Đang tải... (xem toàn văn)
Khảo sát thêm các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ của quá trình thủy phân như hàm lượng nước, pH,… Nghiên cứu biến đổi của nước mắm trong quá trình bảo quản. Đồng thời cải thiện thêm chất lượng của sản phẩm như: bổ sung thêm các chất chống oxi hóa, chất bảo quản… Cần tiếp tục nghiên cứu để đưa ra được quy trình sản xuất nước mắm cho nhiều loại phế liệu cá khác nhau. Cần khảo sát thêm một số ứng dụng khác của dịch dạm thủy phân, bột khoáng và bột đạm không tan thu được.
TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHÂM Đề tài: Tối ưu hóa q trình thu nhận đạm thủy phân từ đầu cá ngừ sọc dưa (Sarda orientalis) Flavourzyme ứng dụng sản xuất nước mắm MỤC LỤC Đặt vấn đề Tổng quan Đối tượng phương pháp nghiên cứu Kết nghiên cứu thảo luận Kết luận đề xuất ý kiến ĐẶT VẤN ĐỀ Phương pháp hóa học Phương pháp enzyme Phương pháp vi sinh Phương pháp kết hợp Phế liệu: 50 - 65% khối lượng nguyên liệu Chủ yếu acid amin, peptid, polypeptid tan Phương pháp enzyme không yêu cầu nhiệt độ cao, hạn chế biến đổi acid amin, có tính đặc hiệu Tận dụng nguồn phế liệu Giảm ô nhiễm môi trường Tạo sản phẩm dinh dưỡng, đa dạng Tăng lợi nhuận cho doanh nghiệp TỔNG QUAN 2.1 CÁ NGỪ VÀ PHẾ LIỆU CÁ NGỪ 60% Cá ngừ 20% 11% Tên gọi chung số lồi cá 8% Ngành động vật có xương sống Verterbrata Lớp cá Pisces 1% Bộ cá vược Perciformes Tên khoa học: Scombridae 1% Vây, vẩy 8% 11% Nội tạng 20 % Phân bố: Vùng nước trong, nồng độ muối cao 32,6 – 34 ‰, nhiệt độ thích hợp từ 21 – 310C Xương Đầu 60% Thịt Hình - Thành phần khối lượng cá ngừ 2.2 HƯỚNG TẬN DỤNG PHẾ LIỆU CÁ NGỪ ĐẦU CÁ NGỪ Sản xuất thức ăn chăn nuôi, bột nêm gia vị, bột đạm dinh dưỡng, nước mắm… NỘI TẠNG Sử dụng làm chất thủy phân protein BỘT XƯƠNG CÁ NGỪ Bổ sung canxi thức ăn chăn nuôi thực phẩm DA CÁ NGỪ Sản xuất gelatin, làm nguyên liệu phụ sản xuất bánh điểm tâm, lạp xưởng, đồ hộp… 2.3 QÚA TRÌNH THỦY PHÂN BẰNG ENZYM Peptid Protein Acid amin Polypeptid pH môi trường Bản thân nguyên liệu Thời gian thủy phân Hàm lượng nước Nồng độ enzym Chất hoạt hóa Chất kìm hãm Diện tích tiếp xúc Nồng độ chất Nhiệt độ 2.4 ĐẠM THỦY PHÂN Dịch có màu vàng nhạt, suốt, có mùi thơm đặc trưng, thoảng mùi cá Bột đạm: sản phẩm bột dinh dưỡng cao đạm, phụ gia, gia vị Dịch đạm cô đặc: tăng hương vị nước mắm, tăng độ đạm rút ngắn thời gian Thành phần chủ yếu acid amin, peptid, polypeptid tan Ngồi chứa lượng nhỏ khống lipid Có thể chế biến từ loại phụ phế phẩm cá, thủy sản ĐẠM THỦY PHÂN ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Đầu cá ngừ thu mua