L ỜI MỞ ĐẦU
2.2.Nội dung nghiên cứu
1. Giới thiệu chung về cây đậu nành
2.2.Nội dung nghiên cứu
1. Nghiên cứu sản xuất đậu phụ bằng thạch cao: hàm lượng thạch cao dùng để kết
tủa protein đậu nành.
2. Nghiên cứu sản xuất đậu phụ bằng nước chua từ dịch lên men lactic:
Xác định thành phần dịch lên men lactic tạo nước chua
Xác định pH, nhiệt độ, thời gian kết tủa protein đậu nành
3. So sánh phương pháp sản xuất đậu phụ bằng nước chua từ dịch lên men lactic với phương pháp sản xuất đậu phụ bằng thạch cao và nước chua tự nhiên về:
Độ thu hồi đạm
Chất lượng cảm quan
Thời gian bảo quản 4. Đề xuất quy trình sản xuất
5. Đánh giá chất lượng sản phẩm, sơ bộ tính toán chi phí nguyên vật liệu và năng lượng.
2.3.1. Sơ đồ quy trình sản xuất đậu phụ bằng nước chua từ dịch lên men lactic dự kiến:
Hình 2.1. Sơ đồ quy trình sản xuất đậu phụ bằng nước chua từ dịch lên men lactic Bã Lọc thô Lọc tinh Ngâm 6 giờ Nước/ đậu = 1/6 Ngâm Đậu nành Xay Ép khuôn Kết tủa Sản phẩm Nước chua từ vi khuẩn lactic Đun sôi 10 phút Sữa đậu
2.3.2. Bố trí thí nghiệm
2.3.2.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát
Hình 2.2. Sơ đồ thí nghiệm tổng quát
Xay 6 giờ Đậu nành Ngâm Xay Lọc thô Lọc tinh Dịch sữa đậu Đun sôi Kết tủa Chắt nước Ép khuôn Sản phẩm Đậu /nước = 1/6 Bã 10 phút Nước chắt pH = ? = ? T0 = ? Tỷ lệ thạch cao = ? g
Nước chua từ dịch lên men lactic
Sản xuất đậu phụ có chất lượng tốt liên quan nhiều yếu tố. Đối với sản xuất đậu bằng thạch cao, hàm lượng thạch cao rất quan trọng. Để có thể so sánh với các phương pháp sản xuất đậu phụ khác nhau cần phải xác định hàm lượng thạch cao
thích hợp. Trong khuôn khổ của đề tài sử dụng các kết quả nghiên cứu trước. Tuy
nhiên tỷ lệ thạch cao sử dụng có sự khác nhau. Tiến hành khảo sát lại tỷ lệ thạch cao
cần sử dụng kết tủa protein đậu nành.
Hình 2.3. Sơ đồ thí nghiệm xác định hàm lượng thạch cao kết tủa sữa đậu nành
Sữa đậu Kết tủa = 5 phút T0 = 900C Ép khuôn 1/30 1/24 1/20 Thạch cao/đậu Sản phẩm Cân sản lượng, Đo độ bền gel Đánh giá cảm quan Hàm lượng thạch cao thích hợp
2.3.2.3. Bố trí thí nghiệm xác định một số thông số trong sản xuất đậu phụ
bằng nước chua từ dịch lên men lactic.
1. Xác định thành phần dịch lên men lactic tạo nước chua
Trong sản xuất đậu phụ thường người ta không thu hồi được toàn bộ protein
và các chất dinh dưỡng khác. Để tận thu nguồn dinh dưỡng này. Sử dụng nước trong sau khi ép đậu phụ làm dịch để lên men lactic tạo nước chua.
