2.3.1.1 Giới thiệu
Là chất nhũ hóa trung tính, thường ở dạng hỗn hợp do quá trình sản xuất xảy ra nhiều phản ứng ester hóa. (Phan Thế Đồng, 2006) chúng chứa ester hỗn hợp và được tạo ra bằng cách chuyển xúc tác chuyển hóa của glycerol với triglyceride. Chúng cũng được tổng hợp trực tiếp từ glycerol và acid béo trong điều kiện môi trường kiềm, bằng cách này có thể thu được sản phẩm chiếm tới 90 % monoglyceride.
Tính ưa nước của monoglyceride mạnh hơn diglyceride.
Mono - diglyceride được sử dụng rộng rãi để làm bền nhũ tương, ổn định sản phẩm, tăng tính bền của sản phẩm, làm giảm sức căng bề mặt giữa dầu và nước.
2.3.1.2 Dẫn xuất của mono – diglycride, tính chất và ứng dụng của chúng
Theo Phan Thế Đồng và Leroy G. Wade, Các dạng dẫn xuất của mono – diglyceride gồm có những chất cơ bản như
Acetylated Mono - diglyceride (Acetem) (E472a)
Có tính ổn định nhũ tương yếu nhưng có thể chịu được áp lực cao, giúp cho những hạt cầu mỡ không bị biến đổi bằng cách không làm gia tăng chỉ số peroxyt khi
nhiệt độ tăng cao. Được sử dụng để tạo bọt, gia tăng tính dẻo của kẹo gum, làm lớp áo ngoài cho thực phẩm và có thể kết hợp với các chất nhũ hóa khác.
Lactylated Mono - diglyceride (Lactem) (E472b)
Lactem có tính ổn định bọt mạnh hơn là tính ổn định nhũ tương. Được dùng trong shortening để làm bánh, ổn định cấu trúc kem.
Citrated Mono – diglyceride (Citrem) (E472c)
Là chất nhũ hóa có tính ưa nước mạnh. Được sử dụng trong sản xuất magarine, mayonnaise, ổn định cấu trúc các sản phẩm sữa (như càphê sữa, kem..), người ta còn tận dụng đặc tính chịu acid của nó để sử dụng làm lớp áo ngoài cho thực phẩm.
Diacetyl Tartaric Acid Esters of Monoglycerides (Datem) (E472e)
Chất này có thể phân tán trong cả nước nóng và nước lạnh, tan được trong cả dầu và mỡ. Có tính ưa nước mạnh và chịu được acid. Được sử dụng để ổn định nhũ tương và ổn định bọt trong magarine, mayonnaise, làm lớp áo ngoài cho thực phẩm
Người ta thường sử dụng mono – diglyceride cong sarn xuất sữa đậu nành
2.3.2 Agar-agar 2.3.2.1 Giới thiệu
Agar-agar là một hợp chất polysaccharide cao phân tử có khả năng tạo gel được sản xuất từ tảo đỏ (Gelidium sp, Gracilarta) có dạng bột hay sợi.
Agar gồm hai polysaccharide là agarose và agaropectin.
- Agarose: Cấu tạo từ D và L-galactose liên kiết với nhau bởi liên kết glycosidic 1 - 4 và 1 - 3.
- Agaropectine: cấu tạo từ những đơn vị D-galactose nhưng có một số gốc đường bị ester hóa bởi acid sulfuric.
Được sản xuất đầu tiên ở Nhật Bản vào năm 1986. Đến 1910 công nghệ lan sang Neuzeland, Nam Phi, Liên Xô cũ, Đan Mạch, Tây Ban Nha, Pháp, Mỹ, Hàn Quốc. Ở Việt Nam Agar được sản xuất từ năm 1960. (Lansing M. Precott, 1999)
2.3.2.2 Tính chất cơ bản
Agar là chất kết tinh không định hình, không màu, hút nước trương nở không tan trong nước lạnh và nước ấm. Agar dạng bột chỉ tan trong nước nóng, ngược lại, khi còn tươi agar có thể tan trong nước lạnh 25 0C, khi làm nguội đến 40 - 50 oC thì đông lại tạo thể gel khối có tính đàn hồi. (Lê Ngọc Tú và ctv, 2001)
Cấu trúc của Agar không đồng nhất: vừa tích điện, vừa trung hòa điện. Trong phân tử có chứa một số gốc mang điện tích âm (gốc sulfat và gốc cacboxyl), nên gel Agar cũng có một số tính chất trao đổi ion. Nhưng khả năng này rất thấp do nồng độ Agar sử dụng thường chỉ khoảng 0,1 %.
