Nghiên cứu sản xuất bò viên có bổ sung thịt cá tra (bản tóm tắt)

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT BÒ VIÊN BỔ SUNG THỊT CÁ TRA GVHD: TS... TÓM TẮT Nghiên cứu tạo ra sản phẩm bò viên có bổ sung thịt cá tra có chất lư

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT

BÒ VIÊN BỔ SUNG THỊT CÁ TRA

GVHD: TS NGUYỄN VĂN NGUYỆN SVTH: NGUYỄN HỒNG GIANG MSSV: 11116019

Tp Hồ Chí Minh, tháng 7/2015

S K L 0 0 3 8 6 8

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Hồng Giang MSSV: 11116019 Ngành: Công nghệ thực phẩm

1 Tên đồ án: Nghiên cứu sản xuất bò viên có bổ sung thịt cá tra

6 Họ tên người hướng dẫn: TS Nguyễn Văn Nguyện

Nội dung và yêu cầu đồ án tốt nghiệp đã được thông qua bởi

Trưởng Bộ môn Công nghệ Thực phẩm

Tp.HCM, ngày 16 tháng 7 năm 2015

Trưởng Bộ môn Người hướng dẫn

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt thời gian thực hiện đề tài tốt nghiệp của mình, tôi đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của quý thầy cô và bạn bè Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến:

- Ban giam hiệu Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh

- Các cô chú, anh chị nhân viên tại Viện nghiên cứu nuôi trồng thuỷ sản 2

- Công ty cổ phần đầu tư phát triển thương mại và dịch vụ Đỉnh Phong – nơi cung cấp thiết bị và nguyên liệu thịt bò

- Quý thầy cô khoa Công nghệ hoá học và thực phẩm - Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh

Đã tạo điều kiện tốt nhất về cơ sở vật chất, trang thiết bị, dụng cụ, tài liệu nghiên cứu,…

để tôi có thể hoàn thành tốt đề tài tốt nghiệp đúng thời hạn

Đặc biệt tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến:

TS Nguyễn Văn Nguyện – Giáo viên hướng dẫn đồ án, đã nhiệt tình giúp đỡ, hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài

Mặc dù đã có nhiều cố gắng trong suốt quá trình thực hiện đồ án nhưng không tránh khỏi những sai sót vì vậy tôi mong nhận được nhiều đóng góp quý báu của quý thầy cô và bạn bè để có thể hoàn thiện hơn đề tài của mình

Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn!

TP.HCM, ngày 15 tháng 7 năm 2015

Sinh viên thực hiện Nguyễn Hồng Giang

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan toàn bộ nội dung được trình bày trong khóa luận tốt nghiệp là của riêng tôi Tôi xin cam đoan các nội dung được tham khảo trong khóa luận tốt nghiệp đã được trích dẫn chính xác và đầy đủ theo qui định

Ngày 15 tháng 7 năm 2015

Ký tên Nguyễn Hồng Giang

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN iii

LỜI CAM ĐOAN iv

DANH SÁCH BẢNG BIỂU vi

DANH SÁCH HÌNH VẼ vii

TÓM TẮT viii

MỞ ĐẦU ix

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1

1.1 Tổng quan về sản phẩm bò viên 1

1.2 Các nghiên cứu về sản phẩm bò viên 4

1.3 Tổng quan về nguyên liệu thịt bò 6

1.4 Tổng quan về nguyên liệu cá tra 16

1.5 Tổng quan về nguyên liệu phụ gia 23

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29

2.1 Nguyên liệu 29

2.2 Dụng cụ 29

2.3 Phương pháp nghiên cứu 29

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 35

3.1 Kết quả khảo sát các thông số của nguyên liệu tươi 35

3.2 Ảnh hưởng của muối và cá đến hiệu suất hấp (cooking yield) 36

3.3 Độ gập (Folding test) 38

3.4 Ảnh hưởng của STPP và muối đến cấu trúc của sản phẩm 39

3.5 Tối ưu hóa chế độ công nghệ 42

3.6 Khảo sát thực nghiệm thông số tối ưu 43

3.7 Đề xuất quy trình sản xuất bò viên có bổ sung thịt cá tra 44

3.8 Tính toán sơ bộ giá thành sản phẩm 47

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN 48

TÀI LIỆU THAM KHẢO 49

PHỤ LỤC 52

DANH SÁCH BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Phân loại thịt bò 7

