Bột lòng đỏ trứng không cholesterol

Bột lòng đỏ trứng không cholesterol

LỜI NÓI ĐẦU

Bột trứng là một trong những sản phẩm rất giàu dinh dưỡng và tiện dụng trong cuộc sống hằng ngày Sản phẩm này hiện đã có mặt ở nhiều nước trên thế giới như Mỹ, Pháp… và rất được

ưa chuộng nhưng lại chưa thực sự phát triển ở Việt Nam

Bên cạnh những thành phần dinh dưỡng rất tốt cho sức khỏe thì cholesteol trong lòng đỏ trứng lại có thể gây nên một số bệnh về tim mạch Vì vậy việc tách cholesterol trong sản xuất bột lòng đỏ trứng sẽ góp phần nâng cao giá trị cho sản phẩm

Với việc tìm hiểu, nghiên cứu 2 qui trình công nghệ sản xuất bột lỏng đỏ trứng không cholesterol, nhóm chúng tôi rất hi vọng mang đến cho các bạn những thông tin bổ ích đối với sản phẩm này

Xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn, đóng góp của thầy và sự quan tâm theo dõi của tất

cả các bạn!

MỤC LỤC

PHẦN 1: NGUYÊN LIỆU 5

I NGUYÊN LIỆU CHÍNH: TRỨNG GÀ 5

1 Vỏ trứng 6

2 Buồng khí 6

3 Lòng trắng trứng 6

4 Lòng đỏ trứng 7

5 Chỉ tiêu lựa chọn nguyên liệu 16

II NGUYÊN LIỆU PHỤ: 18

1 Dầu ăn 18

2 CO2 siêu tới hạn 18

3 β-Cyclodextrin 19

PHẦN 2: QUY TRÌNH SẢN XUẤT BỘT LÒNG ĐỎ TRỨNG GÀ KHÔNG CHOLESTEROL 21

I QUY TRÌNH 1 21

II QUY TRÌNH 2 22

PHẦN 3: GIẢI THÍCH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 23

I QUY TRÌNH 1 23

1 Làm sạch 23

2 Tách vỏ trứng và phân riêng lòng đỏ 25

3 Quá trình lọc 28

4 Làm lạnh 29

5 Phối trộn 30

6 Đồng hóa 31

7 Thanh trùng 32

8 Trích ly 36

9 Ly tâm 38

10 Đồng hóa 39

11 Sấy 40

12 Rây 42

13 Đóng gói sản phẩm 42

II QUY TRÌNH 2 43

1 Phối trộn 43

2 Làm lạnh 44

3 Ly tâm 44

4 Gia nhiệt 44

5 Hấp phụ 45

6 Ly tâm 46

7 Lọc 46

8 Phối trộn granule 46

9 Sấy 46

III SO SÁNH 2 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 48

PHẦN 4: CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM 50

I CHỈ TIÊU HÓA LÝ 50

II CHỈ TIÊU VI SINH 50

III CHỈ TIÊU CẢM QUAN 50

IV BẢO QUẢN VÀ SỬ DỤNG 51

TÀI LIỆU THAM KHẢO 51

DANH MỤC BẢNG BẢNG 1: Tỉ lệ các lớp trong lòng đỏ trứng 7

BẢNG 2: Thành phần dinh dưỡng của lòng trắng trứng 7

BẢNG 3: Thành phần hóa học của lòng đỏ trứng 13

BẢNG 4: Hàm lượng các vitamin có trong lòng đỏ 15

BẢNG 5: Hàm lượng các khoáng chất trong lòng đỏ 16

BẢNG 6: Nhiệt độ và thời gian thanh trùng trứng tối thiểu được quy định ở các quốc gia khác nhau 36

DANH MỤC HÌNH

HÌNH 1: Cấu tạo trứng 5

HÌNH 2: Chi tiết cấu trúc các lớp vỏ trứng 6

HÌNH 3: Các thành phần của lòng đỏ trứng khi phân tán 8

HÌNH 4: Cấu trúc hiển vi của lòng đỏ 9

HÌNH 5: Cấu trúc LDL của lòng đỏ trứng 11

HÌNH 6: Ảnh chụp từ kính hiển vi điện tử của các LDLs không nhuộm màu với 2% sodium phosphotungstate 12

