2.1.1. Nguyên liệu chính 2.1.1.1. Dầu ăn hạt cải
Tên tiếng anh: Canola/ rapeseed oil. Tên tiếng việt: Dầu hạt cải.
Do đây là loại dầu có tỷ lệ chất béo không bão hòa giữa Omega-3 và Omega- 6 phù hợp nên đƣợc chọn dùng làm đề tài này.
Bảng 2.1. Thành phần dinh dưỡng của dầu hạt cải
Thành phần Hàm lƣợng trong 100g
Năng lƣợng 900 Kcal
Chất đạm 0
Chất béo không bão hòa
Omega-3 8 g
Omega-6 20 g
Omega-9 58 g
Chất béo bão hòa 7.7 g
Vitamin E 28 mg
Cacbonhydrat 0
Đƣờng 0
Cholesterol 0
Natri 0
Dầu hạt cải đƣợc mua ở siêu thị Maximark-Nha Trang và dầu hạt Cải SIMPLY đƣợc sản xuất bởi chi nhánh công ty TNHH dầu thực vật Cái Lân, tại Hiệp Phƣớc, Tp.HCM. Dầu đƣợc chọn đảm bảo trong thời gian sử dụng và các thông tin bắt buộc trên bao bì phải đầy đủ.
2.1.1.2. Dầu gấc G8
Bảng 2.2. Thành phần dinh dưỡng của dầu gấc G8 Thành phần Hàm lƣợng Beta Caroten 150mg% Lycopen 178mg% Vitamin E 12mg% Chất béo thực vật Oleic Linoleic Stearic Palmatic 14,4% 14,7% 7,69% 33,38%
Dầu gấc G8 đƣợc mua tại phòng thí nghiệm trƣờng đại học Nha Trang và đƣợc phân phối độc quyền bởi Công ty CP Thƣơng Mại và Phát triển Sản phẩm Việt Nam, 101 Chƣơng Dƣơng Độ, Hoàng Kiếm, Hà Nội, Việt Nam. Dầu đƣợc chọn đảm bảo trong thời gian sử dụng và các thông tin bắt buộc trên bao bì phải đầy đủ.
2.1.1.3. Kappa carrgeenan và iota-carrageenan dạng sấy khô
Sản xuất K-carrageenan từ rong sú Kappaphycus striatum đƣợc nuôi trồng ở Cam Ranh-Khánh Hòa. Rong sau khi thu nhận, đƣợc phơi khô đến độ ẩm 30% và dùng làm nguyên liệu chính thu nhận K-carrageenan.
Kappa carrageenan đƣợc sử dụng do chính nhóm tự sản xuất tại phòng thí nghiệm. Đảm bảo yêu cầu vệ sinh và đảm bảo chất lƣợng
Hình 2.1. Quy trình sản xuất K-carrageenan
Thuyết minh quy trình
Nguyên liệu: Sử dụng rong sú khô với khoảng 30% từ rong tƣơi nuôi trồng tại Cam Ranh-Khánh Hòa, mẫu này đƣợc thu hoạch vào 01/03/2013. Sau khi đem mẫu về phòng thí nghiệm, rong đƣợc sơ chế, loại bỏ tạp chất. Tiếp theo, tiến hành xác định khối lƣợng.
Ngâm nƣớc: Mục đích đƣa về trạng thái ban đầu của rong, loại bỏ bớt muối khoáng và các tạp chất có trong rong và loại bỏ các chất mùi tanh, tạo độ trƣơng nở
Ngâm nƣớc thời gian: 1 giờ, nhiệt độ 300C
Nấu thời gian: 2 giờ, nhiệt độ: 80 ÷ 850C Lọc ly tâm Vận tốc quay: 3400 vòng/phút Kết tủa KCl Làm lạnh 2 giờ
Rã đông – tan giá lần 1 Rã đông – tan giá lần 2
Cấp đông
Thời gian 24 giờ, Nhiệt độ -200C
Cấp đông Thời gian 24 giờ
Nhiệt độ -200C
Nấu cách thủy Sấy bằng năng lƣợng
mặt trời Đóng gói - Bảo quản
giúp thuận lợi cho quá trình nấu tiếp theo. Rong đƣợc ngâm nƣớc với tỷ lệ 1:20, thời gian ngâm là 1 giờ.
Chú ý: Không ngâm rong ở nhiệt độ trên 300C vì các đoạn carrageenan với
khối lƣợng phân tử thấp hòa tan trong nƣớc làm giảm hiệu suất thu hồi carrageenan.