Bảng 1.2: Thành phần dinh dưỡng trong 100g thịt bò (Williams 2007) 9

Bảng 1.3: Thành phần khối lượng của cá tra (Hương & Thu 2013) 17

Bảng 1.4: Thành phần khối của một số loài cá(Hương & Thu 2013) 17

Bảng 1.5: Thành phần dinh dưỡng trong 100g thịt cá tra 18

Bảng 1.6: Thành phần dinh dưỡng của một số loài cá 19

Bảng 2.1: Tỷ lệ nguyên liệu sử dụng cố định trong nghiên cứu 31

Bảng 2.2: Bảng mã hóa các yếu tố 32

Bảng 2.3: Bố trí thí nghiệm theo Box-Behnken 32

Bảng 2.4: Quy định hạng trong phương pháp xác định độ uốn lát cắt 34

Bảng 2.5: Phương pháp đo cã chỉ tiêu hoá lý và hoá học 34

Bảng 3.1: Các chỉ tiêu của nguyên liệu tươi 35

Bảng 3.2: Điểm đánh giá của độ gập 38

Bảng 3.3: Mô hình quy hoạch thực nghiệm 42

Bảng 3.4: Nghiệm của bài toán tối ưu 43

Bảng 3.5: Các chỉ tiêu đánh giá bò viên từ thông số tối ưu cho 100g sản phẩm 43

Bảng 3.6: Điểm trung bình cảm quan của người tiêu dùng 44

Bảng 3.7: Tỷ lệ thành phần của bò viên có bổ sung thịt cá tra 45

Bảng 3.8: Sơ bộ tính toán giá thành sản phẩm 47

DANH SÁCH HÌNH VẼ

Hình 1.1: Một số sản phẩm bò viên trên thị trường 1

Hình 1.2: Quy trình sản xuất bò viên 2

Hình 1.3: Máy xay thịt (mỡ) 3

Hình 1.4: Máy xay 1 lớp(a) và 2 lớp (b) 3

Hình 1.5: Tủ hấp và cấu tạo của tủ hấp 4

Hình 1.8: Cá tra 17

Hình 1.9: Công thức hoá học của STPP 23

Hình 1.10: Tinh thể muối 25

Hình 1.11: Tinh thể đường 25

Hình 1.12: Tinh thể bột ngọt 26

Hình 1.13: Củ hành tím 27

Hình 1.14: Tỏi 27

Hình 1.15: Hồ tiêu 28

Hình 2.1: Sơ đồ quy trình sản xuất bò viên 30

Hình 2.2: Sơ đồ mô tả đối tượng công nghệ của quá trình sản xuất bò viên 32

Hình 3.1: Nguyên liệu thịt cá tra tươi 35

Hình 3.2: Nguyên liệu thịt bò tươi 35

Hình 3.3: Ảnh hưởng của muối và cá đến hiệu suất hấp 36

Hình 3.4: Ảnh hưởng của muối và STPP đến hiệu suất hấp 36

Hình 3.5: Ảnh hưởng của cá và STPP đến hiệu suất hấp 37

Hình 3.7: Ảnh hưởng của STPP và muối đến độ liên kết của sản phẩm 39

Hình 3.8: Ảnh hưởng của STPP và cá, muối và cá đến độ liên kết 39

Hình 3.9:Ảnh hưởng của STPP và muối đến độ dai của sản phẩm 40

Hình 3.10:Ảnh hưởng của muối và cá, STPP và cá đến độ dai của sản phẩm 40

Hình 3.11: Ảnh hưởng của STPP và muối đến độ cứng của sản phẩm 40

Hình 3.12: Ảnh hưởng của STPP và cá, muối và cá đến độ cứng của sản phẩm 41

Hình 3.13: Quy trình công nghệ sản xuất bò viên có bổ sung thịt cá tra 46

TÓM TẮT

Nghiên cứu tạo ra sản phẩm bò viên có bổ sung thịt cá tra có chất lượng tốt nhất về cấu trúc Ứng dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm để tối ưu hoá hiệu suất hấp, độ dai, độ liên kết và độ cứng Đồng thời, thông qua phương pháp này có thể thấy được sự ảnh hưởng của các yếu tố sodium tripolyphosphate (STPP), muối và cá đến chất lượng của bò viên Kết quả cho thấy STPP và muối có ảnh hưởng mạnh đến cấu trúc sản phẩm Bên cạnh đó, bò viên cho chất lượng tốt nhất có các thông số tối ưu như sau: 0,5% STPP; 1,3% muối, 38%

