Tổng quan về cây đậu nành

TỔNG QUAN CHƯƠNG Thiết kếphân xưởng sản xuất đậu hủ GVHD: ThS Lại Quốc Đạt Trang TỔNG QUAN CHƯƠNG GVHD: ThS Lại Quốc Đạt Chương 1: Tống quan 1.1 Tổng quan nguyên liệu Hì Cây hạt đậu nành 1.1.1 Đặc điểm đậu nành: Cây đậu nành (cây đậu tương) có tên khoa học Glycine max (L) Merrill, thuộc họ Legumỉnosae, chủng Papilionoidae, bụi nhỏ, cao trung bình lm, có lông toàn thân Là có chét hình bầu dục Chùm lông mọc nách lá, có màu trắng tím Trái có nhiều lông vàng, dài 3-4 cm, rộng 0.8 cm, trái có từ - hạt Cây đậu nành ngắn ngày, phát triển tốt vùng nhiệt đđi, ưa sáng, ưa nhiệt, chịu hạn Điều kiện để đậu nành phát triển tốt: s pH đất trồng: 6.0 - 6.5 s Nhiệt độ: 25 - 30°c s Lượng mưa: 500 - 700 mm •S Đất trồng có nhiều mùn hữu với độ ẩm trung bình ■S Thời kỳ trồng: cuối mùa xuân, đầu mùa hè 1.1.2 Hạt đậu nành: • Hình dạng: Hạt đậu nành có nhiều hình dạng khác từ tròn tới thon dài dẹt (tròn, bầu dục, tròn dài, tròn dẹt, chùy dài) • Màu sắc: vàng xanh, xám, nâu đen màu trung gian Phần lớn màu vàng, loại đậu nành màu vàng loại tốt nên thường ưa chuộng • Kích thước: có loại to, trung bình nhỏ To loại 1000 hạt nặng 300 g trở lên Trung Thiết kếphân xưởng sản xuất đậu hủ Trang TỔNG QUAN CHƯƠNG GVHD: ThS Lại Quốc Đạt bình loại 1000 hạt nặng 100 - 300 g Nhỏ loại 1000 hạt nặng 150 g Loại to thường tỷ lệ vỏ thấp, khoảng 6%, nhỏ có tới 9.5% • Cấu trúc hạt đậu nành gồm thành phần: vỏ hạt, phôi, nhân + Yỏ lớp cùng, có nhiều màu khác đặc trưng cho loại giống thường có màu vàng hay màu trắng, hàm lượng anthocyane định màu vỏ hạt vỏ có tác dụng bảo vệ phôi mầm chống lại xâm nhập nấm vi khuẩn + Phôi rễ mầm, phần sinh trưởng hạt hạt lên mầm + Nhân gồm hai mầm tích trữ dưỡng liệu hạt, chiếm phần lớn khối lượng hạt, chứa hầu hết chất đạm chất béo hạt 1.1.3 Thành phần hóa học dinh dưỡng hạt đậu nành: Cây đậu nành loại trồng có từ lâu đời, xem loại "cây kì lạ", "vàng mọc từ đất", "cây đỗ thần", "cây thay thịt", đậu nành người ta đánh giá cao chủ yếu giá tộ kinh tế Hạt đậu nành có thành phần dinh dưỡng cao, giàu protein, lipid, vitamin muối khoáng Đậu nành loại hạt mà giá trị đánh giá đồng thời protid lipid Protein đậu nành có phẩm chất tốt số protein thực vật có đầy đủ acid amine không thay Bảng 1.1: Thành phần hóa học hạt đậu nành Tỷ Protein lệ (%) Lipid Carbohydrate (%) Tro Thành (%) (%) Nguyên hạt 100,0 40,0 20,0 35,0 Nhân 90,3 43,0 23,3 29,0 5,0 Vỏ hạt 7,3 8,8 1.0 86,0 4,3 Phôi 2,4 41,0 11,0 43,0 4,4 a Protein đầu nánh: Hàm lượng protein đậu nành cao cá thịt, cao gấp lần lượng protein loại đậu