2.1.1. Nguyên vật liệu
2.1.1.1. Cơ thịt đỏ cá ngừ
Cơ thịt đỏ cá của cá ngừ mắt to được mua từ công ty trách nhiệm hữu hạn Hoàng Hải, 298 đường 2 tháng 4, TP Nha Trang, tỉnh Khánh Hòa.
Hình 2.1. Thịt đỏ cá ngừ đại dương
Tại công ty cơ thịt đỏ này được đông thành block 10kg/block ở chế độ đông nhanh, nhiệt độ tâm sản phẩm ≤ -18oC, bảo quản ở nhiệt độ -20 ± 2oC. Sau khi thu mua các block cơ thịt đỏ cá ngừ được bảo quản trong thùng cách nhiệt và vận chuyển về phòng thí nghiệm trong vòng 20 phút. Tại phòng thí nghiệm, các block này được cưa thành những miếng nhỏ 500g và cho vào mỗi túi pE một miếng. Sau đó, đem bảo quản đông ở nhiệt độ -20oC ± 2oC để làm thí nghiệm.
Khi tiến hành thí nghiệm, nguyên liệu được được lấy từ tủ bảo quản mỗi túi pE 500g rồi rã đông dưới vòi nước chảy. Sau đó đem nguyên liệu đi xay nhỏ đồng nhất để lấy mẫu làm thí nghiệm.
2.1.1.2. Thịt heo
Thịt heo là một trong các thành phần nguyên liệu chính để sản xuất xúc xích. Trong đề tài sử dụng thịt heo nạc và mỡ, mua tại chợ Vĩnh Hải, Nha Trang đảm bảo chỉ tiêu chất lượng TCVN 7046- 2002 [24].
2.1.1.3. Carrageenan
Carrageenan sử dụng trong đề tài là loại dùng trong thực phẩm được mua tại phòng thí nghiệm của bộ môn Công nghệ Chế biến đại học Nha Trang. Đạt tiêu chuẩn chất lượng về: độ nhớt, sức đông...
2.1.1.4. Gelatin
Gelatin sử dụng trong nghiên cứu là loại dùng trong thực phẩm được sản xuất bởi công ty TNHH hóa chất Guangdong Guanghua Chemical.
2.1.1.5. Bột mì
Bột mì sử dụng trong nghiên cứu là loại đạt tiêu chuẩn chất lượng dùng trong thực phẩm đạt tiêu chuẩn chất lượng TCVN 4359-86 được sản xuất bởi công ty TNHH lương thực thực phẩm Thành Phố Hồ Chí Minh [23].
2.1.2.6. Vỏ bao xúc xích
Bao bì làm xúc xích Nojax EP FU210, đường kính 21 mm, nhập khẩu từ Pháp được nhập khẩu bởi công ty TNHH P Tech, TP.HCM.
2.1.2. Hóa chất
Hóa chất sử dụng trong nghiên cứu này là loại hóa chất đạt tiêu chuẩn phân tích thí nghiệm.
2.1.2.1. Dung dịch acid clohydride
Dung dịch HCl đậm đặc (36-38%), được mua từ công ty công ty TNHH hóa chất Guang zhou Jinhuada Chemical Reagent.
2.1.2.2. Natri hydroxit
NaOH tinh thể, độ tinh khiết 96%, được mua từ công ty TNHH hóa chất Guang zhou Jinhuada Chemical Reagent.
2.1.2.3. Sorbitol ( C2H4O6)
Sorbitol là loại dùng trong thực phẩm được sản xuất bởi công ty Guangdong Guanghua Chemical Factory Co. Ltd. Sử dụng sorbitol dạng lỏng, tinh khiết nồng độ 70% theo tiêu chuẩn cho phép. Theo tiêu chuẩn của Nhật Bản hàm lượng sorbitol không vượt quá 6% theo lượng nguyên liệu.
2.1.2.4. Tari K7
Tari K7 là hỗn hợp các muối phosphate dùng trong thực phẩm đảm bảo tiêu chuẩn chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm 18306/2006/CBTC. Tari K7 được sản xuất bởi BK Giulini Chemie Gmbh&Co.OHG; Xuất xứ: Úc[2].
