Chuyên Đề nghiên cứu khoa học sản xuất Nayonaise

Danh mục các bảng

Danh mục các hình

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3

1.1 Tổng quan về nguyên liệu chính 3

1.1.1 Giới thiệu về cây đậu nành 3

1.1.2 Nguồn gốc và phân loại 5

1.1.2.1 Nguồn gốc 5

1.1.2.2 Phân loại 5

1.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của cây đậu nành 6

1.1.3.1 Nhiệt độ 6

1.1.3.2 Ánh sáng 7

1.1.3.3 Nước 7

1.1.3.4 Đất 7

1.1.3.5 Chất độc 7

1.1.4 Thu hoạch và bảo quản hạt đậu nành 8

1.1.5 Hình thái và cấu trúc hạt đậu nành 9

1.1.6 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của hạt đậu nành 9

1.1.6.1 Thành phần hóa học của hạt đậu nành 9

1.1.6.2 Giá trị dinh dưỡng của hạt đậu nành 10

1.1.7 Thành phần hóa thảo mộc trong hạt đậu nành 13

1.1.7.1 Isoflavon 13

1.1.7.2 Lecithin (phosphatidyl choline) 15

1.1.7.3 Saponins 15

1.1.7.4 Trypsin inhibitors 16

1.1.7.5 Lectins 16

1.1.7.6 Phytosterols 16

1.2 Nguyên liệu phụ 17

1.2.1 CMC 17

1.2.2 Xanthan gum 18

1.2.3 Protein đậu nành 19

1.2.4 Dầu đậu nành 19

1.3 Sản phẩm nayonaise 20

CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23

2.1 Nguyên liệu 23

2.1.1 Đậu nành 23

2.1.2 Xanthan gum 23

2.1.3 CMC 23

2.1.4 Dầu đậu nành 24

2.1.5 Đường 24

2.1.6 Muối 24

2.1.7 Giấm 25

2.1.8 Protein đậu nành 25

2.2 Các thiết bị, dụng cụ và hóa chất sử dụng trong quá trình thí nghiệm 25

2.2.1 Thiết bị và dụng cụ 25

2.2.2 Hóa chất 25

2.3 Sơ đồ qui trình nghiên cứu dự kiến 26

2.3.1 Sơ đồ qui trình nghiên cứu 26

2.3.2 Thuyết minh qui trình 27

2.3.2.1 Lựa chọn 27

2.3.2.3 Xay thô 27

2.3.2.4 Tách vỏ 28

2.3.2.5 Ngâm 28

2.3.2.6 Xay ướt 29

2.3.2.7 Lọc 30

2.3.2.8 Gia nhiệt 30

2.3.2.9 Làm nguội 31

2.3.2.10 Bổ sung protein đậu nành 31

2.3.2.11 Phối trộn 31

2.3.2.12 Khuấy dầu 32

2.3.2.13 Chiết rót 32

2.3.2.14 Thanh trùng 33

2.5 Các phương pháp phân tích 33

2.5.1 Phương pháp xác định lipid – phương pháp Adam-Rose-Gottlieb. 33

2.5.2 Phương pháp xác định protein – phương pháp xác định nitơ tổng MicroKjeidahl 34

2.5.3 Phương pháp xác định hàm lượng chất khô – phương pháp sấy đến khối lượng không đổi 36

2.5.4 Phương pháp đánh giá cảm quan thực phẩm 37

2.5.4.1 Phép thử so hàng 37

2.5.4.2 Phép thử cho điểm 37

2.5.4.3 Phép thử cho điểm thị hiếu 38

2.5.4.4 Phép thử cho điểm chất lượng tổng hợp sản phẩm TCVN 3215-79 38

2.6 Bố trí thí nghiệm 41

2.6.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát thời gian ngâm đậu nành trước khi xay 41

2.6.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát thể tích nước dùng để xay đậu nành 41

2.6.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát hàm lượng protein đậu nành bổ sung vào sản phẩm 42

2.6.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát loại phụ gia cho vào sản phẩm 43

