Luận Văn Nghiên cứu sản xuất bột nêm từ dịch thủy phân protein đầu cá chẽm

Đồ án tốt nghiệp năm 2012
Đề tài: Nghiên cứu sản xuất bột nêm từ dịch thủy phân protein đầu cá chẽm


MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM ƠN . i
MỤC LỤC ii
DANH MỤC BẢNG . iv
DANH MỤC HÌNH . v
KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT . vi
LỜI MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 3
1.1 Tổng quan về nguyên liệu . 3
1.1.1 Tổng quan về nguyên liệu cá chẽm . 3
1.1.2 Tình hình khai thác, nuôi trồng và chế biến cá chẽm . 6
1.1.3 Tình hình sản xuất các mặt hàng thủy sản từ nguyên liệu cá chẽm 9
1.1.4 Phế liệu cá chẽm và hướng tận dụng phế liệu . 9
1.2 Tổng quan về sản ph m thủy phân . 11
1.2.1 Sản ph m thủy phân . 11
1.2.2 Vai trò của sản ph m thủy phân 12
1.3 Tổng quan về bột nêm thực ph m 13
1.3.1 Khái niệm bột nêm thực ph m 13
1.3.2 Phân loại bột nêm . 13
1.3.3 Giá trị dinh dưỡng của một số sản ph m hạt nêm trên thị trường 15
1.3.4 Tiêu chu n đánh giá chất lượng của bột nêm 16
1.3.5 Một số quy trình sản xuất bột nêm 17
1.4 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước . 21
1.4.1 Trong nước . 21
1.4.2 Ngoài nước . 22
CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . 24
2.1 Đối tượng nghiên cứu 24
2.1.1 Dịch thủy phân từ đầu cá chẽm . 24
2.1.2 Nguyên liệu phụ . 24
2.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 28
2.3 Phương pháp nghiên cứu . 28
iii
2.3.1 Xác định thành phần sinh hóa của dịch đạm . 28
2.3.2 Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ phụ gia và gia vị tại công đoạn phối trộn
ảnh hưởng đến chất lượng bột nêm. . 29
2.4 Phương pháp phân tích 36
2.5 Phương pháp xử lý số liệu . 36
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 37
3.1 Kết quả xác định thành phần hóa học của dịch thủy phân 37
3.2 Kết quả xác định tỷ lệ phụ gia và gia vị thích hợp cho quá trình sản xuất bột
nêm . 37
3.2.1 Kết quả xác định loại tinh bột thích hợp sử dụng trong sản xuất bột nêm 37
3.2.2 Kết quả xác định tỷ lệ tinh bột thích hợp sử dụng trong sản xuất bột nêm . 38
3.2.3 Kết quả xác định tỷ lệ maltodextrin thích hợp sử dụng trong sản xuất bột
nêm . 39
3.2.4 Kết quả xác định tỷ lệ đường thích hợp sử dụng trong sản xuất bột nêm . 41
3.2.5 Kết quả xác định tỷ lệ muối thích hợp sử dụng trong sản xuất bột nêm . 42
3.2.6 Kết quả xác định tỷ lệ bột ngọt thích hợp sử dụng trong sản xuất bột nêm 43
3.3 Đề xuất quy trình sản xuất bột nêm từ dịch thủy phân đầu cá chẽm . 45
3.4 Kết quả đánh giá chất lượng bột nêm sản xuất theo quy trình đề xuất 48
3.5 Tính toán sơ bộ giá thành sản ph m bột nêm sản xuất từ dịch thủy phân đầu cá
chẽm 50
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 52
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 54
PHỤ LỤC .
iv
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. Thành phần dinh dưỡng của cá chẽm.
Bảng 2. Thành phần acid amine không thay thế của cá chẽm nguyên con và các cơ
quan chính (g/100g protein).
Bảng 3. Sản lượng cá chẽm nuôi trồng trên thế giới (đơn vị: tấn).
Bảng 4. Sản lượng cá chẽm đánh bắt trên thế giới (đơn vị: tấn).
Bảng 5. Thành phần khối lượng của cá chẽm (% so với toàn bộ cơ thể).
Bảng 6. ác chỉ tiêu cảm quan
Bảng 7. ác chỉ tiêu lý – hóa.
