Khi phối trộn sorbitol vào hỗn hợp caroten- protein trước khi sấy sẽ làm tăng chất lượng sản phẩm, ổn định cấu trúc, tạo độ bóng, sáng cho sản phẩm. Sorbitol thường được sử dụng cho sản phẩm sấy khô vì nó có tác dụng bảo vệ các hợp chất nhạy cảm với nhiệt độ, oxi không khí. Khả năng bảo vệ của sorbitol là cơ chế tạo màng bao bọc các hợp chất, phân tử nhạy cảm với các yếu tố nêu trên, hạn chế tác động xấu của môi trường đến các hợp chất dễ bị biến đổi: astaxanthin trong hỗn hợp caroten- protein.
Hình 3.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ Sorbitol bổ sung đến tổn thất astaxanthin trong quá trình sấy bột nhão caroten- protein
Các gía trị trung bình của cột có các kí tự (a, b, c, d hoặc A, B, C, D) khác nhau thì khác
biệt có ý nghĩa về mặt thống kê (p<0,05).
Khi bổ sung sorbitol vào hỗn hợp bột nhão caroten-protein trước khi sấy, với tác dụng của sorbitol ổn định cấu trúc cho sản phẩm, bảo vệ bề mặt, làm cho sản phẩm sấy không bị khô, cứng, tạo độ bóng, ức chế sự tấn công của vi khuẩn, tăng khả năng chống chịu nhiệt cho sản phẩm. Với nồng độ sorbitol 1% thì tỷ lệ tổn thất astaxnthin (28,02%) không có sự khác biệt so với mẫu đối chứng, ở nồng độ 2% thì tỷ lệ astaxanthin (27,05%) bị tổn thất thấp hơn, hàm lượng astaxanthin (355 mg/ kg) cao hơn so với mẫu không sử dụng sorbitol, nhưng không có sự khác biệt so với nồng độ sorbitol 0%, 1%, vậy ở nồng độ 2% thì tác dụng bảo vệ của sorbitol chưa phát huy tốt, chỉ làm giảm tỷ lệ tổn thất astaxanthin ở mức thấp. Có sự giảm tỷ lệ tổn thất astxanthin sau khi sấy từ 0%, 1% đến 4%, từ 28, 04% xuống còn 21,35%, đạt gái trị cực đại (p<0,05), ở nồng độ 4% có tỷ lệ tổn thất astaxanthin (21,35%) trong quá trình sấy là thấp nhất, hàm lượng astaxanthin (369 mg/kg) (có sự khác biệt về mặt thống kê so với nồng độ 0%, 1%, 2%) sau khi sấy cao nhất cho kết luận với nồng độ sorbitol 4% thì hàm lượng astaxanthin ít bị tổn thất trong quá trình sấy, khả năng bảo vệ của sorbitol
b b b a ab A A A B B 0 150 300 450 0 5 10 15 20 25 30 35 0 1 2 4 6 H à m l ư ợ n g as ta xa n th in (m g/ kg ) T ỷ l ệ h ao h ụ t a st ax an th in (% ) Nồng độsorbitol (%)
tối ưu nhất ở nồng độ 4%. Với nồng độ 6% thì tỷ lệ tổn thất astaxanthin(25,40%) thấp hơn so với 2% nhưng lại cao hơn so với 4%, hàm lượng astaxanthin (361 mg/kg) thấp hơn 4% và cao hơn 2%, cho thấy với nồng độ sorbitol càng cao thì khả năng bảo vệ astaxanthin trong hỗn hợp càng giảm, nếu nồng độ sorbitol cao sẽ làm cho chất lượng sản phẩm bị giảm đi vì khả năng giữ ẩm cho sản phẩm của sorbitol khi bổ sung vào mẫu sấy, tốn thêm chi phí và thời gian để sấy khô bột cho độ ẩm dưới 20% và sấy càng lâu thì khả năng biến đổi hàm lượng astaxanthin nhiều. So sánh với kết quả nghiên cứu phối trộn dextrin với tỷ lệ 6% theo Phạm Thị Đan Phượng (2012) tỷ lệ tổn thất astaxanthin trong quá trình sấy gần như tương đương nhau (22%), không có sự khác biệt giữa sử dụng dextrin và sorbitol về tỷ lệ tổn thất nhưng tỷ lệ bổ sung dextrin lại cao hơn so với sử dụng sorbitol [15].
