Hạt vừng như đã nói ở trên thực sự là một nguồn dinh dưỡng có giá trị cao, được sử dụng nhiều trong công nghiệp thực phẩm. Vừng thường được thu hoạch cả hạt, sử dụng trước hết cho công nghiệp sản xuất dầu ăn, công nghệ làm bánh và những đồ ăn dạng snack.
Có hai loại vừng chính: vừng đen và vừng trắng. Công nghiệp thực phẩm thường dùng hạt vừng đã được tách vỏ làm nguyên liệu. Người ta tách vỏ hạt vừng bằng quy trình ẩm/hóa học. Vỏ bao quanh hạt vừng được tách ra bằng NaOH, sau đó hạt trần được rửa sạch và sấy khô. Loại hạt vừng tách vỏ này có giá trị cao, chiếm 50% trên thị trường US. Hạt nguyên có khả năng nảy mầm và được sử dụng trong các món salad hoặc trang trí vào những món ăn khác. Loại vừng này được bán lẻ chủ yếu trong các gian hàng ở phương Tây.
Trên thế giới có thể kể đến một số sản phẩm thực phẩm từ hạt vừng bao gồm:
1.5.3.1. Tahinin
Tahinin là một dạng sản phẩm bán lỏng từ vừng (dạng paste), là sản phẩm truyền thống của vùng Trung Đông được làm từ vừng đã tách vỏ. Thị trường cung cấp chủ yếu hiện nay là một số hãng sản xuất ở các chợ địa phương thuộc các nước đang phát triển, sản xuất chủ yếu phụ thuộc vào sự nhập khẩu từ Mexico và một số nước Địa Trung Hải [31].
Tahinin thường được sử dụng để sản xuất nước sốt và kem phết bánh khi kết hợp với đậu xanh và một số hạt hình trứng khác. Halva cũng là một sản phẩm điển hình sử dụng hỗn hợp gồm 50% Tahinin với đường được đun sôi và đánh đều, cùng với vài thành phần khác tạo nên kẹo đặc trưng của vùng Trung Đông. Thường sản phẩm Tahinin được đóng trong các hộp thiếc nhỏ hoặctrong các thùng lớn và được tiêu thụ cho các nhà máy sản xuất bánh kẹo và thực phẩm [30,31].
1.5.3.2. Dầu vừng
Hạt vừng cho dầu có giá trị rất cao, chứa khoảng 47% axít oleic và 39% axít linoleic. Dầu vừng có điểm nóng chảy là 4200F, được xem là loại dầu thực vật cao cấp thường dùng cho chế biến các món salat, nấu ăn, làm shortening và margarine. Đặc biệt, nó được ưa chuộng dùng làm dầu dán ở Ấn Độ và các nước Trung Á [30].
Hình 1.8. Dầu vừng
Đặc tính ưu việt nhất của dầu vừng là tính bền, ít bị oxy hóa và mất màu. Vì vậy, nó phù hợp với sản xuất margarine ở nhiều nơi trên thế giới mà việc bảo quản lạnh còn chưa được thỏa đáng.
Về mặt thương mại có hai loại dầu vừng. Ở trung tâm của khu vực Trung Đông dầu vừng có màu vàng sáng, hương thơm nhẹ, hàng thế kỷ qua đã được sử dụng cho nấu nướng, làm mỹ phẩm ở Trung Đông. Còn loại dầu sẫm màu
ở khu vực châu Á có hương mạnh hơn nhưng rất dễ chịu hài hòa, là thành phần rất cần thiết cho việctạo hương ở những món ăn của người châu Á.
