2.1.1 Thịt vụn cá thu
Hình 2.1 Nguyên liệu thịt vụn cá thu
Thịt vụn cá thu được thu mua tại Công Ty Xuất Khẩu Thủy Sản Khánh Hòa (KHASPEXCO), số 10 đường Võ Thị Sáu,Thành Phố Nha Trang, Tỉnh Khánh Hòa.
Đặc điểm của nguyên liệu là dạng đông lạnh block bao gói bằng PE, 7kg/block. Nguyên liệu được cho vào thùng xốp cách nhiệt và được vận chuyển về phòng thí nghiệm công nghệ chế biến của Trường Đại Học Nha Trang. Tại đây, nguyên liệu được rã đông và xay nhỏ bằng máy, nguyên liệu được đồng nhất và được cân thành các túi nhỏ, mỗi túi 100g. Các túi nguyên liệu này được bảo quản trong tủ đông ở nhiệt độ - 18oC đến – 20oC cho đến khi sử dụng.
2.1.2 Enzyme Flavourzyme [11]
Enzyme Flavourzyme: là một protease được chiết xuất từ nấm Aspergillus
60oC, hoạt động thích hợp ở nhiệt độ 40oC - 60oC, pH hoạt động nằm trong khoảng 5,0 – 7,0.
Chế phẩm này của hãng Novozymes sản xuất và đã được tổ chức FAO cho phép sử dụng trong thực phẩm. Nó bao gồm tính chất của một endoprotease và exoprotease. Enzyme này bị bất hoạt ở 85oC trong 10 phút hoặc cao hơn. Tuy nhiên, sự khử hoạt tính của Flavourzyme phụ thuộc nhiều vào cơ chất, điều kiện môi trường hoạt động ( nồng độ cơ chất, pH …).
Hiện nay, Flavourzyme được ứng dụng trong thực tế, dùng để thủy phân protein trong thực phẩm. Hoạt độ của nó là 500 LAPU/g (Leucine Amino Peptidase). 1LAPU là lượng enzyme cần để thủy phân 1 µmol of L – leucine – pnitroanilide trong 1 phút.
2.1.3 Phụ gia sử dụng sản xuất bột nêm a. Tinh bột a. Tinh bột
- Mục đích sử dụng: chất độn, tăng giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm bột nêm. - Yêu cầu: tinh bột có màu trắng, không lẫn tạp chất, hạt mịn, khô.
- Bột sắn, bột gạo, bột bắp được sản xuất tại công ty thương mại Lâm Kều, đường 40, phường 10, quận 6, Thành Phố Hồ Chí Minh.
b. Maltodextrin
- Mục đích sử dụng: làm chất hỗ trợ cho quá trình sấy, làm tăng dinh dưỡng cho sản phẩm bột nêm.
- Yêu cầu: sử dụng Maltodextrin ở dạng tinh thể khô không lẫn tạp chất.
- Sử dụng Maltodextrin mua tại công ty Cổ Phần phát triển Khoa Học Công nghệ Mỹ Úc, 783/40 Cách Mạng Tháng 8 Phường6, Quận Tân Bình, Thành Phố Hồ Chí Minh.
c. Muối
- Mục dích sử dụng: tạo vị cho sản phẩm.
- Sử dụng muối tinh luyện của Công ty TNHH Thanh Tâm – Nha Trang. d. Đường
- Sử dụng duờng tinh luyện của công ty đường Ninh Hòa. e. Bột ngọt
- Mục đích sử dụng: Ðiều vị cho thực phẩm, cung cấp thành phần hữu cơ cho thực phẩm.
- Sử dụng bột ngọt AJINOMOTO. f. Tiêu
- Mục đích sử dụng: khử mùi tanh của cá, tạo vị cay và mùi thơm cho sảnphẩm, kích thích tiêu hóa.
- Sử dụng tiêu có trạng thái mịn, không lẫn tạp chất, màu vàng ngà, mùi vị cay nồng tự nhiên, không có mùi mốc lạ.
g. Hành:
- Mục đích sử dụng: khử mùi tanh của cá, tạo mùi thơm cho sản phẩm, kích thích tiêu hóa cho sản phẩm.