Như vậy chọn tỷ lệ sorbitol 4% là tối ưu nhất, cho sản phẩm sau sấy có chất lượng và chỉ tiêu cảm quan tốt nhất.
Cảm quan sơ bộ hỗn hợp caroten- protein sau khi sấy
Bảng 3.3. Cảm quan sơ bộ bột caroten- protein phối trộn Sorbitol sau sấy
Sấy chân không 500C/ 14 giờ Tỷ lệ phối trộn sorbitol 0% 2% 4% 6% Chỉ tiêu cảm quan
Trạng thái Khô, ít mịn Khô,ít mịn Khô, mịn Hơi khô, ít mịn Màu sắc Đỏ cam, sậm màu Đỏ cam, sáng, ít bóng Đỏ cam, sáng, bóng Đỏ cam có màu nâu
Mùi Thơm mùi
tôm nhẹ Thơm mùi tôm Thơm mùi tôm Thơm mùi tôm Vị Ngọt rất nhẹ Hơi ngọt Có vị ngọt Có vị ngọt
Mẫu caroten- protein sau sấy đối chứng Mẫu caroten- protein sau sấy phối trộn sorbitol tỷ lệ 4%
Hình 3.4. Bột caroten- protein sau khi sấy
3.2.3. Ảnh hưởng của các điều kiện bảo quản đến hàm lượng astaxanthin trong hỗn hợp caroten- protein
Mẫu sau khi sấy đạt độ ẩm 10- 20% sản phẩm được bảo quản trong các điều kiện khác nhau. Cụ thể là bảo quản ở nhiệt độ lạnh và nhiệt độ thường, ở mỗi nhiệt độ bảo quản sẽ có hai phương pháp bao gói khác nhau: bao gói hút chân không và bao gói không hút chân không. Thời gian bảo quản là 8 tuần, mỗi tuần tiến hành kiểm tra hàm lượng astaxanthin và các chỉ tiêu cảm quan của mẫu trong quá trình bảo quản. Ở mỗi điều kiện và phương pháp bảo quản sẽ có ưu nhược điểm khác nhau, ở đây dựa vào nhiệt độ, sự tiếp xúc với oxi không khí và thời gian mà đưa ra được kết luận phương pháp bảo quản nào tối ưu nhất, sản phẩm không bị hư hỏng cả về chất lượng và cảm quan.
Hình 3.5. Ảnh hưởng của các điều kiện bảo quản đến hàm lượng astaxanthin trong hỗn hợp caroten- protein
Các gíá trị trung bình của cột có các kí tự (a, b, c, d, e, f, g, h, I, k, l, m, n, o hoặc A, B,
C, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, O) khác nhau thì khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê
(p<0,05).
Với đồ thị tỷ lệ tổn thất astaxanthin trong quá trình bảo quản thì việc bảo quản ở nhiệt độ khác nhau, bao gói khác nhau sẽ cho tỷ lệ tổn thất astaxanthin cũng khác nhau. Cụ thể ở điều kiện bảo quản lạnh thì mẫu hút chân không có tỷ lệ tổn thất astaxanthin là thấp nhất và thấp hơn mẫu không hút chân không kết luận là việc bao gói chân không cho sản phẩm cần thiết để ngăn chặn sự tiếp xúc với oxi trong không khí , vì ở điều kiện bảo quản nhiệt độ lạnh thì sẽ ức chế sự hoạt động của các vi khuẩn gây hư hỏng cùng với việc mẫu không tiếp xúc với oxi nên hàm lượng astaxanthin trong mẫu rất cao, tỷ lệ tổn thất thấp.