Bảng 8. Hàm lượng kim loại nặng.
Bảng 9. hỉ tiêu vi sinh vật.
Bảng 10. Bảng hai công thức phối nguyên liệu tạo ra sản ph m bột canh tôm.
Bảng 11. Tiêu chu n chất lượng của sản ph m maltodextrin.
Bảng 12. Tiêu chu n của đường.
Bảng 13. Tiêu chu n của muối ăn.
Bảng 14. Tiêu chu n của bột ngọt.
Bảng 15. Thành phần sinh hóa của dịch đạm.
Bảng 16. Kết quả đánh giá cảm quan.
Bảng 17. ác chỉ tiêu lý – hóa.
Bảng 18. Hàm lượng kim loại nặng.
Bảng 19. hỉ tiêu vi sinh vật.
Bảng 20. Bảng tỷ lệ nguyên vật liệu sử dụng trong quá trình sản xuất.
Bảng 21. Hiệu suất của quá trình sản xuất bột nêm.
Bảng 22. Bảng chi phí nguyên vật liệu để sản xuất 100g bột nêm.
v
DANH MỤC HÌNH
Hình 1. Cá chẽm (Lates calcarifer)
Hình 2. Biểu đồ sản lượng nuôi trồng cá chẽm trên thế giới.
Hình 3. Biểu đồ sản lượng đánh bắt cá chẽm.
Hình 4. Một số sản ph m bột nêm từ thịt trên thị trường.
Hình 5. Một số sản ph m bột nêm từ nấm và rong biển trên thị trường.
Hình 7. Đầu cá chẽm.
Hình 8. Biểu đồ thể hiện điểm cảm quan của bột nêm ở các mẫu có bổ sung các loại
tinh bột khác nhau.
Hình 9. Biểu đồ thể hiện điểm cảm quan của bột nêm ở các mẫu có bổ sung các tỷ
lệ tinh bột bắp khác nhau.
Hình 10. Biểu đồ thể hiện điểm cảm quan của bột nêm ở các mẫu có bổ sung các tỷ
lệ maltodextrin khác nhau.
Hình 11. Biểu đồ thể hiện điểm cảm quan của bột nêm ở các mẫu có bổ sung các tỷ
lệ đường khác nhau.
Hình 12. Biểu đồ thể hiện điểm cảm quan của bột nêm ở các mẫu có bổ sung các tỷ
lệ muối khác nhau.
Hình 13. Biểu đồ thể hiện điểm cảm quan của bột nêm ở các mẫu có bổ sung các tỷ
lệ bột ngọt khác nhau.
Hình 14. Quá trình thủy phân đầu cá chẽm trên thiết bị ổn nhiệt.
Hình 15. Quá trình lọc tách lấy dịch thủy phân.
Hình 16. Thiết bị ly tâm.
Hình 17. Dịch thủy phân sau khi ly tâm.
Hình 18. Thiết bị sấy phun.
Hình 19. Sản ph m bột nêm từ đầu cá chẽm.
vi
KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Nts
Nitơ tổng số
Naa
Nitơ axit amin
NNH3
Nitơ amoniac
E / NL Tỷ lệ enzyme so với nguyên liệu
TĐ Tổng điểm
ĐTB Điểm trung bình
ĐTBKTL Điểm trung bình không trọng lượng
ĐTB TL Điểm trung bình có trọng lượng
1
LỜI MỞ ĐẦU
Bước vào thế kỷ 21, Việt Nam đã từng bước khẳng định vị trí của đất nước
trên thế giới với sự phát triển mạnh về kinh tế - xã hội của đất nước. ũng chính từ
đó, đã làm cho xã hội ngày càng phát triển và nhu cầu của con người cũng ngày
càng tăng cao. Đặc biệt, nhu cầu về việc sử dụng các loại thực ph m ngày càng đa
dạng. on người sử dụng thực ph m không chỉ để cung cấp năng lượng theo nghĩa
đơn thuần nữa mà ngày nay con người yêu cầu cao hơn khi lựa chọn các loại thực
ph m để sử dụng như: thực ph m phải độc đáo, tiện dụng, ngon, an toàn, có giá trị
dinh dưỡng cao và đặc biệt người tiêu dùng ngày càng ưu chuộng những sản ph m
có khả năng phòng chữa bệnh.