- Yêu cầu: hành tươi, không bị dập úng. h. Ớt:
- Mục đích sử dụng: tạo vị cay cho sản phẩm, kích thích tiêu hóa, tạo cảm giác ngon miệng.
- Yêu cầu: ớt tươi, không bị dập nát hay bị úng.
Các loại gia vị như: tiêu, đường, muối, bột ngọt, hành, ớt đều được mua tại chợ Ðầm - Nha Trang – Khánh Hòa.
2.2 SƠ ĐỒ BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM
2.2.1 Xác định thành phần hóa học của thịt vụn cá thu
Cân khối lượng thịt vụn cá thu đã chuẩn bị để xác định các thành phần hóa học. Mỗi thành phần hóa học được lặp lại 3 lần. Kết quả của thí nghiệm là trung bình cộng của 3 lần thí nghiệm trên.
Thành phần hóa học của thịt vụn cá thu được xác định theo sơ đồ:
Hình 2.2 Xác định thành phần hóa học của thịt vụn cá thu
2.2.2 Bố trí thí nghiệm xác định các thông số thích hợp cho quá trình thủy phân thịt vụn cá thu phân thịt vụn cá thu
2.2.2.1 Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ enzyme so với nguyên liệu
Tiến hành 5 mẫu với các tỷ lệ enzyme so với nguyên liệu là: 0,1%,0,2%, 0,3% và 0,4%, 0,5%. Thủy phân ở pH tự nhiên của cá, với nhiệt độ thủy phân là 50oC, thời gian thủy phân là 3h, tỷ lệ nước so với nguyên liệu là 1:1. Sau khi thủy phân bất hoạt enzyme ở nhiệt độ 90oC trong thời gian 15 phút, rồi tiến hành lọc để thu dịch lọc. Đem đi kiểm tra các chỉ tiêu hóa học: Nitơ tổng số, Nitơ aa, Nitơ NH3 đem so sánh kết quả rồi chọn ra các tỷ lệ enzyme thích hợp nhất.
Mẫu thí nghiệm được tiến hành theo sơ đồ sau: Thịt vụn cá thu
Nghiền nhỏ
Xác định thành phần hóa học ( nước, protein,lipid, khoáng )
Hình 2.3 Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ enzyme thích hợp
2.2.2.2 Bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ thủy phân thích hợp
Tiến hành 5 mẫu thí nghiệm với 5 nhiệt độ thủy phân khác nhau là 45oC, 50oC, 55oC,60oC. Thủy phân pH tự nhiên của cá trong 3h, với tỷ lệ của nước so với nguyên liệu là 1/1, tỷ lệ enzyme so với nguyên liệu là tối ưu. Sau khi thủy phân bất hoạt enzyme ở nhiệt độ 90oC trong thời gian 15 phút, rồi tiến hành lọc để tách bã. Dịch lọc được ly tâm tách riêng thành 3 phần: dầu cá, dịch thủy phân và phần cặn. Dịch thuỷ phân đem đi xác định Nitơ tổng số, Nitơ aa. Sau đó tính lượng Nitơ trong dịch thủy phân thu được từ 100g nguyên liệu.
Mẫu 1 ( 0.1%) Thủy phân ( tg = 3h, to = 50oC, N/NL = 1/1, pH tự nhiên ) Rã đông Mẫu 2 ( 0.2%) Mẫu 3 ( 0.3%) Mẫu 5 ( 0.5%) Mẫu 4 ( 0.4%) Bã lọc Lọc Xác định Nitơ tổng số, Nitơ aa, Nitơ NH3 Chọn tỷ lệ E/NL thích hợp Bất hoạt enzyme Nguyên liệu đã nghiền nhỏ
đông lạnh
Ly tâm
Cặn ly tâm Dịch thủy phân
Các mẫu được tiến hành thí nghiệm theo sơ đồ:
Hình 2.4 Bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ thủy phân thích hợp
2.2.2.3 Bố trí thí nghiệm xác định thời gian thủy phân thích hợp
Tiến hành 8 mẫu thí nghiệm có thời gian thủy phân lần lượt là: 1 giờ, 2 giờ, 3 giờ, 4 giờ, 5 giờ, 6 giờ, 7 giờ, 8 giờ. Thủy phân ở pH tự nhiên của cá, với tỷ lệ nước so với nguyên liệu là 1/1, tỷ lệ enzyme so với nguyên liệu thích hợp và nhiệt độ thủy phân thích hợp đã xác định được ở thí nghiệm trước. Sau khi thủy phân bất hoạt enzyme ở nhiệt độ 90oC trong thời gian 15 phút, rồi tiến hành lọc để tách bã.