Với nhiệt độ thường, bao gói hút chân không thì đường biểu diễn tỷ lệ tổn thất nằm trên đường biểu diễn của nhiệt độ lạnh, hút chân không và không cách xa nhiều
0 a b b b c d e f 0 A A B C D E F G 0 h i j k l l mn n 0 H HI I K L M N O -20 0 20 40 60 80 100 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Tỷ lệ tổ n th ất as tax an th in (% )
Thời gian bảo quản (tuần)
Nhiệt độ thường + hút chân không Nhiệt độ lạnh + hút chân không
Nhiệt độ thường + không hút chân không Nhiệt độ lạnh + không hút chân không
cho thấy được nhiệt độ là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hàm lượng astxanthin cùng với đó là sự tiếp xúc với oxi không khí.
Thời gian bảo quản là yếu tố quyết định hàm lượng astxanthin có trong mẫu bảo quản, thời gian bảo quản càng dài thì sự biến đổi astaxanthin càng nhiều, tỷ lệ tổn thất càng cao đến một mức thời gian hơn 8 tuần thì trong hỗn hợp caroten- protein sẽ không còn astaxanthin, màu sắc cũng biến đổi từ đỏ cam sang màu nâu, nâu đen và khi đó chất lượng của bột đã giảm và dần bị hư hỏng cho nên việc sử dụng bột caroten- protein càng sớm thì càng tốt, sẽ cung cấp đầy đủ lượng protein và astaxanthin trong một đơn vị thức ăn chăn nuôi cụ thể. Ở điều kiện bao gói hút chân không và bảo quản lạnh nên lựa chọn thời gian bảo quản là 4 tuần, ở đây tỷ lệ tổn thất astxanthin khác nhau về xử lý thống kê, cứ thời gian bảo quản càng dài thì tỷ lệ tổn thất càng cao. Theo Roberto E. Amenta And Isabel Guerrero Legarreta (2009) ở điều kiện bảo quản với nhiệt độ 350C có 62% astaxanthin được chiết suất từ tự nhiên (đầu tôm thẻ chân trắng) bị oxi hóa khi tiếp xúc với oxi không khí và 38% astaxanthin bị oxi hóa khi tiếp xúc với ánh sáng và khi tiếp xúc với oxi không khí, ánh sáng thì sẽ có 97% astaxanthin bị oxi hóa trong 8 tuần bảo quản và ở 250C thì quá trình oxi hóa astaxanthin giảm [37]. Vì vậy, phương pháp bao gói, bảo quản có ảnh hưởng rất lớn đến hàm lượng astaxanthin trước và sau thời gian bảo quản, so sánh với kết quả hình 3.5 cho thấy nên lựa chọn phương pháp bao gói hút chân không với độ chân không càng cao càng tốt vì ngăn cảm được sự tiếp xúc với oxi không khí, bảo quản ở nơi tránh ánh sáng trực tiếp, với nhiệt độ bảo quản 300C cũng được chấp nhận vì với nhiệt độ bảo quản 40C tỷ lệ astaxanthin giảm nhưng với lượng tương đối nhỏ.
Như vậy cần lựa chọn điều kiện bảo quản hỗn hợp ở điều kiện bao gói hút chân không sẽ là phuong pháp bảo quản hỗn hợp caroten- protein hiệu quả nhất cho chất lượng hỗn hợp tốt nhất trong khoảng thời gian là dưới 4 tuần.
Cảm quan sơ bộ sản phẩm trong quá trình bảo quản
Bảng 3.4. Cảm quansơ bộ sản phẩm trong quá trình bảo quản
Điều kiện bảo quản
Phương pháp bao gói
Trạng thái Mùi, vị Màu sắc
Bảo quản lạnh (4oC) Bao gói hút chân không Khô, mịn, không kết dính
Mùi thơm tôm, vị ngọt nhẹ
Màu đỏ cam sáng, bóng
với bao bì Bao gói không
hút chân không
Khô, ít mịn, bị dính với bao bì
Mùi thơm tôm, vị ngọt nhẹ Màu đỏ cam, bóng, ít sáng Bảo quản thường (30oC) Bao gói hút chân không khô, mịn, dính ít trên thành bao bì Mùi tôm ít thơm, vị nhạt Màu đỏ cam sậm, không sáng Bao gói không
hút chân không Ít khô, ít mịn, dính ướt trên thành bao bì Mùi ít thơm, vị nhạt Màu đỏ cam rất sậm, có màu nâu xen lẫn, không sáng
Mẫu bảo quản ở nhiệt độ thường, không hút chân không
Mẫu bảo quản ở nhiệt độ lạnh, hút chân không
Hình 3.6. Bột caroten- protein sau khi bảo quản
3.2.4. Đề xuất quy trình bảo quản hỗn hợp caroten- protein giàu Astaxanthin
Thuyết minh quy trình:
Hỗn hợp caroten- protein sau khi thu hồi được bổ sung Chitosan 125ppm, sử dụng các khay inox để sấy mẫu, trộn thật kỹ để đảm bảo khả năng tiếp xúc đồng đều giữa chitosan và hỗn hợp.Trãi đều bột lên khay sấy chân không ở nhiệt độ 500C.