HÌNH 7: Đồ thị biểu diễn trạng thái của các chất ở vùng siêu tới hạn 18

HÌNH 8: Liên kết α-1,4 glycoside trong phân tử β-Cyclodextrin 19

HÌNH 9: Cấu trúc phân tử β-Cyclodextrin 20

HÌNH 10: Cấu tạo máy rửa trứng 24

HÌNH 11: Máy đập vỏ trứng 26

HÌNH 12: Bộ phận dao đập trứng 26

HÌNH 13: Chén lòng đỏ và chén lòng trắng 27

HÌNH 14: Thiết bị đầu dò lòng đỏ tự động 27

HÌNH 15: Máy lọc 29

HÌNH 16: Thiết bị phối trộn 30

HÌNH 17: Cánh khuấy 31

HÌNH 18: Thiết bị đồng hóa áp lực cao 2 cấp 32

HÌNH 19: Các bộ phận chính trong thiết bị đồng hóa áp lực cao 32

HÌNH 20: Thiết bị trao đổi nhiệt dạng nhiều ống 34

HÌNH 21: Hệ thống thanh trùng liên tục dung dịch lòng đỏ trứng 35

HÌNH 22: Sơ đồ hệ thống trích ly SCO2 37

HÌNH 23: Thiết bị ly tâm đĩa 37

HINH 24: Thiết bị sấy lòng đỏ trứng 39

HÌNH 25: Máy sàng rung 40

HÌNH 26: Thiết bị đóng gói 43

HÌNH 27: Hình dạng bản mỏng 45

HÌNH 28: Sơ đồ dòng chảy trong thiết bị 45

PHẦN 1: NGUYÊN LIỆU

I NGUYÊN LIỆU CHÍNH: TRỨNG GÀ

Trứng là thực phẩm tuyệt vời với hàm lượng dinh dưỡng cao Trong trứng có đủ chất đạm(protein), chất béo (lipit), gluxit, vitamin, chất khoáng, các enzyme và hormone Hơn nữa, tỷ lệcác chất dinh dưỡng trong trứng tương quan với nhau rất thích hợp và cân đối, đảm bảo cho sựphát triển của cơ thể Mỗi quả trứng có khoảng 7g protein, trong đó 44,3% ở lòng đỏ, 50% ở lòngtrắng, còn lại ở vỏ Protein trứng có thành phần acid amin tốt nhất và toàn diện nhất, đồng thời lànguồn quý các acid amin hiếm như Methionin, Triptophan, Cystin là những acid amin thườngthiếu trong bữa ăn hàng ngày của chúng ta

Bề ngoài của trứng thường có hình bầu dục, hai đầu không cân bằng, một to một nhỏ.Màu sắc vỏ trứng là do sắc tố lắng đọng trong quá trình hình thành trứng trong vòi trứng

và có thể thay đổi tùy theo loài và giống, phổ biến là màu trắng hoặc màu nâu sang màu hồng hoặclốm đốm màu xanh-màu xanh lá cây

Cấu tạo của trứng, về cơ bản được chia làm 4 bộ phận: lòng đỏ, lòng trắng, màng vỏ và vỏtrứng Đối với trứng gà, lòng đỏ chiếm khoảng 31,9% khối lượng, lòng trắng là 55,8%, vỏ cứng là11,9% và màng vỏ là 0,4%.

1 Vỏ trứng

Vỏ trứng làm nhiệm vụ bảo vệ các thành phần bên trong trứng tránh khỏi các tổn thương

cơ học đồng thời đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển sự trao đổi khí cũng như hơi ẩmcho các hoạt động sống của trứng Ngoài ra, vỏ trứng cũng ngăn cản sự xâm nhập của vi khuẩn và

là nguồn cung cấp khoáng cho phôi bên trong chủ yếu là canxi Độ dày vỏ trung bình 0,31- 0,35

mm Phía đầu nhọn vỏ dày hơn phía đầu tù với mật độ các lỗ thông hơi cũng nhiều hơn, trungbình 100-150 lỗ/cm2 , đường kính lỗ 4-40 µm Vỏ ngoài có cấu trúc mạng lưới protein trên đó cóbám các tinh thể CaCO3 (90% khối lượng vỏ), MgCO3 (1%) và Ca3(PO4)2 (1%)

Hình 2: Chi tiết cấu trúc các lớp vỏ trứng

2 Buồng khí

Nhiệt độ của trứng khi mới được đẻ ra bằng với thân nhiệt của gia cầm (khoảng 40,50C).Khi nhiệt độ trứng giảm xuống đến bằng nhiệt độ của môi trường thì các thành phần bên trongtrứng sẽ co lại và hai lớp màng sẽ tách ra ở đầu to của trứng tạo thành buồng khí cung cấp oxycho phôi trong tuần đầu Trong quá trình bảo quản, trứng mất nước do bốc hơi nước làm buồngkhí to ra, nhất là ở nhiệt độ cao

3 Lòng trắng trứng

Lòng trắng trứng gồm 3 lớp có độ quánh khác nhau

Thành phần chủ yếu là albumin trứng - dịch thể gồm các protein hình cầu như: ovalbumin,conalbumin, ovogolbulin, flavoprotein, ovoglucoprotein, ovomacroglobulin, avidin và một proteinhình sợi là ovomuxin Trong albumin trứng còn có 0,5% glucoza tự do, đây là tác nhân gây nênphản ứng làm sẫm màu phi enzym, có thể loại trừ phản ứng này bằng enzym glucooxydase.

Bảng 2: Thành phần dinh dưỡng của lòng trắng trứng

4.2 Cấu trúc hiển vi của lòng đỏ trứng

Các thành phần trong lòng đỏ tồn tại duới dạng các hạt cầu béo, bao gồm nhiều hạt vi cầu(tạm gọi phân biệt là hạt vi cầu vàng và hạt vi cầu trắng) Các hạt vi cầu vàng chứa sắc tố vàng(carotene) còn các hạt vi cầu trắng thì không có Các hạt vi cầu vàng (25-150µm) có kích thướclớn hơn các hạt vi cầu trắng (4-75µm) Có thể chứa từ 1-50 hạt vi cầu.

Lòng đỏ trứng có cấu trúc phức tạp, bao gồm các cấu tử trong hệ keo và plasma có chứacác protein hòa tan Các cấu tử gồm có sphere, profile và các granule

Hình 3 : Các thành phần của lòng đỏ trứng khi phân tách

 Sphere chỉ chiếm một phần nhỏ khoảng 1% khối lượng chất khô, có đường kính khoảng

4-150µm

 Profile là các cấu tử tròn, dẹt, có đường kính 12-48 nm là các low-density lipoproteins (LDL)

 Granule bao gồm các phức hình tròn có đường kính 0.3µm-2µm Lòng đỏ trứng có thể được

phân tách thành hai phân đoạn sau khi pha loãng (tỷ lệ pha loãng là 1:1) bằng dung dịch NaCl0.03 M, và ly tâm với gia tốc 10,000g trong 30 phút Phần màu cam đậm nổi lên bề mặt gọi làplasma, và phần lắng là các hạt có màu nhạt hơn được gọi là các granule Sự pha loãng làm giảm

