2.1.1. Phế liệu cá chẽm.
Đầu cá chẽm được nghiên cứu mua tại Xí nghiệp khai thác và dịch vụ thủy sản Khánh Hòa – Bình Tân – Nha Trang. Đây là cá chẽm nuôi lồng trên biển, tại vịnh Vân Phong – Cam Ranh – Khánh Hòa. Khối lượng cá chẽm khoảng từ 2÷3 kg/con. Kích cỡ đầu cá chẽm trung bình từ 400÷500g/đầu.
Đầu cá chẽm này là phế liệu của quá trình chế biến cá chẽm phi lê đông lạnh. Chúng được xử lý ngay (rửa, xay nhỏ) và được cho vào túi nhựa 100g sau đó bảo quản đông (-20 0C) cho đến khi sử dụng.
2.1.2. Enzyme Flavourzyme.
Enzyme Flavourzyme là chế phẩm enzyme của quá trình lên men chìm của Aspergillus oryzae. Là một phức hợp gồm endo- protease, amino- petidase, cacboxyl- petidase.
Điều kiện hoạt động tối ưu là: pH là 5,0- 7,0.
Nhiệt độ từ 40-65 0C
Enzyme này có thể bị bất hoạt ở 85 0C trong vòng 5 phút hoặc 120 0C trong 5 (s) Dạng vật lý của chế phẩm enzyme: dạng bột, màu nâu
Đây là sản phẩm enzyme được FAO/ WHO, JECFA và FCC công bố đạt tiêu chuẩn dùng cho thực phẩm, sản phẩm công bố chất lượng với BYTVN số 16536/2005 YT-CNTC.
2.1.3. Các hóa chất, gia vị và hương liệu dùng trong sản xuất nước chấm. 2.1.3.1 Muối. 2.1.3.1 Muối.
Muối ăn là chất kết tinh, hình khối lập phương màu trắng, không mùi, vị mặn, tan trong nước, trong glyxerin, ít tan trong cồn.
Trọng lượng riêng của muối ăn là: 2,161
Thành phần chủ yếu của muối ăn là NaCl chiếm 90 ÷ 98% .Ngoài ra còn tồn tại một số hợp chất khác. Tạp chất sẽ ảnh hưởng đến tính chất của muối và chất lượng sản phẩm. Nên yêu cầu muối dùng trong thực phẩm phải có màu trắng, ở dạng tinh thể xốp, độ hoà tan cao không có vị chát. Độ ẩm không quá 5%, độ tinh khiết trên 90%, lượng tạp chất không quá 2,5%.
Mục đích sử dụng muối:
Vị mặn của muối kết hợp với các gia vị khác tạo nên khẩu vị hài hoà cho sản phẩm.
Muối giúp tế bào thần kinh hoạt động bình thường, duy trì áp suất thẩm thấu của máu.
Muối có tác dụng tiêu diệt vi sinh vật hoặc ức chế hoạt động của chúng. Vì vậy muối để phòng thối, kéo dài thời gian bảo quản.
Sử dụng muối tinh iod mua tại siêu thị ở TP Nha Trang, có hàm lượng iod/muối là 40mg/1kg, được sản xuất tại xưởng chế biến muối iod Thanh Tâm tỉnh Khánh Hoà. 2.1.3.2 Sorbitol. Công thức: C6H14O6 Công thức hóa học: Thành phần: - Nước: ≤ 30% - PH: 5,0-7,0 - Sorbitol: 71% -83%
2.1.3.3 Acid citric.
Công thức:HOC(COOH)(CH2COOH)2 Công thức hóa học:
Tên gọi khác:
• 2-hydrox-1,2,3-propanetricarboxylic acid; Hydrous citric acid.
• Hydroxytricarballylic acid monohydrate.
Mô tả: Tinh thể trắng không màu, trong suốt, có vị chua đặc trưng.
Sản phẩm được mua tại cửa hàng hóa chất Hoàng Trang, số 42 Hoàng Hoa Thám, Nha Trang, Khánh Hòa.