2.6.5 Thí nghiệm 5: Khảo sát tỷ lệ phụ gia bổ sung vào sản phẩm 43

2.6.6 Thí nghiệm 6: Khảo sát tỷ lệ gia vị cho vào sản phẩm 44

2.6.7 Thí nghiệm 7: Khảo sát hàm lượng dầu cần bổ sung vào sản phẩm 44

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 46

3.1 Kết quả thí nghiệm 1 (Khảo sát thời gian ngâm đậu nành trước khi xay) 46

3.2 Kết quả thí nghiệm 2 (Khảo sát thể tích nước dùng để xay đậu nành) 48

3.3 Kết quả thí nghiệm 3 (Khảo sát hàm lượng protein bổ sung vào trúc sản phẩm) 49

3.4 Kết quả thí nghiệm 4 (Khảo sát loại phụ gia cho vào sản phẩm) 51

3.5 Kết quả thí nghiệm 5 (Khảo sát tỷ lệ phụ gia bổ sung vào sản phẩm) 53

3.6 Kết quả thí nghiệm 6 (Khảo sát tỷ lệ gia vị cho vào sản phẩm) 54

3.7 Kết quả thí nghiệm 7 (Khảo sát hàm lượng dầu cần bổ sung vào sản phẩm) 56

3.8 Kết quả phân tích sản phẩm 58

3.8.1 Chỉ tiêu cảm quan 58

3.8.2 Chỉ tiêu hóa lý 58

3.8.3 Chỉ tiêu vi sinh 59

3.9 Tính kinh tế của sản phẩm 59

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 61

Tài liệu tham khảo

Phụ lục


















DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Phân loại khoa học 5

Bảng 1.2 Chi Glycine theo Hermann (1962) 5

Bảng 1.3 Thành phần hóa học của hạt đậu nành 9

Bảng 1.4 Thành phần các acid amin không thay thế trong đậu nành 11

Bảng 1.5 Thành phần vitamin trong đậu nành 12

Bảng 1.6 Thành phần lipid trong đậu nành 12

Bảng 1.7 Thành phần glucid trong đậu nành 13

Bảng 2.1 Các mức chất lượng 39

Bảng 2.2 Điểm chất lượng tổng hợp của sản phẩm xốt nayonaise 40

Bảng 3.1 Khối lượng đậu nành tăng lên thời gian ngâm khảo sát 46

Bảng 3.2 Hàm lượng các chất hòa tan có trong dịch sữa 48

Bảng 3.3 Kết quả đánh giá cảm quan dịch sữa và sản phẩm

sau khi bổ sung protein đậu nành 50

Bảng 3.4 Kết quả phép thử cho điểm cấu trúc sản phẩm 51

Bảng 3.5 Kết quả phép thử so hàng cho độ sánh của sản phẩm 53

Bảng 3.6 Kết quả phép thử cho điểm thị hiếu về vị sản phẩm 54

Bảng 3.7 Kết quả đánh giá cảm quan phép thử so hàng đối với vị béo sản phẩm 56

Bảng 3.8 Kết quả cảm quan sản phẩm theo TCVN 3215-79 58

Bảng 3.9 Kết quả kiểm tra một số chỉ tiêu hóa lý của sản phẩm xốt nayonaise 58

Bảng 3.10 Kết quả kiểm tra vi sinh của sản phẩm xốt nayonaise 59

Bảng 3.11 Bảng giá thành cho 250 gam sản phẩm xốt nayonaise 59






DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Cây đậu nành 3

Hình 1.2 Cấu trúc của vitamin E trong đậu nành 11

Hình 1.3 Cấu trúc phân tử của oligosaccharides đậu nành 13

Hình 1.4 Cấu trúc của 12 isoflavon đậu nành 14

Hình 1.5 Công thức cấu tạo của các phospholipid đậu nành 15

Hình 1.6 Công thức cấu tạo của các phytosterol trong đậu nành so với

cholesterol động vật 17

Hình 1.7 Cấu trúc phân tử CMC 18

Hình 1.8 Cấu trúc phân tử xanthan gum 19

Hình 1.9 Original nayonaise 20

Hình 1.10 High omega-3 vegenaise 21

Hình 1.11 Organic vegenaise 21

Hình 1.12 Fat free nayonaise 21

Hình 1.13 Dijon style nayonaise 22

Hình 1.14 Sản phẩm nayonaise 22

Hình 2.1 Đậu nành 23

Hình 2.2 Xanthan gum 23

Hình 2.3 CMC 23

Hình 2.4 Dầu đậu nành 24

Hình 2.5 Đường 24

Hình 2.6 Muối 24

Hình 2.7 Giấm 25

Hình 2.8 Protein đậu nành 25

Hình 3.1 Đồ thị biểu diễn độ tăng khối lượng đậu theo thời gian ngâm 47

Hình 3.2 Biểu đồ biểu diễn sự ảnh hưởng của thể tích nước xay đến hàm lượng

các chất hòa tan trong dịch sữa 48

Hình 3.3 Biểu đồ biểu diễn điểm cảm quan cấu trúc sản phẩm 51

Hình 3.4 Đồ thị biểu diễn điểm cảm quan độ sánh sản phẩm 53

Hình 3.5 Đồ thị biểu diễn điểm cảm quan về sự yêu thích vị sản phẩm 55

Hình 3.6 Đồ thị biểu diễn điểm cảm quan vị béo sản phẩm 57



MỞ ĐẦU

Hiện nay, khi chất lượng cuộc sống ngày càng nâng cao thì nhu cầu của con người cũng càng tăng. Ngày xưa, thì ta quan niệm “ăn chắc mặc bền” nhưng giờ đây không chỉ ăn để no mà còn phải ngon và an toàn cho sức khỏe. Vì thế mà người tiêu dùng càng khắt khe, thận trọng hơn trong việc lựa chọn những mặt hàng thực phẩm để đảm bảo sức khỏe cho mình cũng như người thân xung quanh. Từ những thực phẩm quen thuộc như: thịt, cá, tôm, rau, gạo, cho đến những loại nước chấm, xốt.