công ty 3.1.1 Đầu cá ngừ TNHH MTV đồ hộp Hạ Long Ướp lạnh đá vảy (Nhiệt độ 40C) Vận chuyển phòng thí nghiệm Làm nhỏ xay nhuyễn Đóng gói nhỏ 100g, 200g Bảo quản lạnh đơng -180C± 20C Đưa vào thí nghiệm Hình – Đầu cá ngừ sọc dưa Hình 3– Sơ đồ xử lý nguyên liệu 3.1.2 Enzym Flavourzyme Là enzym proteaza có nguồn gốc từ nấm mốc Aspergillus oryzae Flavourzyme dạng bột có tính exopeptidaza endoproteaza Điều kiện hoạt động tối ưu nhiệt độ khoảng 50-550C, pH = 5,0-7,0 Được cung cấp từ môn Công nghệ Sinh học- ĐH Bách Khoa Đà Nẵng 3.1.3 Gia vị hương liệu dùng sản xuất nước mắm Muối Sorbitol Caramel Acid citric Hương mắm Tạo vị mặn, phòng thối, kéo dài thời gian bảo quản (E420i) phụ gia tạo vị ngọt, vị mát, 60% so với đường mía tạo độ bóng giữ độ ẩm cho thực phẩm Làm từ đường, tạo màu sắc hương vị cho sản phẩm (E330)chất tạo hương vị chất bảo quản, dùng để điều chỉnh độ pH thực phẩm Liều lượng sử dụng: 0,1% - 0,4% so với khối lượng sản phẩm, tạo hương thơm đặc trưng cho nước mắm 10 4.2 KẾT QUẢ TỐI ƯU HĨA Q TRÌNH THU NHẬN ĐẠM THỦY PHÂN TỪ ĐẦU CÁ NGỪ BẰNG FLAVOURZYME Bảng 6: Các giá trị kiểm tra tương thích với thực nghiệm theo chuẩn Fisher Giá trị theo PTHQ Phương sai dư Ftn Fb(0,05; 4; 2) Y 0,02105 7,2586 19,3 Phương trình hồi quy tương thích với thực nghiệm theo tiêu chuẩn Fissher phương trình sử dụng để tìm kiếm điều kiện tối ưu phương pháp leo dốc Box Wilson 19 4.2 KẾT QUẢ TỐI ƯU HÓA QUÁ TRÌNH THU NHẬN ĐẠM THỦY PHÂN TỪ ĐẦU CÁ NGỪ BẰNG FLAVOURZYME Điều kiện tối ưu cho trình thủy phân đầu cá ngừ sọc dưa Bảng 4.5 - Kết thực nghiệm theo dốc đứng enzym Flavourzyme: TN x1 Z1 x2 Z2 x3 Z3 Y - Tỷ lệ E/NL: 0,7% - Nhiệt độ thủy phân: 560C Tâm 0,6 50 3,580 12 0,25 0,65 0,3 53 0,3 5,6 5,227 - Tỷ lệ N/NL: 1/1 13 0,50 0,70 0,6 56 0,6 6,2 6,907 - pH tự nhiên cá: 6,33 14 0,75 0,75 0,9 59 0,9 6,8 5,787 - Thời gian thủy phân: 6,2h 20 4.3 ĐỀ XUẨT QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT SẢN PHẨM THỦY PHÂN TỪ ĐẦU CÁ NGỪ BẰNG FLAVOURZYME Phế liệu đầu cá ngừ Cặn ly tâm Dịch đạm thủy phân Xử lý sơ Lipid Ly tâm Thủy phân enzym Flavourzyme: (5000 vòng/ phút, T= 30 phút ) N/NL=1/1, E/NL=0,7% T0=560C, T= 6,2 Bất hoạt enzym Dịch lọc Lọc vải/rây (Nhiệt độ 900C, T= 15 phút) Bã (chủ yếu xương) Hình - Sơ đồ quy trình sản xuất dịch đạm thủy phân đầu cá ngừ sọc dưa 21 4.3 HIỆU SUẤT THU HỒI VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM THỦY PHÂN 4.3.1 HIỆU SUẤT THU HỒI SẢN PHẨM Bảng : Các sản phẩm thu từ trình thủy phân Nguyên liệu đầu vào (g) Thể tích dịch đạm thu (ml) Khối lượng protein tương ứng (g) Khối lượng