 116.922 2.63773 111.664 122.18 20,0.1 153.737 2.63773 148.478 158.995 20,0.2 140.376 2.63773 135.117 145.634 20,0.3 121.647 2.63773 116.388 126.905 20,0.4 112.434 2.63773 107.176 117.693 163.309 2.63773 158.051 168.567 THOI GIAN by NONG DO NHIET DO by NONG DO 40,0.1 Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp Sinh Học Ứng Dụng xviii Luận văn tốt nghiệp đại học Trường Đại học Cần Thơ 40,0.2 157.49 2.63773 152.232 162.748 40,0.3 154.724 2.63773 149.466 159.983 40,0.4 151.996 2.63773 146.737 157.254 45,0.1 11 150.693 2.45559 145.798 155.588 45,0.2 142.093 2.63773 136.835 147.352 45,0.3 127.1 2.63773 121.842 132.358 45,0.4 118.231 2.63773 112.973 123.489 50,0.1 141.164 3.40529 134.376 147.953 50,0.2 124.174 2.63773 118.916 129.433 50,0.3 103.968 2.63773 98.7096 109.226 50,0.4 87.9422 2.63773 82.684 93.2004 Bảng 12: Bảng phân tích phƣơng sai ảnh hƣởng thời gian, nhiệt độ nồng độ đến độ bền gel gelatin Nguồn biến động Tổng bình phương Bậc tự Trung bình bình phương Tỷ số-F Giá trịP D:THOI GIAN 2.94506 1.47253 72.06 0.0000 E :NHIET DO 7.22943 3.61472 176.88 0.0000 F:NONG DO 3.03168 1.51584 74.18 0.0000 DE 0.329382 0.0823455 4.03 0.0109 EF 0.177878 0.0444694 2.18 0.0987 DF 0.199541 0.0498854 2.44 0.0710 Nhân tố Tƣơng tác Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp Sinh Học Ứng Dụng xix Luận văn tốt nghiệp đại học Trường Đại học Cần Thơ DEF 0.0961653 0.0120207 Sai số 0.551769 27 0.0204359 Tổng 14.5609 53 0.59 0.7787 Bảng 13: Kiểm định LSD (ở khoảng tin cậy 95%) ảnh hƣởng nhiệt độ đến độ bền gel NHIET DO Tổng LS Trung bình LS Sigma Các nhóm đồng dạng 45 18 2.80254 0.0336946 X 50 18 3.17055 0.0336946 55 18 3.69427 0.0336946 X X Bảng 14: Kiểm định LSD (ở khoảng tin cậy 95%) ảnh hƣởng thời gian đến độ bền gel THOI GIAN Tổng LS Trung bình LS Sigma Các nhóm đồng dạng 18 2.91578 0.0336946 X 18 3.26963 0.0336946 18 3.48195 0.0336946 X X Bảng 15: Kiểm định LSD (ở khoảng tin cậy 95%) ảnh hƣởng nồng độ đến độ bền gel NONG DO Tổng LS Trung bình LS Sigma Các nhóm đồng dạng 0.5 18 2.92993 0.0336946 X 0.7 18 3.22717 0.0336946 0.9 18 3.51026 0.0336946 X X Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp Sinh Học Ứng Dụng xx Luận văn tốt nghiệp đại học Trường Đại học Cần Thơ Bảng 16: Bảng trung bình bình phƣơng tối thiểu cho DO BEN GEL với khoảng tin cậy 95% Sai số chuẩn Giới hạn Giới hạn Mức độ Tổng Trung bình GRAND MEAN 54 3.22245 45 18 2.80254 0.0336946 2.7334 2.87167 50 18 3.17055 0.0336946 3.10141 3.23969 55 18 3.69427 0.0336946 3.62514 3.76341 18 2.91578 0.0336946 2.84664 2.98491 18 3.26963 0.0336946 3.2005 3.33877 18 3.48195 0.0336946 3.41281 3.55109 0.5 18 2.92993 0.0336946 2.86079 2.99906 0.7 18 3.22717 0.0336946 3.15804 3.29631 0.9 18 3.51026 0.0336946 3.44113 3.5794 45,5 2.37792 0.0583608 2.25817 2.49766 45,6 2.88747 0.0583608 2.76772 3.00721 45,7 3.14223 0.0583608 3.02249 3.26198 50,5 2.84498 0.0583608 2.72524 2.96473 50,6 3.26963 0.0583608 3.14989 3.38938 NHIET DO THOI GIAN NONG DO NHIET DO by THOI