khác Hàm lượng acid aminee có chứa lư huỳnh methionine, cysteine, cystine của đậu nành gần với hàm lượng chất trứng Hàm lượng acid amine cao đặc biệt lysine cao gấp rưỡi trứng Protein đậu nành dễ tiêu hóa thịt thành phần tạo thành cholesterol, dạng acid uric Ngày người ta biết thêm chứa chất Leucithine có tác dụng làm thể trẻ lâu, sung sức, làm tăng thêm trí nhớ, tái sinh mô, làm cứng xương tăng sức đề kháng cho thể Tuy nhiên protein đậu nành chứa hai thành phần không mong muốn: • Chất ức chế trypsine (trypsine inhibitor): ức chế enzyme trypsine tiêu hóa protein động vật nên cần loại bỏ trình chế biến • Hemagglutinines protein có khả kết hợp với hemoglobine nên làm giảm hoạt tính hemoglobine Một số tính chất protein đậu nành: Thiết kếphân xưởng sản xuất đậu hủ Trang TỔNG QUAN CHƯƠNG GVHD: ThS Lại Quốc Đạt ■ Khả hấp thụ giữ nước Khả hấp thụ giữ nước protein dựa tương tác protein - protein protein - nước Khi nồng độ protein tăng, khả hấp thụ nước tăng Khi pH thay đổi tích điện protein thay đổi Do pH đẳng điện, hút nước thấp tương tác protein - protein chặt chẽ Ớ pH cao, hấp thụ giữ nước tăng Khi nhiệt độ tăng, khả hấp thụ nước giảm làm giảm liên kết hydro Khi nồng độ muối thấp, khả hấp thụ nước cao ngược lại ■ Khả tạo gel Khi protein bị biến tính, cấu trúc bậc cao bị phá hủy, mạch polypeptide duỗi ra, tiến lại gần nhau, tiếp xúc tạo nên mạng lưới không gian tương đối chặt pha phân tán chứa Các yếu tố gây tạo gel: + Sử dụng nhiệt: Khi dịch sữa protein đậu nành có nồng độ cao đun nóng pH trung tính, tạo gel + Sử dụng pH đẳng điện: Ở pH đẳng điện protein có khả tạo gel + Sử dụng muối ion kim loại hóa trị hai: Do liên kết Ca2+ nhóm carboxyl ■ Khả tạo kết cấu Protein đậu nành có khả tạo sợi tốt Khi protein bị phân ly, chuỗi polypeptide duỗi mạch, cho qua khuôn đúc, định hướng phân tử protein sợi hình thành ■ Khả tạo độ nhớt Các yếu tố ảnh hưởng đến độ nhớt dung dịch gồm: pH, nhiệt độ, ion Ca2+ nồng độ protein ■ Khả tạo nhũ Trong phân tử protein đậu nành có hai đầu ưa nước ưa béo, nên có khả nhũ hóa với chất béo Các yếu tố ảnh hưởng đến khả tạo nhũ: + pH: Ở vùng pH đẳng điện, khả hòa tan thấp nên khả tạo nhũ + Nhiệt độ: Gia nhiệt làm giảm độ nhớt dung dịch làm giảm độ bền nhũ tương, nhiên khả tạo gel lớp màng protein có khả giữ nước tốt, nên làm tăng độ nhớt, làm bền nhũ tương ■ Khả tạo bọt Thiết kếphân xưởng sản xuất đậu hủ Trang TỔNG QUAN CHƯƠNG GVHD: ThS Lại Quốc Đạt Sự hình thành tạo bọt khuếch tán protein đến bề mặt tiếp xúc pha khí nước Các yếu tố ảnh hưởng đến khả tạo bọt: + pH: Ở pH đẳng