độ nhớt do đó tốc độ phân tách của các cấu tử diễn ra nhanh hơn

Các granule chiếm 19-23% chất khô, 50% protein, 7% lipid của lòng đỏ trứng Trongthành phần hóa học của granule, chất khô chiếm 44%, trong đó có 64% proteins, 31% lipids và5% tro Thành phần lipid của các granule gồm 60% triglycerides, 35% phospholipids, và 5%cholesterol

Các granule được cấu tạo chủ yếu từ high-density lipoproteins (HDL) và phosvitin, liênkết với nhau bằng liên kết cầu phosphor-calcium Thành phần cấu tạo của các granule bao gồmHDL chiếm 70%, phosvitin 16%, LDL 12%

Hình 4: Cấu trúc hiển vi của lòng đỏ trứng

 High density lipoprotein – HDL

HDL là lipoprotein thứ hai của lòng đỏ trứng, chiếm 1/6 khối lượng chất khô và 36%protein của toàn lòng đỏ HDL liên kết với các phosvitin bằng các liên kết cầu phospho-calcium,tạo nên các granule

HDL chứa 75-80% là protein, 20-25% là lipid Tỷ trọng 1,12g/ml, gần bằng tỷ trọng củaprotein Thành phần lipid trong HLD gồm 65% là phosphlipid, 30% là triglyceride và 5% làcholesterol

HDL có trọng lượng phân tử 400kDa, đường kính 7-20nm

HDL được cấu tạo từ hai tiểu phần, khối lượng mỗi tiểu phần khoảng 200kDa Mỗi tiểuphần là một protein hình cầu, có một lỗ hổng hình phiễu, phiễu được tạo thành từ hai cấu trúc gấpnếp β, trên đó chứa chủ yếu là các acid amin kỵ nước Thể tích của mỗi lỗ hổng là 68nm3, đủ rộng

để chứa 35 phân tử phospholipids, các phân tử này tạo thành một lớp đơn, chủ yếu do tương tác

kỵ nước với các acid amin kỵ nước Triglyceride cũng có thể đính vào các lỗ hổng này, tại cácvùng kỵ nước mới do phospholipids tạo ra

Do đó, có thể nói phospholipids bị kẹt lại, và được bảo vệ chặt chẽ bởi cấu trúc của HDL,ngay cả enzyme phospholipase C cũng chỉ giải phóng được khoảng 6% phospholipids từ HDL

Giữa tiểu phần hình cầu, có bốn lớp protein tạo nên khoảng nghỉ giữa hai tiểu phần (baogồm 3 lớp cấu trúc gấp nếp β và một cấu trúc xoắn α), cấu trúc này được duy trì nhờ 5 liên kếtcầu disulfua, trong khi các phần khác của HDL chỉ tìm thấy liên kết ion và liên kết kỵ nước

Hai tiểu phần của HDL có thể tách ra được nhờ sắc ký trao đổi ion, tỷ lệ giữa α-HDL và

β-HDL là 1:1,5 Trong đó α-HDL chứa nhiều acid sialic hơn β-HDL gấp 6 lần, còn β-HDLlạichứa nhiều phosphor hơn α-HDL gấp 2 lần Ngoài sự khác biệt nhỏ này thì thành phần hóa họccủa hai tiểu phần này tương tự nhau

Khoảng 30% acid amin của cả hai tểu phần là acid amin kỵ nước

 Phosvitin

Phosvitin là một phosphoglycoprotein, chiếm khoảng 4% chất khô, 11% protein của lòng

đỏ trứng

Thành phần acid amin trong protein của phosvitin thì có 50% là serine, và trên 90% đãđược phosphoryl hóa Hàm lượng phosphor cao của phosvitin có tác dụng thu hút các ion kim loại,đặc biệt là sắt Hơn 95% sắt trong lòng đỏ nằm trong lòng đỏ liên kết với phosvitin

Phosvitin có hoạt tính chống oxy hóa phospholipids trong nhũ tương lòng đỏ trứng

Phosvitin cấu tạo từ hai chuỗi polypeptide: α-phosvitin (160 kDa) và β-phosvitin (190kDa) Cả hai phosvitin đều là một tập hợp của các tiểu phần nhỏ, α-phosvitin chứa 3-4 tiểu đơn vị

có khối lượng 35-40 kDa, trong khi β-phosvitin chứa 4-5 tiểu đơn vị có khối lượng phân tửkhoảng 35-40 kDa Alpha-phosvitin chứa 6% carbohydrate: 2.5% hexose, 1% hexosamine, and 2%sialic acid; trong khi β-phosvitin chỉ chứa 2% carbohydrate Hai phosvitin chứa khoảng 3% (α) và10% (β) phosphor, chiếm khoảng 80% protein có chứa phosphor trong lòng đỏ trứng Phân tửphosvitin có hình dạng thon dài, có kích thước 28 x1,4 nm Ở pH trung tính, phosvitin tồn tại chủyếu ở dạng cuộn xoắn Phosvitin dễ dàng hòa tan trong nước và bị kết tủa với magnesium sulphate0,1 M Điểm đẳng điện của phosvitin là 4,0

Phosvitin được tạo thành từ tiền chất là vitellogenin, HDL trong lòng đỏ trứng cũng được tạothành từ tiền chất này Phosvitin ít bị biến đổi nhiệt độ do cấu trúc không trật tự của chúng, gia nhiệt lên

110oC trong 20 phút không làm phosvitin bị đông tụ hay mất khả năng hòa tan trong nước

Phosvitin có khả năng giữ kim loại rất mạnh, do phosvitin có cấu trúc bậc 1 và tích điện