GIAN Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp Sinh Học Ứng Dụng xxi Luận văn tốt nghiệp đại học Trường Đại học Cần Thơ 50,7 3.39703 0.0583608 3.27729 3.51678 55,5 3.52443 0.0583608 3.40469 3.64418 55,6 3.6518 0.0583608 3.53205 3.77155 55,7 3.90658 0.0583608 3.78684 4.02633 45,0.5 2.5053 0.0583608 2.38555 2.62505 45,0.7 2.80253 0.0583608 2.68279 2.92228 45,0.9 3.09978 0.0583608 2.98004 3.21953 50,0.5 2.92992 0.0583608 2.81017 3.04966 50,0.7 3.22717 0.0583608 3.10742 3.34691 50,0.9 3.35457 0.0583608 3.23482 3.47431 55,0.5 3.35457 0.0583608 3.23482 3.47431 55,0.7 3.65182 0.0583608 3.53207 3.77156 55,0.9 4.07643 0.0583608 3.95669 4.19618 5,0.5 2.71762 0.0583608 2.59787 2.83736 5,0.7 2.88747 0.0583608 2.76772 3.00721 5,0.9 3.14225 0.0583608 3.0225 3.262 6,0.5 2.88747 0.0583608 2.76772 3.00721 6,0.7 3.26963 0.0583608 3.14989 3.38938 6,0.9 3.6518 0.0583608 3.53205 3.77155 NHIET DO by NONG DO THOI GIAN by NONG DO Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp Sinh Học Ứng Dụng xxii Luận văn tốt nghiệp đại học Trường Đại học Cần Thơ 7,0.5 3.1847 0.0583608 3.06495 3.30445 7,0.7 3.52442 0.0583608 3.40467 3.64416 7,0.9 3.73673 0.0583608 3.61699 3.85648 Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp Sinh Học Ứng Dụng xxiii [...]... Quy trình sản xuất gelatin từ da cá tra Ngành Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 11 Luận văn tốt nghiệp đại học Trường Đại học Cần Thơ 2.5.2 Thuyết minh quy trình 2.5.2.1 Da cá Da cá đƣợc sử dụng để sản xuất gelatin chủ yếu là da cá tra, là nguồn phụ phẩm đƣợc thải ra trong quá trình sản xuất cá tra file đông lạnh 2.5.2.2 Xử lý sơ bộ Da cá từ nhà máy chế biến thủy sản đem về... định đƣợc các thành phần cơ bản có trong gelatin da cá tra và so sánh sự khác biệt của gelatin da cá tra với một số loại gelatin thƣơng mại khác 3.2.2 Phƣơng pháp lấy mẫu và phƣơng pháp thí nghiệm  Phƣơng pháp lấy mẫu Da cá tra sau khi đƣợc loại bỏ tạp chất và rửa sạch bằng nƣớc sạch tiến hành cắt nhỏ, để ráo sử dụng cho các thí nghiệm, mẫu chỉ lấy một lần tại công ty cổ phần XNK Casimex Nếu da cá chƣa... dịch NaOH với tỉ lệ da cá/ dung dịch là 1:5 ở nhiệt độ 40oC, 45oC, 50oC và thời gian là 10 phút, 15 phút và 20 phút 2.5.2.4 Thủy phân Dùng dung dịch acid acetic nồng độ 0,5%; 0,7% và 0,9% để thủy phân Da cá sau khi đƣợc rửa bằng NaOH tiến hành rửa lại bằng nƣớc sạch nhiều lần để đảm bảo loại sạch NaOH, làm ráo rồi tiến hành thủy phân với dung dịch acid acetic tỉ lệ 1:3 (da cá/ acid acetic) 2.5.2.5 Trích... 1930, ở thời điểm này thì da heo đƣợc sử dụng nhƣ là nguồn nguyên liệu chính Ở châu Âu bằng sáng chế đầu tiên về sản xuất gelatin đƣợc cấp ở Anh vào năm 1754 Hiện nay châu Âu là khu vực sản xuất gelatin nhiều nhất Ở Việt Nam, việc sản xuất gelatin cũng đã và đang đƣợc nghiên cứu, chủ yếu là tận dụng nguồn phế phẩm từ việc sản xuất sản phẩm cá tra file đông lạnh để sản xuất gelatin bằng nhiều phƣơng pháp... độ bền gel của gelatin sau khi thủy phân Độ bền gel thể hiện tính