Nghiên cứu sản xuất thử nghiệm gelatin từ da cá ngừ

Nghiên cứu sản xuất thử nghiệm gelatin từ da cá ngừ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CHẾ BIẾN = = = =  = = = = VŨ THỊ KIM DUYÊN MSSV: 45DB036 NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT THƯÛ NGHIỆM GELATIN TỪ DA CÁ NGỪ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN Nha Trang, tháng 11 năm 2007 Giáo viên hướng dẫn: ThS. NGÔ THỊ HOÀI DƯƠNG LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trường Đại Học Nha Trang, Ban chủ nhiệm khoa chế biến, Phòng thí nghiệm công nghệ chế biến, Phòng thí nghiệm hoá sinh đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong thời gian thực hiện đề tài. Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với cô Ngô Thị Hoài Dương đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em hoàn thành đồ án này. Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong khoa chế biến trường Đại học Nha Trang, các thầy cô giáo phụ trách phòng thí nghiệm hoá sinh, vi sinh, phòng thí nghiệm công nghệ chế biến, phòng sấy…và toàn thể các thầy cô giáo. MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU PHẦN 1: TỔNG QUAN .1 1.1.Tổng quan về cá ngừ 1 1.1.1 Đặc điểm của cá ngừ 1 1.1.1.1 Phân loại và nguồn lợi 2 1.1.1.2 Thành phần hoá học của cá ngừ và thành phần khối lượng .8 1.1.2 Công nghệ chế biến cá ngừ .10 1.1.3 Đánh giá về phế liệu cá ngừ 10 1.2. Tổng quan về gelatin và công nghệ sản xuất gelatin 11 1.2.1 Tính chất và ứng dụng của gelatin 11 1.2.1.1 Tính chất của gelatin .11 1.2.1.2 Ứng dụng của gelatin. .13 1.2.2 Nguyên liệu sản xuất gelatin .14 1.2.3 Công nghệ sản xuất gelatin .14 1.2.3.1 Nguyên lý chung .14 1.2.3.2 Một số quy trình tham khảo 19 1.2.4 Các nghiên cứu trong và ngoài nước về gelatin .24 PHẦN 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26 2.1 Đối tượng nghiên cứu 26 2.1.1 Nguyên liệu: .26 2.1.2 Hóa chất và thiết bị sử dụng: .26 2.2 Nội dung nghiên cứu 26 2.3 Phương pháp nghiên cứu 26 2.3.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm: .26 2.4 Bố trí thí nghiệm 31 2.4.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát .31 2.4.1 Nghiên cứu tối ưu hoá chế độ xử lý NaOH 32 2.4.2 Nghiên cứu tối ưu hoá chế độ trích ly: .34 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 36 3.1. Thành phần hoá học 36 3.2. Xác định các thông số tối ưu cho quy trình sản xuất keo gelatin từ da cá ngừ: .36 3.2.1 Công đoạn xử lý NaOH: 36 3.2.2 Công đoạn trích ly: 42 3.2.3 Đề xuất quy trình sản xuất gelatin từ da cá ngừ đại dương vây vàng .48 3.2.4 Sản xuất thử sản phẩm và đánh giá chất lượng sản phẩm .50 3.2.4.1 Đánh giá chất lượng sản phẩm 50 3.2.4.2 Sơ bộ hạch toán giá thành sản phẩm: .50 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO .52 PHỤ LỤC LỜI NÓI ĐẦU Biển Việt Nam với diện tích 3.200 km2, bờ biển phía bắc có Vịnh Bắc Bộ, phía nam có Vịnh Thái Lan, thềm lục địa rộng lớn khoảng hơn 1triệu km2 nên nguồn nguyên liệu rất đa dạng và phong phú. Đây là điều kiện thuận lợi cho ngành khai thác hàng hải, nuôi trồng và đặc biệt là ngành chế biến thuỷ sản phát triển… Trong những năm gần đây, ngành chế biến thuỷ sản đã và đang có những bước phát triển vượt bậc với sản lượng và kim ngạch xuất khẩu thuỷ sản cao. Trong đó ngành công nghiệp chế biến cá ngừ đã phát triển rất nhanh. Ngoài những mặt hàng chế biến thông thường như cá ngừ xông khói, cá ngừ đóng hộp (hoặc) cá ngừ đông lạnh…còn có mặt hàng tươi sống rất được ưa chuộng tại thị trường Nhật Bản như mặt hàng sashimi và sushi. Bên cạnh các sản phẩm chính kể trên, ngành công nghệ chế biến cá ngừ còn tạo ra một lượng rất lớn các phụ, phế phẩm. Vì vậy việc tận dụng nguồn phế liệu (da, xương, vây…) không những đã giảm thiểu lượng rác thải mà còn tạo ra các sản phẩm có giá trị kinh tế cao, do đó việc tận dụng này đang là một nhu cầu cấp thiết hiện nay. Để góp phần giải quyết vấn đề trên em chọn đề tài: Nghiên cứu sản xuất thử nghiệm gelatin từ da cá ngừ. Đồ án có nội dung như sau: Tổng quan về cá ngừ và công nghệ sản xuất gelatin. Xác định thành phần da cá ngừ và nghiên cứu quy trình sản xuất gelatin từ da cá ngừ. Do thời gian và kiến thức có hạn nên đồ án của em chắc chắn sẽ còn có nhiều hạn chế và thiếu sót. Rất mong nhận được sự giúp đỡ và góp ý của thầy cô và các bạn để đồ án của em thêm hoàn thiện. - 1 - PHẦN 1: TỔNG QUAN 1.1.Tổng quan về cá ngừ 1.1.1 Đặc điểm của cá ngừ. Cá ngừ có thân hình thoi hơi bẹp, phần bụng cá màu trắng bạc, phần lưng có màu xanh đen. Hầu hết cá ngừ sống ở ngoài khơi ở tầng nước mặt và ở các lớp nước sâu. Chúng có xu hướng tập trung gần các vật nổi, các thiết bị thu hút cá tập trung, hoặc theo các động vật nổi lớn trên mặt nước như các loài cá heo, cá voi và các loài động vật có vú lớn. Cá ngừ là cư dân du mục, được biết đến với kỷ lục xuyên qua cả đại dương. Theo các tài liệu nghiên cứu khoa học, chúng phải di chuyển một khoảng 5300 dặm từ California đến Nhật với tốc độ 16 dặm/ngày, chúng di chuyển liên tục, nên cần một lượng O2 và thức ăn rất lớn mới cung cấp đủ năng lượng cho việc bơi lội với trọng lượng cơ thể chúng từ vài trục đến vài trăm kilogam. Chúng hô hấp qua mang lấy O2 hoà tan trong nước cung cấp cho mọi hoạt động của cơ thể. Thức ăn của chúng thường là các loài cá nục, cá chồn… Thịt cá ngừ có cả cơ thịt đỏ và cơ thịt trắng, tỷ lệ cơ thịt trắng rất cao. Không giống như hầu hết các loài cá khác, cá ngừ đã được quan tâm đến như là loài động vật máu nóng. Thêm vào đó, kích thước của chúng lớn và nhiệt độ cơ thể cao (lên đến 38 