Các chỉ tiêu vi sinh vật nhằm đánh giá mức độ vệ sinh an toàn của sản phẩm bột dinh dưỡng. Những vi khuẩn gây bệnh thực phẩm cần phải được kiểm soát chặt chẽ, đảm bảo an toàn cho người sử dụng và duy trì tuổi thọ cho sản phẩm. Các chỉ tiêu vi sinh vật đảm bảo theo quyết định 46/2007/QĐ-BYT của Bộ Y tế. Cụ thể như sau:
Bảng 2.8. Các chỉ tiêu vi sinh vật
STT Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Yêu cầu
1 Tổng số vi khuẩn hiếu khí CFU/g ≤ 104
2 Tổng số bào tử nấm men, nấm mốc
CFU/g ≤ 100
3 S. aureus CFU/g ≤ 3
4 E.coli MPN/g Không có
5 Salmonella CFU/25g Không có
6 Cl.perfringens CFU/g ≤ 10
7 B.cereus CFU/g ≤ 10
8 Coliforms MPN/g ≤ 10
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 27 Từ bảng trên có thể thấy E. coli và Salmonella là hai loài không được phép xuất hiện trong sản phẩm cuối cùng. Còn với S. aureus thì số lượng cũng rất nhỏ ≤ 3.
Như vậy, đậu tương và whey protein là hai nguồn nguyên liệu có giá trị dinh dưỡng cao, dặc biệt có nhiều protein, vitamin và muối khoáng. Đây đều là những chất rất cần thiết cho đối tượng phụ nữ có thai. Bên cạnh đó, whey protein có chứa tới hơn 19 loại axit amin, trong đó có chứa đầy đủ các axit amin không thể thay thế, chứa hầu hết các vitamin và khoáng chất có trong sữa. So với các nguồn protein khác, whey protein có hàm lượng cao các axit amin chuỗi nhánh (BCAAs) - leucine, isoleucine, và valine. Đặc biệt, leucine, là yếu tố quan trọng trong sự phát triển mô. Điều này rất có lợi cho sự phát triển của thai nhi. Chính vì thế, chúng tôi quyết định lựa chọn đậu tương và whey protein làm hai nguyên liệu chính trong sản xuất bột ăn liền giàu protein, canxi, vitamin D cho phụ nữ có thai.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 28
PHẦN THỨ BA
VẬT LIỆU – NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Nguyên liệu, thiết bị, địa điểm
3.1.1. Nguyên liệu
3.1.1.1. Nguyên liệu cung cấp protein
Đậu tương: Đậu tương sử dụng gồm 3 giống: Đậu tương Việt Nam, đậu tương Mỹ, đậu tương Trung Quốc. Đậu tương được lựa chọn phải đạt được một số tiêu chuẩn nhất định, cụ thể như sau:
Bảng 3.1. Tiêu chuẩn lựa chọn đậu tương
Chỉ tiêu Tiêu chuẩn
Độ ẩm (%) ≤ 15%
Hạt mốc Không có
Độ đồng đều Hạt đồng đều và không bị vỡ đôi
Màu sắc, mùi vị
Màu vàng nâu sáng bóng, không lẫn các hạt màu xanh, màu xám. Đậu có mùi tanh ngái đặc trưng, đậu sạch và không dính bùn đất. Không có hạt đậu xấu, lớp vỏ bị
nhăn bên ngoài
Tạp chất Không có các tạp chất như sỏi, cục đất nhỏ, mạt sắt... Whey protein: Whey protein sử dụng gồm 2 loại: whey protein concentrate (WPC), và whey Protein Isolate (WPI). Các loại whey có hàm lượng protein lớn hơn 80%, đạt tiêu chuẩn vệ sinh an toàn thực phẩm. Whey protein được cung cấp bởi công ty Agropur INC.
3.1.1.2. Nguyên liệu cung cấp vitamin D và canxi
- Canxi cacbonate: dạng bột, mịn, xốp, không bị lắng, Mỹ
- Vitamin D3 : dạng bột mịn được cung cấp bởi công ty DSM, Singapore.