2.1.3.4 Caramel.
Caramel được làm từ đường, đường có công thức phân tử: C12H22O11
Yêu cầu đường sử dụng không bị vón cục, không chua, hàm lượng ẩm thấp, hàm lượng sacarose trên 99%, lượng đường khử dưới 0,1%.
Sử dụng đường tinh luyện mua tại siêu thị ở TP Nha Trang, có hàm lượng saccarose không nhỏ hơn 99,85%; độ ẩm nhỏ hơn 0,04 %; được sản xuất từ công ty đường Khánh Hoà sản xuất
Lấy 20g đường cho vào cốc thủy tinh 250ml, đặt cốc trên bếp điện, đun cho đến khi đường chảy ra và có màu nâu, rồi cho 10ml nước vào, đun sôi trở lại.
2.1.3.5 Hương mắm.
Thành phần: Hương tổng hợp, hương tự nhiên, dung môi PG(Propylene Glycol)
• PG(Propylene Glycol): Tên hóa học 1,2 – Propanediol Công thức CH3-CH(OH)-CH2OH; C3H8O2
Propylene Glycol có tính độc thấp và độ tinh khiết cao vì thế nó được dùng trong công nghiệp dược, mỹ phẩm, thực phẩm, nước giải khát và các ứng dụng khác.
Propylene Glycol là chất lỏng không màu, gần như không mùi, hơi nhớt, hút ẩm, có khả năng hòa tan nhiều loại vô cơ, hữu cơ và hòa tan trong nước.
Propylene Glycol là dung môi quan trọng hòa tan nhiều loại chất thơm, nó được dùng trong công nghiệp ly trích hương thơm, tạo ra các hương thơm cô đặc có chất lượng cao và giá thành rẻ.
Liều lượng sử dụng: 0,01% - 0,02% so với khối lượng sản phẩm.
Nguyên liệu ngoại nhập đóng gói tại công ty hương liệu và phụ gia thực phẩm Hồng Ánh.
Hương mắm được mua tại công ty hóa chất Tam Hưng, số 45 Đường 2 Tháng 4.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Xác định thành phần hóa học của đầu cá chẽm.
Hình 2.1 : Sơ đồ xác định thành phần hóa học của đầu cá chẽm
Đầu cá chẽm
Nghiền nhỏ
Xác định thành phần hóa học: Nước, protein, lipid, khoáng
2.2.2 Quy trình dự kiến sản xuất dịch thủy phân từ đầu cá chẽm.
Hình 2.2: Sơ đồ quy trình dự kiến sản xuất dịch thủy phân đầu cá chẽm
Thuyết minh quy trình dự kiến.
• Nguyên liệu: Đầu cá chẽm đã được xay nhỏ đông lạnh
• Rã đông: Cho túi PE có chứa 100g nguyên liệu vào tủ lạnh và để rã đông ở nhiệt độ 40C
• Thủy phân: quá trình thủy phân diễn ra trong bể ổn nhiệt để giữ nhiệt độ thủy phân được ổn định. Trong quá trình thủy phân cần chú ý đến nhiệt độ, thời gian thủy phân, tỷ lệ enzyme so với nguyên liệu…sao cho thích hợp nhất để tạo được hiệu suất thủy phân là cao nhất.
• Bất hoạt enzyme: bất hoạt enzyme trực tiếp trên thiết bị ổn nhiệt, nhiệt độ bất hoạt là 900C, khuấy đảo đều. Thời gian bất hoạt là 15 phút.
Lipid Cặn ly tâm Xương Nguyên liệu Ly tâm Rây lọc Bất hoạt enzyme Thủy phân Rã đông Tách riêng thành từng phần Dịch thủy phân - Tỷ lệ E/ NL
- Nhiệt độ thủy phân
• Lọc: bất hoạt enzyme xong ta tiến hành lọc qua rây lọc để tách xương ra khỏi dịch lọc
• Ly tâm: Phần dịch lọc được đem đi ly tâm. Tốc độ ly tâm là 5000 vòng/phút, thời gian ly tâm là 30 phút. Ly tâm xong ta thu được 3 phần: là phần lipid nổi lên trên, tiếp đó là phần dịch lỏng và phần cặn thủy phân ở dưới đáy.