0C với cá ở những vùng thuộc xích đạo). Cá ngừ sẽ bắt đầu cuộc đời mình khi cá mẹ đẻ trứng trong vùng nước mới, và trứng sẽ nở ra thành ấu trùng rất nhỏ trong vòng 24h. Mỗi con cá cái sẽ đẻ khoảng 6 triệu trứng trong một lần đẻ. Cho dù ở bất cứ nơi nào chúng cũng trở về cùng một nơi cho mùa sinh sản. Cá ngừ là loại cá kinh tế thuộc loài cá nổi đại dương, có sản lượng lớn. Mùa câu cá ngừ đại dương thường bắt đầu từ tháng 11 đến tháng 6 âm lịch. Ngư cụ khai thác chủ yếu là: lưới rê, lưới vây, lưới đăng, câu (thường là câu vàng), với mồi chính là cá trồn, cao hơn nữa là dùng mồi mực. - 2 - 1.1.1.1 Phân loại và nguồn lợi Cá ngừ sống ở vùng nước nhiệt đới và vùng nước ấm của các đại dương. Qua nghiên cứu người ta thấy có sự tương quan giữa nhiệt độ và độ sâu, nơi mà các loài cá ngừ đang sống bảng 1.1[3] Bảng 1.1: Nhiệt độ và độ sâu thích hợp của cá ngừ STT Loài cá ngừ Nhiệt độ (oC) Độ sâu (m) 1 2 3 4 5 6 Ngừ vây xanh (Thunuus thynnus) Vây xanh phươnng nam (Thunnus maccoyii) Ngừ mắt to (Thunnus obesus) Ngừ vây dài (Thunnus alallunga) Ngừ vây Vàng (Thunnus albacares) Ngừ vằn (Katsuwonus pelamic) 14 ÷ 24 10 ÷ 28 17 ÷ 23 20 ÷ 28 14 ÷ 22 20 ÷ 24 50 ÷ 300 50 ÷ 300 50 ÷ 400 0 ÷ 200 20 ÷ 300 Tầng mặt Thành phần loài: Cá ngừ thuộc họ Thu - ngừ (Scombridae), họ Thu - Ngừ có 15 giống gồm 49 loài. Trong đó cá ngừ có 21 loài thuộc 9 giống. Vùng biển Đông và vùng lân cận có 14 loài thuộc 8 giống. Một số loài cá ngừ thường gặp có sản lượng cao của thế giới bảng 1.2 [3] - 3 - Bảng 1.2: Một số loại cá ngừ thường gặp STT Tên khoa học Tên tiếng Anh Tên Việt Nam 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Allothunnus fallai Gymnosarsa unicolor Auxis rochei Auxis thazard Euthynnus affinis Euthynnus alletratus Euthynnus lineatus Katuswonus pelamis Thunnus albacares Thunnus atlanticus Thunnus tongol Thunnus obesus Thunnus alalunga Thunnus maccoyii Thunnus thynnus Slender tuna Dogtooth tuna Bullet tuna Frigate tuna Eastern little tuna Little tunny, Atlantic little tuna Black skipjack tuna Skipjack tuna Yellowfin tuna Black tuna Longtail tuna Bigeye tuna Albaccores tuna Southern bluefin tuna Bluefin tuna Ngừ ồ Ngừ chù Ngừ chấm Ngừ vằn Ngừ vây vàng Ngừ vây đen Ngừ bò Ngừ mắt to Ngừ vây dài Ngừ vây xanh phương Nam Ngừ vây xanh Nguồn lợi cá ngừ vùng biển Việt Nam. Cá ngừ vùng biển Việt Nam rất phong phú, nhưng hiện tại chưa được khai thác và sử dụng đúng tiềm năng. Theo tài liệu nghiên cứu, biển Việt Nam có 8 loài cá ngừ thuộc 5 giống bao gồm:  Cá Ngừ Chù (Auxis thazard): Hình 1.1 Cá Ngừ Chù - 4 - Phân bố: cả vùng gần bờ và ngoài khơi từ Vịnh Bắc Bộ đến vùng biển Miền Nam, nhất là các vùng quanh các đảo và giàu chất dinh dưỡng, cá Ngừ Chù có hiện tượng di cư theo mùa và di cư thẳng đứng. Chiều dài trung bình: 25 ÷ 59 cm. Trọng lượng thông thường: 0.5 ÷ 1.5 kg. Mùa sinh sản: ở Vịnh Bắc Bộ từ tháng 3 ÷ 8, rõ nhất vào tháng 6 ÷ 7. Ở Vịnh Thái Lan từ tháng 2 ÷ 7. Vùng biển Miền Trung từ tháng 4 ÷ 8. Nhiệt độ thích hợp nơi đẻ trứng: 21 ÷ 300 C.  