cá Chất lượng của bò viên đạt được là protein 18,07%; lipid 3,77%; carbohydrate 5,07%; tro 2,47%; độ dai 191,03Nmm, độ cứng 42N; độ liên kết 0,64

MỞ ĐẦU

Thịt bò là một trong những loại thịt khá giàu chất dinh dưỡng đặc biệt hàm lượng sắt trong thịt bò khá cao (1,8mg) Ngoài ra thịt bò còn giàu các loại vitamin nhóm B và các loại khoáng khác như Mg (25mg), kẽm (4,6mg), canxi (4,5mg)… Trong khi đó, cá tra là loại cá phổ biến ở nước ta, được nhiều người tiêu dùng ưa thích cả trong và ngoài nước Loại cá này được nuôi trồng với diện tích khá lớn, đặc biệt là vùng đồng bằng sông Cửu Long Thịt cá tra cũng giàu chất dinh dưỡng, trong đó protein chiếm khoảng 17,8% cao hơn so với một số loài cá khác như cá chép, cá tuyết…(Hương & Thu 2013) Hàm lượng béo của cá tra ít hơn trong thịt nhưng lại dễ tiêu hóa hơn

Ngày nay, thịt bò và cá tra được dùng làm nguyên liệu phổ biến để sản xuất thành các loại thực phẩm đóng hộp hay đồ nguội khác nhau như xúc xích, chả, giò lụa… Trong đó, bò viên, cá viên là hai sản phẩm khá được ưa chuộng, và là món ăn vặc yêu thích của nhiều người Vì vậy chúng tôi muốn kết hợp hai nguyên liệu này để tạo ra một sản phẩm mới có giá trị dinh dưỡng hơn mà giá thành lại thấp Chính vì lý do đó, chúng tôi tiến hành thực

hiện đề tài “Nghiên cứu sản xuất bò viên có bổ sung thịt cá tra”

 Mục tiêu của đề tài

- Tạo ra được sản phẩm bò viên có bổ sung thịt cá tra đạt được chất lượng tốt nhất về cấu trúc cũng như thành phần dinh dưỡng và giá thành hợp lý

 Nội dung đề tài

- Đặc điểm chất lượng nguyên liệu: thịt bò, cá tra cùng các phụ gia sử dụng sản xuất

bò viên

- Khảo sát các yểu tố ảnh hưởng đến cấu trúc của bò viên

- Tối ưu hóa quy trình công nghệ và xây quy trình công nghệ

- Đánh giá chất lượng sản phẩm

 Đối tượng nghiên cứu

- Bò viên có thêm cá tra

- Các phụ gia: STPP, muối, cá

 Pham vi giới hạn của đề tài

- Tiến hành nghiên cứu trong quy mô phòng thí nghiệm có máy móc, thiết bị, cơ sở vật chất sẵn có

- Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất trên đối tượng là thịt bò và thịt cá tra

- Nghiên cứu ảnh hưởng của STPP, muối, cá đến cấu trúc của bò viên

- Sử dụng mô hình Box – Behnken và phần mềm Expert Design để giải bài toán tối ưu

và đưa ra thông số cho quá trình sản xuất sản phẩm

- Tạo ra sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, giá thành thấp

- Mở ra thị trường mới, góp phần giải quyết vấn đề tiêu thụ cá tra cũng như cải thiện đời sống của người dân

có khá nhiều thương hiệu bò viên nổi tiếng như Tân Việt Sin, Vissan, Cầu Tre… mỗi thương hiệu có vị bò viên đặc trưng riêng

