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,
- 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: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- 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.
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 %,12 %; 14 %; 16 % (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Phương pháp tiến hành: Thí nghiệm được tiến hành theo qui trình đã đưa ra, và dùng kết quả sơ bộ của các thí nghiệm thăm dò 1, 2, 3 làm thông số cố định
Chỉ tiêu khảo sát: độ brix và đánh giá cảm quan mùi vị của sản phẩm.
3.6.2 Thí nghiệm chính
Mục đích: khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng cacao, đường, và CMC lên các chỉ tiêu hóa lý và cảm quan từ đó tìm ra được công thức chế biến tốt nhất.
Bố trí thí nghiệm bằng cách sử dụng phương pháp bề mặt đáp ứng “Response Surface Design” kiểu Box-Behnken được với 3 yếu tố: hàm lượng cacao, đường, CMC (khoảng tối ưu đã được xác định ở ba thí nghiệm khảo sát). Thí nghiệm đươc bố trí nhờ
phần mềm JMP 4.0 với 13 nghiệm thức, trong đó nghiệm thức ở tâm được lặp lại 3 lần. Cách thức bố trí thí nghiệm đươc thể hiện ở Hình 3.4
Hình 3.4:Không gian bố trí thí ngiệm kiểu Box_Behnken.
Chỉ tiêu khảo sát: pH, độ brix, độ nhớt, màu sắc của sản phẩm và đánh giá cảm quan. Sau khi tìm ra được công thức chế biến tối ưu dựa vào điểm cảm quan chung, chúng tôi gửi mẫu đến Trung tâm kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo lường Chất Lượng 3 để xác định hàm lượng một số thành phần dinh dưỡng cơ bản có trong thành phẩm như hàm lượng đạm, lipid, đường tổng, khoáng tổng.
3.7 Phương pháp xác định các chỉ tiêu hóa lý của sản phẩm: 3.7.1 Độ brix: 3.7.1 Độ brix:
Xác định bằng cách sử dụng khúc xạ kế Atago 0 - 32 0Bx. (Phụ lục A.1)
3.7.2. pH
Xác định bằng máy đo pH Metrohm 744. (Phụ lục A.2)
3.7.3 Hàm lượng nước:
Xác định bằng phương pháp sấy ở nhiệt độ 105 0C đến khối lượng không đổi. (Phụ lục A.3)
3.7.4 Màu sắc:
Xác định bằng máy đo màu Milnolta với hệ màu L*, C*, h (Phụ lục A.4)
3.7.5 Độ nhớt:
3.8 Đánh giá cảm quan:
3.8.1 Phương pháp đánh giá cảm quan ở thí nghiệm khảo sát
Nhằm xác định được khoảng giá trị thích hợp đối với từng yếu tố ở thí nghiệm khảo sát, chúng tôi đã chọn phép thử so hàng để đánh giá và xác định khoảng giá trị phù hợp
Các CQV là những sinh viên Khoa Công Nghệ Thực Phẩm đã từng học về đánh giá cảm quan. Mỗi thí nghiệm cần khoảng 10 – 15 CQV.
Mỗi CQV sẽ được nhận 3 mẫu hay nhiều hơn với các tỷ lệ phối chế khác nhau, sau đó tiến hành đánh giá các chỉ tiêu về mùi, màu, vị trạng thái theo yêu cầu, và sắp xếp các mẫu theo thứ tự mẫu thích nhất xếp ở vị trí thứ nhất, mẫu chán nhất xếp ở vị trí cuối cùng. (Phụ lục B.1)
3.8.2. Phương pháp đánh giá cảm quan ở thí nghiệm chính
Phương pháp cho điểm theo thang điểm 5 được sử dụng để tiến hành đánh giá cảm quan cho thí nghiệm chính.
Thí nghiệm cảm quan được bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên không đầy đủ Balanced Incomplete Block (BIB) được trình bày chi tiết ở phụ lục B.2
3.9 Xử lý số liệu
- Sử dụng chương trình MS Excel để tính điểm cảm quan, tính toán kết quả. - Dùng chương trình MS Word để biên soạn đề tài.
Chương 4
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Kết quả phân tích nguyên liệu
Trước khi thực hiện thí nghiệm, chúng tôi tiến hành phân tích các chỉ tiêu hóa lý của nguyên liệu, để xác định được tính chất của nguyên liệu nhằm giúp cho các công đoạn chế biến tiếp theo thuận lợi hơn. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hạt đậu nành sử dụng là giống đậu nành Phương Lâm, được mua tại chợ Thủ Đức, Các chỉ tiêu về hàm lượng nước trước và sau khi ngâm, pH nước sau 5 giờ ngâm, và độ trương của hạt sau khi ngâm được trình bày ở Bảng 4.1
Bảng 4.1: Kết quả khảo sát một số chỉ tiêu của đậu nành nguyên liệu
Chỉ tiêu Giá trị
Hàm lượng nước trước khi ngâm (%) Hàm lượng nước sau khi ngâm (%) pH của nước sau 5 giờ ngâm. Độ trương
11,28 57,28 5,72 2,08
Hàm lượng nước sau khi ngâm 57,28 % thích hợp để chế biến sữa đậu nành (Bộ Nông Nghiệp và phát triển Nông thôn, 2003), nghĩa là thời gian ngâm đậu 5 giờ là phù hợp, tránh ngâm đậu quá lâu đậu sẽ bị úng, thối, dễ bị vi sinh vật xâm nhiễm
Kết quả khảo sát một số chỉ tiêu hóa lý của sữa đậu nành và cacao được trình bày ở Bảng 4.2.