Agar tạo gel bằng liên kết hydro. Là tác nhân tạo gel tốt vì có khả năng tạo gel ở nồng độ thấp (0,04 %). Gel tạo thành có tính thuận nghịch nhiệt, vì vậy có thể làm tan chảy hay kết đông trở lại đối với gel Agar.
Ở thể đông Agar có thể chịu lực (sức đông).
Agar khi hòa tan tạo dung dịch có độ nhớt cao, có tính keo. Agar bị kết tủa bởi Acol, Axêton, rượu Amylic. (Lê Ngọc Tú, 2001)
2.3.2.3 Ứng dụng
Do khả năng thạch hóa đặc biệt mà Agar được dùng nhiều trong lĩnh vực thực phẩm và một số ngành công nghiệp khác, theo thống kê cho biết 60 % tổng sản lượng Agar được dùng cho mục đích thực phẩm, còn lại 40 % được dùng cho các lĩnh vực khác. (Lý Nguyễn Bình, 2008)
Trong công nghệ Thực Phẩm agar được được dùng với mục đích keo hóa, tạo nhũ, ổn định nhũ tương.v.v...xem như là chất ổn định, làm dày cấu trúc và được sử dụng để ổn định cấu trúc thịt hộp, bánh mì, kem xốp, …đặc biệt là ổn định trạng thái lơ lửng của các cấu tử rắn trong chế biến nước giải khát (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Trong Y học: Agar được xem là thuốc nhuận tràng (chống táo bón), làm thuốc chống đau khớp, dùng để ổn định Cholesterol.
Agar được sử dụng làm môi trường nuôi cấy vi sinh vật nhờ khả năng tạo gel tốt và không bị vi sinh vật phân giải làm biến tính.
2.3.3 Carboxymethylcellulose (CMC) 2.3.3.1 Giới thiệu
CMC (E466) là chất phụ gia màu trắng, hơi vàng, dạng bột mịn, không mùi, không vị, là dẫn xuất của cellulose, được sản xuất bởi phản ứng kiềm hóa giữa cellulose và sodium monochloroacetat tạo thành polymer anion mạch thẳng, phương trình phản ứng:
Cell-OH + NaOH + ClCH2COONa → Cell-OCH2COONa + NaCl + H2O (CMC)
Cấu trúc CMC dựa trên chuỗi β - ( 1- 4) - D - glucopyranose của cellulose. Các nhóm thế methyl carboxyl ở vị trí 2 và 6.
2.3.3.2 Tính chất và ứng dụng
Là dẫn xuất vô định hình của cellulose. CMC có thể tan trong cả nước nóng và nước lạnh, tạo thành dung dịch trong suốt, dung dịch tạo thành là chất lỏng phi Newton. Để làm tăng khả năng hòa tan, CMC thường được hòa trộn với đường trước khi cho vào nước hay dịch quả hoặc hòa tan nó trong glycerin, propylene glycon trước khi sử dụng (Theo Batdorf et Rossman được trích bởi Nguyễn Thị Phương Thanh, 2007).
Ở pH 5 - 9 dung dịch ít thay đổi tính chất, nhưng ở pH < 3 độ nhớt gia tăng hoặc bị kết tủa, cho nên không sử dụng CMC đối với những sản phẩm có pH < 3. (Lý Nguyễn Bình, 2008)
Mức độ thay thế nhóm chức (Degree of substitution (DS)) trong chuỗi CMC quyết định tính chất của dung dịch tạo thành. Thông thường CMC thương phẩm có DS 0,4 - 1,4; CMC dùng trong thực phẩm có DS 0,65 - 0,95. CMC có DS < 0,4 không tan trong nước
CMC có khả năng tạo dịch keo với nước ở nồng độ thấp, không tan trong etanol, có khả năng giữ nước tạo gel ở nồng độ cao, dùng như chất làm sệt và ổn định cấu trúc. Ngoài ra CMC còn có tính trơ, không tỏa nhiệt, không độc, không màu, không vị.