Sấy đến khi độ ẩm hỗn hợp đạt 10-20%. Thời gian là 14 giờ.
Hỗn hợp sau khi sấy ở dạng vón cụt, tiến hành nghiền mịn hỗn hợp thành bột. Tiến hành bao gói bột caroten- protein trong túi PA sau đó hút chân không.
Các túi chứa bột caroten- protein được cân để xác định khối lượng, bảo quản lạnh ở 40C trong thời gian là 4 tuần.
Hình 3.7. Quy trình bảo quản astaxanthin trong hỗn hợp caroten- protein
Caroten - protein
Sấy 500C trong môi trường chân không Bổ sung chitosan 125ppm
Thời gian sấy: 14 giờ
Bột caroten- protein Bảo quản lạnh 40C Bao gói hút chân không
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN
Hỗn hợp caroten-protein được bổ sung phụ gia là chitosan 125ppm, sorbitol 4% trước khi sấy chân không ở nhiệt độ 50oC trong thời gian là 14 giờ để hạn chế tổn thất astaxanthin, giảm sự hư hỏng về chất lượng, các tính chất cảm quan của hỗn hợp sau sấy.
Bước đầu nghiên cứu phối trọn cùng lúc chitosan, sorbitol để tăng mùi vị cho sản phẩm, cải thiện cấu trúc đồng thời giảm tổn thất astaxanthin, protein trong quá trình sấy. Chất lượng cảm quan: màu sắc có màu đỏ cam tự nhiên, trạng thái bột mịn, khô, vị ngọt nhẹ khi có sự kết hợp giữa chitosan và sorbitol.
Xác định điều kiện bảo quản lạnh, bao gói hút chân không sản phẩm trước khi bảo quản để sản phẩm ít bị biến đổi chất lượng, bảo vệ được lượng astaxanthin, protein có trong hỗn hợp, ngăn cản sự hoạt động của vi sinh vật gây hại, cải thiện cấu trúc, kéo dài thời gian bảo quản, sử dụng sản phẩm.
KIẾN NGHỊ
Tiếp tục nghiên cứu bổ sung phụ gia vào hỗn hợp với tỷ lệ tối ưu, nghiên cứu thêm phương loại phụ gia bổ sung, phương pháp sấy và nhiệt độ sấy khác nhau để thu được hỗn hợp caroten- protein có chất lượng tốt nhất.
Khắc phục các nhược điểm của các điều kiện bảo quản, nghiên cứu ra được điều kiện bảo quản tối ưu nhất, ít tốn chi phí mà chất lượng mang lại là tốt nhất
TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT
1. Hoàng Thị Huệ An (2004), "Nghiên cứu chiết xuất astaxanthin từ phế liệu vỏ tôm",
Tạp chí Khoa học-Công nghệ Thủy sản, Số Đặc biệt, tr. 51-54.
2. Nguyễn Trọng Cẩn và Đỗ Minh Phụng (1996), công nghệ chế biến thực phẩm thủy sản”, tập I-II, NXB Nông nghiệp.
3. Trần Ngọc Châu (2000), Luận văn tốt nghiệp “Nghiên cứu quá trình chiết rút astaxanthin từ phế liệu tôm”. Trường Đại học Nha Trang.
3. Ngô Thị Hoài Dương, Nguyễn Thanh Sơn, Nguyễn Thị Như Thường, Ngô Đăng Nghĩa (2010), Thành phần và giá trị sinh học của phế liệu tôm thẻ chân trắng Việt Nam, hội thảo “ Khoa học và công nghệ thủy sản lần thứ nhất”, Nha Trang.
