Nguyên liệu được chia làm 4 nhóm như sau:
(i) Nguồn cung cấp lipid: dầu thực vật, lòng đỏ trứng gà, shortenning.
(ii) Nguồn cung cấp protid: đạm sữa (whey, sữa gầy), đậu xanh, Cao nấm men.
(iii) Nguồn cung cấp glucid: đậu xanh, maltodextrin, trehalose
66
(iiii) Nhóm Vitamin (A,E,C,D3), khoáng (Ca-gluconate, Selen) và hương liệu và phụ gia khác
- Dựa vào "Bảng thành phần dinh dưỡng thực phẩm Việt Nam" để ước tính các thành phần các chất dinh dưỡng trong mỗi loại thực phẩm. Kết quả như sau:
Bảng 4.33. Thành phần dinh dưỡng trong mỗi loại thực phẩm khảo sát
TT Tên
thực phẩm
Các chất sinh năng lượng (%)
Năng lượng (Kcal)
Protid Lipid CHO
ĐV TV ĐV TV 1 Shortenning 99 891 2 Lòng đỏ trứng 35,0 55,0 2,5 675,0 3 Dầu thực vật 100,0 900,0 5 Bơ 90 810 6 Whey protein 80 320,0 7 Cao nấm men 64 256 8 Đậu xanh 23,8 0,8 62,3 346,2 9 Sữa gầy 35 62 10 Bột mỳ 10 1,4 86 396,6 11 Đường mía 99 396,0 12 Trehalose 99 396,0 13 Maltodextrin 99 396,0 4.4.1.2. Xây dựng công thức
Căn cứ vào những nguyên liệu trên, qua khảo sát và tham khảo các quy trình sản xuất các dạng lương khô tại Công ty Cổ phần X22 chúng tôi đã tiến hành xây dựng sơ đồ xây dựng công thức lương khô như sau:
67
Hình 4.4. Quá trình tạo dạng sản phẩm giàu axit amin
Nguyên liệu glucid
Nguyên liệu lipid
Định lượng Phối trộn ủ Định hình Nướng Nghiền Bột bán thành phẩm Trộn Cao nấm men
Lựa chọn lượng cao nấm men bổ sung
vào lương khô
Bổ sung thêm nguyên liệu protid, vi tamin, khoáng
Ép thanh wheyprotein,
sữa gầy, vitamin, khoáng chất
68
Với định lượng khẩu phần ăn đảm bảo năng lượng 950-1000 Kcalo/200g, với 3 thành phần sinh nhiệt cơ bản gồm protid, glucid, lipid với tỉ lệ khối lượng như sau:
Bảng 4.34. Khối lượng các thành phần sinh nhiệt
Thành phần Hàm lượng (%)
Lipid 15-19 glucid 63-65 protid 15-16
Qua quá trình khảo sát, tham khảo ý kiển chuyên gia sản xuất lương khô tại Công ty cổ phần 22, Bộ Quốc phòng đề tài đã lựa tỉ lệ và thành phần lipid và glucid để tạo bột bán thành phẩm như sau:
Bảng 4.35. Tỉ lệ và thành phần lipid và glucid để tạo bột bán thành phẩm
STT Đặc điểm Thành phần Công thức 1 Công thức 2
1. Lipid - Khối lượng 30g Shortenning 9 14
Dầu thực vật 6 4 Lòng đỏ trứng 9 6 Bơ 6 6 2. Glucid - Khối lượng 130g Bột mỳ 30 30 Đường mía 20 24 Trehalose 20 18 Maltodextrin 20 18 Bột đậu xanh 10 10 Sữa gầy 30 30
Đánh giá khả năng định hình bánh, độ nhớt, kết cấu bánh
Đạt Đạt
Chúng tôi lựa chọn 2 công thức để sản xuất thử nghiệm bột bán thành phẩm. - Shortenning ảnh hưởng nhiều đến cấu trúc của bánh ép và quá trình nhũ hóa, ủ bột lên có thành phần thay đổi trong công thức 1 và 2 lần lượt là 9 g và 14 g.