Để tăng sự ngon miệng, sự hấp dẫn của những món ăn thì không thể thiếu sự hiện diện của những chén nước chấm, xốt. Trong số đó, phải quan tâm đến xốt mayonnaise một sản phẩm khá mới chỉ xuất hiện ở nước ta trong những năm gần đây, thế nhưng đã được sự chấp nhận của đông đảo mọi người. Mayonnaise có thể dùng kết hợp với nhiều món ăn, rất thuận tiện và cũng rất ngon. Tuy nhiên, sản phẩm này hàm lượng lipid khá cao không thích hợp cho những người ăn kiêng, và sẽ không là lựa chọn của những người bị dị ứng với trứng, người ăn chay. Để khắc phục những hạn chế trên của mayonnaise, và góp phần làm đa dạng thêm các loại xốt trên thị trường. Chúng tôi sẽ nghiên cứu về đề tài “nghiên cứu chế biến nayonaise”, một sản phẩm rất giống mayonnaise, nhưng có nguồn gốc từ đậu nành.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là:

- Chế biến sản phẩm xốt có nguồn gốc từ thực vật với thành phần chính là đậu nành.

- Tạo nên một sản phẩm xốt với đầy đủ giá trị dinh dưỡng, tốt cho sức khỏe, không chứa cholesterol.

- Sản phẩm có hương vị phù hợp với người Việt Nam, sản phẩm có thể thích hợp cho mọi đối tượng, kể cả người ăn chay lẫn ăn mặn đều có thể sử dụng.

Các nghiên cứu trong và ngoài nước:

- Nayonaise là sản phẩm đã được nghiên cứu và có mặt tại thị trường nhiều nước trên thế giới.

- Nghiên cứu trong nước của đề tài này có đề tài nghiên cứu khoa học giáo viên của ThS. Nguyễn Hồng Khôi Nguyên trường Đại học Lạc Hồng.

Luận điểm mới của đề tài:

- Sản phẩm có thể là sự lựa chọn của mọi đối tượng

- Phù hợp với khẩu vị của người Việt Nam

Phạm vi nghiên cứu của đề tài:

- Đề tài khảo sát các thông số cơ bản trong qui trình chế biến nayonaise

- Đề tài sử dụng nguyên liệu chính là đậu nành

- Đề tài được thực hiện tại phòng thí nghiệm khoa công nghệ hóa – thực phẩm trường Đại học Lạc Hồng.






















CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 Tổng quan về nguyên liệu chính

1.1.1 Giới thiệu về cây đậu nành [7]

Đậu nành tên khoa học là Glycine max thuộc họ đậu (Fabaceae), họ phụ cánh bướm (Papilionoidae) có nguồn gốc từ cây đậu tương hoang dại (Glycine ussurensis) dạng thân leo, thích nghi với điều kiện khí hậu từ ôn đới đến nhiệt đới.











Hình 1.1 Cây đậu nành

Đậu nành là cây thân thảo. Rễ cọc gồm có rễ cái và các rễ bên, rễ cái có thể ăn sâu vào đất đến 150 cm hoặc hơn, nhưng trong điều kiện bình thường chỉ ăn sâu đến 20-30 cm. Một đặc điểm hết sức quan trọng cần lưu ý là trên bộ rễ của cây đậu nành có rất nhiều nốt sần chứa hàng tỉ vi khuẩn Rhizobium Japonicum. Thân cây hình tròn, có nhiều lông, mang nhiều đốt, thân thường đứng, có khi bò ngang hay nửa bò. Chiều cao của thân có thể thay đổi từ 20-65 cm và cao nhất có thể lên đến 150 cm. Các cành mọc ra từ các đốt ở trên thân. Ở các đốt đầu tiên của thân chính mang hai lá mầm, đốt thứ hai lại mang hai lá đơn mọc đối diện nhau, kể từ đốt thứ ba trở đi thì mỗi đốt mang một lá kép, mỗi lá kép có ba lá chét, các lá kép này mọc đối diện nhau. Mặt lá thường có nhiều lông trắng. Hoa đậu nành mọc ra ở nách của các lá hoặc ngọn, mỗi nách lá mang một chùm hoa, mỗi chùm hoa có từ 10-15 hoa. Hoa có màu tím, tím nhạt hoặc trắng. Đậu nành là cây có hoa hoàn toàn tự thụ phấn. Quả đậu nành thuộc loại quả giáp, vỏ có nhiều lông bao phủ, khi chín thì quả biến màu vàng hoặc xám. Mỗi quả có từ 1-4 hạt, hạt đậu nành có hình dạng rất khác nhau: tròn bầu dục, tròn dài, tròn dẹt, vỏ hạt nhẵn và thường có màu vàng.