3.1.1.3. Nguyên liệu khác
Những nguyên liệu được sử dụng cho công đoạn phối trộn như:
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 29 Lam Sơn.
- Maltodextrin-10: sản xuất bởi công ty Archer, nhà phân phối công ty cổ phần Cát An
- Hương vani dạng bột và dạng nước…được cung cấp bởi JM Singapore. phải đạt tiêu chuẩn vệ sinh an toàn thực phẩm, có C/A (certificate of analysis – bản phân tích thành phần) kèm theo.
3.1.1.4. Yêu cầu sản phẩm bột dinh dưỡng từđậu tương.
Thành phần dinh dưỡng: Yêu cầu thành phẩn dinh dưỡng của sản phẩm cuối như bảng sau:
Bảng 3.2. Thành phần dinh dưỡng dự kiến trong sản phẩm
STT Tên chỉ tiêu ĐVT Hàm lượng /35 g Hàm lượng /100 g Nhu cầu khuyến nghị Mức đáp ứng nhu cầu* /35g sản phẩm
1 Năng lượng kcal 118 – 154 340 – 440 2200-2500 5 - 7 %
2 Protein g 15 – 17 40 – 48 80-90 17 – 20% 3 Carbonhydrate g 11 – 13 31- 37 350 3 – 4% 4 Lipit g 2 – 4 5 – 11 60 3 – 7% 5 Độ ẩm % < 5% < 5% 6 Hàm lượng Canxi mg 300 850 – 900 1000 30% 7 Vitamin D IU 300 850 – 900 300 100%
*: Theo bảng nhu cầu dinh dưỡng khuyến nghị cho người Việt Nam (Viện dinh dưỡng, 2010) - Đối tượng sử dụng: phụ nữ có thai
- Liều lượng sử dụng dự kiến: 01 gói 35 g/ngày.
- Hướng dẫn sử dụng: hòa tan 01 gói 35g với 200ml nước ấm, sử dụng luôn.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 30
3.1.2. Dụng cụ, thiết bị sử dụng:
- Cân phân tích.
- Cân điện tử Sky Jadever 600 x 0,01g - Cân Nhơn Hòa loại 15, 30, 100 kg - Tủ sấy đối lưu Memmert, xuất xứ Đức.
- Máy sấy CT-C, xuất xứ Trung Quốc. Máy sấy đối lưu, có dạng tủ đứng, 48 khay sấy, kích thước khay sấy 30 x 50 cm.
- Máy rang R600, xuất xứ Việt Nam. Máy rang thùng quay, kích thước thùng quay 2 x 0,5m (chiều dài x đường kính). Máy rang dùng nhiệt từ các bếp đốt bằng gas (ở ngoài thùng quay) để làm chín nguyên liệu bên trong thùng. Nhiệt độ rang được đo tại đầu đo nhiệt độ đặt tại tâm thùng quay.
- Máy bóc vỏ H100, xuất xứ Việt Nam. Máy làm việc dựa vào sự va đập, chà sát giữa nguyên liệu với hai đĩa.
- Máy nghiền búa M250, xuất xứ Trung Quốc.
- Máy trộn cánh khuấy nằm ngang Mix350, xuất xứ Việt Nam. Dung tích buồng trộn 200l.
- Máy đóng gói kiểu trục vít, xuất xứ Việt Nam, tốc độ 20 – 40 gói/phút.
- Các vật liệu dụng cụ khác: thùng, thau, chậu...
3.1.3. Địa điểm nghiên cứu
Địa điểm nghiên cứu: Xưởng sản xuất NINFOOD, Trung tâm Thực phẩm Dinh Dưỡng – 48B, Tăng Bạt Hổ, Hà Nội
Thời gian nghiên cứu: Từ ngày 01/03/2013 đến ngày 01/02/2014.