Dầu vừng chứa một số chất chống oxy hóa rất quan trọng là sesaminol và sesamol, có tác dụng bảo vệ tế bào của cơ thể trước những tác nhân oxy hóa. Các chất chống oxy hóa sesamol và sesaminol cũng có tác dụng bảo quản chất béo và lipoprotein. Vitamin E là một chất chống oxy hóa hòa tan trong chất béo, bảo vệ cơ thể trước những hợp chất oxy hóa gây hại. Dầu vừng có chứa gamma-tocopherol có ít hoạt tính của vitamin E, nhưng sesamol và sesaminol trong dầu vừng có tác dụng làm tăng hoạt tính của vitamin E một cách kỳ lạ. Vitamin E lại giúp bảo vệ ngược lại các chất chống oxy hóa như bảo vệ các hợp chất lignan của dầu vừng. Các mô động vật đã được sử dụng làm thí nghiệm và cho thấy lignan của dầu vừng có tác dụng tăng cường sức khỏe, tuy nhiên những nghiên cứu này chưa được thực hiện trên cơ thể người [30,31].
Bảng 1.7. Một số axit béo được tìm thấy trong dầu vừng
Tên, công thức axit béo Hàm lượng (%)
Palmitic C16:0 7.0 - 12.0 % Palmitoleic C16:1 trace - 0.5 % Stearic C18:0 3.5 - 6.0 % Oleic C18:1 35.0 - 50.0 % Linoleic C18:2 35.0 - 50.0 % Linolenic C18:3 trace - 1.0 % Eicosenoic C20:1 trace - 1.0 %
1.5.3.3. Bột vừng khô
Sau quá trình trích ly dầu từ những hạt vừng có chất lượng cao, khô vừng còn lại thường chứa khoảng 50 - 55% protein, thường được kết hợp với bột mỳ để làm bánh hoặc chế biến các loại thức ăn khác. Kiểu sản phẩm này đang rất được quan tâm và được cho là có tiềm năng lớn, do các chất chống oxy hóa tự nhiên trong vừng làm tăng thời gian bảo quản cho các sản phẩm được chế biến từ bột mỳ. Bột khô vừng còn được bổ sung vào trong hầu hết các mon ăn như: bánh mì; các món từ thịt; nước sốt, salad; làm tăng hàm lương protein, tạo mùi, vị, màu cho sản phẩm [30].
Hình 1.9. Bột khô vừng
Tính chất dinh dưỡng của bột vừng:
Bột vừng không những có hàm lượng protein cao mà nó còn chứa một hợpphần các aminoaxit hoàn chỉnh.
Chứa hàm lượng lớn các aminoaxit có chứa gốc sulphur như: methionine và trytophan.
Thành phần các aminoaxit bổ sung cho hầu hết các sản phẩm hạt có dầu khác.
Hàm lượng axit oxalic và axit phytic trong bột vừng góp phần quan trọng thúc đẩy quá trình tiêu hóa protein.
Trong bột vừng chứa 10-12% dầu vừng. Các axit béo này không có khả năng sinh cholesterol: axit oleic, axit linoleic. Hơn nứa axit linoleic là axit quan trọng nhất vì nó là axit thiết yếu mà cơ thể không tự tổng hợp được. Vì vậy, nó rất cần được bổ sung vào cơ thể.
1.5.3.4. Một số bánh được làm từ vừng
Hình 1.10. Bánh vừng và Kẹo vừng
Các loại bánh được làm từ hạt vừng này cũng rất được ưu chuộng trên thế giới bởi những đặc tính về dinh dưỡng và chức năng của nguyên liệu vừng. Các sản phẩm này cũng đã góp phần làm đa dạng hóa các sản phẩm từ vừng.
PHẦN 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Vật liệu nghiên cứu 2.1.1. Nguyên liệu
-Vừng: Các giống vừng được thu thập ở một số địa phương có sản lượng vừng lớn trong nước và giống vừng Nhật bản.
- Các nguyên liệu phụ: Đường kính trắng, đậu đen, CMC, chất tạo gel….
2.1.2. Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm
- Tủ ấm, tủ sấy.
- Cân phân tích độ chính xác 10-2, 10-4. - Máy li tâm sesperateur (5000 - 6000v/p) - Máy xay, nghiền.
- Máy đồng hóa: JHG 54 – 60, áp suất đồng hóatối đa 200at. - Máy ghép nắp.
- Hệ thống thanh trùng hơi.