điện bọt bền tốt + Nồng độ protein: Khi tăng nồng độ protein độ bền bọt tăng + Muối: tùy loại muối sử dụng làm tăng hay giảm độ bền bọt NaCl làm giảm độ bền bọt, Ca2+ làm tăng độ bền bọt + Các loại đường: làm tăng độ bền bọt chúng có độ nhớt cao + Khi gia nhiệt làm tăng thể tích bọt làm giảm độ bền bọt Bảng 1.2: Thành phần protein có hạt đậu nành Hàm Thành phần Phân Phân tử lương (Da) lương đoạn 15 35 11 Chất ức trypsine Cytochrome c 40 chế 860 - 21 500 12 000 - amylase 62 000 Lipoxygenase 102 000 Hemagglutinines 110 000 Globulin 7S 140 000 - conglicinine 175 000 Globulines 11S 320 000 - 350 000 (Glycinine) 15 10 600 000 Bảng 1.3: Thành phần acid amine không thay đậu nành số thực phẩm quan trọng (g/100g protein) Loại acid amine Thịt bò Đậu nành Trứng Sữa bò Leusine 7,84 8,32 8,00 Isoleusine 4,48 5,60 5,12 10,2 5,60 Lysine 6,40 6,24 2,12 8,16 Phenylalanine 4,96 5,12 4,48 5,44 Threonine 3,84 5,12 4,64 4,96 Trytophane 1,28 1,76 1,21 1,44 Valine 4,80 7,52 5,28 7,36 Thiết kếphân xưởng sản xuất đậu hủ GạGiá trị đề nghị o FAO - OMS 8,2 3,8 3,6 4,8 3,3 1,2 5,7 4,8 6,4 4,2 2,8 2,8 1,4 4,2 Trang TỔNG QUAN CHƯƠNG Methionine GVHD: ThS Lại Quốc Đạt 1,28 3,20 2,72 2,88 2,0 2,2 b Chất béo đâu nành: Chất béo chiếm khoảng 20% trọng lượng khô hạt đậu nành, nằm chủ yếu phần tử điệp hạt Chất béo chứa hai thành phần chủ yếu triglyceride (chiếm 96% lượng chất béo thô), lecithine (chiếm 2% chất béo thô), chất chông oxy hóa tocopherol sterol (1.6%) Ngoài có khoảng 0,5% acid béo tự lượng nhỏ carotenoid Acid béo không no chiếm gần 80% gồm nhiều acid béo không thay linolic, linoleic, oleic, acid béo no acid palmitic, acid stearic, acid arachidonic Bảng 1.4: Thành phần acid béo đậu nành Ký hiệu % Khôi lương Acid béo Lauric Myristic Palmitic Stearic Oleic Linoleic Linolenic 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 c Glucid: gồm nhóm • Đường tan (10%): sucrose 5%, stachyose 4%, raffinose 1% Raffinose stachyose không tiêu hóa enzyme tiêu hóa lại bị lên men vi sinh vật ruột tạo khí gây tượng sôi bụng Đậu nành không chứa đường lactose nên sữa đậu nành dễ tiêu hóa với người bị dị ứng vơi sữa bò • Chất xơ không tan (20%): hỗn hợp polysaccharide dẫn xuất chúng, chủ yếu cellulose, hemicellulose hợp chất acid pectic d Các thành phẩn khác đâu nành: • Enzyme: urease, lipoxygenase, P-amylase Đậu nành tất hạt khác chứa enzyme cần thiết cho trình nảy mầm mặt công nghệ enzyme quan trọng đậu nành lipoxygenase , biết đến lipoxydase Enzyme xúc tác cho phản ứng oxy hoá acid béo không bão hoà đa bỏi Ơ2, gây mùi hôi cho đậu nành