Cá Ngừ Ồ (Auxis rochei): Phân bố: nhiều ở vùng biển Miền Trung và Đông Nam Bộ, ở Vịnh Bắc Bộ và Vịnh Thái Lan ít gặp hơn. Chiều dài trung bình: 25 ÷ 28 cm. Trọng lượng thông thường: 0.2 ÷ 0.3kg Mùa sinh sản: 5 ÷ 8  Cá Ngừ Chấm (Euthynnus affinis): Hình 1.2 Cá Ngừ Ồ Hình 1.3 Cá Ngừ Chấm - 5 - Phân bố khắp vùng biển Việt Nam, từ Vịnh Bắc Bộ đến Vịnh Thái Lan. Chiều dài trung bình: 20 ÷ 64cm. Trọng lượng thường gặp: 0.4 ÷ 2.4 kg Mùa sinh sản: Ở Vịnh Bắc Bộ từ tháng 4 ÷ 8 Vịnh Thái Lan từ tháng 3 ÷ 9  Cá Ngừ Phương Đông (Thunnus orientalis): Phân bố: Thường ở vùng biển Trung Bộ, còn ở Vịnh Bắc Bộ và Vịnh Thái Lan ít gặp hơn. Chiều dài trung bình: 45 ÷ 80 cm Trọng lượng thường gặp: 3 ÷ 6 kg  Cá Ngừ Vằn (Katsuwonus pelamis): Hình 1.4 Cá Ngừ Phương Đông Hình 1.5 Cá Ngừ Vằn [...]... dung nghiên cứu  Thành phần hoá học của da cá ngừ  Nghiên cứu tối ưu hoá công đoạn xử lý NaOH  Nghiên cứu tối ưu hoá công đoạn trích ly  Đề xuất quy trình sản xuất gelatin từ da cá ngừ 2.3 Phương pháp nghiên cứu 2.3.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm: Sau khi tham khảo tài liệu nghiên cứu sản xuất gelatin từ da cá v xương cá của một số loài khác nhau, quy trình dự à kiến cho việc nghiên cứu sản xuất gelatin. .. trình sản xuất gelatin từ da cá Basa - 24 - 1.2.4 Các nghiên cứu trong và ngoài nước về gelatin Nguyên liệu chủ yếu để sản xuất gelatin là: vẩy, xương, bong bóng và da cá Da cá dùng để chế biến gelatin ít hơn các nguyên liệu khác Vì động vật thuỷ sản chỉ có những loại cá to, da dày mới bóc được da (như cá nhám, cá voi) nhưng các loài cá này da của chúng hiện nay chủ yếu dùng cho ngành thuộc da Xương cá. .. Luyến đã nghiên cứu 50 keo từ xương cá của một số loài cá fillet những năm gần đây có một số đề tài nghiên cứu về các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nấu keo từ da cá Basa như: Năm 2005, Vũ Trần Tùng đã nghiên cứu thành phần hoá học của da cá basa, tối ưu hoá các công đoạn xử lý NaCl, NaOH, Citric, trích ly Từ đó đưa ra quy trình sản xuất gelatin từ da cá Basa [9] Năm 2006, Trần Duy Phong đã nghiên cứu xử... xuất từ da cá, nếu đ ược xử lý bằng enzym, có thể sử dụng trong điều trị bệnh huyết áp cao.