2.3.3.3 Ứng dụng
Nhờ những tính chất trên mà CMC được sử dụng rông rãi trong các ngành Công Nghiệp Thực Phẩm, Công Nghiệp Giấy, dệt, bột giặt, kỹ thuật khoan dầu…
CMC góp phần cải tạo tính chất của sản phẩm(làm chậm quá trình kết tinh làm mịn tinh thể, cải thiện độ bóng, ngăn cản kem chảy, ổn định pha rắn, ngăn cản sự phân ly tinh dầu - nước, giữ ẩm, chống dính,…)
CMC còn được sử dụng như chất ổn định độ đục cho sản phẩm nước quả. Lượng CMC sử dụng tùy thuộc vào phần trăm thịt quả. Các chất bảo quản, hợp chất tạo màu, mùi vị cần phải bổ sung trước. Liều lượng sử dụng thông thường 0,1 - 0,5 %.
Chương 3
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 3.1 Thời gian và địa điểm
Đề tài được thực hiện từ ngày 5 tháng 4 đến ngày 20 tháng 6 năm 2008 tại Trung tâm Nghiên Cứu và Chế Biến Rau Quả Trường Đại Học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh.
3.2 Nguyên vật liệu
- Đậu nành được mua tại chợ Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh, giống được chọn mua là giống đậu nành Phương Lâm. Dưới đây là hình nguyên liệu
.
Hình 3.1 Đậu nành
- Bột cacao được mua tại chợ An Đông, Thành phố Hồ Chí Minh. Hình 3.2 là hình của nguyên liệu bột cacao được sử dụng trong thí nghiệm.
- Đường: đường tinh luyện Biên Hòa, Đồng Nai - Phụ gia : agar nhãn hiệu Việt Xô Gold.
CMC (Trung Quốc)
Mono - diglyceride (Trung Quốc)
3.3 Thiết bị thí nghiệm
- Cân điện tử ACB có trọng lượng tối đa 300 g và độ chính xác ± 0,01 g - Cân đồng hồ hiệu Nhơn Hòa, loại 2 kg, độ chính xác ± 5 g (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Khúc xạ kế cầm tay Atago 0 - 32 0Bx. - Máy đo pH Metrohm 744.
- Máy đo màu Minolta CR - 200. - Máy xay trái cây hiệu Phillips. - Máy đóng nắp chai.
- Máy tiệt trùng Autoclave. - Nhớt kế mao quản.
3.4 Quy trình sản xuất thử nghiệm sữa đậu nành hương cacao 3.4.1 Quy trình 3.4.1 Quy trình
Sau khi chuẩn bị đầy đủ nguyên liệu và dụng cụ thí nghiệm, chúng tôi đã đưa ra qui trình sản xuất thử nghiệm, Hình 3.3 dưới đây là sơ đồ qui trình chế biến
Bột cacao Ngâm Bóc vỏ Chần Xay Lọc Nấu Rót chai Phối trộn Tiệt trùng Thành Phẩm Rửa Đậu nành
3.4.2 Thuyết minh quy trình Xử lý nguyên liệu Xử lý nguyên liệu
Đậu nành khi mua về phải khô, mẩy, không mốc, không mọt, có màu sắc và màu đặc trưng của đậu (không có mùi lạ) sau đó rửa sạch để loại bỏ đất cát và những chất bẩn bám trên bề mặt.
