NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ MÙI CỦA ĐẬU NÀNH VÀ CÁC SẢN PHẨM TỪ ĐẬU NÀNH TRƯỚC VÀ SAU KHI XỬ LÝ

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ MÙI CỦA ĐẬU NÀNH VÀ CÁC SẢN PHẨM TỪ ĐẬU NÀNH TRƯỚC VÀ SAU KHI XỬ LÝ

Đồ án tốt nghiệp Mở đầu Đậu nành là loại cây trồng phổ biến trên toàn thế giới. Không thể phủ nhận giá trị dinh dỡng và giá trị sinh học mà đậu nành và các sản phẩm từ đậu nành làm thức ăn cung cấp cho con ngời cũng nh cho các loài động vật. Với hàm lợng protein cao, giàu nguyên tố vô cơ, vitamin, ít axit béo bão hoà và hàm lợng cholesterol thấp, đậu nành có thể đợc sử dụng dới dạng các sản phẩm từ đậu nành nh đậu phụ, sữa đậu nành, bột đậu nành hay có thể bổ sung vào các loại thực phẩm khác để làm tăng giá trị dinh dỡng. Tuy nhiên, một nhợc điểm làm hạn chế việc sử dụng đậu nành trong công nghiệp chế biến thực phẩm nói chung chính là những mùi không mong muốn nh mùi đậu, mùi ngái . Cho đến nay, ở Việt Nam cha có một công trình nghiên cứu nào tập trung vào việc giải quyết vấn đề này. Chính vì vậy, đề tài đã nghiên cứu và đa ra những quy trình xử lý nhằm hạn chế tối đa những mùi không mong muốn đó trong các sản phẩm đậu nành. Việc nghiên cứu quy trình phân tích và đánh giá mùi của đậu nành và các sản phẩm từ đậu nành trớc và sau khi xử lý là rất cần thiết để có thể tìm ra đợc quy trình xử lý mùi hiệu quả nhất và đây cũng chính là nhiệm vụ đặt ra cho đồ án này. Phần I: Tổng quan Nguyễn Thị Ngọc Hợi_ TPNĐ K46 1 Đồ án tốt nghiệp I.1. Giới thiệu về đậu nành: I.1.1. Giới thiệu chung về đậu nành: Đậu nành (tên khoa học là Glycine max (L.) Merrill, thuộc cây họ đậu (Fabaceae), phân họ Papilionoidae) bắt nguồn từ Đông á, có thể từ Trung và Bắc Trung Quốc. Đậu nành đã đợc trồng nh một cây lơng thực trong hàng ngàn năm nay ở Trung Quốc, các nớc vùng Đông và Đông Nam á và tiếp tục cho đến ngày nay, đó là một thành phần quan trọng trong thức ăn bình dân truyền thống ở những vùng này. Sau thế chiến thứ II, nền nông nghiệp đậu nành mới thực sự phát triển ở Mỹ, Brazil, Canadavà từ đó việc dùng đậu nành làm thực phẩm, trong chăn nuôi, trong công nghiệp, y tế ngày càng mở rộng. Theo tính toán, nếu quy toàn bộ lợng protein trong các sản phẩm từ đậu nành hàng năm trên thế giới thành các sản phẩm tiêu thụ của con ngời thì sẽ đủ cung cấp cho 1/3 nhu cầu protein thực phẩm trên toàn cầu. Điều này làm cho đậu nành trở thành một trong những nguồn cung cấp protein lớn nhất cho thức ăn hàng ngày [11]. I.1.2. Thành phần hoá học của hạt đậu nành : Thành phần của đậu nành có thể thay đổi phụ thuộc vào giống và điều kiện trồng trọt. Bảng 1. Thành phần hóa học của đậu nành Các phần của hạt % khối lợng toàn hạt % theo khối lợng chất khô Protein Lipit Cacbonhydrat