Từ hạt đậu nành người ta có thể chế biến ra rất nhiều sản phẩm bằng các phương pháp cổ truyền, thủ công và hiện đại dưới các dạng tươi, khô, lên men, như: giá, bột, đậu phụ, chao, sữa đậu nành, nước tương, sốt, đến các sản phẩm có giá trị cao như: protein đậu nành, thịt nhân tạo, Sở dĩ, đậu nành được sử dụng để chế biến ra nhiều sản phẩm như vậy là do trong hạt đậu nành có thành phần dinh dưỡng cao, giàu vitamin, muối khoáng. Đặc biệt quan trọng nhất là protein, protein của đậu nành có phẩm chất tốt nhất trong số các protein của thực vật, protein đậu nành dễ tiêu hóa không có cholesterol. Hàm lượng protein trong đậu nành còn cao hơn cả thịt, cá và cao gấp hai lần so với protein có trong các loại đậu đỗ khác. Ngoài ra, đậu nành còn là vị thuốc để chữa bệnh, đặc biệt là đậu nành hạt đen, có tác dụng tốt cho tim, thận, dạ dày và ruột, là sự lựa chọn cho những người bị bệnh đái tháo đường, thấp khớp, Bên cạnh đó, bã từ bột đậu nành đã ép lấy dầu có thể dùng làm nguyên liệu để chế biến thức ăn tinh, hỗn hợp giàu đạm cho gia súc, gia cầm. Mặt khác, thân lá của cây đậu nành cũng có thể dùng làm thức ăn cho gia súc và gia cầm.

Đậu nành là cây lấy hạt, cây có dầu quan trọng bậc nhất của thế giới, đứng hàng thứ tư sau cây lúa nì, lúa nước và ngô.

Do khả năng thích nghi khá rộng nên đậu nành đã được trồng ở khắp năm châu, nhưng tập trung nhiều nhất là châu Mỹ khoảng 73%, tiếp đến là châu Á khoảng 23%, . Sản lượng đậu nành hàng năm trên thế giới đạt khoảng 103-114 triệu tấn (FAO, 1992). Ở nước ta, diện tích gieo trồng đậu nành chỉ mới chiếm một tỷ lệ nhỏ trong tổng diện tích gieo trồng (1,5-1,6%), và tập trung chủ yếu ở bốn vùng: các tỉnh miền núi và trung du phía Bắc, vùng đồng bằng sông Hồng, miền Đông Nam Bộ, vùng đồng bằng sông Cửu Long.



1.1.2 Nguồn gốc và phân loại

1.1.2.1 Nguồn gốc [5]

Cây đậu nành có xuất xứ từ Trung Quốc, và được biết đến vào khoảng năm 1700-1100 trước công nguyên hoặc sớm hơn rồi dần được du nhập vào Triều Tiên qua Nhật Bản, Malayxia, các nước Đông Dương trong đó có nước ta. Cuối thế kỷ 17 mới sang châu Âu, và Mỹ sau thế chiến thứ hai mới biết đến cây đậu nành,

1.1.2.2 Phân loại [5][7]

Bảng 1.1 Phân loại khoa học

Giới plantae

Bộ fabales

Họ fabaceae

Phân họ faboideae

Tông phaseolae

Phân tông glyciniae

Chi glycine

Loài glycine max

Chi Glycine theo Hermann (1962) bao gồm ba chi phụ là: Leptocyamus bao gồm những loài có nguồn gốc từ châu Phi và Đông Nam Á, Glycine, Soja bao gồm đậu tương trồng và đậu tương hoang dại.

Bảng 1.2 Chi Glycine theo Hermann (1962)

Chi phụ Leptocyamus Chi phụ Glycine Chi phụ Soja

Glycine clandestine

Glycine clandestine var. sericea

Glycine falcate

Glycine latrobeana

Glycine tabacina

Glycinetomentalla

Glycine canescens Glycine petitiana

Glycine javanica Glycine ussuriensis

Glycine max (đậu tương trồng)

Ngày nay do có sự lai tạo giữa các loài với nhau mà trên thế giới có rất nhiều giống đậu nành với nhiều đặc điểm khác nhau, thích nghi với những vùng, khí hậu rất khác nhau. Ở Việt Nam ứng với mỗi vùng sinh thái khác nhau có những bộ giống khác nhau như sau:

Đồng bằng sông Cửu Long: giống MTD10, MTD13, MTD176, HL2, DH4, MTD455, Nam Vang,

Đồng bằng sông Hồng, các giống: Ninh Tập, cúc Hà Bắc, AK02, AK03, VX93, M103,

Miền Đông Nam Bộ: các giống HL92, VX87C2, MTD22, giống Nhật 17a, đậu nành Tân Uyên, đậu nành Dầu Giây,

Các tỉnh miền núi phía Bắc, các giống: vàng Mường Khương, đậu tương Cao Bằng, vàng Mộc Châu, vàng Hòa An, vàng Hà Giang, cúc Chí Linh,

1.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của cây đậu nành [7][5]

Những điều kiện về môi trường có thể nhóm thành sự ảnh hưởng của đất, không khí và vi sinh. Những điều kiện trong đất ảnh hưởng tới sự sinh trưởng của cây là nước, không khí, cấu trúc đất, nhiệt độ đất, pH, chất khoáng, dinh dưỡng, chất độc và muối. Những yếu tố sống bao gồm sự cạnh tranh với cỏ dại, những cây cùng giống, loại khác, sâu bệnh và côn trùng.