Tuy vậy để tăng hiệu quả cần bổ sung thêm dịch sữa đậu và glucose. Mặt khác
vi khuẩn lactic phát triển mạnh chuyển hóa đường thành acid lactic làm giảm pH, trong điều kiện phòng thí nghiệm theo dõi pH. Tiến hành nghiên cứu tỷ lệ đậu nành cần bổ sung theo sơ đồ thí nghiệm sau:
Hình 2.4. Sơ đồ thí nghiệm xác định thành phần dịch lên men lactic (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Lên men ở nhiệt độ phòng 36 h Đo pH Hàm lượng đậu thích hợp Ngâm Xay Lọc Để nguội
Nước trong sau khi ép đậu phụ Đun sôi Để nguội (40 ÷ 450C) Hấp tiệt trùng (1210C, 15 phút) Sữa đậu 10% Sữa đậu ở các nồng độ khác nhau 1% 2% 3% 4% Glucose 1%
2. Xác định điều kiện kết tủa protein đậu nành (pH, nhiệt độ, thời gian)
Trong đề tài này xác định bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm. Trước
khi sử dụng quy hoạch thực nghiệm cần xác định các giá trị biên của miền thí
nghiệm.
a. Thăm dò khoảng pH kết tủa protein đậu nành
Mục đích: thăm dò khoảng pH thích hợp kết tủa protein đậu nành, việc thăm
dò dựa trên cơ sở sau: trong đậu nành globulin chiếm 85 ÷ 95% . Globulin có điểm đẳng điện là 5,5. Theo tài liệu các quá trình công nghệ cơ bản thì pH kết tủa protein
đậu nành là 4,6 ÷ 4,7. Vì vậy tiến hành thăm dò pH từ 4 ÷ 6,5. Thí nghiệm được bố trí theo sơ đồ sau:
Hình 2.5. Sơ đồ thí nghiệm thăm dò khoảng pH
Sữa đậu Sản phẩm Ép khuôn Kết tủa 4 4,5 5 5,5 6 6,5 = 5 phút T0 = 900C Chọn khoảng pH thích hợp Đo độ bền gel và khối
lượng
Đánh giá cảm quan
Mục đích: chọn được khoảng nhiệt độ thích hợp kết tủa sữa đậu.
Tùy theo tác nhân kết tủa mà bố trí thí nghiệm trong khoảng nhiệt độ thích hợp.
Theo quy trình sản xuất truyền thống sử dụng nước chua tự nhiên thì nhiệt độ kết
tủa là
95 ÷ 970C. Nếu sử dụng gói men đậu thì nhiệt độ kết tủa là 800C. Nếu dùng chanh thì nhiệt độ kết tủa khoảng 450C Tiến hành làm thí nghiệm trong khoảng 75 ÷ 950C
Hình 2.6. Sơ đồ thí nghiệm thăm dò khoảng nhiệt độ kết tủa protein đậu nành
Sữa đậu Kết tủa Ép khuôn Sản phẩm Chọn miền thí nghiệm Đo độ bền gel
Cân khối lượng gel
tạo thành Đánh giá cảm quan 950C 800C 750C 850C 900C Nhiệt độ kết tủa (0C) pH = ? chọn ở TN “a” = 5 phút
c. Thăm dò thời gian kết tủa protein đậu nành
Mục đích: xác định được thời gian kết tủa protein đậu nành. Các thí nghiệm được bố trí theo sơ đồ sau:
Hình 2.7. Sơ đồ thí nghiệm xác định thời gian để kết tủa protein đậu nành
3 Kết tủa Sữa đậu T0 = chọn ở TN “b” pH = chọn ở TN “a”
Đánh giá khả năng đông tụ (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Ép khuôn Sản phẩm Xác định thời gian thích hợp 7 4 5 6
Cân sản lượng Đo độ bền gel
Thời gian kết tủa
Sau khi làm thí nghiệm xác định và thu hẹp được miền thí nghiệm tiến
hành bố trí thí nghiệm tối ưu hóa công đoạn kết tủa. Với các yếu tố đầu vào là pH và nhiệt độ, các yếu tố đầu ra là sản lượng gel tạo thành và độ bền gel.
Chọn phương pháp quy hoạch trực giao cấp I, với số thí nghiệm 2k; với 2
mức của các yếu tố, k là yếu tố ảnh hưởng, k =2. Với mô hình toán học
Y = b0 + b1X1 + b2X2 + b12X1X2 Trong đó:
b0: hệ số tự do
b1, b2, b3: Hệ số tuyến tính
b12, b13, b23: Hệ số tương tác đôi
Tối ưu hóa từng hàm mục tiêu riêng rẽ gồm các bước:
Chọn bước chuyển động δi của các yếu tố có Δi.δi max; δi = (0,3÷0,7).