Chất tro Phôi 90 43 23 43 5.0 Vỏ 8 9 1 86 4.3 Lá mầm 2 41 11 43 4.4 Toàn hạt 100 40 20 35 4.9 Theo: Cheftel và các tác giả khác (1985) Nguyễn Thị Ngọc Hợi_ TPNĐ K46 2 Đồ án tốt nghiệp I.1.2.1. Protein: Hàm lợng protein trong hạt đậu nành chiếm khoảng 40%. Phần lớn protein đậu nành thuộc loại globulin, chiếm 80 - 90% protein có trong hạt. Protein đậu nành chứa 8 loại axit amin thiết yếu, đó là isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalamine, threonine, trytophane và valine (bảng 2). Đây là những loại axit amin mà cơ thể con ngời không thể tự tổng hợp đợc. Một cách để đánh giá chất lợng của protein đậu nành là dùng tỉ số hoá học của nó, thực hiện bằng cách so sánh các thành phần axit amin cần thiết của nó với một protein chuẩn tham khảo (ví dụ nh protein tổng của trứng). Trong protein đậu nành, tỉ lệ của chúng bằng khoảng 70% so với các axit amin loại này trong protein tổng của trứng. Vì vậy, tỉ số hoá học của protein đậu nành sẽ xấp xỉ 70%. Bảng 2. Thành phần axit amin cần thiết của đậu nành Axit amin A B Isoleucine Leucine Lysine Methionine 4,54 7,78 6,38 1,26 114 110 118 Meth. + Cyst. 2,59 74 Phenylalanine Tyrosine 4,94 3,14 Ph.ala + Tyr 8,08 133 Threonine Tryptophan Valine 3,86 1,28 4,80 96 133 97 A; g/16g Nitơ B: phần trăm theo tỉ lệ mẫu axit amin tạm thời Theo: Thông tin của FAO (1970) và FAO/WHO (1973) Nguyễn Thị Ngọc Hợi_ TPNĐ K46 3 Đồ án tốt nghiệp I.1.2.2. Lipit: Chất béo của đậu nành (dầu nành thô) bao gồm 96% triglycerit, 2% photpho lipit, 1,6% chất không xà phòng hóa, 0,5% axit béo tự do và một lợng nhỏ các sắc tố carotenoid. Chúng là những chất rất cần thiết cho sự hoạt động và phát triển của con ngời nh tham gia vào quá trình tạo màng tế bào, vào quá trình sản sinh hoocmon và đảm bảo sự chuyển hoá cholesterol và các vitamin trong cơ thể. Thành phần axit béo trong dầu đậu nành phụ thuộc vào giống và điều kiện trồng trọt. Bảng 3. Thành phần axit béo trong dầu nành Axit béo Ký hiệu Phần trăm khối lợng Tên thông thờng Tên khoa học Lauric Myristic Palmitic Stearic Oleic Linoleic Linolenic Dodecanoic Tetradecanoic Hexandecanoic Octodecanoic 9-Octadecanoic 9,12-Octadecandienoic 9,12,15-Octadecantrienoic 12 : 0 14 : 0 16 : 0 18 : 0 18 : 1 18 : 2 18 : 3 4.5 4.5 11.6 2.5 21.1 52.4 7.1 Theo: Whahnon và các tác giả khác (1988) I.1.2.3. Cacbonhydrat: Đậu nành chứa khoảng 30% cacbonhydrat và có thể đợc chia thành 2 loại: hoà tan và không hoà tan. Gluxit hoà tan chủ yếu là 3 loại oligosacharid: sucroza, raffinoza và stachyoza. Các gluxit không tan trong đậu nành là xenlulose, hemixenlulose, các pectin và tinh bột. I.1.2.4. Khoáng chất: Nguyễn Thị Ngọc Hợi_ TPNĐ K46 4 Đồ án tốt nghiệp Hàm lợng chất khoáng trong đậu nành khoảng 5%. Khoáng chất chủ yếu