1.1.3.1 Nhiệt độ

Cây đậu nành tuy là có nguồn gốc ôn đới nhưng không phải là cây chịu được rét, đậu nành có thể sinh trưởng trong phạm vi nhiệt độ không khí từ 27-42oC. Đậu nành thường nảy mầm ở khoảng nhiệt độ từ 10-40oC, nhiệt độ càng ấm thì hạt nảy mầm càng nhanh và càng dễ mọc, nhưng nếu nhiệt độ lên trên 40oC thì hạt sẽ không nảy mầm được. Nhiệt độ nảy mầm thích hợp nhất cho hạt là khoảng 18-26oC. Nhiệt độ thích hợp cho sự sinh trưởng là 22-27oC, ở nhiệt độ 25-40oC là tốt nhất cho sự quang hợp của cây đậu nành. Trong giai đoạn ra hoa, kết trái thì nhiệt độ khoảng 28-87oC là thích hợp. Nhiệt độ bình quân trong ngày có lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của đậu nành là từ 18-22oC. Trong giai đoạn sinh trưởng cuối của cây nếu gặp nhiệt độ thấp quá sẽ làm cho hạt khó chín, chín không đều và chất lượng của hạt cũng sẽ giảm.

1.1.3.2 Ánh sáng

Đậu nành là cây ngắn ngày nên ánh sáng là yếu tố ảnh hưởng mạnh đến sự sinh trưởng và phát triển của chúng. Với đậu nành, ánh sáng không chỉ là yếu tố để quang hợp mà còn ảnh hưởng đến hoạt động cố định đạm của các nốt sần ở rễ, nên sẽ ảnh hưởng đến sản lượng chất khô và năng suất thu hoạch. Cường độ ánh sáng mạnh sẽ làm cho cây sinh trưởng khỏe, cho năng suất cao, trong điều kiện ngày có độ dài thích hợp chỉ cần 30% cường độ của bức xạ mặt trời là được.

1.1.3.3 Nước

Nước là một trong những nhu cầu quan trọng và cũng là một trong những yếu tố hạn chế đến sản xuất đậu nành. Trong suốt cả quá trình sinh trưởng từ khi gieo đến khi thu hoạch đậu nành cần ít nhất 300 mm nước. Độ ẩm đất 50% là thích hợp cho quá trình hạt nảy mầm, nếu khô quá hạt sẽ không mọc được, hạt nằm lâu trong đất sẽ bị thối. Nhưng nếu quá ướt thì đất sẽ thiếu không khí, hạt không mọc được và cũng sẽ bị thối. Lượng nước mà hạt cần hút để nảy mầm khoảng 100-150% trọng lượng khô của hạt. Nhu cầu về nước sẽ tăng dần theo thời gian sinh trưởng của cây và nhu cầu đó cũng phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, thời tiết, kỹ thuật canh tác, Ở giai đoạn ra hoa và bắt đầu làm quả, nếu bị thiếu nước hoa có thể bị rụng nhiều làm giảm năng suất thu hoạch. Bằng thực nghiệm, người ta tính được là để tạo ra một kg chất khô cần phải có từ 600-700 lít nước nhất là ở giai đoạn ra hoa và kết quả.

1.1.3.4 Đất

Yêu cầu về đất trồng đậu nành không khắt khe lắm, nếu bón phân hữu cơ và vô cơ với tỉ lệ thích hợp thì đất nào cũng có thể trồng được. Độ pH thích hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của đậu nành là từ 5,2-6,5.

1.1.3.5 Chất độc

Nhôm có liên quan tới nhạy cảm với khô hạn tăng và tích lũy P, Ca, K, Fe và N giảm. Độc của nhôm thường xảy ra ở những chân đất chua, hiệu quả khai thác nước và dinh dưỡng ở tầng đất dưới bị hạn chế do sự độc hại của nhôm. Để giảm tính độc hại của nhôm thì ta có thể thay đổi thành phần hóa học của đất, chọn giống có tính chịu đựng cao.

Độc do mangan, dấu hiệu đầu tiên là biến dạng lá, lá sẽ quăn, vàng. Ngoài ra độc do mangan còn làm giảm năng suất cây do quang hợp bị gián đoạn. Sự độc hại do mangan thường xảy ra trên đất acid, với lượng mangan dễ khử lớn nhưng nó còn phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ và giống. Mangan thường gây độc ở pH < 5,5. Sự độc hại do mangan là một trong những yếu tố kìm hãm sinh trưởng ở đậu nành.

1.1.4 Thu hoạch và bảo quản hạt đậu nành [5][7]

Đậu nành khi chín rất dễ nhận biết, ngoài vỏ từ màu vàng chuyển sang màu xám, hoặc xám đen. Đó là lúc bên trong trái hạt đã đến độ già cho ta thu hoạch được. Khi số trái trên cây đã ngã sang màu chín đặc trưng khoảng 90% thì lúc đó ta mới bắt đầu thu hoạch. Đậu nành cần phải thu hoạch ngay khi đạt độ ẩm khoảng 12-15%, nếu độ ẩm hạt thấp hơn 12%, tỷ lệ hạt bị tổn thương cơ học sẽ lớn.