Nấu: Tiến hành nấu chiết carrageenan, tỷ lệ nƣớc gấp 60 lần so với lƣợng rong khô. Nấu ở nhiệt độ ổn định 80 đến 850C, thời gian nấu 2 giờ, khuấy đảo nhẹ nhàng, thƣờng xuyên để thúc đẩy quá trình hòa tan carrageenan trong dịch chiết, đồng thời tránh hiện tƣợng bị đóng cháy ở đáy nồi.
Không nên nấu ở nhiệt độ quá cao sẽ làm cắt mạch carrageenan, nếu ta khuấy mạnh thì dịch sẽ bị nổi bọt. Nếu nấu ở nhiệt độ thấp thì cấu trúc tế bào rong không bị phá vỡ triệt để ảnh hƣởng đến hiệu suất và chất lƣợng carrageenan.
Lọc: sau khi nấu chiết, tiến hành lọc trên máy ly tâm với thời gian lọc 50 phút, vận tốc quay là 3400 vòng/phút. Sau ly tâm thu đƣợc dịch chiết với carrageenan thô.
Kết tủa bằng dung dịch KCl: dịch lọc thu đƣợc đem đi xác định khối lƣợng và tiến hành pha dung dịch KCl. Tiến hành pha KCl 30% nhƣ sau:
Xác định khối lƣợng carrageenan thô mcarrageenan khô = mdịch lọc * Y
Trong đó
mcarrageenan khô: khối lƣợng carrageenan thô thu đƣợc, g mdịch lọc: khối lƣợng dịch lọc thu đƣợc, g
Y: hàm lƣợng chất khô trong dịch chiết, %
Từ khối lƣợng carrageenan, suy ra khối lƣợng KCl cần bổ sung: Cứ 1 gam carrageenan thô 1 gam KCl
KCl trƣớc khi bổ sung vào dịch lọc thì đƣợc pha với nƣớc theo tỷ lệ 1/3 rồi nâng nhiệt cả dịch lọc và dung dịch pha KCl lên 700C. Sau đó, tiến hành đổ dung dịch KCl vào dịch lọc từ từ và vừa đổ vừa khuấy.
Cấp đông, tan giá lần 1: để định hình tạo thạch. Sau khi định hình thành khối thạch, dùng dao cắt sợi và thỏi nhỏ (bề rộng 1 x 1,5 cm) rồi cho vào các túi polyetylen. Mục đích của công đoạn này là tạo cho quá trình làm đông tách nƣớc đƣợc dễ dàng.
Sau khi cho vào túi polyetylen thì đặt túi vào tủ đông tại phòng thí nghiệm trong 24 giờ, nhiệt độ ở -200C. Sau đó túi polyetylen đem đi ra đông tan giá để loại nƣớc. Tan giá ở nhiệt độ phòng để loại bớt nƣớc và khoáng thừa trong gel K- carrageenan.
Gia nhiệt: cho gel K-carrageenan vào nồi, sau đó tiến hành gia nhiệt để chuyển gel sang dạng dung dịch.
Cấp đông, tan giá lần 2: sau khi gia nhiệt thì tiến hành làm lạnh trong 2 giờ để định hình khối thạch. Sau đó, dùng dao cắt thành các thỏi nhỏ (kích thƣớc 1 x 1,5 cm), cho vào tủ đông tại phòng thí nghiêm trong 24 giờ. Mục đích cấp đông, chuyển dung dịch sang trạng thái kết tinh.
Sau 24h, tiến hành tan giá ở nhiệt độ phòng để loại bớt nƣớc và khoáng thừa trong K-carrageenan.
Sấy: gel K-carrageenan sau khi đƣợc tách nƣớc thì đem đi sấy bằng máy sấy sử dụng năng lƣợng mặt trời đến khi đạt độ ẩm yêu cầu.
Bao gói và bảo quản: K-carrageenan khô thu đƣợc cho vào túi PE, bảo quản ở nhiệt độ thƣờng.
Sản xuất iota-carrageenan cũng tƣơng tự nhƣ K-carrageenan nhƣng có một số điểm khác.
Iota carrageenan sản xuất từ rong gai. Thời gian nấu chiết kéo dài hơn khoảng 210 phút. Kết tủa bằng dung dịch CaCl2: dịch lọc thu đƣợc đem đi xác định khối lƣợng và tiến hành pha dung dịch CaCl2. Tiến hành pha CaCl2 nhƣ sau:
Xác định khối lƣợng carrageenan thô mcarrageenan khô = mdịch lọc * Y
mcarrageenan khô: khối lƣợng carrageenan thô thu đƣợc, g mdịch lọc: khối lƣợng dịch lọc thu đƣợc, g
Y: hàm lƣợng chất khô trong dịch chiết, %
Từ khối lƣợng carrageenan, suy ra khối lƣợng CaCl2 cần bổ sung: Cứ 100g carrageenan thô 0.4 gam CaCl2
CaCl2 trƣớc khi bổ sung vào dịch lọc thì cả hai đƣợc pha với nƣớc theo tỷ lệ 1/3 rồi nâng nhiệt cả dịch lọc và dung dịch pha CaCl2 lên 700C. Sau đó, tiến hành đổ dịch CaCl2 vào dịch lọc từ từ và vừa đổ vừa khuấy.