Thủy phân ( tg = 3h, E/NLopt, N/NL = 1/1, pH tự nhiên ) Rã đông Mẫu 2 (50oC) Mẫu 3 (55oC) Mẫu 4 (60oC) Bã lọc Ly tâm Xác định Nitơ tổng số, Nitơ aa, Nitơ NH3 Chọn nhiệt độ thích hợp Bất hoạt enzyme Nguyên liệu đã nghiền nhỏ
đông lạnh Mẫu 1 (45oC) Lọc Cặn li tâm Dầu cá Dịch thủy phân
Dịch lọc được ly tâm tách riêng thành 3 phần: dầu cá, dịch thủy phân và phần cặn. Dịch thủy phân được đem đi xác định Nitơ tổng số, Nitơ aa. Sau đó tính lượng Nitơ trong dịch thủy phân thu được từ 100g nguyên liệu.
Các mẫu được tiến hành thủy phân theo sơ đồ:
Hình 2.5 Bố trí thí nghiệm xác định thời gian thủy phân thích hợp
Nguyên liệu đã nghiền nhỏ đông lạnh
Thủy phân ( toopt, E/NLopt, N/NL = 1/1, pH tự nhiên ) Rã đông Mẫu 4 (4giờ) Mẫu 5 ( 5giờ) Mẫu 7 (7giờ) Mẫu 6 (6giờ) Bã lọc Lọc Xác định Nitơ tổng số, Nitơ aa, Nitơ NH3 Chọn thời gian thích hợp Bất hoạt enzyme Mẫu 3 (3giờ ) Mẫu 8 (8giờ) Mẫu 2 (2giờ ) Mẫu 1 (1giờ ) Ly tâm Dầu cá Cặn li tâm Dịch thủy phân
Sau khi xác định các thông số thích hợp cho quá trình thủy phân, tiến hành sản xuất dịch thủy phân với các thông số thích hợp đã xác định được. Sau đó xác định tỷ lệ phối trộn phụ gia và gia vị so với dịch thủy phân.
2.2.3 Bố trí thí nghiệm xác định tỉ lệ phụ gia và gia vị 2.2.3.1 Bố trí thí nghiệm xác định loại tinh bột 2.2.3.1 Bố trí thí nghiệm xác định loại tinh bột
Do mỗi loại tinh bột có ưu, nhược điểm khác nhau trong quá trình phối trộn vào sản phẩm. Chính vì thế tôi tiến hành thí nghiệm với 3 loại tinh bột: Tinh bột gạo, bột bắp, bột sắn, với tỉ lệ 10% tinh bột so với dịch thủy phân protein cá thu.
Sơ đồ thí nghiệm như sau:
Hình 2.6 Bố trí thí nghiệm xác định loại tinh bột
Dịch thủy phân protein cá thu
Phối trộn 10% tinh bột Sấy phun Cảm quan Chọn loại tinh bột thích hợp Tinh bột gạo Tinh bột bắp Tinh bột sắn
2.2.3.2 Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ tinh bột phối trộn
Sau khi tìm ra loại tinh bột phù hợp ở trên. Tôi tiến hành xác định tỷ lệ tinh bột phối trộn vào sản phẩm bột nêm, do tỷ lệ tinh bột khác nhau có ảnh hưởng đến màu, mùi, vị, trạng thái cũng như độ hòa tan của sản phẩm bột nêm. Bố trí thí nghiệm với các tỷ lệ tinh bột như sau: 2%, 4%, 6%, 8%, 10%, 12%.