Bảng 4.2: Kết quả khảo sát một số chỉ tiêu hóa lý của sữa đậu nành và bột cacao
Giá trị đo Chỉ tiêu
Sữa đậu nành Bột cacao Hàm lượng chất khô (0Brix) 4,3
Hàm lượng nước (%) 7,62 pH 7,09 7,46 Độ màu L* 87,5 57,57 C* 9,96 11,31 h (độ) 106,2 55,1
4.2 Kết quả các thí nghiệm thăm dò
4.2.1 Khoảng giá trị tốt nhất của mono – diglyceride
Bổ sung mono – diglyceride vào sữa đậu nành cacao trong giai đoạn phối trộn. Sau một thời gian bảo ôn sản phẩm, chúng tôi nhận thấy rằng với ở các nồng độ mono- diglyceride 0,01 %, 0,05 %, 0,1 % thì cacao vẫn chưa tan hết và còn đọng ở dưới đáy chai. Khi hàm lượng mono – diglyceride sử dụng hơn 0,1 % thì cacao lâu bị lắng tụ hơn nhưng khi mono – diglyceride lại không tan hết, xuất hiện các tinh thể màu trắng trong sản phẩm.
Với nồng độ mono – diglyceride 0,01 %; sau khi bảo ôn thì thấy xuất hiện bọt trên bề mặt, thời gian chất béo bị tách ra nhanh hơn. Vì vậy chúng tôi đã cố định nồng độ mono – diglyceride sử dụng ở mức 0,05 %.
4.2.2 Chất ổn định và lượng sử dụng phù hợp a CMC a CMC
Qua khảo sát bổ sung CMC với tỷ lệ 0,05 - 0,2 %, chúng tôi nhận thấy tất cả các mẫu đều bị tách lớp, không ổn định. Ở tỷ lệ CMC 0,15 % và 0,2 % cho sản phẩm có độ nhớt cao.
b Agar
Trong thí nghiệm thăm dò Agar được bổ sung từ 0,05 – 0,2 %. Kết quả thu được cho thấy ở 0,05 % agar thì sản phẩm không ổn định, sản phẩm vẫn bị tách lớp. Còn ở 0, 1- 0,2 % sản phẩm không tách lớp, nhưng khi tỷ lệ agar > 0,1 % thì sản phẩm rất nhớt và
có hiện tượng kết bông làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm, cảm quan viên không chấp nhận.
Vì vậy, chúng tôi quyết định kết hợp agar với CMC và tiến hành khảo sát thì thấy hàm lượng CMC phải lớn hơn hoặc bằng hàm lượng agar thì sản phẩm mới ổn định được lâu, thế nên chúng tôi chọn:
- Tỷ lệ agar là 0,1 % là yếu tố cố định cho thí nghiệm chính - Tỷ lệ CMC sẽ được khảo sát từ 0,1 - 0,2 %.
4.2.3 Khoảng giá trị tỷ lệ tốt nhất của bột cacao
Kết quả của các chỉ tiêu về độ Brix, độ pH được trình bày ở Bảng 4.3
Bảng 4.3: Chỉ số Brix, pH của 5 nồng độ cacao khảo sát
Hàm lượng bột cacao (%) Chỉ tiêu
0,25 0,5 0,75 0,10 1,25
Độ Brix (0Brix) 13 13 13,2 13,5 14
pH 6,68 6,78 6,72 6,73 6,8
Tiến hành cảm quan các mẫu với tỷ lệ như trên thì thấy (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Mẫu chế biến với tỷ lệ bột cacao bổ sung là 0,25 %, đa số cảm quan viên cho rằng mẫu này không có mùi thơm đặc trưng của cacao, màu sắc quá nhạt không đẹp bằng các mẫu khác.
- Tỷ lệ cacao bổ sung là 1,25 % cho sản phẩm có mùi vị thơm đặc trưng của cacao nhưng màu sắc đậm quá nên không được ưa thích.
- Bổ sung cacao với tỷ lệ 0,5 % và 1 % cho sản phẩm có mùi vị hài hoà, màu sắc đẹp được đa số cảm quan viên chấp nhận.
Vì vậy, khoảng 0,5 % - 1 % tỷ lệ dịch bột cacao bổ sung sẽ được lựa chọn cho thí nghiệm chính.
4.2.4 Khoảng giá trị tốt nhất của tỷ lệ đường phối trộn
Việc chọn lựa khoảng nồng độ đường chủ yếu dựa vào chỉ số Brix của các mẫu khảo sát, đồng thời kết hợp với cảm quan để cho giá trị thích hợp nhất. Sau khi tiến hành thí nghiệm khảo sát, chúng tôi đã thu được kết quả về độ Brix và được minh họa ở Bảng 4.4
Bảng 4.4: Chỉ số Brix của các mẫu thí nghiệm thăm dò tỷ lệ đường Tỷ lệ đường (%) Tỷ lệ cacao (%) 8 10 12 14 16 0,5 10,8 12,2 13,9 15,2 16,3 1 11,5 12,5 14,2 15,5 16,8
Tiến hành đánh giá cảm quan với các mẫu được chế biến với nồng độ đường lần lượt là 10 %, 12 %, 14 %, 16 % và tỷ lệ cacao bổ sung là 0,5 % và 1 %.