Rồi để yên và làm nguội ở nhiệt độ lạnh trong vòng 2 giờ để định hình.
Cấp đông, tan giá lần 1: Sau khi định hình khối thạch, dùng dao cắt sợi và thỏi nhỏ (kích thƣớc 1 x 1,5 cm) rồi cho vào các túi polyetylen. Mục đích của công đoạn này là tạo cho quá trình làm đông tách nƣớc đƣợc dễ dàng.
Sau khi cho vào túi polyetylen thì đặt thạch vào trong tủ đông tại phòng thí nghiệm trong 24 giờ, nhiệt độ -200C. Sau đó, túi polyetylen đem đi rã đông tan giá để loại nƣớc. Tan giá ở nhiệt độ phòng để loại bớt nƣớc và khoáng thừa trong gel iota-carrageenan.
Gel iota-carrageenan đƣợc sấy bằng máy sấy năng lƣợng mặt trời đến khi độ ẩm đạt yêu cầu.
Cho sản phẩm vào túi PE và đem đi bảo quản.
Theo Luật thực phẩm của Mỹ và Tiêu chuẩn Châu Âu carrageenan thực phẩm phải đạt các tiêu chuẩn sau:
Bảng 2.3. Chỉ tiêu carrageenan [42]
Tên chỉ tiêu Giá trị
Hàm lƣợng galactan chứa gốc sunfat 18 40%
Độ nhớt dung dịch 1,5% carrageenan ở 750
C >5
Khối lƣợng phân tử >100 kDa
Hàm lƣợng tro tối đa 40%
Hàm lƣợng kim loại nặng (Cd, Pb, Sn, Hg) 1 3 mg/kg
2.1.1.4. Sữa bột
Sữa bột đƣợc dùng ở đề tài này là sữa bột có hàm lƣợng chất béo thấp trong đó sữa bột tách béo (35%), sữa bột toàn phần (18%), đƣờng saccaroza, đạm, hƣơng
tổng hợp, hỗn hợp các khoáng chất (D, E, C, B1, B2, B6, B12, Niacin, acid Folic, acid Pantothenic),…
Bảng 2.4. Thành phần dinh dưỡng của sữa bột
Trọng lƣợng Đơn vị Trong 100g sữa bột
Năng lƣợng Kcal 475
Chất béo G 21,2
Cacbohydrat G 53
Chất đạm (protein) G 18,2
Sữa đƣợc mua tại chợ Vĩnh Hải- Nha Trang và đƣợc sản xuất tại Công ty cổ phần thực phẩm dinh dƣỡng lô E3, E4 khu công nghiệp Mỹ Phƣớc, huyện Bến Cát, tỉnh Bình Dƣơng.
2.1.1.5. Bột năng
Bột năng sử dụng trong đề tài đạt yêu cầu tinh khiết không dùng thêm phụ gia, chất bảo quản khác và đƣợc tinh chế từ củ khoai mì. Bột năng không bị hút ẩm, biến màu và còn nằm trong hạn sử dụng.
Bột năng đƣợc mua tại cửa hàng gần trƣờng. Sản phẩm do công ty cổ phẩn thực phẩm Bích Chi sản xuất tại 45 X1 Nguyễn Sinh Sắc, thị xã Sa Đéc - Đồng Tháp.
Công ty TNHH sản xuất thƣơng mại Lâm Kiều, 60 đƣờng 40 P.10, Q6.
2.1.2. Nguyên liệu phụ 2.1.2.1.Gelatin
Gelatin đƣợc sử dụng dạng bột, độ tinh khiết 98%, tinh thể rời không bị vón cục, không có tạp chất.
Gelatin đƣợc mua tại 11A Tô Hiến Thành, Q10, thành phố Hồ Chí Minh.
2.1.2.2. Đƣờng
Đƣờng sử dụng trong đề tài phải đạt yêu cầu: Không có vị chua, hàm lƣợng saccaroza trên 99%, độ ẩm nhỏ hơn 2%, không có tạp chất, lƣợng đƣờng khử nhỏ hơn 0,1%, tinh thể rời không bị vón cục.