2.2.3. Bố trí thí nghiệm xác định các thông số kỹ thuật trong quá trình thủy phân. 2.2.3.1. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ enzyme với nguyên liệu tối ưu. 2.2.3.1. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ enzyme với nguyên liệu tối ưu.
Tiến hành 5 mẫu thí nghiệm, mỗi mẫu 100g nguyên liệu, tỷ lệ nước so với nguyên liệu là 1/1 và các tỷ lệ enzyme so với nguyên liệu là 0,1%, 0,3%, 0,5%, 0,7% và 0,9%. Thủy phân ở môi trường pH tự nhiên, với nhiệt độ thủy phân là 500C, thời gian thủy phân là 2 giờ. Sau khi thủy phân, bất hoạt enzyme ở nhiệt độ 900C trong thời gian 15 phút, rồi tiến hành lọc qua rây lọc để tách xương. Dịch lọc được ly tâm rồi tiến hành tách riêng thành 3 phần: lipid, dịch thủy phân, và phần cặn. Dịch thủy phân được đem đi xác định đạm tổng số, đạm axit amin, đạm amoniac. Sau đó tính lượng đạm thu được trong dịch thủy phân từ 100g nguyên liệu.
Năm mẫu thí nghiệm được tiến hành theo sơ đồ sau:
Hình 2.3: Sơ đồ thí nghiệm xác định tỷ lệ enzyme so với nguyên liệu tối ưu
Xác định đạm tổng số, đạm axit amin, đạm NH3
Xương
Lipid
Cặn ly tâm 0,1 %
Thủy phân: ở nhiệt độ 500C, pH tự nhiên, thời gian 2 h Tỷ lệ enzyme so với nguyên liệu:
Nguyên liệu (100 g) Bất hoạt enzyme Lọc Ly tâm Tách riêng từng phần Dịch thủy phân Chọn tỷ lệ enzyme thích hợp 0,3 % 0,5 % 0,7 % 0,9 %
2.2.3.2. Bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ thủy phân tối ưu
Tiến hành 5 mẫu thí nghiệm, mỗi mẫu 100g nguyên liệu, tỷ lệ nước so với nguyên liệu là 1/1 và 5 nhiệt độ thủy phân khác nhau là 400C, 450C, 500C, 550C và 600C. Thủy phân ở pH tự nhiên của cá trong 2 giờ, tỷ lệ enzyme so với nguyên liệu tối ưu. Sau khi thủy phân, bất hoạt enzyme ở nhiệt độ 900C trong thời gian 15 phút, rồi tiến hành lọc để tách xương. Dịch lọc được ly tâm rồi tiến hành tách riêng thành 3 phần: lipid, dịch thủy phân, và phần cặn. Dịch thủy phân được đem đi xác định đạm tổng số, đạm axit amin, đạm amoniac. Sau đó tính lượng đạm thu được trong dịch thủy phân từ 100g nguyên liệu.
Hình 2.4: Sơ đồ thí nghiệm xác định nhiệt độ thủy phân tối ưu.
Thủy phân trong 2 giờ, tỷ lệ enzyme tối ưu, pH tự nhiên với các nhiệt độ thủy phân
Nguyên liệu (100 g) 400C 450C 500C 550C Bất hoạt enzyme Lọc Ly tâm Tách riêng từng phần Dịch thủy phân Xác định đạm tổng số, đạm axit amin, đạm NH3 Xương Lipid Cặn ly tâm
Chọn nhiệt độ thủy phân thích hợp
2.2.3.3. Bố trí thí nghiệm xác định thời gian thủy phân tối ưu
Tiến hành 4 mẫu thí nghiệm, mỗi mẫu 100g nguyên liệu, tỷ lệ nước so với nguyên liệu là 1/1 và có thời gian thủy phân lần lượt là 2 giờ, 4 giờ, 6 giờ và 8 giờ. Thủy phân ở pH tự nhiên của cá, tỷ lệ enzyme so với nguyên liệu tối ưu và nhiệt độ thủy phân tối ưu. Sau khi thủy phân, bất hoạt enzyme ở nhiệt độ 900C trong thời gian 15 phút, rồi tiến hành lọc để tách xương. Dịch lọc được ly tâm rồi tiến hành tách riêng thành 3 phần: lipid, dịch thủy phân, và phần cặn. Dịch thủy phân được đem đi xác định nitơ tổng số, nitơ acid amin, nitơ ammoniac Sau đó tính lượng đạm thu được trong dịch thủy phân từ 100g nguyên liệu.