2.1.3. Hóa chất thí nghiệm
- NaCl, NaHCO3, NaOH, axit citric, KI, Na2S2O3, cồn, ether, HCL, H2SO4, KH2PO4, I2, KMnO4,….
2.2. Nội dung nghiên cứu
2.2.1. Xác định thành phần lý hoá của hạt vừng.
2.2.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số phương pháp xử lý nguyên liệu đến chất lượng của sữa vừng. đến chất lượng của sữa vừng.
Chúng tôi chế biến sữa vừng theo phương pháp xay ướt và nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sữa vừng.
2.2.2.1. Ảnh hưởng của phương pháp gia nhiệt nguyên liệu
- Tiến hành gia nhiệt nguyên liệu bằng các phương pháp rang, hấp trong thời gian 5 phút với các công thức: CT1: Rang ở 600C; CT2: Rang ở 700C; CT3: Rang ở 800C; CT4: Hấp bằng hơi nước sôi; CT5: Không xử lý.
- Chỉ tiêu phân tích: Chất lượng cảm quancủa sữa.
2.2.2.2. Ảnh hưởng của việc tách vỏ vừng
- So sánh chất lượng cảm quan của hai mẫu sữa được chế biến từ vừng tách vỏ và không tách vỏ.
- Chỉ tiêu phân tích: hàm lượng chất khô, protein trong dịch sữa vừng.
2.2.2.3. Ảnh hưởng của thời gian ngâm vừng và nhiệt độ nước ngâm
- Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian ngâm đến hàm lượng chất khô và protein trong sữa: Chuẩn bị 6 cốc, mỗi cốc đựng 50 g vừng ngâm trong 125 ml nước ở nhiệt độ phòng (20 - 250C). Cứ sau 1 giờ mang 1 cốc đi chế biến ở các điều kiện như nhau.
Sữa vừng của 6 cốc được mang đi phân tích hàm lượng chất khô và protein.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ nước ngâm đến hàm lượng chất khô và protein trong sữa: Tiến hành ngâm vừng trong 4 giờ với các công thức nhiệt độ khác nhau: 150C, 200C, 250C, 300C, 350C.
Chỉ tiêu phân tích: Hàm lượng chất khô và hàm lượng protein trong dịch sữa.
2.2.2.4. Ảnh hưởng của quá trình chần nguyên liệu
Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ NaHCO3 đến màu sắc và pH của dịch sữa. Tiến hành thí nghiệm chần vừng ở các nồng độ NaHCO : 0,1; 0,2;
0,3; 0,4; 0,5; 0,6 (%) ở các khoảng thời gian chần khác nhau. Chỉ tiêu đánh giá là pH của dịch sữa, hàm lượng chất khô và các chỉ tiêu cảm quan của dịch sữa.
2.2.2.5. Ảnh hưởng của tỷ lệ nước/nguyên liệu
- Tiến hành chế biến sữa vừng với các công thức về tỷ lệ nguyên liệu vừng/nước là: CT1: 1/4; CT2: 1/5; CT3: 1/6; CT4: 1/7; CT5: 1/8
- Các chỉ tiêu phân tích: Hàm lượng chất khô, hàm lượng proteinvà chất lượng cảm quan của sản phẩm.
2.2.2.6. Ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn đậu đen, đậu tương đến khả năng chịu nhiệt của sữa vừng
- Tiến hành thí nghiệm với các mẫu sữa được chế biến từ nguyên liệu gồm vừng và đậu tương, đậu đen được phối trộn với các tỷ lệ: 5, 10, 15, 20, 25%. Dịch sữa sau khi chế biến được gia nhiệt đến 1300C và xác định khả năng kết tủa của dịch sữa.
2.2.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố công nghệ đến tính bền và sự ổn định hệ keo protein trong dịch sữa. sự ổn định hệ keo protein trong dịch sữa.
2.2.3.1. Ảnh hưởng của pH dịch sữa đến khả năng tạo thể sữa (EC), độ ổn định của thể sữa (ES).