Ngâm đậu
Tiến hành ngâm đậu với tỷ lệ nước/đậu là 2/1, thời gian ngâm: 5 giờ. Trong quá trình ngâm có thể tiến hành thay nước 1 đến 2 lần để nước ngâm không bị lên men làm giảm chất lượng sản phẩm. (Lê Thanh Huyền, 2005)
Bóc vỏ
Sau khi ngâm đậu, tiến hành vo đãi vỏ đậu bằng tay. Tỷ lệ vỏ còn xót lại trong đậu phải nhỏ hơn 1 % thì mới đảm bảo chất lượng của sữa thành phẩm. Theo Bộ Nông Nghiệp và phát triển nông thôn (2003) thì độ ẩm đậu sau khi ngâm đạt 55 - 65 % là được
Chần đậu
Đậu được gia nhiệt đến 80 0C/10 phút nhằm làm bất hoạt, ức chế các chất kháng dinh dưỡng trong đậu đặc biệt là Lipoxygenase. (Lê Thanh Huyền, 2005)
Xay đậu
Sau khi chần, đậu được làm ráo nước rồi đem xay. Ở qui mô của phòng thí nghiệm chúng tôi sử dụng máy xay sinh tố loại nhỏ. Để giúp cho quá trình xay đậu diễn ra dễ hơn, điều chỉnh lượng nước bổ sung cho phù hợp.
Mức độ mịn hợp lý của đậu sau khi xay là khi sờ tay cảm thấy dịch sữa đậu không có hạt nhỏ là được.
Lọc
Thời gian từ lúc xay đậu cho đến lúc đậu lọc xong không được kéo dài quá 30 phút. Sử dụng vải lọc đã được thanh trùng, dùng nước sạch rửa bã 2-3 lần sao cho tỷ lệ đậu sữa là 1 kg/1 lít. (Bộ Nông Nghiệp và phát triển nông thôn, 2003)
Phối trộn
Tiến hành phối trộn các thành phần theo công thức của sản phẩm. Hỗn hợp cần được hòa trộn kỹ để đảm bảo hòa tan hoàn toàn.
Nấu
Hỗn hợp sữa cacao sau khi phối trộn sẽ đươc gia nhiệt đến 100 0C/ 10 phút nhằm làm bất hoạt các chất ức chế, trypsine và hemaglutinine của đậu nành, trong khi thực hiện quá trình này, phải tiến hành khuấy đều để tránh vón cục sữa, đóng cặn ở đáy nồi. (Lê Thanh Huyền, 2005)
Nấu sữa trong nồi hở, dung tích lớn hơn 1/3 thể tích sữa để tránh sôi trào trong khi nấu. Trong quá trình nấu phải theo dõi, điều chỉnh nhiệt để tránh sữa bị trào ra ngoài, có thể vớt bọt nổi ra ngoài.
Rót chai, bài khí, đóng nắp
Sau khi nấu, sữa cacao được rót ra ngay vào các chai thủy tinh, các chai này đã được rửa sạch, thanh trùng, sấy khô. Nếu nhiệt độ sữa khi rót chai > 85 0C thì có thể đóng nắp ngay, ngược lại thì thực hiện bài khí bằng cách nâng nhiệt chai sữa cacao để hở nắp sao cho nhiệt độ sữa trong lòng chai > 85 0C giữ trong 3 - 5 phút sau đó đóng nắp.
Tiệt trùng
Do pH của dung dịch sữa khá cao 6,5 - 7,2 nên phải áp dụng chế độ xử lý nhiệt phù hợp nhằm làm giảm mùi hăng đậu nành và tiêu diệt các vi sinh vật gây hư hỏng. Nhiệt độ tiệt trùng tốt nhất là 121 0C/15 phút, sử dụng máy tiệt trùng Autoclave.
3.5 Phân tích nguyên liệu
Trước khi tiến hành thí nghiệm chúng tôi tiến hành phân tích các chỉ tiêu hóa lý trên nguyên liệu. Các chỉ tiêu được đo lặp lại 3 lần và lấy giá trị trung bình, (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Đậu nành: tiến hành đo pH của nước ngâm sau khi ngâm, phân tích hàm lượng nước trong hạt đậu nành trước và sau khi ngâm, từ đó xác định được độ trương nở
- Sữa đậu nành và cacao: pH, chỉ số Brix, hàm lượng nước, độ màu.
3.6 Bố trí thí nghiệm
Quá trình thí nghiệm gồm 2 công đoạn chính:
- Tiến hành làm thí nghiệm thăm dò nhằm xác định các khoảng tốt nhất của hàm lượng bột cacao, hàm lượng đường, hàm lượng agar, nồng độ CMC cho thí nghiệm chính.
- Tiến hành thí nghiệm chính nhằm xác định công thức phối chế thích hợp cho sữa đậu nành cacao, và ảnh hưởng của các yếu tố khảo sát lên các chỉ tiêu hóa lý, cảm quan.
