Nghiên cứu đánh giá khả năng kết dính của gelatin và ứng dụng trong công nghệ thực phẩm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG  ĐINH VĂN BÌNH NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KẾT DÍNH CỦA GELATIN VÀ ỨNG DỤNG TRONG CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng – Năm 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG  ĐINH VĂN BÌNH NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KẾT DÍNH CỦA GELATIN VÀ ỨNG DỤNG TRONG CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM Chun ngành: Cơng nghệ thực phẩm đồ uống Mã số: 60 54 01 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: HD1:TS.Phan Thế Anh HD2: PGS.TS Đặng Minh Nhật Đà Nẵng – Năm 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận văn Đinh Văn Bình MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nghiên cƣ́u Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Tổng quan tình hình nghiên cứu đề tài Kế t cấ u luâ ̣n văn CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ CHẤT KEO THƢ̣C PHẨM 1.1.1 Giới thiệu chất keo thực phẩm 1.1.2 Phân loại tính chất chung keo thực phẩm 1.2 TỔNG QUAN VỀ COLLAGEN 11 1.2.1 Giới thiệu chung collagen 11 1.2.2 Thành phần cấu tạo collagen 11 1.2.3 Sự thay đổi cấu trúc từ collagen sang gelatin 13 1.3 TỔNG QUAN VỀ GELATIN 15 1.3.1 Giới thiệu gelatin 15 1.3.2 Thành phần hóa học gelatin 15 1.3.3 Tính chất gelatin 16 1.3.4 Phân loại gelatin 18 CHƢƠNG NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19 2.1 NGUYÊN LIỆU, HÓA CHẤT 19 2.2 QUY TRÌNH THU NHẬN GELATIN 20 2.3 XÁC ĐỊNH TÍNH CHẤT, CẤU TRÚC CỦA GELATIN 23 2.3.1 Xác định hàm lƣợng protein 23 2.3.2 Xác định hàm lƣợng lipid 25 2.3.3 Xác định hàm lƣợng ẩm 25 2.3.4 Xác định độ tro 26 2.3.5 Xác định hàm lƣợng kim loại nặng (As, Hg, Cd, Pb) 27 2.3.6 Xác định độ bền gel gelatin 29 2.3.7 Xác định độ nhớt dịch gelatin 29 2.3.8 Xác định độ kết dính 31 2.3.9 Xác định góc nghỉ 32 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 34 3.1 THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CHẾ PHẨM KEO THỰC PHẨM, GELATIN THƢƠNG MẠI VÀ THU NHẬN TỪ DA CÁ NGỪ 34 3.2 ĐÁNH GIÁ ĐỘ BỀN GEL CỦA CHẾ PHẨM KEO THỰC PHẨM, GELATIN THƢƠNG MẠI VÀ THU NHẬN TỪ DA CÁ NGỪ 37 3.3 KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN KHẢ NĂNG KẾT DÍNH CỦA CỦA CHẾ PHẨM KEO THỰC PHẨM, GELATIN THƢƠNG MẠI VÀ THU NHẬN TỪ DA CÁ NGỪ 38 3.3.1 Nồng độ gelatin 38 3.3.2 Thời gian chờ 41 3.3.3 Nhiệt độ bảo quản 42 3.4 ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA GELATIN Ở CÁC MƠ HÌNH THỰC PHẨM KHÁC NHAU 45 3.4.1 Vật liệu nghiên cứu làm bánh tráng Đại Lộc 45 3.4.2 Vật liệu nghiên cứu làm gluten bô ̣t mỳ 51 3.4.1 Vật liệu nghiên cứu làm màng đâ ̣u nành 58 3.4.2 Tổ ng hơ ̣p các k ết nghiên cứu độ kết dính bề mă ̣t thực phẩm khác 64 3.5 NGHIÊN CỨU CẢI THIỆN KHẢ NĂNG CHẢY CỦA CHẾ PHẨM KEO THỰC PHẨM 65 