Với xu hướng đó, các nhà nghiên cứu, chế biến cần phải tăng cường nghiên
cứu để phát triển các sản ph m giá trị gia tăng. Đây được xem là một hướng đi có
tính khả thi cao nhằm đáp ứng những yêu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng và
cũng là yếu tố sống còn của các doanh nghiệp. Bên cạnh đó, người phụ nữ ngoài
việc nội trợ còn phải làm việc ngoài xã hội. Do vậy, quỹ thời gian dành cho việc nội
trợ đã bị thu hẹp lại rất nhiều. Hiểu được điều này, xu hướng mới hiện nay trong các
nhà sản xuất thực ph m là sản xuất ra các loại thực ph m tiện lợi như: thực ph m
đóng hộp, thức uống đóng chai, thịt nguội chế biến sẵn Bên cạnh đó, gia vị cũng
đóng một vai trò quan trọng trong chế biến thực ph m làm tăng kích thích ăn ngon
miệng. Vì vậy đây là vấn đề đã đang được các nhà sản xuất thực ph m quan tâm
đầu tư sản xuất nhằm tạo ra một loại phụ gia, gia vị đóng hộp chế biến sẵn. Và hiện
nay trên thị trường đã có các loại bột ngọt, bột canh, muối tiêu, muối ớt, tiêu sọ, tiêu
xay và một sản ph m mới xuất hiện trong những năm gần đây đã được người tiêu
dùng rất quan tâm đó là hạt nêm – sản ph m kết hợp từ nhiều gia vị và tiện cho việc
sử dụng.
Hạt nêm là một sản ph m được tổng hợp từ nhiều loại gia vị khác nhau như
muối, đường, bột ngọt, tiêu, hành và hương vị chiết từ động vật như xương heo,
thịt gà, tôm. Nhìn chung, hầu hết các sản ph m hạt nêm hiện nay đều chỉ bổ sung
nguồn đạm từ các sản ph m thịt heo. Trong khi đó nguồn đạm từ thủy sản, đặc biệt
là cá cũng rất phong phú và có chất lượng tương đương, nhất là hàm lượng đạm
trong đầu cá chẽm.
2
Xuất phát từ những vấn đề trên, tôi lựa chọn hướng đề tài: “Nghiên cứu sản
xuất bột nêm từ dịch thủy phân protein đầu cá chẽm” để đa dạng hóa sản ph m bột
nêm, đồng thời nâng cao giá trị sử dụng của phế liệu đầu cá Chẽm.
Nội dung nghiên cứu gồm có:
- Xác định thành phần hóa học của dịch thủy phân protein đầu cá chẽm.
- Thí nghiệm xác định tỷ lệ phụ gia và gia vị thích hợp cho quá trình sản xuất
bột nêm.
- Xây dựng quy trình sản xuất bột nêm từ dịch thủy phân protein đầu cá
chẽm.
- Đánh giá chất lượng của bột nêm được sản xuất ra theo quy trình đã xây
dựng.
3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về nguyên liệu.
1.1.1 Tổng quan về nguyên liệu cá chẽm.
1.1.1.1. Đặc điểm phân loại và hình thái. [1]
Cá chẽm còn gọi là cá vược, có tên tiếng Anh là Barramundi hoặc Giant
Seaperch. Theo FAO (1974) cá chẽm có hệ thống phân loại sau:
 Lớp: Osteichthyes
 Bộ: Perciformes
 Họ: Serranidae
 Giống: Lates
 Loài: Lates calcarifer
Hình 1. Cá chẽm (Lates calcarifer)
Cá chẽm có thân hình thon dài và dẹp bên, cuống đuôi khuyết sâu. Đầu
nhọn, nhìn bên cho thấy phía trên hơi lõm xuống ở giữa và hơi lồi ở lưng. Miệng
rộng và hơi so le, hàm trên kéo dài đến phía dưới sau hốc mắt. Răng dạng nhung,
không có răng nanh, trên nắp mang có gai cứng, vây lưng gồm có 2 vi: vi trước có
7-9 gai cứng và vi sau có 10-11 tia mềm. Vi hậu môn có 3 gai cứng, vi đuôi tròn và
có hình quạt. V y dạng lược và có kích cỡ vừa phải, có 61 v y đường bên.