Hình 1.1: Một số sản phẩm bò viên trên thị trường

Hiện nay có nhiều quy trình sản xuất bò viên, nhưng nhìn chung bò viên có thể được sản xuất theo quy trình tổng quát như Hình 1.2

Hình 1.2: Quy trình sản xuất bò viên

 Các phụ gia sử dụng sản xuất bò viên:

- Phụ gia tạo giòn dai: superbind K70, meat phosphate (hỗn hợp của di, tri phosphate), S100A, sodium tripolyphosphate… chúng có tác dụng:

+ Tăng khả năng tạo nhũ cho sản phẩm

+ Ngăn cản sự tách lớp của protein - nước - mỡ

+ Giảm sự hao hụt trọng lượng sản phẩm

+ Khả năng giữ nước cao

+ Khả năng liên kết potein rất cao

+ Đồng nhất khối nhũ tương thịt-mỡ

- Phụ gia bao quản: HA_Q1 , HA_Q3, sodium benzoat, ANTI PRO1 Các phụ gia này

có tác dụng kéo dài thời gian bảo quản cho sản phẩm, giữ màu giúp sản phẩm giữ

Xử lý Thịt bò

Phụ gia

Xay nhuyễn

Hấp/Nấu Tạo viên

Sản phẩm

Mỡ

Làm nguội

Bao gói Xay nhuyễn

màu bền đẹp, ngăn chặn quá trình oxi hóa, không bị nhớt, nấm mốc, ổn định pH…

sử dụng cho giò chả, chả cá, chả bò, bún, mì, phở, nước mắm…

- Phụ gia tạo liên kết (chất độn): bột bắp, bột năng, bột bắp biến tính, bột năng biến tính… tăng tính liên kết của thịt và các thành phần khác, đồng thời làm giảm giá thành của sản phẩm

 Các thiết bị sản xuất bò viên

- Máy xay thịt (mỡ): dùng để xay thịt đông/ thịt tươi trước khi đưa vào làm giò chả

Hình 1.3: Máy xay thịt (mỡ)

- Máy quết (máy xay giò chả): gồm 2 loại là máy xay một lớp và hai lớp

Hình 1.4: Máy xay 1 lớp(a) và 2 lớp (b)

- Máy hấp: thiết bị được dùng để hấp giò chả, thay thế cho các nồi hấp dùng than cùi truyền thống

Hình 1.5: Tủ hấp và cấu tạo của tủ hấp

1.2 Các nghiên cứu về sản phẩm bò viên

Bò viên là một sản phẩm phổ biến trên thị trường hiện nay, tuy nhiên trong nước rất ít nghiên cứu về sản phẩm này Mặc khác, ngoài nước lại có rất nhiều nghiên cứu về chúng Các nghiên cứu chủ yếu tập trung vào việc sử dụng các loại phụ gia với nồng độ khác nhau

để cải thiện chất lượng của bò viên

Ngày nay, để thay thế hàn the người ta sử dụng sodium tripolyphosphat (STPP) nhằm tạo độ dai giòn cho sản phẩm Hàm lượng phosphate càng tăng thì độ dai, độ giòn khả năng giữ nước của sản phẩm càng tăng (Hsu & Yu 1999) Muối cũng là một trong những yếu tố làm tăng độ cứng và hiệu suất hấp của bò viên Hàm lượng muối càng cao thì độ cứng của sản phẩm càng tăng (Hsu & Sun 2006) Điểm cấu trúc cao nhất đạt được khi thêm 2,4% muối và 0,5% phosphate (Hsu & Yu 1999) Nhưng khi thêm càng nhiều nước thì lại làm giảm độ cứng của bò viên (Hsu & Yu 1999) Theo báo cáo của Hsu và các cộng sự (1999) lượng nước thêm vào ít hơn 22% thì chất lượng bò viên có thể chấp nhận được