Sơ đồ bố trí như sau:
Hình 2.7 Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ tinh bột phối trộn
2% Phối trộn tinh bột với các tỷ lệ sau 10% 12% 8% 6% Sấy phun Kiểm tra các chỉ tiêu Đánh giá cảm quan Chọn tỷ lệ tinh bột phù hợp 4% Dịch thủy phân
2.2.3.3 Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ Maltodextrin phối trộn
Sau khi tìm ra tỷ lệ tinh bột phù hợp ở trên. Tôi tiến hành xác định tỷ lệ Maltodextrin phối trộn vào sản phẩm bột nêm, do tỷ lệ Maltodextrin khác nhau có ảnh hưởng đến màu, mùi, vị, trạng thái cũng như độ hòa tan của sản phẩm. Bố trí thí nghiệm với các tỷ Maltodextrin như sau: 2%, 4%, 6%, 8%, 10%, 12%.
Sơ đồ bố trí như sau:
Hình 2.8 Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ Maltodextrin phối trộn
10% 12% 8% 6% Sấy phun Kiểm tra các chỉ tiêu Đánh giá cảm quan Chọn tỷ lệ Maltodextrin phù hợp 4% 2% Dịch thủy phân Phối trộn Maltodextrin với các tỷ lệ sau
2.2.3.4 Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ muối cho sản phẩm bột nêm
Sau khi tìm ra tỷ lệ tinh bột và Maltodextrin thích hợp cho sản phẩm, tiếp tục tìm ra tỷ lệ muối cho sản phẩm bột nêm. Chuẩn bị 6 mẫu dịch thủy phân để phối trộn phụ gia trong đó các tỷ lệ gia vị khác cố định, chỉ để tỷ lệ muối thay đổi trong các mẫu.
Cố định các gia vị khác với tỷ lệ như sau:
Đường: 3%, Ớt đỏ: 1% , Hành củ: 2,5% , Bột ngọt: 2% , Tiêu bột: 0,8% . Tỷ lệ Maltodextrin và tinh bột thích hợp đã xác định được ở các thí nghiệm trước. Nồng độ muối thay đổi trong các mẫu như sau: 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%.
Lưu ý: Đối với hành củ, tiêu bột, ớt giã thật nhuyễn dùng nước ấm có nhiệt độ t = 80oC cho vào chiết rút lọc lấy nước rồi cho vào dịch thủy phân.
Sơ đồ bố trí như sau:
Hình 2.9 Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ muối phối trộn
Dịch thủy phân
Phối trộn tinh bột, đường, bột ngọt, Maltodextrin Phối trộn các tỷ lệ muối 1% 2% 3% 4% 5% 6% Sấy phun Đánh giá cảm quan Chọn tỷ lệ muối thích hợp
2.2.3.5 Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ đường cho sản phẩm bột nêm
Sau khi tìm ra tỷ lệ muối thích hợp cho sản phẩm, tiếp tục tìm tỷ lệ đường cho sản phẩm bột nêm. Chuẩn bị 6 mẫu dịch thủy phân với các gia vị cố định nhưng thay đổi tỷ lệ đường trong 6 mẫu: 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%.
Cố định các gia vị khác với tỷ lệ như sau:
Ớt đỏ: 1% , Hành củ: 2,5%, Bột ngọt: 2% , Tiêu bột: 0,8% .
Tỷ lệ Maltodextrin, tinh bột và muối thích hợp đã xác định được ở các thí nghiệm trước. Lưu ý: Đối với hành củ, tiêu bột, ớt giã thật nhuyễn dùng nước ấm có nhiệt độ t = 80oC cho vào chiết rút lọc lấy nước rồi cho vào dịch thủy phân.