2.1.3. Các hóa chất khác
Ngoài ra, còn một số loại hóa chất khác dùng cho nghiên cứu như: Huyết tương bò, CuSO4, … là các loại hóa chất đạt tiêu chuẩn chất lượng dùng trong phân tích thí nghiệm.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Phân tích thành phần hóa học cơ bản của cơ thịt đỏ cá ngừ
Cơ thịt đỏ cá ngừ được đem phân tích thành phần hóa học cơ bản như sau: - Phân tích hàm lượng protein theo phương pháp Biure [42].
- Phân tích hàm lượng ẩm theo TCVN 3700 – 1990 [29].
- Phân tích hàm lượng tro TCVN bằng phương pháp nung 5105 – 1990 [30]. - Phân tích hàm lượng lipit bằng phương pháp Folch (1957).
- Phân tích hàm lượng Histamin theo TCVN 8352 - 20101[28].
2.2.2. Nghiên cứu tách chiết protein từ cơ thịt đỏ cá ngừ
Trên thế giới đã có nhiều quy trình công nghệ tách chiết protein bằng phương pháp điều chỉnh pH từ cá, mực, phần còn lại của quá trình chế biến... Tuy nhiên, dựa vào đặc điểm của cơ thịt đỏ cá ngừ nên áp dụng quy trình của Hultin và các cộng sự (2005) đã đưa ra quy trình tổng quát tách chiết protein bằng phương pháp điều chỉnh pH [36] và thí nghiệm xác định lại một số thông số của quy trình để thu được hàm lượng protein là cao.
Sơ đồ quy trình thu hồi protein từ cơ thịt đỏ cá ngừ bằng phương pháp điều chỉnh pH như trên Hình 2.2.
Hình 2.2. Sơ đồ quy trình thu hồi protein của cơ thịt đỏ cá ngừ đại dương bằng phương pháp điều chỉnh pH
Kiểm tra và đánh giá chất lượng protein thô
Hòa tan trong môi trường kiềm
Kết tủa Xử lý
Lọc
Dịch protein hòa tan
Ly tâm Protein thô Thịt đỏ cá ngừ Rửa - pH thích hợp - Thời gian thích hợp - Nhiệt độ thích hợp - Tỷ lệ nguyên liệu/ dung môi chiết thích hợp
Thuyết minh quy trình:
Nguyên liệu
Nguyên liệu trong quy trình này là cơ thịt đỏ cá ngừ từ các nhà máy chế biến thủy sản
Xử lý
Nguyên liệu được đem xử lý như: rửa, làm nhỏ nhằm làm sạch và tạo sự đồng nhất cho công đoạn tiếp theo.
Hòa tan
Nguyên liệu sau khi xay nhỏ được đem hòa tan tại môi trường kiềm có: pH ban đầu của dung dịch chiết thích hợp, nhiệt độ thích hợp, thời gian thích, tỷ lệ nguyên liệu/ dung dịch chiết thích hợp.
Sử dụng NaOH 0,1N và HCl 0,1N điều chỉnh pH
Lọc
Dung dịch protein sau khi hòa tan được mang lọc để loại phần không hòa tan ra khỏi dung dịch ta thu được dịch protein hòa tan.
Kết tủa
Dịch protein thu được sau khi lọc dược điều chỉnh bằng dung dịch HCl và NaOH 0,1N để kết tủa protein pH = 5,5.
Ly tâm
Sau khi kết tủa xong đem mẫu đi ly tâm lạnh, thời gian 15 phút với tốc độ 5000 vòng/phút.
Rửa
Ly tâm xong tách được phần protein thô ra khỏi dung dịch. Protein thô thu được rửa qua 3 lần nước lạnh. Sau đó sử sụng protein sau khi rửa đi xác định chất lượng của protein tách chiết.
Dự kiến kết quả
Xác định được các thông số thích hợp cho quy trình tách chiết protein từ cơ thịt đỏ cá ngừ băng phương pháp điều chỉnh pH.