- Điều chỉnh cho pH của dịch sữa khác pH điểm đẳng điện của globulin theo các công thức: CT1: pH = 6; CT2: pH = 6,5; CT3: pH = 7; CT4: pH = 7,5; CT5: pH = 8
- Chỉ tiêu đánh giá: Tính bền nhiệt của sữa, mức độ phân ly sữa - nước và giá trị cảm quan của sản phẩm.
2.2.3.2. Ảnh hưởng của nồng độ muối NaCl đến khả năng tạo thể sữa (EC), độ ổn định thể sữa (ES).
Tiến hành nghiên cứu bổ sung muối NaCl ở các nồng độ: ĐC; 0,1; 0,5; 1,0. Đánh giá các chỉ tiêu về sự ổn định của thể sữa sau khoảng thời gian 30; 60; 90 phút và các chỉ tiêu cảm quan.
2.2.3.3. Ảnh hưởng của pH đến khả năng tạo bọt (FC), độ ổn định bọt (FS) của dịch sữa.
Tiến hành thí nghiệm điều chỉnh pH của dịch sữa thay đổi từ 2 đến 10 bước nhảy 2. Đánh giá các chỉ tiêu về khả năng tạo bọt, độ bền của bọt và chất lượng cảm quan của sữa.
2.2.3.4. Ảnh hưởng của nồng độ muối NaCl đến khả năng tạo bọt (FC), độ ổn định bọt (FS) của dịch sữa.
Tiến hành nghiên cứu bổ sung muối NaCl ở các nồng độ: ĐC; 0,1; 0,5; 1,0. Đánh giá các chỉ tiêu về khả năng tạo bọt, độ ổn định của bọt sau khoảng thời gian 30; 60; 90 phút và các chỉ tiêu cảm quancủa sữa.
2.2.3.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ và pH đến sự biến tính protein
Tiến hành nghiên cứu xác định mối liên hệ giữa nhiệt độ và pH đến sự biến tính của protein trong sữa vừng ở các pH (6; 6,5; 7; 7,5; 8; 9) và nhiệt độ (70; 75; 80; 85; 90; 100). Chỉ tiêu đánh giá là khả năng xuất hiện kết tủa của protein trong sữa vừng.
2.2.4. Xác định chế độ thanh trùng cho sản phẩm
Trong phạm vi luận văn này chúng tôi sử dụng phương pháp xác định chế độ thanh trùng dựa vào hiệu quả thanh trùng cần thiết Fz
T áp dụng cho điều kiện khí hậu Việt nam.
2.2.4.1. Xác định điểm đun nóng chậm nhất trên chai sản phẩm thủy tinh dung tích 200ml
2.2.4.3. Xác định hiệu quả thanh trùng thực tế
2.2.4.4. Kiểm tra công thức thanh trùng và xác định thời hạn bảo quản sản phẩm
2.2.4.5. Phân tích, đánh giá chất lượng dinh dưỡng sản phẩm sữa vừng đen
2.2.5. Thử tác dụng chống oxy hoá của chế phẩm nước uống trên mô hình gây viêm gan cấp bằng CCl4 gây viêm gan cấp bằng CCl4
(Được xác định tại Viện Dược liệu – DS. Nguyễn Thị Phượng )
Phương pháp gây viêm gan: áp dụng phương pháp kinh điển, dùng CCl4. Liều lượng do Khoa Dược lý sinh hoá Viện Dược liệu chỉnh lý.
Cơ sở của phương pháp gây viêm gan cấp bằng CCl4: CCl4 là chất gây tổn thương gan kinh điển. Khi vào cơ thể, nó biến đổi thành các gốc tự do, các gốc tự do này thúc đẩy quá trình peroxyt hoá lipid (POL) tạo ra sản phẩm gây độc cho tế bào gan, biểu hiện làm tăng sự sản sinh MDA (malonyl dialdehyd).
Nguyên tắc định lượng MDA: Xác định khả năng ức chế peroxy hoá lipid thông qua việc xác định hàm lượng MDA, một trong những sản phẩm tạo ra bởi quá trình peroxid hoá lipid màng tế bào.