âm 100g toàn trứng chứa khoảng 2mg sắt thì 95% sắt này liên kết trong phosvitin 1g phosvitinchứa 6mg sắt Một phân tử phosvitin có thể giữ một ion Mn+2 hay Co+2, và liên kết này bền khi nhiệt độlên tới 60cC Ở pH 6.5 phosvitin liên kết với sắt, còn ở pH là 4.5 hoặc thấp hơn, chúng liên kết với Mg+2,

Ca+2. Protein này có thể giữ ion sắt tốt hơn các phân tử citate hoặc nitrilotriacetate Phosphovitintrong lòng đỏ thì không bão hòa với sắt, ở trạng thái bão hòa, hai mol phosphor hữu cơ có thể liênkết với hai mol sắt, tỷ lệ tối đa Fe/P có thể đạt được là 0,5

 Plasma chứa 77-81% chất khô của lòng đỏ trứng, đựợc tạo thành từ 85% LDL và 15% livetin.

Plasma đóng vai trò là pha liên tục trong hệ nhũ tương lòng đỏ trứng

Lipid trong plasma (73%) chiếm khoảng 90% lipid của lòng đỏ, bao gồm 70%triglycerides, 25% phospholipids, and 5% cholesterol, và gần như toàn bộ carotenoid Còn proteinchiếm khoảng 50% protein của lòng đỏ

 Low density lipoprotein-LDL

Hình 5: Cấu trúc LDL của lòng đỏ trứng

Low density lipoprotein là thành phần chính của lòng đỏ trứng chiếm khoảng 2/3 toàn bộchất khô của lòng đỏ Chúng chủ yếu có mặt trong plasma (LDLs), nhưng cũng có một lượng nhỏnằm trong các granule (LDLg)

LDLs là những cấu tử hình cầu (đường kính 17–60 nm và trung bình khoảng 35 nm) vớimột lõi lipid trong trạng thái lỏng (chứa triglycerides và cholesterol ester) được bao bọc bởi mộtmàng mỏng phospholipid và protein trong trường hợp này được gọi là apoprotein) LDLs hòa tantrong nước (bất kì điều kiện pH và lực ion nào) nhờ chúng có phân tử lượng thấp

Phospholipid giúp giữ vững cấu trúc của LDL bởi liên kết kị nước Vài cholesterol đượcđính vào màng phospholipids, làm tăng cứng cho màng này

LDLs chứa đựng 11–17% protein và 83–89% lipid (74% lipid tự do và 26%phospholipids) Thành phần chúng được chia làm hai nhóm LDL1 (10 × 106 Da) và LDL2 (3 ×

106 Da), LDL1 chiếm khoảng 20% của toàn bộ LDL, còn lại là LDL2 Thành phần hóa học của cảphân đoạn LDL là tương tự nhau nhưng tỉ lệ các apoprotein: lipid và kích thước là khác nhau vàphụ thuộc vào lượng lipid mà nó chứa

LDLs giữ vai trò chủ yếu trong việc tạo nên tính chất nhũ hóa đặc biệt của lòng đỏ trứng.Khả năng này phụ thuộc vào cấu trúc của LDL, hay nói chính xác hơn là phụ thuộc vào tương tác

ái nước của apoprotein và phospholipids

Các hạt LDL thường có hình cầu, có kích thước không đồng nhất, đường kính từ 20-60nm(trung bình là 35-40nm)

Các hạt LDL này thường tập hợp với nhau thành từng cụm, có kích thước khoảng 200nm.Cấu trúc của LDL dễ bị tổn thương trong các điều kiện công nghệ Khi tăng nhiệt độ lên

75oC trong 10 phút, các cụm LDL bị phá vỡ và có sự sắp xếp lại các hạt tạo thành các cụm có kíchthước lớn hơn, trung bình khoảng 300nm

Hình 6: Ảnh chụp từ kính hiển vi điện tử của các LDLs không nhuộm màu và có nhuộm màu với

2% sodium phosphotungstate

Khi xử lý ở áp suất cao (5000 bar), cũng gây ra sự phá hủy các cụm LDL, nhưng tạo thànhcác cụm có kích thước nhỏ hơn Khi qua thiết bị đồng hóa áp suất cao, áp suất lên tới 250 bar, thìcấu trúc của LDL không bị biến đổi Điều này có ý nghĩa quan trọng trong sản xuất sản phẩm giảmayonnaise vì quá trình đồng hóa không làm phá vỡ cấu trúc của LDL, do đó vẫn giữ được tínhchất nhũ hóa

Các LDL có thể tạo thành cấu trúc mạng trong quá trình rã đông, phụ thuộc vào sự biếnđổi của tương tác giữa phospholipid và apoprotein trên bề mặt của các LDL Khi các apoproteinđược giải phóng ra, chúng có thể kết hợp lại với nhau, tạo thành cấu trúc mạng (Kurisaki et al.1981) Tuy nhiên, sự tạo thành cấu trúc mạng này phụ thuộc một cách nghiêm ngặt các điều kiệnnhư nồng độ LDL, sự có mặt của các muối, tốc độ lạnh đông và rã đông Người ta nhận thấy rằnglạnh đông LDL trong 12 giờ ở -80oC và rã đông ở nhiệt độ phòng thì cấu trúc LDL không bị thayđổi Do tốc làm lạnh nhanh đã không làm phá vỡ cấu trúc của LDL, do đó cũng không có sự đôngtụ

Beta-livetin là α-2-glycoprotein, khối lượng phân tử là 45 kDa Trong thành phần hóa học

có chứa 14.3% nitrogen và 7% hexose Hiện nay có nhiều ý kiến khác nhau về tính chất côngnghệ của protein này

