Nghiên cứu chế biến Nayonaise

Trong số các nguyên liệu ngũ cốc thì đậu nành là một loại hạt có hàm lượng protein cao và có chứa nhiều chất có hoạt tính sinh học như isoflavone,… góp phần phòng ngừa những căn bệnh phổ

LỜI NÓI ĐẦU

Với tình hình xã hội hiện nay, nhu cầu sử dụng nguồn lương thực từ thực vật ngày càng nhiều Nguyên liệu thực vật được ưa chuộng vì có thể làm giảm nguy cơ mắc các bệnh về tim mạch, cao huyết áp, rối loạn chuyển hóa mỡ trong máu,… do những nguyên liệu này giảm được tối thiểu lượng cholesterol, trong khi đó cholesterol lại có nhiều trong các sản phẩm thực phẩm có nguồn gốc từ động vật,

do đó xu hướng chế biến các sản phẩm có nguồn gốc từ thực phẩm nhằm đa dạng hóa những sản phẩm trong đời sống hàng ngày là một nhu cầu thiết yếu

Trong số các nguyên liệu ngũ cốc thì đậu nành là một loại hạt có hàm lượng protein cao và có chứa nhiều chất có hoạt tính sinh học như isoflavone,… góp phần phòng ngừa những căn bệnh phổ biến hiện nay của người tiêu dùng Trước thực tế

đó ý tưởng chế biến nayonaise là một loại sốt dùng để ăn với bánh mì và chế biến những món ăn khác được hình thành Do đó đề tài “nghiên cứu chế biến nayonaise” được thực hiện dựa trên cơ sở đó

Người thực hiện

Nguyễn Hồng Khôi Nguyên

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 TỔNG QUAN VỀ CÂY ĐẬU NÀNH

1.1.1 Giới thiệu về cây đậu nành [4][2][1]

Đậu nành là loại cây họ đậu Fabaceae , có tên khoa học Glycine max, có hàm

lượng protein cao Đậu nành là cây thân thảo Thân cây mảnh, cao từ 0,8 m đến 0,9

m, có lông cành hướng lên phía trên Thân cây đa số mọc đứng, một số ít thuộc loại nửa đứng Lá mọc cách, có ba lá chét hình trái xoan, mũi lá gần nhọn không đều ở gốc Hoa có màu trắng hay tím xếp thành chùm ở nách cành Quả thõng, hình lưỡi liềm, gân bị ép, trên quả có nhiều lông mềm màu vàng, thắt lại giữa các hạt Trọng lượng 100 hạt biến động từ 5 đến 35 g

Đậu nành được trồng khá phổ biến, được sử dụng để chế biến thức ăn cho người và gia xúc Các sản phẩm thường gặp từ đậu nành là dầu đậu nành, đậu phụ, tương, nước tương, sữa đậu nành, protein từ đậu nành,…

Dựa vào sự đa dạng về hình thái của hạt, Fukuda (1933) và nhiều nhà khoa học

đã thống nhất rằng cây đậu nành có nguồn gốc từ vùng Mãn Châu (Trung Quốc) xuất phát từ một loại đậu nành dại, thân mảnh, dạng dây leo, có tên khoa học là

Glycile Soja Sieb và Zucc Từ Trung Quốc đậu nành được lan truyền dần ra khắp

thế giới Theo các nhà nghiên cứu Nhật Bản vào khoảng 200 năm trước công nguyên, đậu nành được đưa vào Triều Tiên và sau đó phát triển sang Nhật đến giữa thế kỷ 17 đậu nành được nhà thực vật học người Đức Engellbert Caempler đưa về Châu Âu và đến năm 1954 đậu nành mới được du nhập vào Hoa Kỳ Sau chiến tranh thế giới thứ hai, đậu nành phát triển mạnh ở Mỹ, Brazin và Canada Ở nước ta đậu nành có lịch sử phát triển lâu đời nhưng trải qua thời gian dài cây đậu nành vẫn chiếm một vị trí rất khiêm tốn trong nền sản xuất của nông nghiệp Việt Nam

Đậu nành được trồng lấy hạt, là loại cây thực phẩm quan trọng sau lúa mì, lúa

Châu Á Ở nước ta hiện nay có 6 vùng sản xuất đậu nành: vùng Đông Nam Bộ 26,2%, miền núi Bắc Bộ 24,7%, đồng bằng Sông Hồng 17,5%, đồng bằng Sông Cửu Long 12,4%, hai vùng còn lại trồng đậu nành với tỷ lệ thấp hơn là đồng bằng ven biển miền Trung và Tây Nguyên