Δi
Bước chuyển động của các yếu tố còn lại được tính theo công thức δi = δ1 . 1 . 1 . b j bj
(giả sử ta chọn bước chuyển động của yếu tố 1)
Tối ưu hóa hàm đa mục tiêu bằng phương pháp chập tuyến tính, gồm các bước sau:
Xây dựng hàm mục tiêu
Tìm nghiệm tối ưu cho từng hàm mục tiêu Chọn hệ số quan trọng cho từng hàm mục tiêu
Thực hiện thí nghiệm leo dốc cho chập tuyến tính và tìm nghiệm tối ưu
2.3.2.4. Bố trí thí nghiệm đánh giá hiệu quả phương pháp sản xuất đậu bằng nước chua từ dịch lên men lactic nước chua từ dịch lên men lactic
1. Bố trí thí nghiệm xác định lượng protein thu hồi trong đậu phụ sản xuất
bằng thạch cao.
Mục đích: nhằm xác định được hiệu suất thu hồi protein ở đậu phụ sản xuất
bằng thạch cao. Sau đó đem so sánh với hiệu suất thu hồi protein ở đậu phụ sản xuất
bằng nước chua lên men lactic. Cách xác định protein tổng số được trình bày ở phụ
lục 2. Sau khi bố trí thí nghiệm xác định được hàm lượng thạch cao thích hợp để kết
tủa sữa đậu. Tiến hành sản xuất đậu phụ với thông số kỹ thuật này rồi đem mẫu đi xác định hàm lượng protein và thí nghiệm được bố trí như sau:
Hình 2.8. Sơ đồ thí nghiệm xác định hàm lượng protein thu hồitrong đậu phụ
sản xuất bằng thạch cao. Dịch sữa đậu Đun sôi Sữa đậu nành Kết tủa = 10 phút Tỷ lệ thạch cao sử dụng = ? chọn ở TN 2.3.2.2 = 5 phút T0 = 900C Ép khuôn Nước ép Xác định hàm lượng protein Sản phẩm Xác định hàm lượng protein (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2. Bố trí thí nghiệm xác định hàm lượng protein thu hồi trong đậu phụ sản
xuất bằng nước chua từ dịch lên men lactic.
Mục đích: bố trí thí nghiệm này nhằm đánh giá được khả năng thu hồi protein
khi sử dụng tác nhân kết tủa là nước chua từ dịch lên men lactic.
Sau khi ép khuôn thu được nước trong và bánh đậu phụ. Từ nước trong chuẩn
bị 3 mẫu, mỗi mẫu 10 ml, đi vô cơ hóa rồi xác định protein. Từ bánh đậu phụ, cắt
lấy miếng nhỏ nghiền nhuyễn, sau đó cân 3 mẫu, mỗi mẫu khoảng 0,5 g (để thời gian vô cơ nhanh). Phương pháp xác định protein tổng số được trình bày ở phụ lục
2. Thí nghiệm xác định hàm lượng protein được bố trí như sau:
Hình 2.9. Sơ đồ thí nghiệm xác định hàm lượng protein thu hồi trong đậu phụ
sản xuất bằng nước chua từ dịch lên men lactic
Sản phẩm Xác định hàm lượng protein Dịch sữa đậu nành Đun sôi Sữa đậu nành Kết tủa Ép khuôn = 10 phút = chọn từ TN “c” pH = chọn từ TN “a” T0 = chọn từ TN “b” Xác định hàm lượng protein Nước ép
3. Đánh giá cảm quan sản phẩm theo phương pháp cho điểm theo tiêu chuẩn
TCVN 3215 – 79
Tiến hành thành lập hội đồng cảm quan gồm 5 thành viên đã qua huấn luyện. Các thành viên đánh giá cảm quan dựa vào bảng mô tả thang điểm cảm quan đã
được xây dựng trước. Đánh giá chất lượng sản phẩm theo phương pháp cho điểm
3215 – 79. Các thành viên trong hộ đồng cảm quan dựa vào bảng mô tả thang điểm
cảm quan của đậu phụ như sau
Bảng 2.1. Bảng mô tả thang điểm cảm quan của đậu phụ
Tên chỉ
tiêu
Điểm Yêu cầu
5 Lớp vỏ màu trắng ngà, vết cắt màu trắng sữa, màu sắc đồng đều,
không có bất kỳ đốm màu lạ nào trên miếng đậu, nước thoát ra trong, khi rán có màu vàng đều.