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ (BẢN SAO) PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT AOAC Association of analytical communities BYT Bộ Y Tế ISO International Standard of Organization ND Not detected NMKL Nordic Committee on Food Analysis PPM Part per million QCVN Quy chuẩn Việt Nam DANH MỤC BẢNG BIỂU Số hiệu Tên bảng Trang 1.1 Các loại keo thực phẩm thông dụng 2.1 Chƣơng triǹ h cha ̣y của lò vi sóng MAR 28 2.2 Chế độ phân tích thiết bị ICP-MS 28 3.1 Thành phần hóa học nguyên liệu nghiên cứu 35 3.2 Góc nghỉ nguyên liệu nghiên cứu 65 DANH MỤC HÌNH ẢNH Tên hình Số hiệu 1.1 1.2 Cấu tạo phân tử collagen Trình tự xếp amino acid chuỗi α collagen loại I bò Trang 12 12 1.3 Sự chuyển đổi từ collagen sang gelatin 13 1.4 Sự phân bố điện tích chuỗi peptit phân tử collagen 14 1.5 Tỉ lệ thành phần acid amin gelatin 16 1.6 Ảnh hƣởng nồng độ, nhiệt độ lên độ nhớt gelatin 17 1.7 Hình ảnh sản phẩm gelatin dạng bột dạng miếng 18 2.1 Nề n nhƣ̣a PE 20 2.2 Nề n bánh tráng Đa ̣i Lô ̣c 20 2.3 Nề n màng đậu nành 20 2.4 Nề n gluten 20 2.5 Da cá trƣớc và sau xƣ̉ lý 21 2.6 Da cá đƣợc ngâm với axit kiềm 21 2.7 Da cá trƣớc sau trích ly 22 2.8 Thiế t bi ̣vô hóa 23 2.9 Thiế t bi ̣chƣng cấ t đa ̣m 24 2.10 Thiế t bi sấ ̣ y 25 2.11 Lò nung 26 2.12 Lị vi sóng (áp lực cao) 27 2.13 Thiế t bi ̣ICP-MS 29 2.14 Nhớt kế (OSVAL) 30 2.15 Lƣ̣c kế 31 2.16 Mô hin ̀ h mẫu 31 Tên hình Số hiệu Trang 2.17 Cách dán dung dịch keo bề mặt khác 32 2.18 Mô hin ̀ h du ̣ng cu ̣ đo góc nghỉ 32 2.19 Sàng 1mm 33 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 Hàm lƣợng protein, lipid, độ tro độ ẩm loại gelatin nghiên cƣ́u Giá trị Bloom mẫu gelatin thu nhận từ da cá ngừ, gelatin thƣơng mại chế phẩm gelatin Độ nhớt dung dịch gelatin nồng độ khác Độ kết dính dung dịch gelatin nồng độ khác bề mặt nhựa PE Độ kết dính dung dịch gelatin thời gian chờ khác bề mặt nhựa PE nồng độ 15% Độ kết dính nồng độ 15%, thời gian chờ 25 bề mặt nhƣ̣a PE điều kiện sử dụng khác 36 38 39 40 42 43 Độ kết dính n ồng độ 10% theo thời gian chờ khác 3.7 nhau, nhiê ̣t đô ̣ bảo quản 25oC, bề mặt bánh tráng Đa ̣i Lơ ̣c 46 Độ kết dính n ồng độ 15% theo thời gian chờ khác 3.8 nhau, nhiê ̣t đô ̣ bảo quản 25oC, bề mặt bánh tráng Đa ̣i Lơ ̣c 47 Độ kết dính n ồng độ 20% theo thời gian chờ khác 3.9 nhau, nhiê ̣t đô ̣ bảo quản 25oC, bề mặt bánh tráng Đa ̣i Lô ̣c 47 Độ kết dính n ồng độ 25% theo thời gian chờ khác 3.10 3.11 nhau, nhiê ̣t đô ̣ bảo quản 25 C, bề mặt bánh tráng Đa ̣i Lô ̣c o Độ kết dính n ồng độ 25% theo thời gian chờ khác nhau, nhiê ̣t đô ̣ bảo quản 4oC, bề mặt bánh tráng Đa ̣i Lơ ̣c 48 49 Bảng Độ kết dính gelatin mẫu nhựa PE nhiệt độ 4oC với nồng độ 5%, 10%, 15% Nề n mẫu Mẫu A Mẫu B Mẫu AB Mẫu Knox Mẫu Powder 5h 0,23 0,17 0,06 0,34 0,20 10h 0,34 0,29 0,17 0,58 0,47 5% 20h 0,47 0,29 0,34 0,63 0,52 25h 0,58 0,58 0,41 0,77 0,69 30h 0,32 0,29 0,17 0,41 0,34 5h 0,29 