Protein lòng đỏ trứng gồm các tiểu phần: lipovitelin, livetin (tỉ lệ 4/1), phosphovitin Đây

là nguồn acid amin không thay thế đáng kể trong trứng Chất đạm của trứng là nguồn rất tốt cácacid amin cần thiết có nhiều vai trò quan trọng trong cơ thể, đặc biệt cần thiết cho sự phát triển cả

về cân nặng và chiều cao của trẻ

4.3.2 Lipid

Trứng có nguồn chất béo rất quý đó là Lecithin Lecithin là một phosphatit có tính tạo nhũ

và làm bền hệ nhũ tương, là chất tạo nhũ sử dụng phổ biến nhất trong công nghê chế biến thựcphẩm Lecithin thường có ít ở các thực phẩm khác, nó tham gia vào thành phần các tế bào và dịchthể của tổ chức đặc biệt là tổ chức não Nhiều nghiên cứu cho thấy Lecithin có tác dụng điều hoàlượng cholesterol, ngăn ngừa tích luỹ cholesterol , thúc đẩy quá trình phân tách và bài xuất nó rakhỏi cơ thể Trứng cũng chứa lượng cholesterol đáng kể (600mg cholesterol/100g trứng gà), mộttrứng lớn có thể chứa từ 190 -213 mg colesterol

 Cholesterol

Cholesterol là chất béo có trong mọi tế bào sống của cơ thể Cơ thể tổng hợp một lượngcholesterol cần thiết và tích trữ nó trong cơ thể Phần lớn cholesterol có trong máu và mô là do nộitổng hợp Tuy nhiên, khẩu phần ăn quá nhiều năng lượng và chất béo, mà đặc biệt là chất béo no

sẽ làm tăng lượng cholesterol trong máu, gây các bệnh về tim mạch Vì thế, cần lưu ý chế độkiêng mỡ, kiêng trứng ở những người già có cholesterol cao

Nhưng đồng thời trứng cũng có tương quan thuận lợi giữa Lecithin và Cholesterol, do vậyLecithin sẽ phát huy vai trò điều hoà cholesterol ngăn ngừa quá trình xơ vữa động mạch và đàothải cholesterol ra khỏi cơ thể

 Carotenoid

Là chất màu tự nhiên trong lòng đỏ trứng Nó chi phối màu vàng của trứng, có màu từvàng nhạt đến cam sáng Chúng có ý nghĩa kinh tế quan trọng vì nó giúp đề ra tiêu chuẩn chấtlượng cho trứng Thành phần chính của carotenoid là carotene và xanthophylls (lutein,cryptoxanthin, and zeaxanthin) Hàm lượng tổng cộng của lutein và zeaxanthin nhiều hơn gấp 10lần so với cryptoxanthin và carotene kết hợp lại Carotene là thành phần chủ yếu trong nhóm màucarotenoid thường thấy trong thức ăn cho gà mái là ngô và linh lăng Khi vào cơ thể, carotene bịoxi hóa thành xanthophylls

Tóm lại, lòng đỏ trứng là nguồn cung cấp lipid dồi dào, một vài trong chúng là có giá trịdinh dưỡng và tốt cho sức khỏe Đặc biệt là acid béo omega 3 (ω-3), thành chủ yếu được tìm thấytrong phospholipids, được xem là thành phần dinh dưỡng cần thiết cho chức năng não và thị giác

ở người

Eicosapentaenoic acid (EPA) và docosahexaenoic acid (DHA) là các acid béo ω3 chính.Chúng đặc biệt hữu ích cho phụ nữ có thai, bà mẹ đang cho con bú và sự phát triển của trẻ nhỏ

4.3.3 Vitamin và khoáng chất

Lòng đỏ trứng chứa hầu hết các vitamin ( trừ vitamin C) và hầu hết các chất khoáng cầnthiết cho cơ thể: Trứng cũng là nguồn vitamin và chất khoáng tốt Các chất khoáng như sắt, kẽm,đồng, mangan, iốt tập trung hầu hết trong lòng đỏ Lòng đỏ có cả các vitamin tan trong nước(B1, B6) và vitamin tan trong dầu (vitamin A, D, K), đặc biệt là nguồn vitamin A và carotenoit rấtquý Tuy nhiên, do thành phần lipid trứng chứa nhiều acid béo chưa no nên ảnh hưởng đến tínhbền của vitamin A khi bảo quản Sau 7 tháng bảo quản trứng gà ở nhiệt độ 00C, thấy mất đi 24%hoạt tính ban đầu của vitamin A Đó là sự oxy hoá các acid béo chưa no của lipid Nên ta cần bảoquản trứng ở nhiệt độ thấp và trong kho có Nitơ Trong lòng trắng trứng chỉ có một ít vitamin tantrong nước (B2, B6) Cả trong lòng đỏ, lòng trắng có chất Biotin Biotin là vitamin B8, tham giavào chu trình sản xuất năng lượng để sản xuất năng lượng của cơ thể Trong lòng trắng trứng tươichất Biotin kết hợp với một protein là Avidin làm mất hoạt tính của Biotin, tạo phức hợp Biotin-Avidin rất bền vững và không chịu tác dụng của men tiêu hoá Khi nấu chín Avidin sẽ được giảiphóng khỏi phức hợp Biotin-Avidin Khi ăn trứng sống có biểu hiện ngộ độc chính là tình trạngthiếu Biotin với các dấu hiệu: chán ăn, nôn mửa, viêm lưỡi, viêm kết mạc, viêm quanh móng