2.2.2.1. Thí nghiệm xác định ảnh hưởng của pH dung môi chiết đến hiệu suất thu hồi protein của cơ thịt đỏ cá ngừ đại dương
Sơ đồ bố trí thí ngiệm xác định ảnh hưởng của pH dung môi chiết đến hiệu suất thu hồi protein của cơ thịt đỏ cá ngừ đại dương được trình bày trên Hình 2.3.
Hình 2.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng pH của dung môi chiết đến hiệu suất thu hồi protein của cơ thịt đỏ cá ngừ đại dương
Cơ thịt đỏ cá ngừ
Hòa tan vào dung môi chiết có pH khác nhau, To phòng, t=1h, w/v: 1/10 Khuấy đảo 13 12 2 1 … Lọc Bã Dịch lọc Kết tủa Lọc Protein Nước thải
Phân tích hàm lượng protein và xác định hiệu suất thu hồi protein
Thuyết minh sơ đồ bố trí thí nghiệm
Mục đích thí nghiệm
Xác định ảnh hưởng pH của dung môi chiết đến hiệu suất thu hồi protein của cơ thịt đỏ cá ngừ đại dương.
Cách tiến hành
Nguyên liệu là cơ thịt đỏ cá ngừ được lấy từ tủ đông, mỗi mẫu 500g và rã đông dưới vòi nước chảy. Mẫu sau khi rã đông đem nghiền nhỏ và cân mỗi mẫu 20g để tiến hành phân tích.
Hòa tan cơ thịt đỏ cá ngừ vào các dung môi chiết có pH từ 1 đến 13 với bước nhảy là 1 (sử dụng NaOH 0,1N và HCl 0,1N để điều chỉnh pH). Quá trình hòa tan được tiến hành trong điều kiện:
+ Thời gian hòa tan: 1h + Nhiệt độ: nhiệt độ phòng
+ Tỷ lệ nguyên liệu so với dung môi chiết là: 1/10 Khuấy đảo liên tục trong quá trình hòa tan.
Sau khi kết thúc quá trình hòa tan lọc thu dịch protein hòa tan. Dịch protein hòa tan tiếp tục được điều chỉnh về pH = 5,5 để kết tủa thu hồi protein. Hỗn hợp sau khi kết tủa đem đi ly tâm lạnh với tốc độ 5000 vòng/phút trong 15 phút để tách thu hồi protein thô, lấy mẫu protein thô đem đi phân tích và đánh giá chất lượng.
Hiệu suất thu hồi của cơ thịt đỏ cá ngừ đại dương được tính toán so với nguyên liệu ban đầu.
Dự kiến kết quả
Xác định được ảnh hưởng của pH đến hiệu suất thu hồi protein từ cơ thịt đỏ cá ngừ bằng phương pháp điều chỉnh pH.
2.2.2.2.Thí nghiệm xác định ảnh hưởng của thời gian hòa tan đến hiệu suất thu hồi protein của cơ thịt đỏ cá ngừ đại dương
Sơ đồ bố trí thí ngiệm xác định ảnh hưởng của thời gian hòa tan đến hiệu suất thu hồi protein của cơ thịt đỏ cá ngừ đại dương được trình bày trên Hình 2.4.
Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của thời gian hòa tan đến hiệu suất thu hồi protein của cơ thịt đỏ cá ngừ đại dương
Cơ thịt đỏ cá ngừ
Hòa tan vào dung môi chiết có pH chọn ở TN 2.3,To phòng, w/v: 1/10, thời gian: Khuấy đảo 120 phút 100 phút 60 phút 40 phút 80 phút Lọc Bã Dịch lọc Kết tủa Lọc Protein Nước thải
Phân tích hàm lượng protein và xác định hiệu suất thu hồi protein
Mục đích thí nghiệm
Xác định ảnh hưởng thời gian hòa tan đến hiệu suất thu hồi protein của cơ thịt đỏ cá ngừ đại dương
Cách tiến hành
Nguyên liệu là cơ thịt đỏ cá ngừ được lấy từ tủ đông, mỗi mẫu 500g và rã đông dưới vòi nước chảy. Mẫu sau khi rã đông đem nghiền nhỏ và cân mỗi mẫu 20g để tiến hành phân tích.