- Đường mía ảnh hưởng nhiều đến độ ngọt của sản phẩm nhất trong các nguồn glucid, do đó được điều chỉnh lần lượt là 20 g và 24 g
69
- Bột mỳ ảnh hưởng đến cấu trúc bánh, qua tham khảo thành phần bột mỳ trong các sản phẩm lương khô truyền thống của công ty cổ phần 22, đề tài đã lựa chọn khối lượng bột mỳ là 30 g cho cả 2 công thức.
Với mục đích sử dụng tối đa nguồn cung cấp protid là cao nấm men, một chế phẩm giàu axit amin, tuy nhiên do cao nấm men có vị ngọt dậm ảnh hưởng nhiều đến vị của sản phẩm lương khô nên sau khi sản xuất được bột bán thành phẩm cao nấm men được bổ sung vào bột bán thành phẩm với hàm lượng như sau:
Bảng 4.36. Công thức để sản xuất thử nghiệm bột bán thành phẩm
Hàm lượng cao nấm men (g) Nhận xét mùi vị
Công thức 1 35 Rất ngọt, khó ăn 25 Rất ngọt , khó ăn 20 Ngọt, khó ăn 15 Ngọt, khó ăn 13 Vừa, dễ ăn Công thức 2 35 Rất ngọt, khó ăn 25 Rất ngọt , khó ăn 20 Ngọt, khó ăn 15 Ngọt, khó ăn 13 Vừa, dễ ăn
Như vậy, với cả hai công thức hàm lượng cao nấm nem phù hợp là 13g. Phần protid còn lại trong khẩu phần ăn được bố sung bằng sữa gầy, wheyprotein với hàm lượng được thể hiện trong bảng dưới đây:
Bảng 4.37. Khẩu phần ăn được bố sung
Thành phần Khối lượng tổng (g)
Wheyprotein 10
Cao nấm men 13
Protid từ sữa gầy 11 Protid từ bột đậu xanh 6
70
Qua quá trình khảo sát, đề tài đã xây dựng được công thức của sản phẩm lương khô như sau:
Bảng 4.38. Công thức của sản phẩm lương khô
STT Đặc điểm Thành phần Công thức 1 Công thức 2
1. Lipid - Khối lượng 30g Shortenning 9 14 Dầu thực vật 6 4 Lòng đỏ trứng 9 6 Bơ 6 6 2. Glucid - Khối lượng 130 g Bột mỳ 30 30 Đường mía 20 24 Trehalose 20 18 Maltodextrin 20 18 Bột đậu xanh 10 10 Sữa gầy 30 30 3. Protid -Khối lượng 40g Cao nấm men 13 13 wheyprotein 10 10 Bột đậu xanh 11 11 Sữa gầy 6 6
Hai công thức trên được sử dụng để sản xuất lương khô và đánh giá chi tiết được thể hiện trong bảng dưới đây:
Bảng 4.39. Công thức để sản xuất lương khô
Kết cấu thanh lương khô Năng lượng lý thuyết (kcal) Độ ngọt
Công thức 1 Độ cứng vừa phải, dễ ăn 950-1000 Vừa Công thức 2 Độ cứng vừa phải, dễ ăn 950-1000 Ngọt
Qua quá trình khảo sát, đề tài đã lựa chọn công thức 1 để sản xuất lương khô vì có độ ngọt vừa phải, dễ ăn.
71
4.4.1.3. Xây dựng quy trình sản xuất lương khô
Hình 4.5. Quy trình sản xuất lương khô
Mô tả các giai đoạn:
- Chuẩn bị nguyên liệu: Thu mua nguyên liệu rõ nguồn gốc đảm bảo an
toàn vệ sinh thực phẩm.
- Chế biến nguyên liệu:
+ Bột mì: được làm ẩm trước với nước đạt độ ẩm 20%
+ Bột đậu xanh: Đậu xanh -> làm sạch (bụi bẩn và cát sạn) -> rang chín -> ủ -> tách vỏ -> nghiền bột.
Yêu cầu:
Bột phải mịn, chín màu vàng, mùi thơm đặc trưng của bột đậu xanh, không vón cục để ở nhiệt độ bình thường, đóng trong bao tải dứa, trong có lót túi PE buộc chặt chống ẩm, mất mùi thơm.