Enzyme urease thường đề cập tđi sản xuất protein đậu nành mặt công nghệ nổ không đóng vai trò quan trọng • Độ ẩm: Hàm lượng ẩm hạt đậu nành định nhiều đến điều kiện bảo quản Để giữ tính chất ổn định chất lượng hạt đậu nành thời gian bảo quản hạt đậu nành nên có hàm lượng ẩm khoảng 12% - 13% • Khoáng: chiếm tỷ lệ thấp (5%) gồm K, Ca, Mg, Fe, Zn, Cu Thiết kếphân xưởng sản xuất đậu hủ Trang TỔNG QUAN CHƯƠNG GVHD: ThS Lại Quốc Đạt Bảng 1.5: Thành phần khoáng hạt đậu nành Photpho Mangan Kẽm Calcium Sắt 0,16H0,41-7- 0,22*0,24% 37 90*150 mg/kg 0,47% 0,82% mg/kg • Vitamin: Bảng 1.6: Thành phần vitamin hạt đậu Hàm lương nành (pg/g) Thiamine (Bl) 11,0 * 17,5 Riboflavin (B2) 3,4 * 3,6 Niacin (B5) 21,4*23,0 Pyridoxine (B6) 7,1 * 12,0 Biotin (H) 0,8 Acid panthothenic (BI5) Acid folic (B9) 13,0 -7- 21,5 1,9 Inositol 2300 Carotene 0,18*3,42 Vitamin E 1,4 Vitamin K 1,9 • Sắc tổ’: Sắc tố màu vàng bao gồm carotenoid dẫn xuất flavon sắc tố anthocyane có loại đậu có màu tím đen 1.1.4 ứng dụng hạt đậu nành: Từ nguyên liệu đậu nành trích ly chất béo protein tan để chế biến thành nhiều sản phẩm sản phẩm từ đậu nành đa dạng Từ hạt đậu nành người ta chế biến 600 sản phẩm khác Trong 300 loại thức ăn chế biến phương pháp cổ truyền, thủ công đại, dạng sản phẩm tươi, khô lên men làm giá đỗ, bột tương đậu phụ, đậu phụ, chao, tào phở, sữa đậu nành, xì dầu đến sản phẩm cao cấp cà phê đậu tương, chocolate đậu tương, bánh kẹo, paté, thịt nhân tạo Đậu nành chế biến thành giò chả cho người ăn chay Ngoài ứng dụng công nghệ thực phẩm, chúng dùng y dược (dùng làm thức ăn cho người bị bệnh đái đường, thấp khớp, suy nhược thần kinh ), công nghiệp dược phẩm (bột đậu nành thủy phân axit để điều chế acid glutamic), nông nghiệp (làm thức ăn gia súc), dầu đậu nành dùng làm nhiên liệu để chạy động diesel Sau vài sản phẩm thực phẩm phố biến chế biến từ đậu nành: ❖ Dầu đậu nành Thiết kếphân xưởng sản xuất đậu hủ Trang TỔNG QUAN CHƯƠNG GVHD: ThS Lại Quốc Đạt Đậu nành chế biến chủ yếu để lấy dầu sản phẩm giàu protein: s Người ta trộn dầu đậu nành với dầu khác dầu để giảm lượng acid linolenic, dùng để làm nước xốt s Trong magarine, 80% chất béo cổ chất loãng như: sữa bò, nước tinh khiết protein đậu nành s Dầu đậu nành chiếm 64% shortenings s Dầu đậu nành xử lý với ozone tạo chất nhựa cứng để làm lđp vỏ bọc kim loại •S Hỗn hợp CƠ2 H2 với dầu đậu nành để sản xuất dầu nhờn dùng nhiệt độ thấp -70°c s Dầu đậu nành dùng làm nhiên liệu cho động diesel ❖ Protein đậu nành Sau tách dầu, phần lại chuyển hóa thành sản phẩm: •S Bột thô mịn: nghiền khô bã