4 Lớp vỏ và ruột đều có màu trắng ngà, màu sắc đồng đều, không có
bất kỳ một đốm màu lạ nào trên bề mặt miếng đậu, nước thoát ra
trong, khi rán có màu vàng đều.
3 Vỏ và ruột có màu vàng đục, màu sắc đồngđều, không có bất kỳ
một đốm màu lạ trên bề mặt miếng đậu, nước thoát ra màu hơi đục, khi rán có màu vàng đều.
2 Lớp vỏ ruột đều có màu trắng ngà hoặc vàng đục, không có bất kỳ
một đốm màu lạ nào trên bề mặt, nước thoát ra màu vàng hơi đục, (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
khi rán màu vàng không đồng đều, thỉnh thoảng có chấm màu nhạt.
1 Lớp vỏ màu sắc không đồng đều, bề mặt hơi láng bóng, do có lớp
nhớt, nước thoát ra hơi đục. Màu
sắc
0 Lớp vỏ có màu đen, trắng, lốm đốm có màu hồng do mốc phát
triển, nước thoát ra đục màu nước gạo.
Mùi 5 Mùi thơm đặc trưng của đậu nành nấu chín, không có mùi khê khét, mùi chua, hay bất kỳ mùi lạ nào.
mùi lạ.
3 Mùi khê rõ, không có mùi chua, khét. 2 Mùi khê rõ, hơi chua, không có mùi khét. 1 Mùi khê rõ, hơi chua, khét.
0 Có mùi chua, ôi khét, khó chịu.
5 Vị béo ngậy đặc trưng của đậu nành nấu chín, không có vị chua,
chát, có hậu vị.
4 Vị béo ngậy đặc trưng của đậu nành nấu chín, không có vị chua, hơi chát, không hậu vị.
3 Vị béo ngậy đặc trưng của đậu nành nấu chín, hơi có vị chua, hơi
chát.
2 Vị béo ngậy đặc trưng của đậu nành nấu chín, có vị chua rõ, hơi
chát.
1 Rất chua, hơi chát, không còn vị béo của đậu. Vị
0 Không còn vị béo ngậy đặc trưng, rất chua, có vị chát rõ.
5 Lớp vỏ nhẵn, không có vết nứt vỡ, vết cắt mịn, ăn mềm, lấy tay ấn
nhẹ có sự đàn hồi, sờ tay hơi ráp, cầm rán không bị gãy, vỡ.
4 Lớp vỏ nhẵn, không có vết nứt vỡ, vết cắt mịn, ăn hơi cứng, lấy
tay ấn nhẹ có sự đàn hồi, sờ tay hơi ráp, cầm rán không bị gãy, vỡ. 3 Lớp vỏ nhẵn, không có vết nứt vỡ, vết cắt mịn, ăn cứng, lấy tay ấn
nhẹ không có sự đàn hồi, sờ tay hơi ráp, cầm rán không bị gãy, vỡ.
2 Lớp vỏ nhẵn, không có vết nứt vỡ, vết cắt không mịn, ăn cứng, khi
rán không bị vỡ cấu trúc.
1 Bề mặt không nhẵn, vết cắt không mịn, khi rán bị vỡ cấu trúc. Trạng
thái
Đánh giá cảm quan 3 lần, mỗi lần chuẩn bị 3 mẫu đậu phụ sản xuất bằng 3 phương pháp khác nhau. Sau đó yêu cầu hội đồng cảm quan đánh giá dựa trên bảng thang điểm mô tả cảm quan ở trên.