Nếu thu hoạch quá sớm, còn nhiều trái chưa đủ độ chín thì năng suất sẽ giảm, nhưng cũng không nên thu hoạch quá trễ, vì khi trái chín thì nhiều giống đậu có hiện tượng tách vỏ ngay ngoài ruộng khi gặp ngày nắng lớn. Như vậy cũng sẽ làm giảm năng suất vì khi trái nứt mà gặp thời tiết ẩm ướt, dù vỏ không nứt nhưng hạt bên trong vẫn có thể nảy mầm ngay trong trái, hoặc là hạt cũng bị mất phẩm chất do mốc, thối.

Việc thu hoạch đậu nành có thể sử dụng máy gặt đập liên hợp hoặc bằng tay và nên tiến hành vào những ngày nắng ráo để hạt được khô ráo, mặt khác lại thuận tiện cho việc phơi đập, đảm bảo phẩm chất, chất lượng của đậu.

Sau khi thu hoạch hạt cần phơi khô để đảm bảo chất lượng hạt trong thời gian bảo quản. Ta có thể phơi khô đậu nhờ năng lượng mặt trời hoặc nhân tạo, ta sẽ phơi cho đến khi độ ẩm hạt đạt 10-13% thì có thể cho vào kho bảo quản. Mục đích của việc làm khô hạt là nhằm giảm độ ẩm tới mức mong muốn mà không ảnh hưởng tới khả năng nảy mầm, sức sống và không gây ra tổn thương trên hạt đến mức giảm chất lượng và tuổi thọ của chúng.

Trước khi cho vào kho bảo quản, ta không nên đem hạt vừa phơi ngoài nắng nóng cất liền mà nên để hạt vào chỗ mát khoảng 1-2 giờ cho hạt nguội lại, rồi mới đóng gói nhập kho hoặc cho vào lu khạp để bảo quản. Bao đặt trong kho không nên chất quá cao, lu khạp thì phải để nơi khô ráo, thông thoáng và nên đặt dưới đáy lu khạp vài cục than sống trước khi cho hạt vào. Sau đó lại để thêm vài cục than sống trên mặt đậu để hút ẩm, rồi mới đậy nắp kín lại.

1.1.5 Hình thái và cấu trúc hạt đậu nành [7][4]

Cũng như hạt của nhiều loại họ đậu khác, hạt đậu nành không có nội nhũ mà chỉ có một lớp vỏ bao quanh phôi lớn. Tùy theo giống, hình dạng hạt có thể biến đổi từ hình cầu, dẹt dài và hầu hết có hình ovan. Độ lớn của hạt cũng rất khác nhau phụ thuộc vào giống và kỹ thuật trồng, thường từ 50-300 gam/1000 hạt, bình thường là 100-135 gam. Vỏ hạt nhẵn có màu vàng, xanh, nâu, đen, có thể một màu, hai màu hay nhiều màu nhưng thường có màu vàng.

Hạt đậu nành gồm 3 bộ phận: vỏ hạt (chiếm 8% trọng lượng hạt), phôi (chiếm 2%), tử diệp (chiếm 90%)

1.1.6 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của hạt đậu nành

1.1.6.1 Thành phần hóa học của hạt đậu nành [7][4][5]

Bảng 1.3 Thành phần hóa học của hạt đậu nành [4]

Các thành phần của hạt đậu nành Thành phần, % trọng lượng khô

Protein

(%) Lipid

(%) Tro

(%) Carbohydrat

(%)

Hạt nguyên 40 20 4,9 35

Tử diệp 43 23 5 29

Vỏ hạt 8,8 1 4,3 86

Phôi 41 11 4,4 43


Thành phần hóa học trong hạt đậu nành gồm: 35-45% protein, 15-20% chất béo, khoảng 35% carbohydrates, nước khoảng 8%, các chất vô cơ khoảng 5%, các muối khoáng Na, K, Ca, S, P, Mg, Fe, các vitamin A, B1, B2, D, E, F, các enzyme, sáp, nhựa và cellulose.

Ngoài ra, đậu nành còn là nguồn cung cấp protein hoàn chỉnh vì chứa một lượng đáng kể các aminoacid không thay thế cần thiết cho cơ thể như: leucine, isoleucine, methionine, valine, tryptophan, phenylalanine, threonine, lysine.

1.1.6.2 Giá trị dinh dưỡng của hạt đậu nành [5][6]

Đậu nành có thành phần dinh dưỡng cao, đậu nành là thức ăn vô cùng bổ dưỡng, được coi như là thịt, cá của người nghèo mà thực tế thì đậu nành lại bổ hơn cả thịt, cá, trứng. Hàm lượng protein trung bình khoảng 35-45% và cao gấp đôi so với các loại đậu khác. Ngoài ra, trong hạt đậu nành còn có nhiều vitamin B hơn bất cứ loại đậu nào, đậu nành cũng chứa nhiều vitamin A, D và các chất khoáng,

Protein [5][6][7][8]

Đậu nành có nhiều protein hơn thịt, nhiều canxi hơn sữa bò và nhiều lecithin hơn trứng, các acid amin cần thiết mà cơ thể không tạo ra được cũng đều có đủ trong đậu nành. Protein của đậu nành dễ tiêu hóa, không có các thành phần tạo cholesterol, không có các dạng acid uric.