Sơ đồ bố trí thí nghiệm như sau:
Hình 2.10 Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ đường phối trộn
Dịch thủy phân
Phối trộn tinh bột, muối, bột ngọt, Maltodextrin Phối trộn các tỷ lệ đường 1% 2% 3% 4% 5% 6% Sấy phun Đánh giá cảm quan Chọn tỷ lệ đường thích hợp
2.2.3.6 Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ bột ngọt cho sản phẩm bột nêm
Sau khi tìm ra tỷ lệ đường thích hợp cho sản phẩm, tiếp tục tìm tỷ lệ bột ngọt cho sản phẩm bột nêm. Chuẩn bị 6 mẫu dịch thủy phân với các gia vị cố định nhưng thay đổi tỷ lệ bột ngọt trong 5 mẫu: 0,5%, 1%, 1,5%, 2%, 2,5%.
Cố định các gia vị khác với tỷ lệ như sau:
Ớt đỏ: 1% , Hành củ: 2,5%, Tiêu bột: 0,8% .
Tỷ lệ Maltodextrin, tinh bột, muối và đường thích hợp đã xác định được ở các thí nghiệm trước. Lưu ý: Đối với hành củ, tiêu bột, ớt giã thật nhuyễn dùng nước ấm có nhiệt độ t = 80oC cho vào chiết rút lọc lấy nước rồi cho vào dịch thủy phân.
Sơ đồ bố trí thí nghiệm như sau:
Hình 2.11 Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ bột ngọt phối trộn
Dịch thủy phân
Phối trộn tinh bột, muối, đường, Maltodextrin Phối trộn các tỷ lệ bột ngọt 0,5% 1% 1,5% 2% 2,5% Sấy phun Đánh giá cảm quan Chọn tỷ lệ bột ngọt thích hợp
2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.3.1 Phương pháp phân tích
- Xác định hàm lượng nước bằng phương pháp sấy ở 100 – 105oC. (theo TCVN
3700 – 90) [2]
- Xác định hàm lượng tro toàn phần bằng phương pháp nung ở 550 - 600oC.
(theo TCVN 5105 – 90) [2]
- Xác định hàm lượng protein tổng số bằng phương pháp Kjeldahl. (theo TCVN
3705 – 90) [2]
- Xác định hàm lượng NH3 bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước.
(theo TCVN 3706 – 90) [2]
- Xác định hàm lượng Nitơ axit amin theo phương pháp formol. (Nitơ axit amin = Nitơ formol – Nitơ amoniac) [2]
- Xác định cảm quan theo bảng điểm được xây dựng dựa vào tiêu chuẩn TCVN
3215 – 79 ( phụ lục 2 và [10] )
- Xác định hàm lượng muối ăn theo phương pháp Mohr [2] - Xác định hàm lượng đường theo phương pháp AOAC – 1990 - Xác định hàm lượng tro không tan trong HCl [2]
- Xác định hàm lượng Lipit bằng phương pháp Folch. 2.3.2 Phương pháp xử lý số liệu
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1 KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA THỊT VỤN CÁ THU
3.1.1 Kết quả
Kết quả xác định thành phần hóa học của thịt vụn cá thu được trình bày trong bảng 3.1 như sau:
Bảng 3.1 Thành phần hóa học của thịt vụn cá thu (%)
Nước (%) Protein(%) Lipit (%) Tro (%)
68.53 21.02 4.73 1.52
3.1.2 Nhận xét và thảo luận
Từ kết quả xác định thành phần hóa học cơ bản của thịt vụn cá thu chúng ta thấy hàm lượng nước là 68.53% tức hàm lượng chất khô là 31.47%, hàm lượng protein cao ( 21.02% ). Đây là nguồn nguyên liệu đầy tiềm năng cho việc khai thác và triển khai sản xuất bột nêm. Do đó, cần nghiên cứu sử dụng nó để sản xuất ra các sản phẩm có giá trị phục vụ cho con người.
3.2 KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT THÍCH HỢP CHO QUÁ TRÌNH THỦY PHÂN THỊT VỤN CÁ THU QUÁ TRÌNH THỦY PHÂN THỊT VỤN CÁ THU
Quá trình thủy phân thịt vụn cá thu bằng enzyme được xem là tối ưu khi tạo được điều liện thích hợp nhất cho hoạt động của enzyme để tỷ lệ Nitơ acid amin trên Nitơ tổng số là cao nhất.