Hình 2.5: Sơ đồ thì nghiệm xác định thời gian thủy phân tối ưu.
Thủy phân: tỷ lệ enzyme tối ưu, nhiệt độ tối ưu, pH tự nhiên, thời gian thủy phân:
Nguyên liệu (100 g) 2h 4h 6h 8h Bất hoạt enzyme Lọc Ly tâm Tách riêng từng phần Dịch thủy phân xương lipid Cặn ly tâm Xác định đạm tổng số, đạm axit amin, đạm NH3
Sau khi xác định được thông số tối ưu của quá trình thủy phân, tiến hành thủy phân mẫu lớn 6kg nguyên liệu, với những thông số tối ưu đã chọn. Sau khi thu được dịch thủy phân, đem cô đặc ở 100 0C trong 30 phút, thu dịch và tiến hành bố trí thí nghiệm sản xuất nước chấm.
2.2.4. Quy trình dự kiến sản xuất nước chấm từ dịch thủy phân đầu cá chẽm.
Hình 2.6: Sơ đồ quy trình dự kiến sản xuất nước chấm từ dịch thủy phân đầu cá chẽm Đun sôi Khuấy đều Dịch đạm thủy phân Phối chế Lọc Bổ sung hương mắm Bổ sung acid Citric (pH 5.5)
- Tỷ lệ muối - Tỷ lệ sorbitol - Tỷ lệ caramel
Thuyết minh quy trình dự kiến.
• Nguyên liệu: Nguyên liệu là dịch thủy phân thủy phân thu được sau khi sản xuất mẫu lớn đã được cô đặc ở 1000C trong 20 phút.
• Phối chế: tiến hành bổ sung các phụ gia như: muối, màu caramel, sorbitol, hương mắm để cho nước chấm có màu sắc, mùi, vị đặc trưng của nước chấm.
• Khuấy đều và đun sôi: Dùng đũa thủy tinh khuấy đều và tiến hành đun sôi để hòa tan các phụ gia.
• Lọc: Ta tiến hành lọc qua giấy lọc.
• Bổ sung Acid citric: dùng acid citric 30% để điều chỉnh cho đến khi pH ~ 5,5, đo bằng máy đo pH cầm tay.
• Bổ sung hương mắm: Cho 0,02% hương mắm vào, lắc đều thu được nước chấm.
2.2.4.1. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ muối bổ sung thích hợp.
Hình 2.7: Sơ đồ thí nghiệm xác định tỷ lệ muối thích hợp.
Đun sôi Khuấy đều Dịch thủy phân (100 ml)
Phối trộn: sorbitol 8%, màu caramel 2% và tỷ lệ muối như sau:
16% 18% 20% 22% 24%
Lọc
Hương mắm: 0.02%
Bổ sung acid Citric (pH 5.5)
Đánh giá cảm quan
2.2.4.2. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ sorbitol bổ sung thích hợp.
Hình 2.8: Sơ đồ thí nghiệm xác định tỷ lệ sorbitol thích hợp.
Đun sôi. Khuấy đều
Dịch thủy phân (100 ml)
Phối trộn: Tỷ lệ muối thích hợp, màu caramel 2%và tỷ lệ sorbitol như sau:
6% 8% 10% 12% 14%
Lọc
Hương mắm: 0.02% Bổ sung acid Citric (pH 5.5)
Đánh giá cảm quan
2.2.4.3. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ màu caramel bổ sung thích hợp.
Hình 2.9: Sơ đồ thí nghiệm xác định tỷ lệ caramel thích hợp.