4. Nguyễn Hữu Dũng (2005), Tận dụng phế liệu tôm, Dự án cải thiện chất lượng và xuất khẩu thủy sản SEAQUID, Nhà xuất bản Nông Nghiệp, Hà Nội.
5. Đặng Thị Hiền (2008), “Nghiên cứu sản xuất chitin – chitosan theo phương pháp
sinh học”, Luận văn thạc sĩ, Đại học Nha Trang.
6. Hiệp hội chế biến và xuất khẩu thủy sản Việt Nam (2013), Hội nghị tổng kết xuất khẩu tôm, TP. Hồ Chí Minh.
7. Phạm Trần Phương Hồng (2008), Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ xử lí sorbitol
đến chất lượng cá cơm săng khô bằng phương pháp sấy bức xạ bằng năng lượng mặt
trời kết hợp với đối lưu, Đồ án tốt nghiệp, Đại học Nha Trang, Nha Trang, Tr. 20-22.
8. Nguyễn Thị Trang, Nguyễn Tiến Hóa (2013), “Ảnh hưởng của thức ăn có bổ sung astaxanthin và canthaxanthin với tỷ lệ khác nhau lên màu sắc thịt cá hồi Vân (Oncorhynchus mykiss)”, Tạp chí Khoa học và Phát Triển 2013, 11(7), Tr. 981-986. 9. Phạm Thị Liên (2005), Nghiên cứu dung một số dung môi để chiết Astaxanthin từ
phế liệu đầu tôm, Luận văn tốt nghiệp, Đại học Nha Trang.
10. Trần Thị Luyến (2006), Các phản ứng cơ bản và biến đổi của thực phẩm trong quá trình công nghệ, Nhà xuất bản Nông nghiệp, tr. 15-22.
11. Trần Thị Luyến (1996), Giáo trình Chế biến sản phẩm thủy sản có giá trị gia tăng, Đại học Nha Trang.
12. Trần Thị Luyến, Đỗ Minh Phụng, Nguyễn Anh Tuấn (2006), sản xuất các chế
13. Nguyễn Đức Lượng (2002), “Vi sinh vật học công nghiệp", Công nghệ vi sinh vật, Nhà xuất bản Đại Học Quốc Gia TP. Hồ Chí Minh.
14. Lê Văn Nhật (2005), Nghiên cứu thu hồi và astaxanthin trong quy trình sản xuất chitin từ phê liệu tôm, Đồ án tốt nghiệp kỹ sư, Trường Đại Học Nha Trang, Nha Trang.
15. Phạm Thị Đan Phượng (2012), nghiên cứu thu nhận bột đạm giàu carotenoid từ đầu tôm thẻ chân trắng bằng phương pháp xử lí kết hợp hai enzyme protease, luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Trường Đại Học Nha Trang, Nha Trang.
16. Phan Đình Thụy (2011), nghiên cứu khả năng chống oxi hóa của chitosan thủy phân bằng H2SO4, Luận văn tốt nghiệp đại học, Trường Đại Học Nha Trang, tr. 16-24. 17. Đỗ Thị Bích Thủy, Trần Thị Luyến (2006), “Nghiên cứu nuôi cấy trực tiếp Bacillus subtilic để loại Protein ra khỏi phần vỏ phế liệu tôm”, Tạp chí thủy sản số 2, 47-52.
18. Trang Sĩ Trung, Nguyễn Anh Tuấn, Trần Thị Luyến và Nguyễn Thị Hằng Phương (2010), Chitin-chitosan từ phế liệu thủy sản và ứng dụng, Nhà xuất bản Nông Nghiệp, Hà Nội.
TÀI LIỆU TIẾNG ANH
19. AOAC (1990), Official Method of Analysis, Vol. 15th Association of official analytical chemists, Arlington, VA, 70-75.
20. Akiba, Y., Sato, K., Takahashi, K. (2001), “Meat color modification in broiler chickens by feeding yeast Phaffia rhodozyma containing high concentrations of