Đƣờng đƣợc sản xuất tại Công ty cổ phần đƣờng Ninh Hòa thôn Phƣớc Lam, xã Ninh Xuân, thị xã Ninh Hòa, Khánh Hòa.
2.1.2.3. Muối
Dùng muối ăn tinh chế có thành phần các chất: NaCl > 97%, độ ẩm < 3%.
Tạp chất trong nƣớc không quá 1 -1,2%.
Trong đề tài sử dụng muối của Nhà máy Chế biến Muối và Thực phẩm Xuất khẩu, khu công nghiệp Lễ Môn – thành phố Thanh Hóa.
2.1.2.4. Giấm
Dùng dấm tinh luyện có thành phần là nƣớc và acid acetic 3,5%
Sản xuất tại Nhà máy nƣớc giải khát Sanna, địa chỉ xã Cam Thịnh Đông, Tp. Cam Ranh, tỉnh Khánh Hòa.
2.1.2.5. Mù tạt
Là chất bổ sung vào nhằm cho sản phẩm có mùi cay nồng. Mù tạt dùng có màu vàng và ở dạng sệt.
Mù tạt đƣợc mua ở siêu thị Maximark-Nha Trang với hiệu Crystal Pure prepared Mustard, nhập khẩu và phân phối bởi Công ty TNHH KD α CBTP Toàn Gia Hiệp Phƣớc, Lô B3d khu B, khu công nghiệp Hiệp Phƣớc, huyện Nhà Bè, Tp.HCM.
2.1.2.6. Acid Sorbic
Sử dụng dạng bột. Đƣợc mua tại cửa hàng hóa chất Tam Hƣng – Nha Trang.
2.1.2.7. Bao bì
Trong quá trình nghiên cứu, sử dụng lọ thủy tinh, khối lƣợng tịnh 220g. Vật liệu thủy tinh trơ với tác nhân acid của thực phẩm, có độ trong suốt cao, không bị chầy xƣớc hay hở.
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu 2.2.1. Sơ đồ nghiên cứu chung 2.2.1. Sơ đồ nghiên cứu chung
Hình 2.2. Sơ đồ nghiên cứu chung
2.2.2. Dự kiến quy trình sản xuất sốt mayonnaise ít chất béo
Qua nghiên cứu tài liệu tham khảo dự kiến quy trình sản xuất sốt mayonnaise nhƣ sau.
carrageenan, K-carrageenan)
Dầu hạt cải
Sữa, bột năng và K-carrageenan
Phối trộn: dầu gấc + polymer + tween 80 Đo độ nhớt Đo độ bền Phân bố và kích thƣớc hạt nhũ tƣơng
Tối ƣu hóa tỷ lệ sữa bột gầy, K- carrageenan, bột năng Đánh giá chất lƣợng sản phẩm Đo độ nhớt Đánh giá cảm quan Đo độ bền Xác định pH Đánh giá cảm quan Đo độ nhớt Thành phẩm
Hình 2.3. Sơ đồ thử nghiệm quy trình sản xuất mayonnaise ít chất béo từ dầu cải và dầu gấc
Cách tiến hành Nguyên liệu sữa
Sữa bột dùng loại sữa hàm lƣợng ít chất béo.
Pha nƣớc sữa
Pha nƣớc ấm (40 – 500C) với sữa bột nhằm mục đích trƣơng nở sữa bột. Nếu
nhiệt độ cao quá sẽ làm sữa vón cục còn nếu nhiệt độ thấp thì làm giảm tốc độ hòa tan, trƣơng nở.
Nƣớc đƣợc dùng là nguồn nƣớc sạch đảm bảo đủ điều kiện vi sinh và hóa lý.
Phối trộn 1
Nhằm tạo hệ nhũ tƣơng đồng nhất giữa dầu và sữa. Dầu hạt cải đƣợc chia những phần nhỏ để đánh khuấy và tạo sự đồng nhất tránh phân lớp.
Do đề tài là sản xuất mayonnaise ít béo nên tổng lƣợng dầu cố định là 20%. Nƣớc ấm
(40 – 500C)
Dầu hạt cải
Bột năng, dầu gấc, nƣớc
Đƣờng, muối, mù tạt, giấm, acid sorbic
Dầu hạt cải Bảo quản Hòa tan Phối trộn 1 Phối trộn 2 Đánh khuấy 1 Đánh khuấy 2 Phối trộn 3 Đánh khuấy 3 Đóng chai
Khi phối trộn dầu vào sữa thì đổ từ từ dầu vào và kết hợp khuấy bằng tay trong vòng 1 phút.