đậu nành thành bột thô (grits) mịn (flours), thường làm thức ăn cho gia súc, dùng làm bánh, thức ăn trẻ em, sữa khô ■S Concentrates protein: chứa 70% protein trọng lượng, ứng dụng làm thịt chế biến, thức ăn cho trẻ em Thiết kếphân xưởng sản xuất đậu hủ Trang TỔNG QUAN CHƯƠNG GVHD: ThS Lại Quốc Đạt •S Isolate protein: chứa 90% protein trẽn trọng lượng khổ ❖ Hạt đậu nành s Vỏ đậu nành (chiếm - % lượng hạt đậu bao gồm chủ yếu chất xơ) dùng làm thức ăn cho động vật nhai lại V Một số chất chiết với ethanol chủ yếu đường sucrose, raffinose stachỵose (gây đầy hơi) cố thể cô lại thành rỉ đường giông sỉrô, dừng chất bố sung cho thức ăn gia sức s Đậu nành cố nhiều ứng dụng như: [http://www.soya.be] > Sữa đậu nành: đậu nành tươi ngâm với nưđc, sau đố lây dịch lọc đun 20 ỏ nhiệt độ 90°c sữa đậu nành đơn giản Sữa đậu nành giàu protein, ỉsoỉlavones vitamin B, cố thể thức uống thay cho người dị ứng với sữa bò > Tofu: trông miếng phô mai, tạo thành bỗỉ tụ sữã đậu nành chất làm đông Tofu cố ba dạng: dạng rắn giàu protein, chất béo calcium, dùng để nấu, nướng, chiên; dạng mềm dạng mịn dũng để trộn làm thức ăn, Nhật, người ta dừng dạng mềm mịn để làm nước xốt đậu nành > Yoghurt: sản phẩm lên men sữa đậu nành vi khuẩn, chủ yếu Lactobacillus bulgaricus Streptococus thermophilus > Tempeh: dạng bánh tạo thành nấu đậu trộn với vi khuẩn, lão hốã (ageing) hay hai ngày Tempeh giàu protein khoáng chất, isoflavones (100 g tempeh có 53 mg isoflavones) > Mỉso: sản phẩm kết hợp đậu nành vđi muối, mốc sau ủ thùng gỗ - năm Hình 1.3: Tofu Hình 1.4: Tempeh Shoyu: chất lỏng màu nâu sậm, làm từ đậu nành qua trình lên men Hình 1.2: Sữa đậu nành > > Thiết kếphân xưởng sản xuất đậu hủ Trang TỔNG QUAN CHƯƠNG 1.2 GVHD: ThS Lại Quốc Đạt Tổng quan sản phẩm đậu hủ: 1.2.1 Lịch sử đậu hủ: • Theo lịch sử Trung Hoa, đậu hủ ưa chuộng nước phương Đông ngày đậu hủ lần sử dụng Trung Hoa cách 2000 năm Dấu tích cổ xưa cho thấy đời đậu hủ đất nước hình vẽ khắc chạm đá Nó mô tả cảnh nhà bếp chứng tỏ sữa đậu nành đậu hủ tạo Trung Hoa thời kì 25-220 sau công nguyên Tài liệu viết xưa đậu hủ xuất Trung Hoa vào năm 1500 sau công nguyên thơ "Ode to Tofu" Su Ping • Theo lịch sử Nhật Bản, phật sĩ Kento tới Trung Hoa để học phật giáo mang đậu hủ Nhật kỷ nguyên Nara (710-794) Đậu hủ sử dụng ăn chay dành cho phật sĩ để cung cấp protein Đậu hủ dùng làm vật thờ cúng Yào năm 1489, từ đậu hủ ghi chép lần tiếng Nhật Đậu hủ trỏ nên phổ biến tầng lớp quí tộc samurai Trong suốt kỷ nguyên Edo (1630- 1867), đậu hủ bắt đầu thịnh hành quần chúng Quyển sách nấu ăn "Tofu