bột xương (g) Khối lượng bột protein không tan (g) Đầu 500g 639 10,416 47,09 19,22 22 4.3.2 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM THỦY PHÂN BỘT KHOÁNG Bảng 8- Chất lượng cảm quan bột khoáng Tên tiêu Đánh giá Trạng thái Bột mịn khơ, khơng vón cục Màu Hơi ngà vàng, vàng nhạt Mùi Mùi đặc trưng bột khống Hình : Bột khống thu từ q trình thủy phân đầu cá ngừ 23 4.3.2 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM THỦY PHÂN BỘT ĐẠM KHÔNG TAN Bảng : Chất lượng cảm quan bột đạm không tan thu Tên tiêu Đánh giá Trạng thái Bột mịn khơ, khơng vón cục Màu Nâu Mùi Mùi đặc trưng bột đạm Hình : Bột protein khơng tan từ q trình thủy phân đầu cá ngừ 24 4.3.2 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM THỦY PHÂN DỊCH ĐẠM THỦY PHÂN Bảng 11: Chất lượng cảm quan dịch đạm thủy phân Chỉ tiêu Đánh giá Màu Vàng đậm Mùi Mùi đặc trưng dịch đạm thủy phân Vị Ngọt nhẹ đạm, khơng có vị đắng Trạng thái Dịch trong, khơng có vẩn đục Bảng 12: Chỉ tiêu hóa học dịch thủy phân protein Chỉ tiêu Dịch dạm thủy phân Hàm lượng NTS, g/l 16,3 Hàm lượng Nfocmol, g/l 8,423 Hàm lượng Nacid amin, g/l 6,907 Hàm lượng NNH3, g/l 1,517 25 Tổng điểm cảm quan 4.4 KẾT QUẢ KHẢO SÁT TỶ LỆ GIA VỊ BỔ SUNG VÀO NƯỚC MẮM 20 15 Tỷ lệ phụ gia bổ sung thích hợp cho 17.7 15.4 13.5 12.7 trình sản xuất nước mắm sau: 11.8 - Tỷ lệ muối bổ sung: 18% 10 - Tỷ lệ sorbitol bổ sung: 12% 16 18 20 22 - Tỷ lệ caramel bổ sung: 2% 24 16 15.5 15 14.5 14 13.5 13 12.5 15.4 13.8 13.7 14.4 14 10 Tỷ lệ sorbitol (%) 12 14 Tổng điểm cảm quan Tổng điểm cảm quan Tỷ lệ muối bổ sung (%) 20 17.3 16.9 17.7 1.5 15 15.3 14.6 2.5 10 Tỷ lệ caramel (%) 26 4.5 ĐỀ XUẤT QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC MẮM TỪ DỊCH THỦY PHÂN ĐẦU CÁ NGỪ QUY MÔ PTN Dịch đạm thủy phân, 100ml Phối trộn Sản phẩm nước mắm Bổ sung hương mắm 0,1% Muối: 18 %, Sorbitol 12 %, Caramel % Bổ sung acid citric 30% điều Khuấy đều chỉnh đến pH=5,5 Đun sơi Lọc Hình : Sơ đồ quy trình sản xuất nước mắm từ dịch thủy phân đầu cá ngừ 27 4.6 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CỦA SẢN PHẨM NƯỚC MẮM VÀ TÍNH HIỆU QUẢ KINH TẾ 4.6.1 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG THÀNH PHẨM Bảng 10: Chỉ tiêu cảm quan nước mắm thành phẩm Chỉ tiêu cảm quan Màu sắc Mùi Vị Độ Đặc điểm TCVN Nâu cánh gián đến nâu vàng, nâu đỏ đẹp đặc trưng Có mùi thơm đặc trưng Ngọt đạm, có hậu vị đặc trưng Trong, khơng vẩn đục, khơng có TCVN 5107 2003 cặn đóng bao bì 28 4.6 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CỦA SẢN PHẨM NƯỚC MẮM VÀ TÍNH HIỆU QUẢ KINH TẾ 4.6.1 