3.2. Nội dung nghiên cứu
3.2.1. Lựa chọn nguyên liệu và xác định chế độ sơ chế nguyên liệu
3.2.1.1. Lựa chọn nguyên liệu
- Lựa chọn đậu tương: Phân tích một số thành phần hóa lý (protein, gluxit, lipit, antitrypsin, độ ẩm) của các loại đậu tương có xuất xứ Việt Nam, Mỹ, Trung Quốc. Từ đó lựa chọn loại đậu tương thích hợp.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 31 protein để lựa chọn ra loại phổ biến và chất lượng tốt làm đối tượng nghiên cứu. Các chỉ tiêu đánh giá: Độ ẩm, hàm lượng protein, giá thành, tính chất cảm quan…
3.2.1.2. Xác định chếđộ xử lí nguyên liệu
- Xác định chế độ sấy đậu tương: nhiệt độ: 90, 100, 110, 120oC; thời gian: 50, 60, 70, 80, 90 phút.
- Xác định chế độ rang đậu tương: nhiệt độ: 110, 120, 130oC; thời gian: 60, 70, 80, 90 phút.
3.2.2. Xác định công thức phối trộn phù hợp cho sản phẩm:
- Dựa trên nhu cầu khuyến nghị về hàm lượng protein, hàm lượng canxi, và vitamin D đối với phụ nữ có thai, lập công thức sản phẩm với thành phần chính là các nguyên liệu bổ sung protein, canxi, và vitamin D, chất tạo ngọt, chất độn.
- Phân tích thành phần dinh dưỡng và tính chất cảm quan để tìm công thức phối trộn đạt yêu cầu.
- Lựa chọn tỷ lệ bổ sung hương thích hợp
- Tổ chức đánh giá cảm quan sản phẩm theo tiêu chuẩn TCVN 3215-79.
3.2.3. Đánh giá thị hiếu của sản phẩm trên đối tượng phụ nữ có thai
- Nghiên cứu lựa chọn đối tượng tham gia vào thử nghiệm, đảm bảo tính chính xác và khách quan của nghiên cứu
- Lập bộ mẫu phiếu điều tra sản phẩm cho đối tượng, mẫu phiếu theo dõi sử dụng sản phẩm cho cộng tác viên
- Tiến hành cho đối tượng sử dụng sản phẩm và thu thập số liệu theo mẫu điều tra.
- Xử lý số liệu đánh giá thu được
3.2.4. Theo dõi chất lượng sản phẩm theo thời gian bảo quản
Theo dõi chỉ tiêu độ ẩm, hàm lượng protein, gluxit, lipit, vitamin D, canxi, chỉ tiêu vi sinh vật và tính chất cảm quan của sản phẩm. Định kì phân tích 3 tháng/1 lần để thấy được sự thay đổi về chất lượng sản phẩm
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 32
3.2.5. Sơ bộ hạch toán giá thành của sản phẩm
Hạch toán giá thành dựa trên các thông số: chi phí nguyên liệu chính, chi phí vật liệu phụ (màng, vỏ hộp, vỏ thùng), chi phí quản lí gián tiếp, chi phí phân phối sản phẩm, chi phí cố định...
3.3. Phương pháp nghiên cứu
3.3.1. Quy trình dự kiến và thuyết minh quy trình
Hình 3.1. Quy trình dự kiến
Thuyết minh qui trình
Nguyên liệu: Nguyên liệu được mua trên thị trường, đạt tiêu chuẩn cơ sở của Viện dinh dưỡng như đã nêu trong mục 3.1.
Nghiền mịn Nguyên liệu (đậu tương)
Định lượng
Định lượng
Nguyên liệu dạng bột (Whey protein, Can xi, Vitamin D, đường..) Hương vani Sấy Phối trộn Định lượng Đóng gói Sản phẩm Tách vỏ Rang
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 33
Sấy: Sấy nhằm mục đích tách bớt ẩm của hạt và làm đồng đều độ ẩm của đậu tương trước khi đưa vào công đoạn rang. Sấy bằng máy sấy đối lưu. Độ ẩm yêu cầu sau sấy đạt tối đa 8%.