3.6.1 Thí nghiệm thăm dò 3.6.1.1. Thí nghiệm thăm dò 1
Mục đích: Xác định tỷ lệ mono diglycerid hợp lý.
Bố trí thí nghiệm: thí nghiệm một yếu tố được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 5 nghiệm thức.
Yếu tố thí nghiệm: 5 tỷ lệ mono diglycerid được chọn để tiến hành thí nghiệm là 0,01 %; 0,05 %; 0,1 %; 0,15 %
Phương pháp tiến hành: Thí nghiệm được tiến hành theo qui trình đã đưa ra.Cố định các yếu tố: cacao 0,75 %, đường 12 %.
Chỉ tiêu khảo sát: đánh giá cảm quan trạng thái của sản phẩm
3.6.1.2 Thí nghiệm thăm dò 2
Mục đích: Tìm chất có khả năng ổn định cấu trúc cho sản phẩm và xác định khoảng giá trị hợp lý của chất ổn định nhằm tạo cấu trúc đồng nhất cho sản phẩm.
Chất ổn định được sử dụng là agar và CMC. Chúng tôi tiến hành so sánh trạng thái và cho điểm cảm quan mẫu đối chứng và các mẫu có sử dụng chất ổn định
a, Carboxymethylcellulose (CMC)
Bố trí thí nghiệm: thí nghiệm một yếu tố được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 5 nghiệm thức.
Yếu tố thí nghiệm: 4 tỷ lệ CMC được chọn để tiến hành thí nghiệm: 0,05 %, 0,1 %, 0,15 %; 0,2 %, 0,25 %
Phương pháp tiến hành: Thí nghiệm được tiến hành hoàn toàn giống thí nghiệm trên chỉ khác ở cách bố trí tỷ lệ CMC phối chế và sử dụng kết quả sơ bộ của thí nghiệm thăm dò 1 trên làm thông số cố định (Lấy giá trị trung bình của khoảng giá trị đã xác định)
Chỉ tiêu khảo sát: đánh giá cảm quan trạng thái của sản phẩm
b, Agar-agar
Bố trí thí nghiệm: thí nghiệm một yếu tố được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 4 nghiệm thức.
Yếu tố thí nghiệm: 5 tỷ lệ agar được chọn để tiến hành thí nghiệm: 0,05 %; 0,1 %; 0,15 %; 0,2 %, 0,25 %
Phương pháp tiến hành: Thí nghiệm được tiến hành hoàn toàn giống thí nghiệm trên chỉ khác ở cách bố trí tỷ lệ agar phối chế và sử dụng kết quả sơ bộ của thí nghiệm thăm dò 1 làm thông số cố định.(lấy trung bình của khoảng giá trị đã xác định)
Chỉ tiêu khảo sát: đánh giá cảm quan trạng thái của sản phẩm
3.6.1.3 Thí nghiệm thăm dò 3
Mục đích: Xác định khoảng tỷ lệ bột cacao hợp lý trong dung dịch sữa đậu nành. Bố trí thí nghiệm: thí nghiệm một yếu tố được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 6 nghiệm thức.
Yếu tố thí nghiệm: 6 tỷ lệ bột cacao được lựa chọn để tiến hành thí nghiệm là 0,25 %; 0,5 %; 0,75 %; 1 %; 1,25 %.
Phương pháp tiến hành: Thí nghiệm được tiến hành theo qui trình đã đưa ra. Yếu tố cố định: 12 % đường, và dùng kết quả sơ bộ của thí nghiệm thăm dò 1, 2 làm thông số cố định.(lấy trung bình của khoảng giá trị đã xác định)
Các chỉ tiêu khảo sát: pH, brix, đánh giá cảm quan dựa trên màu sắc và mùi vị của sản phẩm. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
3.6.1.4 Thí nghiệm thăm dò 4
Mục đích: xác định khoảng tỷ lệ đường hợp lý cho thí nghiệm chính.
Bố trí thí nghiệm: thí nghiệm một yếu tố được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 6 nghiệm thức.
Yếu tố thí nghiệm: 5 nồng độ đường được chọn để tiến hành thí nghiệm: 8 %; 10