Bảng 4: Hàm lượng các vitamin có trong lòng đỏ

Bảng 5: Hàm lượng các chất khoáng có trong lòng đỏ

5 Chỉ tiêu lựa chọn nguyên liệu

Trứng được sử dụng sản xuất bột lòng đỏ trứng là trứng tươi hoặc trứng đã qua thời gianbảo quản nhưng chất lượng ít bị biến đổi so với trứng tươi Xét theo khóa phân loại ta chọn trứng

loại AA và A trong quá trình sản xuất bột lòng đỏ trứng

5.1 Chỉ tiêu vật lý

Hình dạng: có hình oval (tỷ lệ dài/rộng: 1,13-1,67), không bị méo, rạn nứt

Kích thước: tùy thuộc vào máy đập trứng, nhưng các trứng trong cùng một qui trình phải

có kích thước đồng đều

Tỷ trọng: 1,078 – 1,097

Buồng khí: nhỏ hơn 6 mm và nguyên

Lòng đỏ: nằm ở giữa hoặc gần trung tâm

Lòng trắng: rõ, trong và đặc và thường được đánh giá theo chỉ số HU (Haugh Unit)

)6,77

,1lg(

100 − 0 , 37 +

HU

Trong đó: H: chiều cao lòng trắng đo ở vị trí giữa mép lòng đỏ cách mép lòng trắng10mm (trứng đã đập vỡ) (mm)

W: khối lượng toàn vỏ trứng (g)

Trứng trong quá trình sản xuất bột lòng đỏ có chỉ số HU ≥60

5.2 Chỉ tiêu hóa học

Thành phần hóa học của trứng thay đổi tùy theo giống, độ tuổi, chế độ ăn, thời gian bảoquản trứng tươi…Nhưng để sản phẩm bột lòng đỏ trứng đạt được một chỉ tiêu chất lượng nhấtđịnh ta chỉ tiêu hóa nguyên liệu về thành phần hóa học Xét về lòng đỏ trứng:

Pseudomonas, Acinetobacter, Moraxella có thể sản xuất ra các sản phẩm trao đổi chất không màu

nên khó có thể phát hiện bằng thiết bị soi trứng thông thường, do đó các vi sinh vật này có thể

nhiễm vào dung dịch lòng đỏ trứng Ngoài ra Salmonella là vi sinh vật nhiễm quan trọng nhất đối

với lòng đỏ trứng Đa số các vi sinh vật khác nhiễm vào trứng do trứng bị nứt, hoặc qua các lỗ khí

trên vỏ trứng trong quá trình bảo quản, còn Salmonella có thể nhiễm vào trứng ngay từ trong buồng trứng của gà mẹ, do gà mẹ bị nhiễm Salmonella Do đó ngay cả đối với trứng tươi mới đẻ, không bị nứt vỏ vẫn có thể bị nhiễm Salmonella.

Để kiểm soát vấn đề vi sinh, thì nguồn nguyên liệu cần phải được quản lí từ trang trại chănnuôi về an toàn dịch bệnh Đồng thời nhà máy phải áp dụng các qui phạm sản xuất để hạn chế visinh vật gây bệnh ở mức thấp nhất

Chỉ tiêu vi sinh nguyên liệu lòng đỏ trứng

- Tổng số vi sinh vật hiếu khí: nhỏ hơn 104 cfu/ml

- Tổng số Coliform: nhỏ hơn 103cfu/ml

- Trong đó Salmonella không vượt quá 2.102 cfu/ml

5.5 Chỉ tiêu cảm quan

Vỏ sạch

Cấu trúc: bề mặt nhẵn, không sần sùi hay có các nốt đá vôi

Vỏ trứng: có màu từ trắng đến vàng nâu nhạt

Lòng đỏ: từ vàng nhạt đến vàng đậm

Lòng trắng: trong

Mùi: có mùi đặc trưng

II NGUYÊN LIỆU PHỤ

Quy trình có sử dụng một số chất là tác nhân để tách cholesterol ra khỏi nguyên liệu

1 Dầu ăn:

Dầu ăn được sử dụng trong quy trình thứ nhất Nó là tác nhân làm phá hủy hệ nhũ tươngtrong dịch lòng đỏ trứng Dầu thực vật được sử dụng trong quy trình này có thể là các loại dầuthực vật ăn được, không chứa monoglyseride, acid… Tốt nhất là dầu đậu nành

Ngoài ra có thể là dầu không có cholesterol, dầu bị oxi hóa một phần hoặc là hỗn hợp dầubão hòa và chưa bão hòa Ví dụ dầu chưa bão hòa lấy từ hạt, dầu olive, dầu ngũ cốc, dầu từ hạtbông, dầu đậu nành, dầu mè, dầu hướng dương, dầu từ cám gạo, dầu từ hạt nho, dầu đậu phộng,hoặc các loạidầu khác

2 CO2 siêu tới hạn:

CO2 là một chất thông dụng trong thực phẩm Ngoài tác dụng làm tăng mùi vị đặc trưngtrong một số thức uống có gas như rượu champange, bia, …thì nó còn là một dung môi trích lykhi đạt đến trạng thái siêu tới hạn Trạng thái siêu tới hạn được hiểu như sau: đối với mỗi mộtchất đang ở trạng thái khí, khi bị nén đẳng nhiệt tới một áp suất đủ cao, chất khí sẽ hóa lỏng vàngược lại Tuy nhiên, có một giá trị áp suất mà tại đó, nếu tăng nhiệt độ lên thì chất lỏng cũngkhông hóa hơi trở lại mà tồn tại ở một dạng đặc biệt gọi là trạng thái siêu tới hạn

Hình 7 : Đồ thị biểu diễn trạng thái của các chất ở vùng siêu tới hạn

Các chất ở trạng thái này có tính trung gian, mang nhiều đặc tính của cả chất khí và chất lỏng.Chất ở trạng thái siêu tới hạn có tỷ trọng tương đương như tỷ trọng của pha lỏng Nhưng sự linhđộng của các phân tử lại rất lớn, sức căng bề mặt nhỏ, hệ số khuếch tán cao giống như khi chất ởtrạng thái khí CO2 đạt được trạng thái siêu tới hạn ở điều kiện PC = 73 atm, TC = 30,90C.