0,47 0,29 0,41 0,29 Nồ ng đô ̣ (%) 10% 10h 20h 25h 0,69 0,98 1,09 0,87 0,93 1,21 0,34 0,47 0,61 0,69 0,75 0,80 0,52 0,63 0,69 30h 0,66 0,69 0,41 0,47 0,47 5h 0,47 0,47 0,41 0,47 0,41 10h 0,80 1,09 0,47 0,47 0,54 15% 20h 1,04 1,33 0,59 0,80 0,66 25h 1,33 1,55 0,69 0,93 0,72 Bảng Độ kết dính gelatin mẫu nhựa PE nhiệt độ 4oC với nồng độ 20%, 25% Nồ ng đô ̣ (%) Nề n mẫu Mẫu A Mẫu B Mẫu AB Mẫu Knox Mẫu Powder 5h 0,23 0,47 0,06 0,41 0,31 10h 0,47 0,63 0,20 0,43 0,37 20% 20h 0,52 0,77 0,34 0,74 0,47 25h 0,69 0,93 0,47 0,63 0,52 30h 0,41 0,66 0,29 0,41 0,31 5h 0,23 0,35 0,06 0,34 0,06 10h 0,34 0,41 0,17 0,40 0,21 25% 20h 0,47 0,47 0,34 0,43 0,34 25h 0,52 0,58 0,47 0,51 0,47 30h 0,34 0,34 0,23 0,35 0,21 30h 0,45 0,69 0,47 0,52 0,47 Bảng Độ kết dính gelatin mẫu nhựa PE nhiệt độ 40oC với nồng độ 5%, 10%, 15% Nề n mẫu Mẫu A Mẫu B Mẫu AB Mẫu Knox Mẫu Powder 5h 0,16 0,11 0,01 0,25 0,13 10h 0,25 0,21 0,11 0,45 0,36 5% 20h 0,36 0,21 0,25 0,49 0,40 25h 0,45 0,45 0,31 0,61 0,55 30h 0,24 0,21 0,11 0,31 0,25 5h 0,21 0,36 0,21 0,31 0,21 Nồ ng đô ̣ (%) 10% 10h 20h 25h 0,55 0,78 0,88 0,69 0,74 0,98 0,25 0,36 0,48 0,55 0,60 0,64 0,40 0,49 0,55 30h 0,52 0,55 0,31 0,36 0,36 5h 0,36 0,36 0,31 0,36 0,31 10h 0,64 0,88 0,36 0,36 0,42 15% 20h 0,84 1,08 0,46 0,64 0,52 25h 1,08 1,26 0,55 0,74 0,57 Bảng Độ kết dính gelatin mẫu nhựa PE nhiệt độ 40oC với nồng độ 20%, 25% Nồ ng đô ̣ (%) Nề n mẫu Mẫu A Mẫu B Mẫu AB Mẫu Knox Mẫu Powder 5h 0,16 0,36 0,01 0,31 0,23 10h 0,36 0,49 0,13 0,32 0,28 20% 20h 0,40 0,61 0,25 0,59 0,36 25h 0,55 0,74 0,36 0,49 0,40 30h 0,31 0,52 0,21 0,31 0,23 5h 0,16 0,26 0,01 0,25 0,01 10h 0,25 0,31 0,11 0,30 0,14 25% 20h 0,36 0,36 0,25 0,32 0,25 25h 0,40 0,45 0,36 0,39 0,36 30h 0,25 0,25 0,16 0,26 0,14 30h 0,34 0,55 0,36 0,40 0,36 Bảng Độ kết dính gelatin mẫu bánh tráng Đại Lộc nhiệt độ 25oC với nồng độ 5%, 10%, 15% Nề n mẫu Mẫu A Mẫu B Mẫu AB Mẫu Knox Mẫu Powder 5h 0,38 0,32 0,21 0,48 0,35 10h 0,48 0,44 0,32 0,70 0,60 5% 20h 0,60 0,44 0,48 0,75 0,65 25h 0,70 0,70 0,55 0,88 0,82 30h 0,47 0,44 0,32 0,55 0,48 5h 0,44 0,60 0,44 0,55 0,44 Nồ ng đô ̣ (%) 10% 10h 20h 25h 0,82 1,07 1,19 0,97 1,03 1,30 0,48 0,60 0,74 0,82 0,87 0,92 0,65 0,75 0,82 30h 0,78 0,82 0,55 0,60 0,60 5h 0,60 0,60 0,55 0,60 0,55 10h 0,92 1,19 0,60 0,60 0,67 15% 20h 1,14 1,41 0,72 0,92 0,78 25h 1,41 1,61 0,82 1,03 0,84 30h 0,58 0,82 0,60 0,65 0,60 Bảng 10 Độ kết dính gelatin mẫu bánh tráng Đại Lộc nhiệt độ 25oC với nồng độ 20%, 25% Nồ ng đô ̣ (%) Nề n mẫu Mẫu A Mẫu B Mẫu AB Mẫu Knox Mẫu Powder 5h 0,38 0,60 0,21 0,55 0,46 10h 0,60 0,75 0,35 0,56 0,51 20% 20h 0,65 0,88 0,48 0,86 0,60 25h 0,82 1,03 0,60 0,75 0,65 30h 0,55 0,78 0,44 0,55 0,46 5h 0,38 0,49 0,21 0,48 0,21 10h 0,48 0,55 0,32 0,54 0,36 25% 20h 0,60 0,60 0,48 0,56 0,48 25h 0,65 0,70 0,60 0,64 0,60 30h 0,48 0,48 0,38 0,49 0,36 Bảng 11 Độ kết dính gelatin mẫu bánh tráng Đại Lộc nhiệt độ