Mẫu sau khi rã đông đem hòa tan cơ thịt đỏ cá ngừ vào các dung môi chiết có điều kiện như sau:
+ pH thích hợp đã lựa chọn từ thí nghiệm ảnh hưởng của pH đến hiệu suất thu hồi protein từ cơ thịt đỏ cá ngừ (Hình 2.3).
+ Nhiệt độ: nhiệt độ phòng
+ Tỷ lệ nguyên liệu so với dung dịch chiết là: 1/10
+ Thời gian thay đổi khác nhau: 40 phút, 60 phút, 80 phút, 100 phút, 120 phút Khuấy đảo liên tục trong quá trình hòa tan.
Sau khi kết thúc quá trình hòa tan lọc thu dịch protein hòa tan. Dịch protein hòa tan tiếp tục tiếp tục được điều chỉnh về pH = 5,5 để kết tủa thu hồi protein. Hỗn hợp sau khi kết tủa đem đi ly tâm lạnh với tốc độ 5000 vòng/phút trong 15 phút để tách thu hồi protein thô, lấy mẫu protein thô đem đi phân tích và đánh giá chất lượng.
Hiệu suất thu hồi của cơ thịt đỏ cá ngừ đại dương được tính toán so với nguyên liệu ban đầu.
Kết quả thăm dò
Xác định ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất thu hồi protein từ cơ thịt đỏ cá ngừ bằng phương pháp điều chỉnh pH.
2.2.2.3. Thí nghiệm xác định ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu so với dung môi chiết (w/v) lên hiệu suất thu hồi protein của thịt đỏ cá ngừ đại dương
Sơ đồ bố trí thí ngiệm xác định ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu so với dung môi chiết (w/v) lên hiệu suất thu hồi protein của thịt đỏ cá ngừ đại dương trên hình 2.5.
Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của tỷ lệ (w/v) lên hiệu suất thu hồi protein của thịt đỏ cá ngừ đại dương
Cơ thịt đỏ cá ngừ
Hòa tan vào dung môi chiết có pH, thời gian, chọn ở TN 2.3, 2.4, nhiệt độ phòng, w/v: Khuấy đảo 1/20 1/15 1/5 1/1 1/10 Lọc Bã Dịch lọc Kết tủa Lọc Protein Nước thải
Phân tích hàm lượng protein và xác định hiệu suất thu hồi protein
Mục đích thí nghiệm
Xác định ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu so với dung dịch chiết (w/v) đến hiệu suất thu hồi protein của cơ thịt đỏ cá ngừ đại dương.
Cách tiến hành
Nguyên liệu là cơ thịt đỏ cá ngừ được lấy từ tủ đông, mỗi mẫu 500g và rã đông dưới vòi nước chảy. Mẫu sau khi rã đông đem nghiền nhỏ và cân mỗi mẫu 20g để tiến hành phân tích.
Mẫu sau khi rã đông đem hòa tan cơ thịt đỏ cá ngừ vào các dung môi chiết có điều kiện như sau:
+ pH thích hợp đã lựa chọn từ thí nghiệm ảnh hưởng của pH đến hiệu suất thu hồi protein từ cơ thịt đỏ cá ngừ (Hình 2.3).
+ Thời gian chiết thích hợp hợp đã lựa chọn từ thí nghiệm ảnh hưởng của thời gian hòa tan đến hiệu suất thu hồi protein từ cơ thịt đỏ cá ngừ (Hình 2.4)
+ Nhiệt độ: nhiệt độ phòng
+ Tỷ lệ nguyên liệu so với dung môi chiết khác nhau: 1/1, 1/5, 1/10, 1/15, 1/20 Khuấy đảo liên tục trong quá trình hòa tan.
Sau khi kết thúc quá trình hòa tan lọc thu dịch protein hòa tan.
Dịch protein hòa tan tiếp tục được điều chỉnh về pH = 5,5 để kết tủa thu hồi protein. Hỗn hợp sau khi kết tủa đem đi ly tâm lạnh với tốc độ 5000 vòng/phút trong 15 phút để tách thu hồi protein thô, lấy mẫu protein thô đem đi phân tích và đánh giá chất lượng.