1.1.2 Hình thái và cấu trúc hạt đậu nành [5]

Hạt đậu nành có nhiều hình dạng như: tròn, dẹp,…và màu sắc khác nhau như hạt màu vàng, đỏ, xanh lục, nâu đen,….Trong đó đậu nành có màu vàng là loại tốt nhất nên được trồng và sử dụng nhiều nhất

Hạt đậu nành có 3 bộ phận: vỏ hạt, phôi, tử diệp

Đậu nành là một loại hạt giàu protein, glucid, lipid, muối khoáng và vitamin Do

đó trong công nghiệp thực phẩm, đậu nành được xem là một nguyên liệu quan trọng

Bảng 1.1 Thành phần trung bình của các chất trong hạt đậu nành [10][11]

1.1.3.1 Protein [6][8]

Thành phần protein của hạt đậu nành chiếm tỷ lệ khá cao (40%) Hai thành phần acid amin chính trong đậu nành là methionine và tryptophan Ngoài ra, các acid amin khác cũng chiếm tỷ lệ khá cao Trong thành phần protein đậu nành, globulin chiếm 85 – 95%, bên cạnh đó còn có một lượng nhỏ albumin, prolamin và glutelin Protein của đậu nành tốt nhất so với các protein có nguồn gốc thực vật khác Hàm lượng protein trong hạt đậu nành cao hơn hàm lượng protein có trong thịt động vật và cao gấp 2 lần so với các loại đậu đỗ khác, đậu nành dễ tiêu hóa hơn thịt và không có các thành phần tạo cholesterol rất tốt cho cơ thể Vì vậy protein đậu nành có giá trị dinh dưỡng cao do có hàm lượng lớn và chứa đầy đủ các axit amin cần thiết cho cơ thể Ngoài ra, trong hạt đậu nành có chứa lecithin, tác dụng giúp cho cơ thể trẻ lâu, tăng trí nhớ, tái tạo các mô, giảm loãng xương và tăng sức đề kháng cho cơ thể

Chất đường 7 Chất bột 5,6 Các hợp chất khác 7,1

Bảng 1.2 Thành phần các acid amin trong protein đậu nành [6]

Threonine 4,3 Tryptophan 1,3 Valine 5,4 Histidine 2,6

(%)

Tinh bột 1,5 Cellulose 4,0 Hemicellulose 15,4 Stachiose 3,8

Trong hạt đậu nành hàm lượng dầu chiếm 20% khối lượng hạt Hàm lượng acid béo không no có giá trị dinh dưỡng cao chiếm 60 – 70 % lượng acid béo của hạt, hàm lượng acid oleic và acid linoleic khoảng 11,255g/100g đậu

1.1.3.4 Chất khoáng và vitamin [5]

Thành phần chất khoáng chiếm khoảng 5% phần trăm trọng lượng khô của hạt đậu nành Trong đó đáng chú ý nhất là canxi, photpho, mangan, kẽm và sắt Trong thành phần đậu nành cũng có nhiều loại vitamin như B1, B2, viatmin E,…

Bảng 1.4 Thành phần chất khoáng trong đậu nành [5]

Bảng 1.5 Thành phần vitamin trong đậu nành [6]

Thành phần

Hàm lượng (mg/kg) Thành

phần

Hàm lượng (mg/kg)

Thiamine 11,0 – 11,7 Inoxiton 1,9 Riboflavine 3,4 – 3,6 Axit folic 2300 Niacin 21,4 – 23,0 Vitamin A 0,18 – 2,43 Pridoxin 7,1 – 12,0 Vitamin E 1,4

Pantothenic acid

1.1.4 Thành phần thảo dược trong đậu nành:

Những thành phần thảo dược trong đậu nành gồm có: protease inhibitor, phytate, phytosterol, phenolic acid, lecithin, omega 3 fatty acid, và isoflavone (phytoestrogen)

1.1.4.1 Chất ức chế trypsin (Trypsin inhibitor) [10]

Các chất ức chế trypsin trong đậu nành gồm 2 loại:

+ Kunitz trypsin inhibitor: có khả năng ức chế trypsin

+ Bowman-Birk (BB) inhibitor: có khả năng ức chế trypsin và chymotrypsin

Các chất ức chế trypsin dễ dàng được phá huỷ khi xử lý nhiệt vì vậy cần phải gia nhiệt đậu nành trước khi sử dụng nhằm duy trì các chất dinh dưỡng của protein đậu nành Các nghiên cứu y học chứng minh rằng Bowman-Birk (BB) inhibitor có khả năng chống lại các tác nhân gây ung thư

1.1.4.2 Phytate [10]

Phytate là một hợp chất gồm có chất khoáng phosphorus và inositol, là muối canxi, magie, kali với inositol hexaphosphoric acid Hàm lượng phytate dao động trong khoảng 1,0 - 1,5%, nó có khả năng ngăn cản tiến trình gây nên bệnh ung thư kết tràng và ung thư vú Ngoài ra nó còn có khả năng loại bỏ những chất dễ làm ung thư và phục hồi những tế bào đã bị hư hại Phytate làm giảm sự hấp thu khoáng sắt,

nó có hoạt tính giống như chất antioxydant

ngừa được các bệnh về tim, ngoài ra nó cũng có thể làm giảm thiểu sự phát triển các bướu ung thư kết tràng và chống lại ung thư da

1.1.4.6 Omega-3 fatty acid

Các acid béo thuộc nhóm omega-3 có vai trò quan trọng trong quá trình phát triển của trí não, nó tham gia vào hoạt động của các cơ quan trong cơ thể, tham gia vào sự phát triển của mô và tế bào, tham gia vào quá trình trao đổi chất béo, làm giảm lượng lipoprotein LDL có hại và tăng lượng lipoprotein HDL có lợi cho cơ thể

Theo nhiều tài liệu nghiên cứu, Genistein có những lợi ích dưới đây:

+ Cân bằng hàm lượng estrogen cần thiết trong cơ thể

+ Ngăn ngừa sự phát triển các tế bào ung thư

+ Genistein cũng có khả năng ngăn ngừa các bệnh nhồi máu cơ tim, tai biến mạch máu não và sự phát triển tiến trình xơ cứng mạch máu Genistein là một thảo dược có khả năng chống lại bệnh sưng khớp xương và các chứng bệnh liên hệ đến tình trạng đau nhức ở các khớp

Ngoài Genistein ra một chất khác của Isoflavone đậu nành là chất Daidzein cũng có những lợi ích như Genistein:

+ Có khả năng ngăn ngừa sự hao mòn xương và sự phát triển chứng bệnh xốp xương

+ Khả năng chống oxi hóa và chống ung thư

+ Biến đổi các tế bào ung thư máu và chuyển hoán chúng về trạng thái bình thường

1.2.1 Nayonaise truyền thống (Original Vegenaise)

Nayonaise truyền thống có thành phần chính là dầu hạt cải, syrup, giấm, nước, protein đậu nành, muối, nước chanh, mustard

1.2.2 Nayonaise được chế biến từ dầu hạt nho (Grapeseed Oil Vegenaise)

Loại nayonaise này có thành phần chủ yếu là dầu hạt nho, giấm, syrup, nước, protein đậu nành, muối, nước chanh, bột mustard

1.2.3 Nayonaise hữu cơ (Organic Vegenaise)

Dầu đậu nành tinh luyện, giấm, syrup, nước, protein đậu nành tinh khiết, muối, nước chanh, bột mustard nguyên chất

1.2.4 Nayonaise giàu acid béo omega-3 (High omega-3 Vegenaise)

Dầu hạt cải chế biến bằng phương pháp ép, giấm, syrup, nước, protein đậu nành, muối, nước chanh, bột mustard

1.2.5 Nayonaise giảm hàm lượng chất béo (Reduced Fat Vegenaise):

Dầu olive, dầu lanh, tinh bột sắn, giấm, muối, syrup, nước chanh, bột mustard, Gum Arabic, Guar Gum, Xanthan Gum

CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN

Chỉ tiêu chất lượng trên bao bì sản phẩm: độ ẩm ≤ 14% Dư lượng thuốc bảo vệ thực vật và phân hóa học theo QĐ 46/2007/QĐ-BYT

khuẩn thuộc họ Xanthomonas, thường là Xanthomonas campestris Điều kiện cho

môi trường lên men là có chứa các chất dinh dưỡng khác nhau, nhiệt độ lên men

28oC, pH môi trường bằng 7 và sục khí thích hợp Một yếu tố quan trọng của quá trình sản xuất Xanthan gum là tính ổn định của chủng men Ngoài ra khâu thu hồi sản phẩm cũng có ý nghĩa kinh tế quan trọng vì 50% tổng chi phí sản xuất thuộc về

khâu này Xanthan gum là một polymer sinh học có phân tử lượng rất lớn từ 2.106 – 20.106 phân tử gồm mạch chính là β - (1-4) - D - glucopyranose Các nhánh là trisaccharide tạo nên bởi glucose, mannose và acid glucuronic Phân tử được thế một phần bằng gốc acetyl và pyruvate Cấu trúc bậc III này của xanthan gum được công nhận là có dạng xoắn ốc Phân tử lượng cao và cấu trúc bậc III của xanthan gum tạo cho đường đa này có độ hòa tan tương đối cao trong nước và dung dịch có

độ nhớt rất cao Hơn nữa độ nhớt biểu kiến của dung dịch còn ổn định trong một khoảng rộng điều kiện như: nhiệt độ, pH Đây là lý do chủ yếu khiến cho xanthan gum có nhiều ứng dụng đa dạng trong các ngành công nghiệp khác nhau Ứng dụng thương mại chủ yếu là trong thực phẩm, làm tác nhân tạo huyền phù, độ sệt và ổn định của sản phẩm Trong công nghiệp khai thác dầu khí, xanthan gum được sử dụng nhiều để tăng độ nhớt của dung dịch khoan Trong công nghiệp hóa nông và

mỹ phẩm, nó được dùng là tác nhân huyền phù cho các hoạt chất khác nhau

Công thức cấu tạo của xanthan gum:

Hình 2.1: Công thức cấu tạo của xanthan gum

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.2.1 Sơ đồ nghiên cứu 2.2.1.1 Quy trình sản xuất nayonaise dự kiến

2.2.1.2 Thuyết minh quy trình:

a Ngâm [5]

- Mục đích của quá trình ngâm:

Trong quá trình ngâm, hạt đậu hút nước và trương lên Khi đó các phân tử nước

có tính lưỡng cực sẽ tác động vào các liên kết của các phân tử protein, lipid, glucid

và cellulose Quá trình này xảy ra qua 2 giai đoạn:

Phối trộn

Gia vị &

phụ gia

Nayonaise

+ Trong giai đoạn đầu xảy ra hiện tượng solvate hóa, ở giai đoạn này liên kết giữa các phân tử trong hạt đậu chưa bị phá vỡ còn ở trạng thái keo đông

+ Trong giai đoạn hai các phân tử nước tiếp tục tác động và làm phá vỡ các liên kết trong hạt đậu, chuyển liên kết giữa các phân tử sang trạng thái dịch thể keo linh động nằm trong các tế bào hạt đậu

+ Lượng nước: nếu lượng nước quá nhiều các thành phần chất khô trong hạt dễ hòa tan, gây tổn thất chất khô, đồng thời gây lãng phí nước Nếu lượng nước dùng quá ít thì sẽ làm cho hạt đậu trương nở không đều làm giảm hiệu suất thu hồi protein

+ Nhiệt độ nước ngâm: nếu nhiệt độ cao thì tốc độ trương nở của hạt đậu nhanh nhưng khả năng trương nở thấp các thành phần trong hạt đậu chỉ ở trạng thái keo khó hòa tan Nếu nhiệt độ thấp thì thời gian ngâm dài

b Đãi vỏ:

- Mục đích: tách vỏ ra khỏi nhân hạt Do trong hạt có chứa chất chát và một số glycoside có tính độc như solanin có mặt nhiều trong lớp vỏ đậu nành nên lớp vỏ cần được tách khỏi nhân để đảm bảo mùi vị thơm ngon của dịch sữa

- Yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đãi vỏ:

+ Nhiệt độ nước ngâm: nhiệt độ nước ngâm cao vừa phải thì thời gian ngâm sẽ giảm đi do ở nhiệt độ cao, các phân tử nước có chuyển động nhiệt nhiều hơn nên nước dễ dàng xâm nhập qua lớp vỏ hạt, đồng thời nhiệt độ cao làm cho vỏ và nhân hạt giãn nở thể tích nhiều hơn

c Xay [5]

- Mục đích: dùng lực cơ học để phá vỡ tế bào nhằm giải phóng protein, lipid và glucid,…nhờ có nước hòa tan các chất này và chuyển chúng sang dạng huyền phù