Định lượng MDA theo phương pháp Shibayama, 1989, Yoshika và cs, 1991. Chiết MDA từ gan, chất này có thể xác định được bằng cách cho phản ứng với axit thiobarbituric tạo phức hồng có khản năng hấp thu tốt ánh áng ở bước sóng 532 nm. Đo cường độ màu có thể suy ra được lượng MDA ở trong mẫu đó.
Lượng MDA ở mẫu thử giảm đi so với đối chứng sẽ cho ta biết khả năng ức chế quá trình peroxid hóa lipid màng tế bào của chất thử và được gọi là quá trình chống oxy hoá (AOA-antioxydation activity).
2.3. Phương pháp nghiên cứu
2.3.1. Phương pháp vật lý
2.3.1.1. Xác định P1000
Lấy mẫu trung bình, dàn đều mẫu trên khay thành hình vuông, vạch hai đường chéo. Đếm lấy thật chính xác ở mỗi tam giác 250 hạt rồi gộp với 250 hạt ở tam giác đối diện, đem cân trên cân phân tích ta được trọng lượng của 500 hạt. Sau đó làm lại như trên và cân 500 hạt của 2 tam giác còn lại. Yêu cầu kết quả trọng lượng hai mẫu không khác nhau quá 5%.
Trọng lượng P1000 hạt là tổng số trọng lượng hai mẫu 500 hạt, và được biểu thị theo % chất khô như sau:
X = G a × − 100 100 a- Độ ẩm, %. G- Trọng lượng 1000 hạt ở độ ẩm a%. 2.3.1.2. Xác định hàm lượng hỗn hợp tạp chất:
Mẫu vừng được cho vào chén sứ và đem cân ở cân kỹ thuật 10g (chính xác tới 0,01g). Sau đó, lượng cân được cho vào sàng tiêu chuẩn có kích thước lỗ sàng 1 mm. Biên độ dao động của sàng khi làm việc là 10cm, thời gian sàng 3 phút (với 110 – 120 dao động/1 phút). Phần lọt sàng được rải đều trên khay gỗ để phân tích thành phần cơ học, tách tạp chất vô cơ (đất, đá, cát,...) và hữu cơ (cành lá, rơm rạ,...), vỏ lụa, hạt lép,... Sau đó đem cân. Hàm lượng hỗn hợp tạp chất X (%) tính bằng công thức:
P P X = 1.100
P: Lượng cân hạt dùng phân tích (g)
2.3.1.3. Đánh giá tỷ lệ vỏ
Cân 1000 gam hạt vừng đã loại bỏ tạp chất, đưa đi bóc vỏ. Sau khi bóc vỏ đem cân lại. Tỷ lệ vỏ được tính theo công thức sau:
y = 1 100 2 1 × − M M M % Trong đó: y: tỷ lệ vỏ (%)
M1: Khối lượng hạt nguyên (g). M2: khối lượng hạt đã bóc vỏ (g)
2.3.1.4. Xác định hàm ẩm của nguyên liệu
Xác định độ ẩm của nguyên liệu bằng phương pháp sấy khô đến trọng lượng không đổi ở nhiệt độ 1050C.
2.3.2. Phương pháp hóa học
• Xác định hàm lượng lipit: Theo phương pháp chiết bằng Soxhlet. • Xác định hàm lượng chất khô tổng số, theo TCVN 5533-1991.
• Xác định hàm lượng vitamin E: Theo phươngpháp sắc ký lỏng cao áp (HPLC).
• Xác định hàm lượng sesamin, sesamol.... Theo phương pháp sắc ký lỏng cao áp (HPLC).
• Xác định hàm lượng Nitơ và hàm lượng Protein thô: Theo phương pháp Kendal TCVN 4328 – 2001 (ISO5987: 1997)
• Xác định tổng số vi khuẩn hiếu khí, nấm men, nấm mốc trong các sản phẩm thực phẩm: Theo TCVN 4886-89.
• Xác định độ axit chuẩn độ. Theo TCVN 6843-2001.