4. Xác định thời gian bảo quản (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Tiến hành sản xuất đậu bằng nước chua tự nhiên, nước chua từ dịch lên men lactic, thạch cao. Sau đó mỗi phương pháp lấy 2 mẫu đi bảo quản ở 2 nhiệt độ khác
nhau: 1 mẫu bảo quản ở nhiệt độ thường, 1 mẫu ở nhiệt độ lạnh. Để xác định thời
gian bảo quản lặp lại 3 lần bảo quản. Trong điều kiện cho phép theo dõi biến đổi
cảm quan đậu để xác định thời gian. Tiến hành dừng thời gian bảo quản khi điểm
cảm quan sản phẩm đạt giá trị trung bình.
2.3.4. Phương pháp phân tích
Xác định lượng axit theo phương pháp chuẩn độ TCVN 6509 : 1999
Xác định hàm lượng protein tổng quát bằng phương pháp kjeldahl theo tiêu
chuẩn TCVN 3705 – 90
Xác định chỉ số pH bằng máy đo pH
Xác định nhiệt độ bằng nhiệt kế điện tử
Xác định sức bền gel bằng thiết bị đo sức đông agar
3.1. Kết quả xác định hàm lượng thạch cao kết tủa protein đậu nành
Kết quả xác định hàm lượng thạch cao dùng để kết tủa protein đậu nành được
thể hiện ở bảng PL1 phần phụ lục. Kết quả đánh giá cảm quan đậu phụ sản xuất
bằng thạch cao được thể hiện ở bảng PL2 phần phụ lục. Dựa vào kết quả thu được ở
2 bảng PL1 và PL2 cho thấy với hàm lượng thạch cao 8,5 g dùng để kết tủa dịch
sữa đậu thì đậu phụ có sản lượng tốt, gel đạt chất lượng không quá mềm cũng
không quá cứng, mặt khác cho cảm quan đạt 16,9 sản phẩm đạt loại khá.
3.2. Kết quả xác định hàm lượng đậu bổ sung vào môi trường lên men lactic tạo nước chua tạo nước chua
Sau khi làm thí nghiệm xác định hàm lượng đậu cần bổ sung vào dịch chuẩn
bị môi trường lên men lactic thu được kết quả như bảng 3.1
Bảng 3.1. Kết quả đo pH và xác định khả năng đông tụ của vi khuẩn lactic
Hàm lượng đậu (% ml dịch lên men)
Độ pH sau 36 h lên men Khả năng đông tụ sữa
1 5,57 Đông tụ yếu lớp nước
trong ít
2 5,34 Đông tụ yếu lớp tủa nhiều
lớp nước trong phía trên ít
3 4,01 Đông tụ mạnh phân thành (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2 lớp rõ ràng
4 4,08 Đông tụ mạnh lớp nước
trong nhiều
Như vậy khi tận dụng nước đậu sau khi ép thì chỉ cần bổ sung thêm 3% đậu
nành và 1% đường gluccose thì vi khuẩn lactic lên men mạnh và làm giảm pH môi trường đáng kể, khi tăng hàm lượng đậu lên 4% thì không có sự thay đổi mạnh khác
Kết luận chọn hàm lượng đậu bổ sung vào là 3%.
3.3. Kết quả thăm dò pH
Kết quả thăm dò pH được thể hiện ở bảng PL3 phần phụ lục. Để thấy rõ mỗi
quan hệ giữa pH kết tủa sữa đậu và sản lượng gel tạo thành cũng như độ bền gel
biểu diễn kết quả thu được trên 2 biểu đồ hình 3.1 và hình 3.2
Hình 3.1. Biểu đồ thể hiện mỗi quan hệ giữa pH và sản lượng gel thu được
Từ biểu đồ hình 3.1 cho thấy rằng khi tiến hành kết tủa sữa đậu ở các pH khác
nhau (từ 4 ÷ 6,5), thì sản lượng gel tạo thành có sự thay đổi. Sản lượng gel tăng khi