Rang: Quá trình rang nhằm mục đích làm chín hoàn toàn đậu tương. Rang bằng máy rang thùng quay, dùng nhiệt từ các bếp đốt bằng gas (ở ngoài thùng quay) để làm chín nguyên liệu bên trong thùng. Đậu tương, sau khi rang có độ ẩm ≤5% và có mùi thơm đặc trưng.
Tách vỏ: Tách vỏ nhằm loại bỏ phần vỏ không ăn được. Đậu tương được
tách vỏ bằng máy tách vỏ dựa trên nguyên tắc hai đĩa chà xát vào nhau.
Nghiền: Đậu tương rang đã tách vỏ được nghiền nhằm đạt độ tơi và độ mịn để phối trộn với các nguyên liệu khác tạo thành bột dinh dưỡng thành phẩm. Các nguyên liệu được nghiền bằng máy nghiền búa, mắt sàng của máy nghiền có kích thước 0,1 mm.
Định lượng: Định lượng các loại nguyên liệu nhằm trộn đúng tỷ lệ theo công thức phối trộn. Sử dụng cân để định lượng nguyên liệu.
Trộn: Quá trình trộn được thực hiện nhằm phối trộn tất cả các nguyên liệu thành hỗn hợp đồng nhất. Trộn theo phương pháp trộn đa cấp nghĩa là trộn dần dần từ nguyên liệu có tỷ lệ nhỏ đến lớn.
Đóng gói: Đóng gói nhằm mục đích đảm bảo chất lượng sản phẩm không bị thay đổi trong thời gian sử dụng. Đồng thời chia nhỏ hỗn hợp sau khi trộn thành các đơn vị dễ sử dụng, tạo thuận lợi cho công tác lưu thông, phân phối. Sản phẩm được đóng gói bằng bao bì màng thiếc 3 lớp và máy đóng gói trục vít. Khối lượng một gói từ 35±2 g. Gói sau khi đóng không được xì hơi và hở mép.
Sản phẩm: Gói sau khi đóng được vào hộp (10 gói/hộp), sau đó vào thùng carton (30 hộp/thùng) nhằm bảo vệ sản phẩm khi vận chuyển và giúp phân phối dễ dàng. bảo quản sản phẩm ở điều kiện thích hợp nhằm đảm bảo chất lượng không bị thay đổi, tránh các tác nhân gây hại như mưa ướt, chuột cắn...Sản phẩm được bảo quản trong kho, nhiệt độ thường, độ ẩm tương đối 75%.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 34
3.3.2. Bố trí thí nghiệm
3.3.2.1. Bố trí thí nghiệm cho nội dung xác định chếđộ xử lí nguyên liệu
Công thức bố trí thí nghiệm sấy đậu tương
Để xác định nhiệt độ và thời gian sấy đậu tương thích hợp, với mẫu đậu tương là 3kg, ở các nhiệt độ sấy khác nhau: 90, 100, 110, 1200C. Sau thời gian bật máy 50 phút, đo độ ẩm của đậu tương sau mỗi 10 phút đến khi các mẫu đậu tương có độ ẩm nhỏ hơn 8% thì dừng lại, từ đó lựa chọn chế độ sấy thích hợp.
Công thức bố trí thí nghiệm rang đậu tương
Để xác định nhiệt độ và thời gian rang đậu tương thích hợp, tiến hành rang 3 kg đậu tương (đã sấy) ở các nhiệt độ sấy khác nhau: 100, 110, 1200C. Đo độ ẩm của đậu tương sau mỗi 10 phút đến khi các mẫu đậu tương có độ ẩm nhỏ hơn 5% thì dừng lại. Đánh giá cảm quan các mẫu đậu tương có độ ẩm nhỏ hơn 5%, lựa chọn 3 mẫu có tính chất cảm quan tốt nhất. Phân tích hàm lượng antitrypsin của 3 mẫu này, từ đó lựa chọn chế độ rang thích hợp.