Khi cá còn khoẻ, trên mặt lưng có màu nâu, mặt bên và bụng có màu bạc
khi sống trong môi trường nước biển, màu nâu vàng khi sống trong môi trường
nước ngọt. Khi cá ở giai đoạn trưởng thành sẽ có màu xanh lục hay vàng nhạt trên
lưng và màu vàng bạc ở mặt bụng.
1.1.1.2. Đặc điểm phân bố. [13]
4
Cá chẽm là loài phân bố rộng từ vùng nhiệt đới đến cận nhiệt đớ i thuộc
Tây Thái Bình Dương và Ấn Độ Dương, giữa kinh tuyến 50
0
Đông và 160
0
Tây, Vĩ
tuyến 26
0
Bắc và 25
0
Nam.
Cá chẽm rất rộng muối và có tính di cư xuôi dòng, cá lớn lên chủ yếu ở
vùng nước ngọt như sông, hồ. Khi thành thục (3-4 năm tuổi ), chúng sẽ di cư ra
vùng cửa sông, ven biển có độ mặn thích hợp từ 30 - 32% để sinh sản. Ấu trùng sau
khi nở ra sẽ đưa vào vùng cửa sông, ven bờ và lớn lên, cá con sẽ dần dần di cư vào
các thủy vực nước ngọt sinh sống và phát triển thành cá thể trưởng thành.
1.1.1.3. Vòng đời. [13]
Cá chẽm trải qua phần lớn thời gian sinh trưởng (2-3 năm) trong các thủy
vực nước ngọt như: sông, hồ nơi nối liền với biển. á có tốc độ tăng trưởng nhanh,
thường đạt cỡ 3-5 kg sau 2-3 năm. á trưởng thành 3-4 tuổi di cư từ vùng nước ngọt
về vùng cửa sông và ra biển nơi có độ muối dao động 30 - 32% để phát triển tuyến
sinh dục và đẻ trứng sau đó. á đẻ trứng theo chu kỳ trăng (thường vào lúc khởi đầu
của tuần trăng hay lúc trăng tròn) vào lúc buổi tối (6-8 giờ) và thường cá đẻ đồng
thời với thủy triều lên. Điều này giúp trứng và ấu trùng trô i vào vùng cửa sông. Nơi
đó, ấu trùng sẽ phát triển và di chuyển ngược dòng để lớn. Hiện tại, đều chưa biết là
cá trưởng thành có đi ngược dòng không hay chúng giữ giai đoạn còn lại cuối đời
sống ở biển.
1.1.1.4. Phân biệt giới tính. [13]
Đặc điểm nổi bật trong việc sinh sản của cá chẽm là có sự thay đổi giới
tính từ cá đực thành cá cái sau khi tham gia lần sinh sản đầu tiên và đây được gọi là
cá chẽm thứ cấp. Tuy nhiên, cũng có những cá cái được phát triển trực tiếp từ trứng
và được gọi là cá cái sơ cấp. hính vì thế, trong thời gian đầu (1.5- 2 kg) phần lớn
là cá đực, nhưng khi cá đạt 4- 6 kg, phần lớn là cá cái.
Thông thường, rất khó phân biệt giới tính ngoại trừ vào mùa sinh sản, có
thể dựa vào đặc điểm sau:
- á đực có mõm hơi cong, cá cái thì thẳng.
- á đực có thân thon dài hơn cá cái.
- ùng tuổi, cá cái sẽ có kích cỡ lớn hơn cá đực.
5
- Trong mùa sinh sản, những vảy gần lỗ huyệt của cá đực sẽ dày hơn cá
cái.
- Bụng của cá cái to hơn cá đực vào mùa sinh sản.