Hiệu suất thu hồi của cơ thịt đỏ cá ngừ đại dương được tính toán so với nguyên liệu ban đầu.
Kết quả thăm dò
Xác định ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu so với dung môi chiết đến hiệu suất thu hồi protein từ cơ thịt đỏ cá ngừ bằng phương pháp điều chỉnh pH.
2.2.2.4. Thí nghiệm xác định ảnh hưởng của nhiệt độ dung môi chiết đến hiệu suất thu hồi protein của cơ thịt đỏ cá ngừ đại dương
Sơ đồ bố trí thí ngiệm xác định ảnh hưởng của nhiệt độ dung môi chiết đến hiệu suất thu hồi protein của cơ thịt đỏ cá ngừ đại dương trình bày trên hình 2.6.
Hình 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của nhiệt độ dung môi chiết đến hiệu suất thu hồi protein của cơ thịt đỏ cá ngừ đại dương
Cơ thịt đỏ cá ngừ
Hòa tan vào dung môi chiết có pH, thời gian, w/v chọn ở TN 2.3, 2.4, 2.5, nhiệt độ: Khuấy đảo 50oC 40oC 20oC 10oC 30oC Lọc Bã Dịch lọc Kết tủa Lọc Protein Nước thải
Phân tích hàm lượng protein và xác định hiệu suất thu hồi protein
Mục đích thí nghiệm
Xác định ảnh hưởng của nhiệt độ dung môi chiết đến hiệu suất thu hồi protein của cơ thịt đỏ cá ngừ đại dương.
Cách tiến hành
Nguyên liệu là cơ thịt đỏ cá ngừ được lấy từ tủ đông, mỗi mẫu 500g và rã đông dưới vòi nước chảy. Mẫu sau khi rã đông đem nghiền nhỏ và cân mỗi mẫu 20g để tiến hành phân tích.
Mẫu sau khi rã đông đem hòa tan cơ thịt đỏ cá ngừ vào các dung môi chiết có điều kiện như sau:
+ pH thích hợp đã lựa chọn từ thí nghiệm ảnh hưởng của pH đến hiệu suất thu hồi protein từ cơ thịt đỏ cá ngừ (Hình 2.3).
+ Thời gian chiết thích hợp hợp đã lựa chọn từ thí nghiệm ảnh hưởng của thời gian hòa tan đến hiệu suất thu hồi protein từ cơ thịt đỏ cá ngừ (Hình 2.4)
+ Tỷ lệ nguyên liệu so với dung môi chiết thích hợp đã lựa chọn từ thí nghiệm ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi chiết đến hiệu suất thu hồi protein từ cơ thịt đỏ cá ngừ (Hình 2.5)
+ Nhiệt độ dung dịch chiết khác nhau: 100C, 200C, 300C, 400C, 500C. Khuấy đảo liên tục trong quá trình hòa tan.
Sau khi kết thúc quá trình hòa tan lọc thu dịch protein hòa tan.
Dịch protein hòa tan tiếp tục được điều chỉnh về pH = 5,5 để kết tủa thu hồi protein. Hỗn hợp sau khi kết tủa đem đi ly lạnh với tốc độ 5000 vòng/phút trong 15 phút để tách thu hồi protein thô, lấy mẫu protein thô đem đi phân tích và đánh giá chất lượng. Hiệu suất thu hồi protein của cơ thịt đỏ cá ngừ đại dương được tính toán so với nguyên liệu ban đầu.
2.2.3. Thử nghiệm sử dụng protein tách chiết từ cơ thịt đỏ bằng phương pháp điều chỉnh pH để sản xuất xúc xích điều chỉnh pH để sản xuất xúc xích
Hiện nay, có nhiều quy trình sản xuất xúc xích từ cá, mực, tôm...Tuy nhiên, đối với protein tách chiết từ cơ thịt đỏ cá ngừ, tôi áp dụng quy trình sản xuất xúc xích từ surimi của cá mè của Nguyễn Thị Thục [15]. Sơ đồ quy trình như Hình 2.7.