72
Bột đậu xanh xay đến đâu đem sản xuất đến đó nếu để lâu bột dễ bị mất mùi thơm, dễ vón cục.
+ Cân định lượng các thành phần nguyên liệu theo khối lượng trong bảng công thức và tiến hành thứ tự theo sơ đồ
+ Các chất phụ gia: Các chất làm nở bánh, muối phải được hòa tan hoàn toàn trước khi trộn.
- Nhào trộn: Bột nhào trước khi định hình phải qua nhiều lần cán nên yêu
cầu bột nhào phải có độ dai thích hợp, thời gian và nhiệt độ nhào trộn. + Thời gian nhào trộn: mùa hè: 20 – 25 phút
+ Nhiệt độ bột nhào: 45 – 470C + Độ ẩm bột nhào: 20 – 25 %
Trong thực tế sản xuất các thông số trên có thể thay đổi do phụ thuộc vào chất lượng nguyên liệu, môi trường không khí (độ ẩm, tốc độ gió và nhiệt độ không khí). Vì vậy phải điều chỉnh lượng nước, thời gian nhào trộn để bột nhào đạt yêu cầu chất lượng.
- Cán bánh: bánh được cán để định hình tạo bánh có độ dày khoảng 10mm
trên dây truyền sản xuất bánh quy của Italia
- Nướng bánh: Bánh được nướng trên dây truyền sản xuất bánh quy của
Italia theo gradien nhiệt độ : Khoang đầu: 3000C – 3700C Khoang giữa: 3200C – 3800C Khoang cuối: 3200C – 3800C Thời gian nướng: 3,20 – 4,20 phút
Trong thực tế sản xuất nhiệt độ nướng bánh và thời gian nướng bánh có thể thay đổi phụ thuộc vào chất lượng bột nhào, độ ẩm không khí.
- Nghiền đập: Bán thành phẩm lương khô khi đã đạt độ ẩm thích hợp được
đem nghiền tạo bột bán thành phẩm
- Trộn cao nấm men, wheyprotein, vitamin và khoáng chất: Bột bán
thành phẩm được trộn với các nguyên liệu còn lại tạo bột thành phẩm
- Ép bánh: Bột thành phẩm được đưa vào máy ép với khối lượng 50g/thanh
Yêu cầu:
73
Bột bánh lương khô sau khi nghiền phải có kích thước phù hợp, không lẫn bột bánh cháy.
Thời gian trộn nguyên liệu phụ: 2,5 - 3 phút (bột bánh và các nguyên liệu phụ sau khi trộn phải đều không bị vón cục).
Thanh lương khô sau khi ép phải chắc, có hình khối chữ nhật rõ nét, đủ trọng lượng theo yêu cầu.
- Bao gói túi và hộp carton: Bánh được bao gói đủ trọng lượng theo từng
loại sản phẩm, bao gói kín, mép dán đẹp. Hộp carton trước khi sử dụng phải được điền đầy đủ thông tin (ngày sản xuất, ca sản xuất,...), mỗi hộp phải có đủ số gói quy định.
74
KẾT LUẬN
1.Từ các kết quả nghiên cứu, chúng tôi đã lựa chọn phương pháp thích hợp để thủy phân nấm men bia thu hồi dịch chứa axit amin và thành tế bào chứa betaglucan như sau:
* Phương pháp sử dụng enzyme làm tác nhân thủy phân thu hồi dịch chứa axit amin kết quả thu được hàm lượng: Protein tổng 59,39/100g, hiệu suất thủy phân đạt: 75,38%.
- Enzyme : Alcalase + Flavourzyme
- Nồng độ enzyme sử dụng : Alcalase = 0,2% và Flavourzyme = 0,1% - Nhiệt độ thủy phân : 55 oC
- Thời gian thủy phân : 24 giờ - pH thủy phân : 6,5
* Phương pháp thủy phân nấm men thu hồi thành tế bào chứa beta glucan theo phương pháp tự phân kết quả thu được hàm lượng: Protein tổng 35,5g/100g, hiệu suất thủy phân đạt 37%.