Ngày nay, người ta còn phát hiện thêm trong đậu nành có chứa chất lecithin, có tác dụng làm cho cơ thể trẻ lâu, tăng thêm trí nhớ và tái sinh các mô, làm cứng xương và tăng sức đề kháng của cơ thể.

Trong thành phần protein đậu nành chủ yếu là globulin (85-95%) và gồm các acid amin không thay thế như: tryptophan, isoleucine, leucine, phenylalanine, Trong đó, hàm lượng của các acid amin chứa lưu huỳnh như: methionine, cystine, của đậu nành rất gần với hàm lượng các chất này của trứng. Hàm lượng của casein, đặc biệt là lizin rất cao.






Bảng 1. 4 Thành phần các acid amin không thay thế trong đậu nành [9]

Thành phần Hàm lượng Đơn vị

Tryptophan 1,1 %

Leucine 8,4 %

Isoleucine 5,8 %

Lysine 6 %

Phenylalanine 3,8 %

Threonine 4,8 %

Valine 5,8 %











Vitamin và khoáng chất [7][9]

Trong hạt đậu nành chứa khá nhiều các loại vitamin, cả tan trong dầu và tan trong nước, đặc biệt, hàm lượng của vitamin B2 và B1. Ngoài ra, trong đậu nành còn có các loại vitamin như: PP, A, E, K, C, D,

Trong hạt đậu nành khô chứa khoảng 5% khoáng, trong số những nguyên tố khoáng đa lượng hiện diện trong đậu nành điển hình nhất là muối của K tiếp đó tới các loại muối khoáng của P, Mg, S, Ca, Cl, Na. Hàm lượng trung bình của các nguyên tố khoáng này nằm trong khoảng 0,2-2,1%. Với những nguyên tố khoáng vi lượng thì gồm có: Cu, Zn, Fe, Co, Pb, I, Se, Mn, Cd, Hàm lượng của những nguyên tố khoáng vi lượng này dao động khoảng 0,01-140 ppm.



Hình 1.2 Cấu trúc của vitamine E trong đậu nành

Bảng 1.5 Thành phần vitamin trong đậu nành [9]

Thành phần Đơn vị Hàm lượng

Thiamine g/g 6,25-6,85

Riboflavine g/g 0,92-1,19

Vitamine E -tocopherol g/g 10,9-28,4

-tocopherol g/g 150-190

-tocopherol g/g 24,6-72,5


Lipid [7][9]

Hạt đậu nành có chứa hàm lượng dầu béo cao hơn các loại đậu đỗ khác nên được coi là cây cung cấp dầu thực vật. Hàm lượng lipid trong đậu nành khoảng 15-20%, lipid của đậu nành chứa một tỷ lệ các acid béo chưa no cao gồm: oleic, linoleic và linolenic acid, 2 acid béo linoleic và linolenic không thể thiếu đối với cơ thể.

Bảng 1.6 Thành phần lipid trong đậu nành [9]

Thành phần Đơn vị Hàm lượng

Palmitic % so với tổng lipid 4-23

Stearic 3-30

Oleic 25-86

Linoleic 25-60

Linolenic 1-15


Carbohydrates [9]

Trung bình trong đậu nành carbohydrates chiếm khoảng 35%. Trong số carbohydrates có tính tan gồm: raffinose, stachyose và sucrose. Những carbohydrates không tan chủ yếu gồm: cellulose, hemicellulose, pectin và một phần nhỏ tinh bột.

Thành phần chính trong carbohydrates đậu nành là những oligosaccharides và những polisaccharides phức tạp, trong đó carbohydrates phức tạp chiếm khoảng 86%.



Hình 1.3 Cấu trúc phân tử của oligosaccharides đậu nành

Bảng 1.7 Thành phần glucid trong đậu nành [9]

Thành phần Đơn vị Hàm lượng

Sucrose % 5,5

Raffinose % 0,9

Stachyose % 3,5


1.1.7 Thành phần hóa thảo mộc trong hạt đậu nành [9]

Những thành phần hóa thảo mộc trong đậu nành gồm có: isoflavon, saponins, lecithin, trypsin inhibitor, lectins, phytosterol,

1.1.7.1 Isoflavon [9][6]

Trong số các loại đậu, đậu nành là loại đặc biệt có hợp chất isoflavon với cấu trúc hóa học gần giống như hormon nữ estrogen. Vì thế, nó được mệnh danh là estrogen thảo mộc (phyto-estrogen).

Estrogen thực vật không có giá trị dinh dưỡng, không phải là vitamin hay chất khoáng, nó có tác dụng tương tự như estrogen thiên nhiên nhưng yếu hơn và có nhiều nhất trong đậu nành. Nó nằm dưới của mầm lá trong hạt đậu và gồm 3 cấu tạo hóa học là: glycine, genistein, daidzein.

Tác dụng y học của isoflavon: vai trò trị liệu của isoflavon đậu nành được nhiều nhà khoa học quan tâm và nhiều nghiên cứu đã được tập trung vào các lĩnh vực như: ung thư, bệnh tim, bệnh loãng xương, rối loạn kinh nguyệt.