[6] - 14 - 1.2.2 Nguyên liệu sản xuất gelatin Nguyên liệu chủ yếu dùng để sản xuất keo cá là: vẩy, xương, bong bóng và da cá trong đó dùng da cá để sản xuất gelatin ít hơn các nguyên liệu khác Vì động vật thuỷ sản chỉ có những loại cá to, da dày mới bóc được da (như cá Nhám, cá Voi…) Xương cá có thể chế gelatin. .. Vảy cá chiếm tỷ lệ trọng lượng trong cá tuy ít (1 ÷ 4%), nhưng các loại cá đều có vảy rất lớn, mặt khác vảy cá thuộc vào bộ phận không ăn được Bong bóng cá tuy chỉ một số ít có thể dùng để sản xuất gelatin, nhưng lượng keo nguyên (colagen) rất cao, do đó nó là nguyên liệu tốt dùng để sản xuất gelatin có chất lượng cao Hiện nay trong sản xuất gelatin, nguyên liệu chủ yếu là vẩy cá 1.2.3 Công nghệ sản xuất. .. trường xuất khẩu ngày càng nhiều nên ngành công nghệ chế biến cá ngừ ngày càng được chú trọng 1.1.3 Đánh giá về phế liệu cá ngừ Từ kết quả nghiên cứu ở bảng 1.4 trên cho thấy cá ngừ có tỷ lệ da khá cao chiếm 4% tổng trọng lượng của mỗi con cá Mà hiện nay nhu cầu về cá ngừ của thị trường ngày được tăng cao nên việc khai thác và chế biến cá ngừ cũng tăng lên đáng kể Vì vậy lượng phế liệu về da cá cũng... chế gelatin nhưng đứng về mặt kinh tế mà nói thì số lượng quá ít vẩy cá chiếm tỷ lệ trọng lượng trong cá thuộc vào bộ phận không ăn được Bong bóng cá tuy chỉ một ít có thể làm gelatin nhưng lượng collagen rất cao, do đó nó là nguyên liệu tốt dùng để sản xuất gelatin có chất lượng cao Hiện nay trong sản xuất gelatin từ cá, nguyên liệu chủ yếu là vẩy cá Trong nguyên liệu dùng để chế biến gelatin từ cá. .. để các chuyên gia có thể phân tích một cách đầy đủ, chính xác và sâu rộng Trong công nghiệp: Dùng gelatin để chế tạo mực in, các dung dịch nhuộm màu, ngoài ra còn dùng làm diêm giấy, thuộc da, gỗ dán, dệt… Gelatin cao cấp cũng được dùng trong y dược như điều chế keo bột cầm máu, thuốc tiêm… Ngoài ra, gelatin từ da cá còn có thể được dùng để sản xuất vỏ đựng dầu cá dạng con nhộng Gelatin dẫn xuất từ da. .. nghiên cứu xử lý da cá bằng Na2CO3 để khử mỡ và điều chỉnh Ph, nghiên cứu ảnh hưởng của Ph trong nước nấu đến chất lượng gelatin và nghiên cứu ảnh hưởng của công đoạn cô đặc v sấy lạnh đến à chất lượng của gelatin [8] - 26 - PHẦN 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu 2.1.1 Nguyên liệu: Nguyên liệu chính được sử dụng trong các thí nghiệm là da cá Ngừ Đại Dương Vây... loại cá ngừ khác cũng như các loại cá lớn hơn như cá heo, cá voi hay cá nhám voi Cá ngừ vây vàng ăn các loại cá nhỏ khác, động vật giáp xác hay mực Người ta đánh bắt cá Ngừ Vây Vàng bằng lưới vây, cũng như bằng cần và dây câu Loại cá này được bán chủ yếu dưới dạng đông lạnh hay đóng hộp, nhưng cũng rất phổ biến dưới dạng sashimi - một dạng gỏi cá của người Nhật Bản Vùng sinh sản: Vùng biển Philippine từ . em chọn đề tài: Nghiên cứu sản xuất thử nghiệm gelatin từ da cá ngừ. Đồ án có nội dung như sau: Tổng quan về cá ngừ và công nghệ sản xuất gelatin. Xác định. liệu sản xuất gelatin Nguyên liệu chủ yếu dùng để sản xuất keo cá là: vẩy, xương, bong bóng và da cá trong đó dùng da cá để sản xuất gelatin ít hơn các