Kappa-carrageenan
Kappa-carrageenan dùng dạng khô. Do ở dạng khô nên trƣớc khi sử dụng cần ngâm nƣớc và nấu cách thủy để đƣa về trạng thái dung dịch tạo điều kiện thuận lợi cho liên kết dầu-K-carrageenan, K-carrageenan-sữa để tạo hỗn hợp đồng nhất.
Phối trộn 2
K-carrageenan đƣợc phối chế với dầu nhằm tạo hệ nhũ tƣơng. Đổ dầu vào từ
từ, vừa đổ vừa khuấy trong vòng 1 phút.
Đánh khuấy 1
Mục đích tạo hệ nhũ tƣơng bền vững và đồng đều sữa-dầu-K-carrageenan- nƣớc. Tuy nhiên độ bền và độ nhớt của hệ nhũ tƣơng phụ thuộc vào tỷ lệ sữa gầy và
K-carrageenan. Vì vậy cần nghiên cứu tỷ lệ này để đạt yêu cầu theo tiêu chuẩn mayonnaise.
Yêu cầu trƣớc khi phối chế K-carrageenan vẫn còn ở nhiệt độ khoảng 50 – 600C để tạo quá trình liên kết đƣợc tốt.
Đánh khuấy bằng máy xay sinh tố với công suất 300W trong 5 phút.
Đánh khuấy 2
Mục đích làm tăng độ sánh, sệt cho sản phẩm. Để đảm bảo độ nhớt theo yêu cầu sản phẩm cần nghiên cứu xác định tỷ lệ bột năng phối trộn.
Bột năng bổ sung ở dạng đã bị hồ hóa bằng nhiệt, rồi đem đi đánh khuấy, rồi cho dầu vào nhằm tránh hiện tƣợng vón cục khi gia nhiệt.
Đánh khuấy bằng máy xay sinh tố trong 5 phút.
Phối trộn 3
Với mục đích nhằm tăng độ hoàn thiện và giá trị cảm quan cho sản phẩm. Đồng thời hàm lƣợng chất khô trong sản phẩm cũng tăng. Muối đƣợc phối trộn, rồi đến giấm và acid sorbic. Tiếp đó là đƣờng và mù tạt đƣợc bổ sung vào.
Các tỷ lệ phụ gia đƣợc bổ sung cần nghiên cứu đánh giá cảm quan phù hợp với thị hiếu ngƣời tiêu dùng.
Đánh khuấy 3
Nhằm tăng khả năng đồng đều cho sản phẩm và làm tan hoàn toàn đƣờng, muối, mù tạt, acid sorbic vào trong sản phẩm.
Khuấy trộn bằng máy xay sinh tố trong 2 phút.
Đóng chai
Sản phẩm sau khi phối chế đƣợc cho vào chai thủy tinh để tạo thuận lợi cho việc sử dụng.
Bảo quản
Bảo quản sản phẩm tốt nhất ở điều kiện nhiệt độ thấp để ức chế sự phát triển của vi sinh vật và hiện tƣợng phân lớp của sản phẩm.
2.2.3. Bố trí thí nghiệm
2.2.3.1. Bố trí thí nghiệm nghiên cứu sự ảnh hƣởng của các polymer đến tính chất lý hóa của hệ nhũ tƣơng chất lý hóa của hệ nhũ tƣơng
Để đánh giá sự ảnh hƣởng của các polymer đến hệ nhũ tƣơng cần tiến hành thí nghiệm theo sơ đồ bố trí sau:
Các thông số cố định: tỷ lệ 2% dầu gấc, 1% tween 80, 9% dầu hạt cải.
Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định độ nhớt, độ bền và kích thước hạt của dầu gấc và polymer
Dầu gấc 2% Polymer
Đồng hóa, = 5 phút Đánh khuấy, = 2 phút
Bảng 2.5. Tỷ lệ thành phần phối trộn Polymer Tỷ lệ (%) Gelatin 1 5 10 K-carrageenan 0.25 0.5 1 Iota-carrageenan 0.025 0.05 Cách tiến hành
Ngâm 2g gelatin (1%) trong 192g nƣớc (40 – 500C) trong 30 phút. Khuấy đều cho gelatin hòa tan hoàn toàn. Đổ từ từ 4g dầu gấc (2%) và 2g (1%) tween 80 vào, thu đƣợc hỗn hợp 200g. Đánh khuấy 2 phút.
Dùng máy xay sinh tố (công suất 300W) đánh khuấy trong vòng 5 phút để hỗn hợp đƣợc đồng nhất.
Mẫu tiến hành xong thì đem đi xác định độ nhớt, kích thƣớc hạt và độ bền.