Isoflavon đậu nành cũng có tác dụng như một chất chống oxy hóa, giảm lượng cholesterol trong máu ngăn ngừa những nguy cơ về bệnh tim mạch.

Isoflavon đậu nành còn làm giảm bớt cảm giác nóng bừng mặt trong thời kì mãn kinh của phụ nữ, làm tăng tính miễn dịch, làm giảm các triệu chứng của tiểu đường, bớt sỏi túi mật.





Hình 1. 4 Cấu trúc của 12 isoflavon đậu nành

1.1.7.2 Lecithin (phosphatidyl choline) [9]

Trong đậu nành lecithin chiếm khoảng 0,5-1,5%. Tổng phospholipids trong đậu nành gồm 35% lecithin, 25% phosphatidyl ethanolamine, 15% phosphatidyl inositol và 5-10% phosphatidic acid. Lecithin là một nguồn quan trọng của choline.

Lecithin có nhiều vai trò quan trọng như: là nguồn cung cấp nhóm metyl cần thiết cho sự trao đổi chất bình thường, tham gia xây dựng cấu trúc tế bào. Lợi ích về mặt chữa bệnh của lecithin bao gồm: giảm nguy cơ mất các bệnh về tim mạch, ngăn ngừa sự phát triển bất thường của bào thai, giúp tăng cường trí nhớ, ngăn ngừa hoặc làm giảm tác dụng phụ của một số loại thuốc,


Hình 1.5 Công thức cấu tạo của các phospholipid đậu nành

1.1.7.3 Saponins [9]

Trong protein đậu nành có chứa 0,1-0,3% saponins. Có 3 nhóm Saponins đậu nành được phát hiện là: A, B, E. Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng saponins có thể được xem là một dạng thực phẩm chức năng vì có nhiều công dụng tích cực như: giảm lượng cholesterol trong máu, ngăn ngừa sự phát triển của các tế bào ung thư, tăng cường khả năng miễn dịch của cơ thể,

Saponins là một hợp chất lưỡng tính với một đầu háu nước có thể là (pentoses, hexoses hay uronic acids) liên kết với một đầu ưa béo có thể là sterol. Galactose, arabinose, glucose, fructose, rhamnose là những loại đường thông thường có trong cấu trúc của saponins.

1.1.7.4 Trypsin inhibitors [9]

Có 2 loại chất ức chế trypsin được phân lập ra từ đậu nành là: Kunitz trypsin inhibitor và Bowman-Birk (BB) inhibitor. Hai chất này đều có khả năng ức chế enzyme trypsin trong cơ thể người, riêng BB inhibitor còn có khả năng ức chế chymotrypsin. Các trypsin inhibitors này dễ bị phá hủy bởi nhiệt.

Nhiều nghiên cứu mới đây cho thấy rằng, các trypsin inhibitors có thể là nguyên nhân gây ra chứng phình to tuyến tụy ở trẻ nhỏ. Bên cạnh đó, người ta cũng thấy được rằng BB inhibitor cũng có khả năng ngăn ngừa các tác nhân gây ra ung thư.

1.1.7.5 Lectins [9]

Lectins hay còn được biết với tên là hemagglutinins, lectins được hình thành từ sự liên kết của 4 hyroxyproline. Cũng giống như những trypsin inhibitors, lectins cũng dễ bị phá hủy bởi nhiệt. Theo nghiên cứu của Liener, lectins rất tốt cho sức khỏe như: làm giảm lượng insulin trong máu, giảm suy thoái của gan và thận,

1.1.7.6 Phytosterols [9]

Hạt đậu nành chứa khoảng 0,3-0,6 mg/g là phytosterols, trong đó stanol chiếm khoảng 2%. Campesterol, -sitosterol, stigmasterol là 3 phytosterol chính. Khi các sterols bị hydro hóa ta sẽ thu được stanol. Cấu trúc của sterol và stanol thì tương tự với cấu trúc của cholesterol động vật.

Mặc dù phytosterol có cấu trúc tương tự như cholesterol, nhưng chúng lại có khả năng làm giảm hàm lượng cholesterol trong máu giúp giảm nguy cơ về các bệnh tim mạch.



Hình 1.6 Công thức cấu tạo của các phytosterol trong đậu nành so với cholesterol động vật

1.2 Nguyên liệu phụ

1.2.1 CMC [3]

CMC là dẫn xuất của cellulose với chloroacetic acid. Tính chất của CMC phụ thuộc vào mức độ thay thế (DS) và mức độ polymer hóa (DP). CMC có mức độ thay thế thấp thì không hòa tan trong nước nhưng tan trong kiềm, CMC có mức độ thay thế cao thì tan trong nước. Độ hòa tan và độ nhớt của CMC phụ thuộc nhiều vào pH.

CMC là một chất kết dính trơ và là chất làm dầy được sử dụng để điều chỉnh và cải thiện cấu trúc của nhiều loại thực phẩm. CMC giúp giảm hiện tượng tạo tinh thể đá trong kem, giúp giữ cấu trúc mềm và trơn mịn, ngăn cản hiện tượng kết tinh đường trong sản xuất kẹo,