- Yếu tố có ảnh hưởng:

+ Nếu lượng nước quá ít xảy ra hiện tượng hòa tan kém và tạo ra ma sát mạnh gây hiện tượng tăng nhiệt Nhiệt tăng làm protein biến tính, do đó khả năng hòa tan protein cũng kém đi, làm giảm hiệu suất thu hồi dung dịch, tăng lượng bã thải

+ Nếu quá nhiều nước thì sẽ làm tăng lượng hòa tan các chất nhưng sau này phải gia nhiệt với một lượng nước lớn gây tổn hao nguyên liệu và thiết bị chứa

d Lọc

- Mục đích của quá trình lọc:

Mục đích của quá trình lọc là thu được dịch đậu gồm có protein hòa tan, glucid, lipid và loại bỏ các tạp chất khác không hòa tan như cellulose, protopectin,…

- Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lọc:

+ Quá trình xay: nếu đậu được xay quá mịn thì sau khi lọc xong, trong dịch lọc còn có các tạp chất cặn là cellulose được xay nhỏ

+ Lượng nước dùng để lọc: nếu lượng nước quá ít, tách không hết các thành

hòa tan mong muốn có thể hòa tan hết vào nước, nhưng nồng độ các chất hòa tan trong dịch sữa quá thấp sẽ làm giảm chất lượng của sản phẩm sau này

e Đun sôi

- Mục đích: gia nhiệt nhằm mục đích phá hủy enzyme kháng tripxin và độc tố aflatoxin, diệt vi sinh vật, khử mùi tanh của đậu nành, phá vỡ lớp solvat (lớp nước bao quanh) tạo điều kiện cho các phần tử sữa gần lại nhau hơn và dễ keo tụ hơn

- Yếu tố ảnh hưởng:

+ Nhiệt độ: nếu nhiệt độ đun sôi quá cao sẽ gây cháy khét dịch sữa Nếu nhiệt

độ thấp thì không đủ nhiệt để diệt enzyme, vi sinh vật, khử mùi tanh của dung dịch sữa

+Thời gian: nếu đun ở thời gian dài thì bốc hơi gây tổn hao dung dịch sữa, tốn nhiên liệu Nếu thời gian ngắn thì không đủ nhiệt để diệt enzyme, vi sinh vật, khử mùi tanh của dung dịch sữa

h Phối trộn

Hỗn hợp nhũ tương sữa và dầu đậu nành được hòa tan các loại gia vị và phụ gia

- Mục đích thí nghiệm:

Mục đích của thí nghiệm này là xác định thời gian ngừng quá trình ngâm đậu nành, nếu thời gian ngâm quá ngắn, đậu chưa thể bóc vỏ, nếu thời gian ngâm quá dài, tổn thất chất dinh dưỡng hòa tan có trong đậu

- Yếu tố cố định:

+ Khối lượng đậu nành: 100 g + Thể tích nước ngâm: 500 ml (lượng nước này đủ để ngập tất cả các hạt đậu)

+ Nhiệt độ ngâm: nhiệt độ thường

+ Lập tỷ lệ độ tăng khối lượng của đậu nành trước và sau khi ngâm (g/100 g)

2.2.3.2 Thí nghiệm 2: Xác định thể tích nước dùng để xay và lọc đậu nành

- Mục đích thí nghiệm:

Thí nghiệm này xác định thể tích nước dùng để xay và lọc đậu nành Nếu thể tích nước xay và lọc đậu nành quá ít, không hòa tan hết các chất có trong đậu nành, đặc biệt là lượng protein hòa tan trong nước Ngược lại nếu thể tích nước xay và lọc đậu quá nhiều sẽ làm cho hàm lượng các chất hòa tan bị giảm

- Yếu tố cố định:

+ Khối lượng đậu nành khô: 100 g + Nhiệt độ ngâm: nhiệt độ thường

+ Thời gian ngâm: (kết quả TN 1)

+ Lấy dịch sữa này xác định hàm lượng protein có trong đó

2.2.3.3 Thí nghiệm 3: Xác định khối lượng dung dịch phụ gia xanthan gum 3% cho vào sản phẩm

- Mục đích:

Thí nghiệm này nhằm mục đích khảo sát khối lượng dung dịch phụ gia xanthan gum 3% cần cho vào sản phẩm để tạo độ sệt cho sản phẩm, đồng thời kéo dài thời