3.3.2.2. Bố trí TN cho nội dung xây dựng công thức sản phẩm
Dựa trên yêu cầu về chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm và thành phần dinh dưỡng của các nguyên liệu theo bảng thành phần thực phẩm Việt Nam. Nhằm cân đối giữa nguồn protein động vật và thực vật, đạt được hàm lượng protein như yêu cầu, trạng thái cảm quan của sản phẩm như mong muốn, chúng tôi đã đưa ra công thức phối trộn để nghiên cứu như sau:
Hàm lượng nguyên liệu không đổi: đường saccarose: 16%; vitamin D: 1,1%; canxi cacbonat: 2,2%.
Hàm lượng nguyên liệu thay đổi: đậu tương, bột whey, maltodextrin.
Bảng 3.3. Công thức phối trộn sản phẩm
STT Tên nguyênliệu CT 3.1 CT 3.2 CT 3.3 CT 3.4 CT 3.5
1 Đậu tương (%) 30 27 24 21 18
2 Bột whey (%) 30 32 34 36 38
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 35 Chỉ tiêu theo dõi: cảm quan, thành phần dinh dưỡng (protein, gluxit, lipit)
3.3.3. Phương pháp phân tích
3.3.3.1. Xác định độẩm bằng phương pháp sấy đến khối lượng không đổi. Nguyên tắc:
Khi sấy ở nhiệt độ cao (1050C) trong thời gian dài lượng nước trong nguyên liệu sẽ bay hơi dần và khi lượng nước bay hơi toàn bộ còn lại phần chất khô không bay hơi. Cân khối lượng trước và sau sấy, dựa vào sự chênh lệch khối lượng ta sẽ biết khối lượng nước trong vật liệu cần xác định độ ẩm.
Tiến hành: Cách tiến hành được trình bày trong phụ lục 1a.
Tính kết quả:
Độ ẩm nguyên liệu:
Trong đó: m1: Khối lượng cốc sấy
m2: Khối lượng cốc và mẫu tươi m3: Khối lượng cốc và mẫu sau sấy
3.3.3.2. Xác định protein bằng : phương pháp Kjeldahl Nguyên tắc:
Dùng H2SO4 đậm đặc phản ứng với nguyên liệu, khi đó, các chất hữu cơ bị oxy hóa. Nitơ của protein đã bị chuyển hóa thành NH3 dưới dạng muối amoni sulfate tan trong dung dịch. Đuổi NH3 trong dung dịch bằng NaOH và hơi nước, lượng NH3 thu được sẽ cho phản ứng với dung dịch chuẩn H2SO4 0,1N. Định phân lượng H2SO4 còn dư sau phản ứng với NH3 bằng dung dịch NaOH 0,1N, từ đó, tính hàm lượng nitơ có trong mẫu nguyên liệu thí nghiệm.
Cách tiến hành: Xem phụ lục 1b Cách tính kết quả: c v V a X * 100 * * 96 , 5 * 00142 , 0 * = Trong đó:
X (%): hàm lượng protein trong mẫu
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 36 0,00142: số mg nitơ tương đương với 1ml H2SO4 0,1N
V (ml): số ml dung dịch mẫu pha loãng (100ml)
v: số ml dung dịch mẫu đem chưng cất ammoniac (25ml) c (g): khối lượng mẫu đem phân tích
5,96: Hệ số chuyển nitơ trong gạo
3.3.3.3. Xác định lipit bằng phương pháp Soxhlet Nguyên tắc:
Dùng axit clohydric hòa tan mẫu để giải phóng toàn bộ chất béo hấp thụ và liên kết trong mẫu, sau đó chiết chất béo bằng dung môi hữu cơ
Cách tiến hành: Xem phụ lục 1c
Cách tính kết quả:
Hàm lượng lipit (X) tính bằng % theo công thức
100 . ) ( ) ( 1 2 3 4 m m m m m X − − − = Trong đó: m - lượng cân (g)
m1 - khối lượng bình hứng có chất béo (g)