- Nồng độ cơ chất : 14% - Nhiệt độ tự phân : 50 oC - Thời gian tự phân: 90-94 giờ - pH tự phân : 5,5
2. Đã nghiên cứu điều kiện thích hợp cho quá trình tinh sạch protein từ dịch nấm men ở quy mô pilot như: cột kích có kích thước 10x120cm, nhựa trao đổi ion Dowex-50W chiếm 3/4 thể tích của cột, nồng độ protein trước khi bơm vào cột là 3,00Bx, tốc độ bơm dịch là 3 lít/giờ, rửa giải bằng dung dịch ammoniac 3%. Hiệu suất thu nhận axit amin, protein sau khi tinh sạch đạt 56,5%, hàm lượng protein tổng đạt67,8%, hàm lượng axit amin tổng đạt 33,5%.
Đã nghiên cứu phương pháp tạo dạng sản phẩm giàu axit amin thích hợp là phương pháp sấy phun. Điều kiện sấy nhiệt độ đầu vào: 165 0C; tốc độ tiếp liệu: 2,5lít/giờ; áp suất khí nén 6 bar tương đương tốc độ đầu bơm ly tâm tạo sương:35000 v/p. Hiệu suất thu hồi sản phẩm bột sau sấy đạt 96%, hàm lượng protein tổng đạt 64,8% và hàm lượng axit amin tổng đạt 32,4%,
75
Đã xây dựng được quy trình công nghệ sản xuất chế phẩm giàu axit amin từ bã nấm men bia Saccharomyces cerevisiaelà phần nấm men dư thừa lấy sau quá trình lên men chính.
3.Đã lựa chọn được phương pháp tinh sạch-glucan thô bằng sử dụng enzyme lipase thương phẩm của Novo là Lipozyme CalBL.
Đã lựa chọn được các điều kiện tinh sạch như sau:
+ Cặn chứa -glucan bổ sung nước theo tỷ lệ 1:1 (w/v), nồng độ ezyme bổ sung 0.15%(w/v), pH =9
+ Nhiệt độ thủy phân 500C, thời gian thủy phân: 5 giờ,
+ Kết thúc thủy phân bằng gia nhiệt 800C trong 15 phút. Làm lạnh nhanh, ly tâm thu -glucantinh sạch sử dụng cho các bước tạo dạng sản phẩm.
Đã lựa chọn được phương pháp tạo sản phẩm cho chế phẩm giàu -glucan làm thức ăn cho người:
+ -glucanđã tinh sạch bổ sung nước theo tỷ lệ 1:1 (v/v), bổ sung malto 7 g/lít
+ Chế độ sấy: 1500C, tốc độ sấy 2.5 lít/giờ, tốc độ đầu quay 40.000v/ph. Hiệu suất thu hồi đạt 86%, hàm lượng -glucan74.5%, tổng lượng bột thu được 1.3 kg.
Đã xây dựng được quy trình sản xuất -glucanlàm thức ăn bổ sung cho người trên quy mô 500 kg nấm men/mẻ.
4. Đề tài đã xây dựng được công thức và lựa chọn được kỹ thuật chế biến để sản xuất khẩu phần ăn lương khô dựa trên công nghệ và dây truyền sản xuất lương khô của Công ty cổ phần 22, Bộ Quốc phòng. Sản phẩm lương khô của đề tài đạt năng lượng bình quân 950-1000 Kcal/200g.
5. Từ nguồn nguyên liệu -glucan sản xuất được đã tiến hành nghiên cứu và sản xuất được thực phẩm chức năng với thành phần: -glucan≥100mg; L.acidofilus,
B.subtilis:≥1-5*108 cfu/g.
76
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng VIệt
1. Dương Thanh Liêm, Lê Thanh Hải, Vũ Thủy Tiên (2010),Thực phẩm chức năng – sức khỏe bền vững, NXB Khoa học và kỹ thuật
2. Giáo trình Dinh dưỡng học 3. Giáo Trình Dinh dưỡng người
4. Hoàng Tích Mịnh và Hà Huy Khôi (1977). Nhu cầu tối thiểu của các axit amin cần thiết của người
5. Lương Đức Phẩm (2009). Nấm men công nghiệp. Nhà xuất bản Khoa Học và Kĩ Thuật, Hà Nội.
6. Nguyễn Huy Nam (2014), Nghiên cứu hoạt chất sinh học trong sao biển Astropecten polyacanthus tạo thực phẩm chức năng cho vận động viên điền kinh, Đại học Khoa Học Tự Nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội.