Ngoài ra chất tạo liên kết trong bò viên cũng rất quan trọng Thông thường người ta sử dụng bột năng hay bột bắp hoặc các loại bột biến tính… Trong 5 loại bột: bột sắn (bột năng), bột bắp, bột mì, bột cao lương, bột khoai tây thì bột sắn cho chất lượng bò viên tốt nhất (Ikhlas et al 2011) Khi thêm 10-15% bột năng và nấu sôi ở 900C thì Bakso (bò viên truyền thống của Indonesia) cho chất lượng tốt nhất (Purnomo & Rahardiyan 2008) Bên cạnh đó, việc sử dụng nhiều bột năng sẽ làm tăng hiệu suất hấp Một số nghiên cứu đã thêm κ-carrageenans để tạo liên kết gel, tăng khả năng giữ nước cho sản phẩm Việc thêm κ-carrageenans chỉ được sử dụng đối với các sản phẩm gel ít béo (< 4%) (Trius & Sebranek 1994)(Mittal & Barbut 1993) Kết quả nghiên cứu cho thấy khi thêm κ-carrageenans ít hơn

2% có dấu hiệu ảnh hưởng đến hiệu suất hấp, độ cứng, độ liên kết, độ dai và độ đàn hồi của

bò viên (Hsu & Chung 2001)

Một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng bò viên đó là thịt bò Độ đàn hồi và độ cứng của bò viên làm từ thịt nóng cao hơn, nhưng không có sự khác biệt đối với bò viên làm từ thịt đông (Purnomo & Rahardiyan 2008) Trong khi đó bò viên làm từ thịt nóng có độ ẩm cao hơn và hàm lượng béo thấp hơn so với bò viên làm từ thịt đông (Purnomo & Rahardiyan 2008) Một số nghiên cứu cho thấy thời gian nấu có dấu hiện ảnh hưởng đến chất lượng của thịt bò Thời gian nấu càng lâu thì độ cứng và độ dai của thịt càng tăng (tính trong phạm vi nghiên cứu từ 5 – 10 phút), đồng thời sự hao hụt cũng tăng (Erdogdu

et al 2007)

Quá trình bảo quản cũng ảnh hưởng đến chất lượng của bò viên Nhiệt độ và thời gian bảo quản càng tăng thì hàm lượng tro, hàm lượng béo, pH càng giảm, sự hao hụt trong quá trình bảo quản lại tăng (Tanny et al 2013) Hàm lượng muối cũng có dấu hiệu ảnh hưởng đến chất lượng bò viên Hàm lượng muối càng cao thì pH và béo càng giảm (Tanny et al 2013) Thông thường bò viên được bao gói bằng bao bì PS hay hút chân không hoặc điều chỉnh khí Trong đó, phương pháp hút chân không hay điều chỉnh khí có thể kéo dài thời gian sử dụng của sản phẩm Tuy nhiên, phương pháp hút chân không sẽ làm gà tây viên tối màu hơn (Karpińska-Tymoszczyk 2014) Mặc khác, phương pháp điều chỉnh khí (65% N2, 35% CO2) có thể cải thiện bò viên trong quá trình bảo quản (Yilmaz & Demirci 2010) Bên cạnh đó cũng có khá nhiều nghiên cứu về cá viên, cả trong và ngoài nước Cá thường dùng làm cá viên (surimi) là loại cá có nhiều thịt, màu trắng như cá thát lát, cá basa,… Một nghiên cứu cho thấy rằng hàm lượng bột thêm vào cá viên càng cao (5-20%) thì độ chắc, độ dai, độ đàn hồi và khả năng giữ nước càng cao (Thuỷ 2010) Trong khi đó hàm lượng ẩm và nồng độ muối lại có dấu hiệu làm giảm độ chắc của surimi (Kok & Park 2006)

Để nâng cao chất lượng của cá viên, người ta thường sử thêm các phụ gia tạo liên kết như phosphate, sorbitol… Ảnh hưởng của phosphate đến chất lượng cá viên tương tự như ở bò viên Hiện nay, trong nước và thế giới hầu như chưa có sự kết hợp giữa bò viên với thịt cá hay các loại thịt khác trừ thịt heo Thịt bò và thịt cá khi hết hợp với nhau cũng không tạo các hợp chất có hại cho sức khỏe Mặc khác, khi kết hợp bò viên với thịt cá có thể bổ sung thêm một vài chất dinh dưỡng mà bò viên không có, chẳng hạn như các thành phần vitamin A, D,

E, các axít béo không no thiết yếu cho cơ thể như MUFA, PUFA và quan trọng hơn là Omega