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG THÀNH PHẨM Bảng 11: Bảng đánh giá chất lượng nước mắm Chỉ tiêu NTS, g/l Naa/NTS, % Hóa học NH3/NTS, % Tổng số VSVHK Vi sinh Salmonella E coli As Kim loại Pb Cd nặng Hg Đặc điểm 20,3 56,094 8,163 5,18.103 CFU/ml KPH KPH 0,086 mg/l 0,12 mg/l 0,026 mg/l 0,0038 mg/l TCVN TCVN 5107 - 2003 104 Không có Khơng có 1,0 2,0 1,0 0,05 Đánh giá Đạt nước mắm hạng Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt 29 4.6 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CỦA SẢN PHẨM NƯỚC MẮM VÀ TÍNH HIỆU QUẢ KINH TẾ 4.6.1 TÍNH HIỆU QUẢ KINH TẾ Bảng 12: Chi phí để thu nhận 500ml nước mắm Thành phần Khối lượng (g) Đơn giá (VNĐ/g) Thành tiền (VNĐ) Đầu cá ngừ 489,05 2447,5 Flavourzyme 3,42 2200 7524 Hương nước mắm 28 140 Caramel 40 360 Sorbitol 60 12 720 Acid citric 85 425 Muối 90 1,5 135 Tổng - - 11751,5 30 KẾT LUẬN Đã xác định thành phần hóa học đầu cá ngừ sọc dưa bao gồm: 74,75 % nước, 16,86 % protein, 2,83% lipid 5,56% tro Đã xác định điều kiện tối ưu cho trình thu nhận đạm thủy phân từ đầu cá ngừ sọc dưa enzym Flavourzyme sau: Nguyên liệu Tỷ lệ E/NL (%) Nhiệt độ (0C) Thời gian (h) Đầu 0,7 56 6,2 Đã đề xuất quy trình thu nhận đạm thủy phân từ đầu cá ngừ sọc dưa Flavourzyme Đã nghiên cứu tỷ lệ phụ gia bổ sung vào nước mắm gồm: 18% muối, 12% sorbitol 2% caramel Đề xuất quy trình sản xuất nước mắm từ dịch thủy phân đầu cá ngừ quy mơ phòng thí nghiệm 31 ĐỀ XUẤT Ý KIẾN - Khảo sát thêm yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ trình thủy phân hàm lượng nước, pH,… - Nghiên cứu biến đổi nước mắm trình bảo quản Đồng thời cải thiện thêm chất lượng sản phẩm như: bổ sung thêm chất chống oxi hóa, chất bảo quản… - Cần tiếp tục nghiên cứu để đưa quy trình sản xuất nước mắm cho nhiều loại phế liệu cá khác - Cần khảo sát thêm số ứng dụng khác dịch dạm thủy phân, bột khống bột đạm khơng tan thu 32 CẢM ƠN THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE! 33 ... (Y) x1 x2 x3 Z1 Z2 Z3 -1 -1 -1 0,4 40 1, 77 +1 -1 -1 0,8 40 2,52 -1 +1 -1 0,4 60 2,52 +1 +1 -1 0,8 60 3,08 -1 -1 +1 0,4 40 2, 61 +1 -1 +1 0,8 40 2,99 -1 +1 +1 0,4 60 3 ,17 +1 +1 +1 0,8 60 3,73 17 ... x1 x2 x3 Z1 Z2 Z3 N0 Z1 (%) Z2 (0C) Z3 (giờ) -1 -1 -1 0,4 40 0,6 50 +1 -1 -1 0,8 40 0,6 50 -1 +1 -1 0,4 60 3 0,6 50 +1 +1 -1 0,8 60 -1 -1 +1 0,4 40 +1 -1 +1 0,8 40 7 -1 +1 +1 0,4 60 +1 +1 +1. .. cho 17 .7 15 .4 13 .5 12 .7 trình sản xuất nước mắm sau: 11 .8 - Tỷ lệ muối bổ sung: 18 % 10 - Tỷ lệ sorbitol bổ sung: 12 % 16 18 20 22 - Tỷ lệ caramel bổ sung: 2% 24 16 15 .5 15 14 .5 14 13 .5 13 12 .5 15 .4