Đun sôi Khuấy đều Dịch thủy phân (100 ml)
Phối trộn: Tỷ lệ muối tối ưu, sorbitol tối ưu và tỷ lệ caramel như sau:
1% 1.5% 2% 2.5% 3%
Lọc
Hương mắm 0.02% Bổ sung acid Citric (pH 5.5)
Đánh giá cảm quan
2.5. Phương pháp phân tích.
• Xác định hàm lượng nước bằng phương pháp sấy ở nhiệt độ 1050C.
• Xác định hàm lượng tro bằng phương pháp nung ở nhiệt độ 550÷6000C.
• Xác định đạm tổng số bằng phương pháp Kjeldah.
• Xác định hàm lượng protein thô bằng công thức: NTS ×6,25.
• Xác định hàm lượng đạm focmon axit amin theo phương pháp Sorensen
• Đạm axit amin = đạm formon – đạm amoniac
• Xác định đạm amoniac theo phương pháp chưng cất .
• Xác định hàm lượng lipid tổng số bằng phương pháp Folch.
• Xác định độ mặn của nước chấm bằng phương pháp chuẩn độ.
• Định lượng tổng số vi khuẩn hiếu khí theo tiêu chuẩn TCVN 5287-1994
• Định lượng số lượng Coliform tổng số theo tiêu chuẩn TCVN 5287-1994
• Định lượng số lượng Escherichia coli theo tiêu chuẩn TCVN 5287-1994
• Định lượng số lượng Salmonella theo tiêu chuẩn TCVN 5287-1994
• Định lượng số lượng S. aureus theo tiêu chuẩn TCVN 5287-1994
• Định lượng số lượng Cl.perfrigens theo tiêu chuẩn NMKL 56-1994
2.6. Phương pháp xử lý số liệu.
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ 3.1. Kết quả xác định thành phần hóa học đầu cá chẽm.
Tiến hành xác định thành phần hóa học của đầu cá chẽm, kết quả được thể hiện ở bảng 3.1.
Bảng 3.1: Thành phần hóa học của đầu cá chẽm.
Nước (%) Protein (%) Lipit (%) Khoáng (%)
64,62 17,21 2,63 6,36
Từ kết quả thí nghiệm trên ta thấy đầu cá chẽm có chứa hàm lượng protein cao, chiếm 17,21%. Hàm lượng lipid và khoáng trong đầu cá chẽm cũng khá cao, vì vậy cần nghiên cứu sử dụng loại phế liệu này để sản xuất thành các sản phẩm có giá trị, mở ra thêm nhiều hướng ứng dụng mới
3.2. Kết quả xác định các thông số tối ưu cho quá trình thủy phân.
Quá trình thủy phân được xem là tối ưu khi tạo được điều kiện thích hợp nhất cho hoạt động của enzyme, lượng protein được thủy phân nhiều nhất, lượng đạm acid amin thu được là nhiều nhất, tỷ lệ đạm axit amin trên đạm tổng số lớn nhất. Mặt khác, trong quá trình thủy phân luôn tạo ra các sản phẩm cấp thấp do sự phân hủy của acid amin do hoạt động của vi sinh vật, làm giảm chất lượng của sản phẩm. Quá trình này là không mong muốn nhưng không thể tránh khỏi nên phải hạn chế tối đa, có nghĩa là hàm lượng đạm amoniac là thấp.
3.2.1. Kết quả xác định tỷ lệ enzyme so với nguyên liệu.
Tiến hành thủy phân 5 mẫu với tỷ lệ enzyme so với nguyên liệu là 0,1%, 0,3%, 0,5%, 0,7% và 0,9%. Điều kiện thủy phân được trình bày trong sơ đồ bố trí thí nghiệm ở 2.3. Kết quả lượng đạm trong dịch thủy phân thu được từ 100g nguyên liệu thể hiện ở hình 3.1 và kết quả tỷ lệ Naa/Nts được thể hiện ở hình 3.2
0,69 0,74 0,78 0,89 0,91 0,24 0,27 0,33 0,41 0,42 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 0,1 0,3 0,5 0,7 0,9 Tỷ lệ enzyme (%) L ư ợ n g đ ạ m t ro n g d ịc h t h ủ y p h â n (g N ) Đạm tổng số. Đạm axit amin.
Hình 3.1: Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme đến lượng đạm trong dịch thủy phân