bao gồm kali, canxi và magie. Phần khoáng chất còn lại ở dạng vết là các nguyên tử quan trọng đối với dinh dỡng nh sắt, kẽm, đồng, . I.1.3. Tình hình trồng trọt và sản xuất: Sản lợng đậu nành trên thế giới đã không ngừng tăng trong những năm gần đây. Trong đó Mỹ tuy là nớc trồng đậu nành rất muộn (những năm 30, 40 của thế kỷ 19) nhng lại là nớc đứng đầu về sản xuất đậu nành với khoảng 50% diện tích trồng và 75% sản lợng toàn thế giới. Bốn nớc có sản lợng đậu nành cao nhất trên thế giới là Mỹ, Braxin, Trung Quốc và Achentina, chiếm khoảng trên 90% sản lợng toàn thế giới. Hình 1. Biểu đồ sản lợng và tiêu thụ đậu nành trên thế giới từ năm 1965 đến năm 2005 Nguồn: USDA report 4/2006 ở Việt Nam, diện tích đất trồng và sản lợng đậu nành cũng tăng theo xu h- ớng của thế giới. Trong đó đã lai tạo đợc nhiều giống đậu nành mới có năng suất cao, thích hợp với các điều kiện địa lý và thời tiết khác nhau, nhờ đó mà Nguyễn Thị Ngọc Hợi_ TPNĐ K46 5 Đồ án tốt nghiệp diện tích, vùng trồng cũng nh sản lợng đậu nành đã không ngừng tăng cao, góp phần đáp ứng nhu cầu protein cho ngời và gia súc. Bảng 4. Diện tích và sản lợng đậu nành tại Việt Nam Năm 1996 1998 2000 2002 2004 Diện tích (triệu ha) 110,3 129,4 124,1 158,3 182,5 S/lợng (triệu tấn) 113,8 146,7 149.3 205,6 242,1 Nguồn: Tổng cục thống kê Việt Nam 2004 I.1.4. Giá trị dinh dỡng và giá trị y học của đậu nành: I.1.4.1. Giá trị dinh dỡng : Giá trị dinh dỡng của đậu nành đợc quyết định bởi các thành phần chứa trong hạt. Protein và lipit là hai thành phần quan trọng, chiếm khoảng 60% trọng lợng hạt. Protein đậu nành có giá trị cao không chỉ do có số lợng lớn mà còn vì chất lợng dinh dỡng của nó. Protein đậu nành chứa đầy đủ các axit amin cần thiết ở tỉ lệ cân đối hài hoà (bảng 2). Ngoài ra nó còn là nguồn bổ sung lysin có giá trị vào thực phẩm ngũ cốc. Qua nghiên cứu lâm sàng, nhiều tác giả khẳng định công thức protein chiết xuất từ đậu nành tơng đơng với công thức sữa bò về mức tăng trọng và nồng độ albumin trong huyết thanh, mặt khác nếu so sánh về khối lợng giữa protein đậu nành với thành phần dinh dỡng sữa mẹ thì đậu nành là nguồn cung cấp protein và năng lợng rất dồi dào (bảng 5). Vì vậy protein đậu nành đã đợc đề nghị thay thế cho sữa bò trong các công thức nuôi trẻ em. Bảng 5. Thành phần dinh dỡng của sữa mẹ, sữa bò và bột đậu nành (tính theo tổng lợng chất khô) Thành phần Protein Chất béo Hydratcacbon Sữa mẹ 8 27 64 Nguyễn Thị Ngọc Hợi_ TPNĐ K46 6 Đồ án tốt nghiệp Sữa bò Bột đậu nành 28 44 28 22 39 32 Theo: Horan (1976) Dầu đậu nành cũng là loại thực phẩm quý đối với con ngời, đặc biệt đối với những ngời lớn tuổi và huyết áp cao vì nó có hệ số đồng hoá cao, chứa ít axit béo bão hoà (bảng 3) và hàm lợng cholesterol thấp. I.1.4.2. Giá