7. Nguyễn Phương (2009). “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sấy phun để thiết kế chế tạo thiết bị sản xuất bột đậu nành uống liền và bột nấm men giàu protein và khoáng chất”. Đề tài nghiên cứu cấp bộ, trung tâm Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm Hà Nội (Sở KH&CN Hà Nội)
8. Nguyễn Thị Hoàng Anh, Trịnh Vinh Hiển, Bùi Thị Thu Huyền (2008). “Chế biến nấm men từ phế phụ phẩm sản xuất bia làm nguyên liệu thức ăn chăn nuôi”. Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, số 10 tháng 10/2008, trang 64 – 67
9. Nguyễn Thị Kim Ngân (2010), Nghiên cứu thực trạng thể lực và hiệu quả sử dụng thực phẩm chức năng từ các cơm và cá chìa vôi giúp tăng cường thể lực vận động viên Pencak silat, Đại học y HN.
10.PGS.TS. Phạm Việt Cường (2009). Hoàn thiện công nghệ sản xuất chế phẩm chứa axit amin và betaglucan từ nấm men. Viện Khoa học và Côn nghệ Việt Nam
11.Phạm Quỳnh Trang (2012), Nghiên cứu tận dụng phế thải bia sau quá trình lên men làm thức ăn chăn nuôi, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
12.Quy hoạch tổng thể phát triển ngành rượu bia nước giải khát đến năm 2020. 13.Trần Thị Thanh (2009). Công nghệ Vi sinh. Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam.
77
14.Trịnh Vinh Hiển (2010). Nghiên cứu sử dụng bột protein nấm men sản xuất từ phụ phẩm men bia làm thức ăn cho lợn nuôi thương phẩm. Viện Chăn nuôi.
15.Vũ Duy Giảng (2011). Nấm men- nguồn protein quý của động vật nuôi. Nông nghiệp Việt Nam.vn
Tiếng Anh
16.Alberici, J.C., Farrell, P.A., and Kris-Etherton, P.M., Effects of pre-exercise candy bar ingestion on substrate utilization and performance in trained cyclists, Med. Sci. Sports Exerc., 21, S47, 1989.
17.BIOLOGIJA. 2012. β-glucan extraction from Saccharomyces cerevisiae yeast using Actinomyces rutgersensis 88 yeast lyzing enzymatic complex. 51–59
18.Bohn JA, Bemiller JN, 1995. (1-3) – Beta-D- glucan as biologycal response modifiers: a review of structure-funtional activity relationship. Carbonhydr Polym 28: 3-14
19.Borts, S., Schoonen, J.C., Kanter, M. Kosharek, S., and Benardot, D., Physiology of Anaerobic and Aerobic Exerice, in Sports Nutrition: A Guide for the Professional Working with Active People, 2 ed., Benardot, D., Eds., The American Dietetic Association, Chicago, 1993, Chap. 1
20.Chae, H. J., Joo, H., and In, M. (2001). Utilization of brewer’s yeast cells for the production of food-grade yeast extract. Part I: Effects of different enzymatic treatments on solid and protein recovery and flavor characteristics, Bioresour. Technol., 76, 253–258
21.Chen, J. D., Wang, J. F., Li, K. J., Zhao, Y. W., Wang, S. W., Jioa, Y., and Hou, X. Y., Nutritional problems and measures in elite and amateur athletes. Am. J. Clin. Nutr. 49:1084, 1989.
22.Clark, N., Sports Nutrition Guidebook, 2nd ed., Human Kinetics, Champaign, IL., 1997.
23.Coggan, A.R. and Coyle, E.F., Effect of carbohydrate feedings during high- intensity exercise, J. Appl. Physiol., 65, 1703, 1988.
24.Coggan, A.R. and Swanson, S.C., Nutritional manipulation before and during endurance exercise: effects on performance, Med. Sci. Sports Exerc., 24, S331, 1992
78
25.Coleman, E. and Steen, S.N., The Ultimate Sports Nutrition Handbook, Bull Pub. Co., Palo Alto, Ca., 1996.