Hyakuchin" xuất vào năm 1782 đắt khách • Theo lịch sử phương Tây, vào năm 1603, từ điển Tây Ban Nha "Vocabulario da lingoa de Iapam" tài liệu Châu Âu có nhắc tới từ "đâu hủ" Domingo Fernandez de Navarrete miêu tả sách "A Collection of Voyages and Travles" ông ta cách làm đậu hủ Tài liệu tiếng Anh đậu hủ vào năm 1704 sách Navarrete • Đậu hủ lần sản xuất (không có tính công nghiệp) Pháp Paillieux năm 1880 Hirata & Co bắt đầu làm đậu hủ San Francisco năm 1895 Người phương Tây sản xuất đậu hủ qui mô công nghiệp T.A Van Gundy năm 1929 ông điều hành công ty La Sierra Industries California 1.2.2 Đậu hủ gì? Theo tài liệu 2000 năm ỏ Châu Á, đậu hủ biết tđi nguồn dinh dưỡng lớn hay thực phẩm đa chức Nó biết tđi khối đông đậu nành, giống phô mai mềm cách đông tụ sữa đậu nành với tác nhân đông tụ Đậu hủ thực phẩm có vị nhạt nên dễ dàng hấp phụ mùi thành phần khác Đậu hủ bán thành miếng ngâm nước hộp chứa vô trùng Đậu hủ tươi thường bao gói nước, bảo quản lạnh giữ nước cho tđi sử dụng Nếu thay nước ngày kéo dài thời gian sử dụng khoảng tuần Đậu hủ làm lạnh đông sử dụng tới tháng Lạnh đông đậu hủ làm thay đổi cấu trúc nhiên làm đậu hủ dai 1.2.3 Lợi ích đậu hủ: • Giàu chất dinh dưỡng đậu hủ giàu giàu protein chất lượng cao vitamin nhóm B Do đó, thực phẩm thay cho thịt nhiều ăn chay Khác với sữa đậu nành, đậu hủ chứa nhiều calcium Nguồn calcium tác nhân đông tụ mang lại Thiết kếphân xưởng sản xuất đậu hủ Trang 10 TỔNG QUAN GVHD: ThS Lại Quốc Đạt CHƯƠNG 1- Theo Ban khoa học kỹ thuật công ty thực phẩm, Hải Phòng (9 TCVN1074) a Chỉ tiêu hoẩ hoc: Bảng 1.11: Các tiêu hóa học đậu hủ theo TCVN10-74 Tên tiêu Yêu cầu Hàm lượng nước [...]... Nghiền đậu nành sau ngâm với nước thu được sữa đậu nành thô 3 Loc: Lọc sữa đậu nành thô để thu được sữa đậu nành có nồng độ chất khô 9% 4 Gia nhỉẽt: Gia nhiệt sữa đậu nành lên 98°c trong 5 phút 5 Cố đăc chân không: Cô đặc sữa ỏ áp suất chân chất khô lên 12.5% theo khối không 100 torr để tăng hàm lượng lượng 6 Làm nguôi: Làm nguội sữa đậu nành sau cô đặc xuống 70°c Thiết kếphân xưởng sản xuất đậu hủ... đồ: 1 Ngâm: Đậu nành được ngâm trong nước ỏ nhiệt độ 20 - 21°c trong 9 giờ để khối lượng đậu nành ướt tăng 2.2 lần 2 Nghiền; Thiết kếphân xưởng sản xuất đậu hủ Trang 35 TỔNG QUAN GVHD: ThS Lại Quốc Đạt Đậu nành sau ngâm được tháo nước và đem nghiền với nước có lưu lượng 2.51/phút tương ứng với tỷ lệ nước : đậu là 6:1 để trích ly chất khô trong đậu và đưa hàm lượng chất khô của sữa đậu nành thô lên... kếphân xưởng sản xuất đậu hủ Trang 18 TỔNG QUAN CHƯƠNG 1 GVHD: ThS Lại Quốc Đạt ■8