trị y học: Dầu đậu nành chứa ít axit béo bão hoà, trong đó có axit linolenic (axit omega-3), đây là loại axit có khả năng giảm thiểu sự nguy hiểm của bệnh nhồi máu cơ tim và phòng ngừa các bệnh tim mạch. Các sản phẩm làm từ đậu nành có thể giúp ngăn ngừa bệnh ung th vì trong đậu nành có chứa 5 nhóm chất có đặc tính chống lại mầm ung th, đó là: protease inhibitors, phytate, phytosterols, saponins, và isoflavones [7]. Đậu nành còn đợc biết đến nh là một thực phẩm chức năng giúp ngăn ngừa bệnh tiểu đờng và chữa trị các bệnh về thận, ngăn chặn thoái hóa xơng và làm cho xơng chắc khoẻ. I.2. Một số sản phẩm từ đậu nành: Có thể chia các sản phẩm từ đậu nành theo hai nhóm chính sau : I.2.1. Các sản phẩm truyền thống: Vì đậu nành có nguồn gốc ở các nớc Đông á và Trung Quốc nên các sản phẩm truyền thống chủ yếu là ở những nớc này. Sau đây là một vài sản phẩm truyền thống đáng chú ý. I.2.1.1. Sữa đậu nành: Nguyễn Thị Ngọc Hợi_ TPNĐ K46 7 Đồ án tốt nghiệp Sữa đậu nành là nớc chiết từ những hạt đậu nành nguyên, đó là dịch nhũ t- ơng trắng đục, chứa các protein và cacbonhydrat hoà tan trong nớc, và phần lớn dầu có trong hạt đậu. Xay ớt là phơng pháp sản xuất sữa đậu nành đợc phổ biến rộng rãi và có truyền thống lâu đời ở châu á. Quy trình đợc tóm tắt nh sau: Sữa đậu nành sản xuất theo phơng pháp này thờng có nhiều mùi ngái. Hiện nay ngời ta đã đa ra quy trình sản xuất sữa đậu nành hiện đại, trong đó có các công đoạn nh tách vỏ, khử mùi và xử lý UHT (tiệt trùng ở nhiệt độ siêu cao) giúp cải thiện đợc mùi vị rõ rệt [11]. I.2.1.2. Đậu phụ: Đậu phụ là sản phẩm rất quen thuộc đối với nhân dân các nớc Trung Quốc, Nhật Bản và Việt Nam. Nguyễn Thị Ngọc Hợi_ TPNĐ K46 8 Vo đãi sạch Đun sôi Lọc Ngâm nước Xay ướt Đậu nành Sữa đậu nành Quy trình sản xuất sữa đậu nành Nước chua Lọc, đun sôi Ngâm, xay Kết tủa Đậu nành Chắt Nước Hoa đậu ép Đậu phụ Quy trình sản xuất đậu phụ Đồ án tốt nghiệp Nếu dựa trên mức độ ép bánh đậu thì có thể chia đậu phụ thành 3 loại: loại cứng, loại mềm và loại đậu phụ lụa. Đậu phụ dùng phổ biến ở Việt Nam hiện là loại đậu phụ mềm. ở Trung Quốc có sản xuất cả 3 loại nhng loại cứng là chủ yếu, đợc dùng để xào với các loại rau, thịt, trứng. Đậu phụ lụa đợc sản xuất quy mô lớn ở Nhật Bản. Công nghệ sản xuất đậu phụ gồm 3 khâu chính: xay nghiền - lọc - gia nhiệt, kết tủa, định hình. I.2.1.3. Nớc tơng: Tơng là loại dung dịch mặn, màu nâu đen, có mùi hơng đặc trng và vị đậm đà. Thành phần chính của t- ơng là đậu nành, bột mỳ, muối và nớc. Giai đoạn quan trọng nhất của quá trình chế biến này là sự lên men, tại đây cacbonhydrat chuyển hoá thành rợu và axit lactic, còn protein bị cắt mạch thành các peptit và axit amin. Phản ứng hoá học giữa các cấu tử hữu cơ và các sản phẩm