chất đặc trƣng của gelatin 3.3.4 Tính hiệu suất thu hồi và so sánh với gelatin thƣơng mại và gelatin đƣợc sản xuất bằng phƣơng pháp kiềm, so sánh với gelatin sản xuất bằng acid acetic ở nhiệt độ cao hơn  Mục đích: Nhằm khẳng định gelatin đƣợc nghiên cứu trong phòng thí nghiệm có những tính chất không khác biệt so với gelatin thƣơng... collagen bị phá hủy tạo thành gelatin Trong thƣơng mại gelatin đƣợc sản xuất chủ yếu từ xƣơng hoặc da trâu, bò, lợn Gần đây việc sản xuất gelatin từ các phụ phẩm trong ngành chế biến thủy sản đang đƣợc quan tâm và có xu hƣớng phát triển mạnh 2.4.2.2 Sự chuyển đổi collagen – gelatin Sự chuyển đổi collagen thành gelatin là sự chuyển đổi chủ yếu xảy ra trong việc sản xuất gelatin Đó là những sợi collagen... đem đi ngâm rửa bằng NaOH với các nồng độ 0,1N; 0,2N; 0,3N và 0,4N, các mức nhiệt độ 40oC, 45oC, 50oC và thời gian 10 phút, 15 phút và 20 phút Quá trình ngâm rửa đƣợc thực hiện trong thiết bị water bath, tỉ lệ ngâm rửa là 1:5 (da cá: dung dịch NaOH)  Xác định nồng độ CH3COOH thích hợp để thủy phân da cá Thí nghiệm đƣợc thực hiện bằng cách cho 25g da cá đƣợc thực hiện ngâm rửa (với chế độ rửa tối ƣu... học có trong nguyên liệu da cá tra  Mục đích: xác định đƣợc các thành phần có trong nguyên liệu nhƣ ẩm, protein, lipid…để làm cơ sở cho các thí nghiệm sau  Chuẩn bị mẫu: Mẫu là nguyên liệu da cá tra đã đƣợc rửa sạch bằng nƣớc sạch và làm nhỏ, tùy từng phƣơng pháp phân tích mà khối lƣợng của mẫu khác nhau (từ 1g – 5g)  Phƣơng pháp phân tích: Hàm lƣợng chất khô đƣợc phân tích bằng phƣơng pháp sấy và... lệ thu hồi da cá sau khi rửa bằng NaOH 3.3.3 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ, nồng độ và thời gian thủy phân lên độ bền gel của gelatin  Mục đích: Tìm ra nhiệt độ, thời gian và nồng độ thủy phân cho ra gelatin có độ bền cao, ở nhiệt độ thủy phân thấp hơn những tác giả nghiên cứu trƣớc  Chuẩn bị mẫu: Da cá sau khi rửa bằng NaOH (đã chọn đƣợc chế độ rữa thích hợp) rửa sạch lại bằng nƣớc... của gelatin có thể thay đổi khoảng 4,8 – 9,4 (Lâm Trọng Hiếu, 2003) Quá trình xử lý gelatin bằng acid tạo điểm đẳng điện cao pI = 7 – 9, sự thủy phân bằng kiềm làm cho acid amin asparagine và gutamine của chuỗi polypeptide trở thành acid aspatic và acid glutamic một cách nhanh chóng và kết quả là gelatin đƣợc tạo ra có điểm đẳng điện thấp pI = 4,8 – 5,2 c Khả năng tạo gel Thành phần của gelatin là các ... 60oC Nhằm để hoàn thiện thêm quy trình sản xuất gelatin acid acetic từ da cá tra, đề tài “ nghiên cứu chế biến gelatin từ da cá tra acid acetic đƣợc thực Thí nghiệm đƣợc tiến hành khảo sát yếu tố:... trình 2.5.2.1 Da cá Da cá đƣợc sử dụng để sản xuất gelatin chủ yếu da cá tra, nguồn phụ phẩm đƣợc thải trình sản xuất cá tra file đông lạnh 2.5.2.2 Xử lý sơ Da cá từ nhà máy chế biến thủy sản... Cần Thơ Bảng 5: Bảng so sánh gelatin sản xuất Trung Quốc với gelatin da cá tra với hai phƣơng pháp khác Các tiêu Gelatin da cá tra Gelain da cá tra sản xuất acid acetic sản xuất kiềm Độ bền gel