Khi ở trạng thái siêu tới hạn CO2 có thể hòa tan cả những chất phân cực cũng như chất khôngphân cực Tính lựa chọn của quá trình trích ly phụ thuộc vào điều kiện nhiệt độ, áp suất và đồngdung môi sử dụng Đối với quá trình trích ly cholesterol từ dịch lòng đỏ trứng, vì độ ẩm nguyênliệu quá cao (50%) nên việc sử dụng đồng dung môi ethanol (khoảng 1-5%) sẽ làm tăng khả nănghòa tan của cholesterol vào dung môi, quá trình trích ly sẽ được hiệu quả Nhiệt độ thích hợp đểtrích ly cholesterol ra khỏi dịch lòng đỏ trứng là 35-400C, ở nhiệt độ này protein của trứng sẽkhông bị biến tính, sản phẩm thu được có chất lượng tốt hơn Áp suất thích hợp từ 205-240bar.Khí CO2 có thể thu nhận và tinh sạch từ quá trình lên men sản xuất bia và ethanol hoặc từphản ứng đốt cháy nguyên liệu Tiêu chuẩn của CO2 sử dụng cho quá trình trích ly là đảm bảokhông lẫn bụi bẩn, các khí độc,…Hàm lượng CO2 trong bình chứa không được thấp hơn 99.8%,hàm lượng nước không lớn hơn 0.1%

3 β -cyclodextrin:

β-cyclodextrin là oligoshaccaride dạng vòng được tạo thành từ 7 phân tử glucose bằng liênkết α-1,4 glycoside Trong phân tử β-cyclodextrin, -CH2-OH của gốc glucose này liên kết với -CH3-OH của gốc glucose bên cạnh bằng liên kết hydro Vì vậy, phân tử β-cyclodextrin có cấu trúc bền vững

Hình 8: Liên kết α-1,4 glycoside trong phân tử β-cyclodextrin

β-cyclodextrin có khoảng không phân cực ở trung tâm của phân tử và có khả năng hìnhthành phức hợp với các hợp chất khác nhau chẳng hạn như cholesterol Sự hình thành nên phứchợp là một quá trình cân bằng động, những phân tử có cấu trúc phức tạp thì sự hình thành và phângiải phức hợp càng chậm

β-cyclodextrin có khả năng hấp phụ tốt cholesterol, khi sử dụng β-cyclodextrin có thể táchđược 90% cholesterol trong thực phẩm β-cyclodextrin được sử dụng để tách cholesterol trongsữa, bơ, cream, lòng đỏ trứng… β-cyclodextrin có ưu điểm là không độc đối với người, có thể ăn

được.

Hình 9: Cấu trúc phân tử β-cyclodextrin

Sản phẩm thương mại, β-cyclodextrin là dạng bột màu trắng, hòa tan kém trong nước

Chỉ tiêu chất lượng của β-cyclodextrin

Nước không quá 14% (Karl Fischer phương pháp); Cyclodextrins khác không quá 2% trên cơ sở khan; Dư dung môi 1 mg/kg; Glucose không quá 1%; Tro sunfat không quá 0,1%; Asen không quá 1 mg/kg; Chì không quá 1 mg/kg

Để sử dụng hiệu quả, β-cyclodextrin được lưu hóa để tạo thành β-cyclodextrin lưu hóa.Quá trình lưu hóa được tiến hành như sau: cứ 100g β-cyclodextrin được hòa tan trong 80ml nướccất và được khuấy trộn liên tục trong 2 giờ Sau đó thêm vào khoảng 2g acid adipic, điều chỉnh

pH về 10.0 bằng NaOH 1N và tiếp tục khuấy trộn trong 90 phút ở nhiệt độ phòng Sau 90 phútkhuấy trộn, điều chỉnh pH về 5.0 bằng acid acetic 0.5% Thu β-cyclodextrin lưu hóa bằng cáchlọc và rửa sạch nhiều lần để loại bỏ tạp chất Sau đó đem sấy ở 600C và đưa qua rây 100-mesh đểthu được β-cyclodextrin lưu hóa với kích thước mong muốn

PHẦN 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT LÒNG ĐỎ TRỨNG GÀ KHÔNG CHOLESTEROL

I QUY TRÌNH 1:

II QUY TRÌNH 2:

PHẦN 3: GIẢI THÍCH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

I QUY TRÌNH 1

1 Làm sạch

1.1 Mục đích công nghệ: Chuẩn bị

Quá trình làm sạch nhằm mục đích chuẩn bị cho quá trình đập trứng Quá trình này giúploại bỏ các tạp chất bám dính và các vi sinh vật trên bề mặt vỏ trứng

Quá trình làm sạch cần thỏa mãn các yêu cầu sau:

• Đảm bảo hiệu quả quá trình phân riêng , sao cho lượng tạp chất bị loại là nhiều nhất,lượng tổn thất nguyên liệu là thấp nhất

• Đảm bảo về sự tái nhiễm: tạp chất phải được tách rời hoàn toàn khỏi nguyên liệu

• Quá trình và thiết bị phải được thiết kế để hạn chế hiện tượng tái nhiễm trở lại đốivới thực phẩm đã làm sạch như bụi hay nước thải