lên men đã tạo ra màu sắc và hơng vị đặc trng cho nớc tơng. Quá trình sản xuất nớc tơng có thể đợc chia thành Nguyễn Thị Ngọc Hợi_ TPNĐ K46 9 Quy trình sản xuất nước tương Nấu Rang, ngiền Đậu nành Bột mỳ Trộn, ủ Koji Nấm mốc Dịch ngâm Nước muối Lên men Vi khuẩn lactic ép Nấm men Nước tương thô Thanh trùng Nước tư ơng Bánh Đồ án tốt nghiệp 3 giai đoạn chính: chuẩn bị koji, lên men trong nớc muối, và tinh chế sản phẩm. I.2.1.4. Chao: Chao là sản phẩm lên men từ đậu phụ, có giá trị dinh dỡng cũng nh hệ số tiêu hoá cao hơn đậu phụ vì trải qua quá trình lên men. Phần lớn protein đợc chuyển hoá thành các axit amin. Chao có thể sử dụng ngay hoặc cho vào các thực phẩm khác nh mỳ ăn liền, bột canh, bánh lơng khô Nguyễn Thị Ngọc Hợi_ TPNĐ K46 10 Đậu phụ chao Nuôi mốc Ngâm Muối ăn Dịch rượu Cấy mốc Mốc bột Lên men nóng Lên men lạnh Bao gói Chao bánh Quá trình sản xuất chao bánh Đậu phụ chao Mốc bột Cấy mốc Nuôi mốc ướp muối Lên men Chao nước Rượu Nước muối Quá trình sản xuất chao nước [...]... ứng dụng và đa dạng hoá các sản phẩm từ đậu nành Xuất phát từ những điều trên, chúng tôi nhận thấy việc phân tích và đánh giá mùi của đậu nành và các sản phẩm từ đậu nành trớc và sau xử lý là rất cần thiết để xác định đợc quy trình xử lý mùi hiệu quả nhất Mặt khác, trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu về vấn đề xử lý cũng nh phân tích, đánh giá chất lợng mùi của đậu nành và các sản phẩm từ đậu nành, Nguyễn... Loại bỏ mùi không mong muốn của đậu nành và các sản phẩm đậu nành - Xây dựng quy trình phân tích thành phần tạo mùi của đậu nành và các sản phẩm từ đậu nành trớc và sau xử lý - Xác định quy trình xử lý mùi tốt nhất I.5.2 Nội dung: Nguyễn Thị Ngọc Hợi_ TPNĐ K46 29 Đồ án tốt nghiệp - Xử lý đậu nành bằng các phơng pháp khác nhau Phân tích thành phần tạo mùi dựa trên quy trình vừa xây dựng và đánh giá cảm... mong muốn của đậu nành và các sản phẩm từ đậu nành Vậy để có thể đánh giá đợc hiệu quả xử lý mùi của từng biện pháp, chúng tôi tiến hành phân tích và đánh giá mùi của nguyên liệu ban đầu là hạt đậu nành, sản phẩm trung gian là sữa và thành phẩm là bột đậu nành, cụ thể nh sau: - Hạt đậu nành nguyên vỏ và tách vỏ - Sữa đậu nành có và không gia nhiệt sau xay - Bột đậu nành II.1.2 Thiết bị, dụng cụ và hoá... lợng mùi của đậu nành và các sản phẩm từ đậu nành - Kết hợp kết quả phân tích hoá lý và kết quả đánh giá cảm quan để đa ra kết uận về quy trình xử lý mùi tốt nhất Phần II Nguyên, vật liệu & phơng pháp nghiên cứu II.1 Nguyên, vật liệu: Sơ đồ tổng quát quy trình sản xuất bột đậu nành ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm (sản xuất bột đậu nành uống liền, bổ sung vào các an phẩm thực phẩm khác để tăng giá. .. không mong muốn của đậu nành và các sản