1.1.1.5. Thành phần hóa học của cá chẽm. [4]
Thành phần hóa học cơ bản của cơ thịt cá chẽm gồm có: nước, protein,
lipid, glucid, khoáng chất, vitamine. Thành phần hóa học của cá thường khác nhau
theo giống loài nhưng trong cùng một loài mà ở môi trường sống khác nhau thì
thành phần hóa học cũng khác nhau. Thành phần hóa học của cá còn phụ thuộc vào
trạng thái sinh lý, mùa vụ, thức ăn, thời tiết [15]. Sự khác nhau về thành phần thức
ăn làm ảnh hưởng rất lớn đến mùi vị và giá trị dinh dưỡng của cá. Thành phần hóa
học của cá chẽm được thể hiện trong bảng sau:
Bảng 1. Thành phần dinh dưỡng của cá chẽm. [4]
Thành phần dinh dưỡng trong 100g thực ph m ăn được


TÀI LIỆU THAM KHẢO
I. Tiếng Việt.
1. Bách khoa thủy sản I.
2. Hoàng Kim Anh, Ngô Kế Xương, Nguyễn Xích Liên (2004), Tinh Bột Sắn
Và Các Sản Phẩm Từ Tinh Bột Sắn, NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật - Tp Hồ hí
Minh.
3. Lâm Tuyết Hận (2008), Nghiên cứu thu chế phẩm enzyme protease từ nội
tạng cá chẽm và ứng dụng sản xuất bột cá thực phẩm, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật.
4. Nguyễn Thị Lý Luận (2011), Nghiên cứu sản xuất dịch đạm thủy phân từ
đầu cá chẽm và ứng dụng trong việc sản xuất nước chấm, Luận văn tốt nghiệp, Đại
học Nha Trang.
5. Trần Thị Luyến – Đỗ Minh Phụng (1996), Chế biến tổng hợp thủy sản, tập 2
– Giáo trình công nghệ chế biến bột cá – dầu cá. Đại học Thủy Sản.
6. Nguyễn Thị Hồng Minh, Nguyễn Thị Thùy Ninh (2011), Tối ưu hóa quá
trình sấy phun dịch cà chua, Tạp chí khoa học và phát triển 2011: Tập 9, số 6:
1014-1020 Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội.
7. Vũ Thị Kim Ninh (1987). Phương pháp chế biến sản phẩm khô và chín. Nhà
xuất bản Nông nghiệp.
8. Lưu Văn Thân (2007), Nghiên cứu sản xuất thử nghiệm bột nêm thực phẩm
từ cá có giá trị kinh tế thấp – cá Liệt, Luận văn tốt nghiệp, Đại học Nha Trang.
9. Trần Thu Thủy (2009), Nghiên cứu quy trình sản xuất bột nêm từ mực, Luận
văn tốt nghiệp, Đại học Nha Trang.
II. Tiếng Anh.
10. Bjørn Liaset, Kare Julshamn, Marit Espe (2003), “Chemical composition and
theoretical nutritional evaluation of the produced fractions from enzymic hydrolysis
of salmon frames with ProtamexTM”, Process Biochemistry 38, pp. 1747_/1759.
11. F. Guerard, L. Dufosse, D. De La Broise, A. Binet (2001), “Enzymatic hy-drolysis of proteins from yellowfin tuna (Thunnus Albacares) wastes using
Alcalase”, Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic 11, pp. 1051–1059.
55
12. Ovissipour, Mahmoudreza (2009), Use of hydrolysates from yellowfin tuna
Thunnus albacores fisheries by-product as a nitrogen source for bacteria growth
media, Int Aquat Res (2009) 1: 73-77.
13. Renata, V. Tonon et al (2009), Water sorption and glass transition tempera-ture of spray dried açai (Euterpe oleracea Mart.) juice, Journal of Food Engineer-ing 94, 215–221.
III.Các website tham khảo.
14. http://www.vinacert.vn
15. http://www.vietlinh.vn/library/aquaculture_fish/chem.htm
16. http://www.khafa.org.vn/?cmd=newspub&cmdid=newspub-detail&idnew=21
17. http://www.fish.wa.gov.au/docs/frr/frcr008/frcr008.pdf
18. http://www.fao.org/fishery/culturedspecies/Lates_calcarifer/en
19. http://dvt.vn/
20. http://***********/view-document/nghien-cuu-quy-trinh-san-xuat-hat-nem-tu-nam-rom.522885.html?lang=en
21. http://www.vinacert.vn
22. http://www.dinhduong.com.vn/story/protein-va-vai-tro-oi-voi-co
23. http://***********/xem-tai-lieu/cau-tao-tinh-chat-va-vai-tro-cua-carbohydrate.887289.html
24. http://www.********/vi/sinh-hoc-38/34497-cong-nghe-san-xuat-maltodextrin-tu-tinh.html