• Hạn chế thấp nhất sự phát sinh ra dòng chất lỏng (nước thải), dòng này càng lớn thìnguy cơ tái nhiễm càng cao do dạng lỏng khó kiểm soát hơn dạng rắn và chi phí xử

lý lớn

1.2 Các biến đổi của nguyên liệu

Hoá lý: Hàm ẩm vỏ trứng tăng lên đôi chút, không ảnh hưởng đến các thành phần của

trứng bên trong

Vật lý: Do nhiệt độ nước rửa khoảng 680C, thời gian tiếp xúc khoảng 1 phút nên nhiệt độ

bề mặt vỏ trứng tăng lên đôi chút nhưng hầu như không ảnh hưởng đến chất lượng trứng bêntrong Lông bàn chải có độ mềm và sự tiếp xúc thích hợp không làm tổn thương hay nứt vỡ trứng

Sinh học: Phần lớn các vi sinh vật trên bề mặt vỏ trứng bị rửa trôi.

1.3 Nguyên tắc và thông số công nghệ

Trứng tươi được vận chuyển theo băng chuyền bởi các con lăn vào trong buồng rửa trứng.Tại đây, các lông bàn chải chuyển động qua lại với vận tốc thích hợp tiếp xúc trực tiếp lên vỏtrứng kết hợp với nước rửa được phun trực tiếp lên trứng đang chuyển động trên các con lăn sẽgiúp rửa trôi tạp chất và vi sinh vật trên vỏ trứng Quá trình diễn ra trong khoảng thời gian 48-58giây, nhiệt độ nước rửa 680C

1.4 Thiết bi

Ta có thể áp dụng quy trình làm sạch vỏ trứng bằng phương pháp làm sạch ướt: hệ thống

sử dụng các tia nước mạnh để cuốn trôi các chất bẩn bám trên vỏ trứng Sau đó trứng được ngâmtrong dung dịch sát khuẩn để diệt vi sinh vật và làm sạch trước khi vào máy tách vỏ trứng

Thiết bị làm sạch trứng gồm một hệ thống gồm các bộ phận: băng chuyền, hệ thống tướiphun nước, bồn chứa Trứng vào thiết bị theo hệ thống băng chuyền tới nơi đặt hệ thống vòi phunnước áp lực để làm sạch trứng, sau đó trứng đi ra ngoài vào bể chứa có dung dịch sát khuẩn đểlàm sạch lần 2 và được thu gom sang giai đoạn tiếp theo

Hình 10 : Cấu tạo máy rửa trứng

2 Tách vỏ trứng và phân riêng lòng đỏ:

2.1 Mục đích công nghệ: khai thác

Thu nhận lòng đỏ, loại bỏ vỏ và lòng trắng Lòng đỏ là nguyên liệu chính trong quy trìnhsản xuất

2.2 Nguyên tắc

Trứng được vận chuyển lên bộ phận chứa trứng, tại đây vỏ trứng được phá vỡ bằng lực cơhọc Dịch trứng sẽ rơi xuống một chén có rãnh, lòng đỏ được giữ trên chén còn lòng trắng sẽ chảyqua rãnh đi xuống chén chứa lòng trắng bên dưới Sau đó lòng đỏ được chứa đựng trong thùng cógắn cánh khuấy

2.3 Các biến đổi của nguyên liệu

Trong quá trình này trứng được tách lớp vỏ cứng bên ngoài – phần nguyên liệu không sửdụng trong quy trình sản xuất bột lòng đỏ trứng không cholesterol Sau đó phần còn lại của trứng

sẽ đi qua bộ phận dùng để phân riêng lòng đỏ và lòng trắng Nguyên liệu xảy ra các biến đổi sau:

Hoá học: oxy không khí có thể tiếp xúc với các thành phần của lòng trắng và lòng đỏ, có

thể gây ra các phản ứng oxy hoá chất béo Tuy nhiên quá trình này cũng chỉ xảy ra đối với cáclòng đỏ bị rách màng ngoài, do lòng đỏ trứng được bảo vệ bởi màng ngoài nên oxy khó tiếp xúcvới các chất béo

Vật lý: dưới tác động cơ học trứng vỡ, dịch trứng được phân riêng thành hai phần: lòng đỏ

và lòng trắng Trong quá trình phá trứng vỡ có thể xảy ra sự phá vỡ cấu trúc màng lòng đỏ làmlòng đỏ khuếch tán vào trong lòng trắng

Sinh học và hoá sinh: do quá trình đập và tách lòng đỏ là một quá trình hở nên các vi sinh

vật từ không khí có thể nhiễm vào lòng đỏ Các PƯ hóa sinh vẫn diễn ra do các enzyme vẫn cònhoạt động

Hình 11: Máy đập vỏ trứng

 Vật liệu chế tạo – thép không gỉ

Cấu tạo gồm: phần ở giữa dùng để đập vỏ trứng, 2 bên là bộ phận tách vỏ trứng, ởdưới là dĩa đựng có lưới ở dưới để phân riêng lòng đỏ và lòng trắng do lòng trắng sẽ chảy xuốngdưới Tuy nhiên lòng đỏ sau khi được gom lại vẫn phải lọc lại bằng lưới thép có mắt lưới nhỏ đểloại các mảnh vỏ trứng bể ra trong quá trình đập vỏ

tì lên hai phần của bộ phận chứa trứng giúp tạo vết nứt đều dọc theo trứng Khi trứng đã vỡ, dolòng trắng có độ nhớt thấp và cấu trúc không chặt chẽ bằng lòng đỏ nên nó sẽ có xu hướng chảyqua khe hở xuống bên dưới trước, lòng đỏ từ từ mới rơi xuống chén bên dưới

Hình 1 2 : Bộ phận dao đập trứng