phẩm đậu nành và Đánh giá mùi của đậu nành và các sản phẩm đậu nành trớc và sau xử lý nhằm xác định đợc phơng pháp xử lý mùi tốt nhất, trong đó đồ án mà chúng tôi thực hiện là phần 2 của đề tài Để có thể tiện theo dõi đồ án, sau đây chúng tôi xin đa ra mục đích và nội dung của cả đề tài, trong đó phần chữ in nghiêng là mục đích và nội dung nghiên cứu của đồ án này... cồn và n-Hexan, eter dầu, diethyl ether Đây là cơ sở cho quá trình chiết tách các hợp chất gây mùi ra khỏi hạt đậu và các sản phẩm từ đậu nành để có thể phân tích thành phần của chúng I.4 Các phơng pháp phân tích và đánh giá chất lợng mùi: Có hai nhóm phơng pháp chính để phân tích và đánh giá mùi là phơng pháp phân tích hoá lý và phơng pháp phân tích cảm quan Đối với phơng pháp phân tích hoá lý, ta... Mỹ và Nhật Bản Tuy nhiên, đối tợng nghiên cứu của họ là các giống đậu nành trồng phổ biến ở những vùng địa lý đó, và họ cũng chỉ công bố kết quả nghiên cứu mà cha đa ra phơng pháp phân tích và đánh giá cụ thể Hơn nữa tại Việt Nam cho đến nay vẫn cha có một công trình nghiên cứu nào về vấn đề này Do vậy, trớc hết chúng tôi sẽ nghiên cứu nhằm tìm ra quy trình phân tích và đánh giá mùi của đậu nành và các. .. diện tích và sản lợng trồng đậu nành ở nớc ta không ngừng tăng lên trong những năm gần đây, nhng đậu nành mới chỉ đợc sử dụng dới dạng các sản phẩm truyền thống nh sữa đậu nành, đậu phụ, nớc tơng, chao Nguyên nhân của hạn chế này là do đậu nành có mùi khó chịu nh mùi ngái, mùi đậu Chính vì vậy, đề tài đã nghiên cứu và đa ra những quy trình xử lý nhằm hạn chế tối đa các mùi không hấp dẫn này của đậu nành. .. sau: Nguyễn Thị Ngọc Hợi_ TPNĐ K46 30 Đồ án tốt nghiệp Hạt đậu nành (1) (2) Sữa đậu nành Bột đậu nành Quy trình sản xuất bột đậu nành Trong đó: (1): Công đoạn chế biến thành sữa đậu nành (2): Công đoạn sấy phun thành bột đậu nành Dựa trên quy trình sản xuất sữa đậu nành truyền thống, những nghiên cứu về nguyên nhân gây ra mùi không mong muốn cho đậu nành và tham khảo các quy trìúngản xuất sữa đậu nành. .. sản phẩm từ đậu nành, và đối tợng mà chúng tôi nghiên cứu là một giống đậu nành trồng tại Việt Nam (xem II.1) Đồ án này là một phần trong đề tài Nghiên cứu các biện pháp xử lý mùi không mong muốn của đậu nành nhằm tạo ra bột đậu nành cao cấp ứng dụng để sản xuất thực phẩm chức năng và đồ uống dinh dỡng Có thể tạm chia đề tài này thành hai phần chính là Nghiên cứu các phơng pháp xử lý nhằm loại bỏ mùi . mùi không mong muốn đó trong các sản phẩm đậu nành. Việc nghiên cứu quy trình phân tích và đánh giá mùi của đậu nành và các sản phẩm từ đậu nành trớc và. tách các hợp chất gây mùi ra khỏi hạt đậu và các sản phẩm từ đậu nành để có thể phân tích thành phần của chúng. I.4. Các phơng pháp phân tích và đánh giá