Nghiên cứu chế biến mỡ cá da trơn

5/1999: ñề tài báo cáo khoa học “Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ, thiết bị sản xuất thực nghiệm biến mỡ cá basa thành dầu mỡ thực phẩm quy mô 50 kg/ngày ñể ứng dụng trong công nghệ thực

Phần 1 MỞ ðẦU 5

Phần 2 TỔNG QUAN 8

2.1 Khái quát về cá da trơn 9

2.1.1 Phân loại 9

2.1.2 Cá tra - Cá basa 9

2.2 Chất béo của nguyên liệu thủy sản .11

2.2.1 Tính chất chung của chất béo trong thủy sản 11

2.2.2 ðặc ñiểm của lipid cá da trơn 12

2.3 Công nghệ sản xuất magarine 13

2.3.1 ðịnh nghĩa 13

2.3.2 Lịch sử phát triển margarine 14

2.3.3 Phân loại 14

2.3.4 Các tính chất ñặc trưng của margarine 15

2.3.5 Nguyên liệu trong sản xuất margarine 16

2.3.5.1 Nguyên liệu chính .16

2.3.5.2 Các nguyên liệu phụ 17

2.3.6 Quy trình công nghệ chế biến margarine 18

2.3.6.1 Quy trình công nghệ sản xuất margarine 18

2.3.6.2 Giải thích quy trình 19

2.3.7 Sản phẩm margarine .25

2.3.7.1 Chỉ tiêu cảm quan .25

2.3.7.2 Chỉ tiêu hóa lý .26

2.3.7.3 Chỉ tiêu vi sinh .26

PHẦN 3 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27

3.1 Nguyên liệu 28

3.1.1 Nguyên liệu chính 28

3.1.2 Các nguyên liệu phụ 28

3.2 Phương pháp nghiên cứu 29

3.2.1 Sơ ñồ tiến trình nghiên cứu sản xuất margarine từ mỡ cá da trơn 29

3.2.2 Nội dung nghiên cứu 31

3.2.2.1 Xác ñịnh tính chất của nguyên liệu 31

3.2.2.2 Khảo sát quá trình trích ly mỡ 32

3.2.2.3 Khảo sát quá trình tinh luyện mỡ cá 33

3.2.2.4 Nghiên cứu công thức phối chế và ảnh hưởng của thành phần phụ gia ñến cấu trúc sản phẩm 36

37

3.2.2.6 .Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt ựộ làm lạnh ựến chất lượng sản phẩm .37

3.2.2.7 đánh giá chất lượng sản phẩm 37

PHẦN 4 KẾT QUẢ 39

4.1 Kết quả khảo sát quá trình trắch ly mỡ 40

4.1.1 Ảnh hưởng của nhiệt ựộ & thời gian trắch ly ựến hiệu suất trắch ly 40 4.1.2 Ảnh hưởng của nhiệt ựộ và thời gian ựến chỉ số Peroxide .42

4.2 Kết quả khảo sát quá trình thủy hóa 43

4.2.1 Ảnh hưởng của nồng ựộ dung dịch muối ựến quá trình 43

4.2.2 Ảnh hưởng của lượng dung dịch muối ựến hiệu quả quá trình 45

4.3 Kết quả khảo sát quá trình trung hòa 46

4.4 Kết quả khảo sát quá trình rửa dầu 47

4.5 Quá trình khử mùi 48

4.6 Kết quả khảo sát quá trình tẩy màu 49

4.6.1 Khảo sát ảnh lượng của lượng chất hấp phụ ựến hiệu quả quá trình 49

4.6.2 Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ than và ựất hoạt tắnh ựến hiệu quả quá trình 50

4.7 Kết quả khảo sát quá trình phân ựoạn 52

4.8 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ ựến tắnh chất sản phẩm 59

4.8.1 Ảnh hưởng của các phân ựoạn mỡ cá từ các nhiệt ựộ phân ựoạn khác nhau ựến tắnh chất sản phẩm 59

4.8.2 Ảnh hưởng của hàm lượng chất tạo nhũ ựến cấu trúc sản phẩm 60

4.8.3 Ảnh hưởng của nhiệt ựộ ựồng hóa ựến cẩu trúc sản phẩm 62

4.8.4 Ảnh hưởng của chế ựộ làm lạnh ựến cấu trúc sản phẩm 63

4.8.5 đánh giá chất lượng sản phẩm 64

PHẦN 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 69

5.1 Quy trình chế biến mỡ cá da trơn trong phòng thắ nghiệm 70

5.2 Công thức sản xuất margarine 71

5.3 Tắnh chất sản phẩm 71

5.4 đề nghị 73

TÀI LIỆU THAM KHẢO 74

PHỤ LỤC 77

Bảng 2.1 Thành phần dinh dưỡng của cá Tra 10

Bảng 2.2 Thành phần dinh dưỡng của cá Basa 10

Bảng 2.3 Thành phần các acid béo trong mỡ cá basa .12

Bảng 2.4.Thành phần acid béo trong mỡ cá tra 13

Bảng 2.5 Nồng độ dung dịch kiềm theo chỉ số acid của dầu mỡ 20

Bảng 2.6 Các quá trình xử lý nhiệt trong chế biến margarine 25

Bảng 2.7 Chỉ tiêu cảm quan của margarine 26

Bảng 2.8 Chỉ tiêu hĩa lý của margarine 26

Bảng 2.9 Chỉ tiêu vi sinh của margarine 26

Bảng 3.1 Các nguyên liệu phụ dùng trong nghiên cứu 28

Bảng 3.2 Các phương pháp phân tích sử dụng trong nghiên cứu 31

Bảng 3.3 Các thơng số khảo sát của quá trình trích ly 33

Bảng 3.4 Các thơng số khảo sát của quá trình thủy hĩa 34

Bảng 3.5 Các thơng số khảo sát của quá trình trung hịa 35

Bảng 3.6 Các thơng số khảo sát của quá trình phân đoạn 35

Bảng 3.7 Cơng thức phối chế margarine với các hàm lượng lecithine khác nhau .36

Bảng 4.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian trích ly đến hiệu suất trích ly 40

Bảng 4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian đến chỉ số Peroxide 42

Bảng 4.3 Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch muối đến quá trình thủy hĩa 43

Bảng 4.4 Ảnh hưởng của tỷ lệ dung dịch muối đến quá trình thủy hĩa 45

Bảng 4.5 Ảnh hưởng của chế độ trung hịa đến chỉ số acid của dầu cá 46

Bảng 4.6 Kết quả khảo sát quá trình rửa dầu 47

Bảng 4.7 Chất lượng dầu sau quá trình khử mùi 48

Bảng 4.9 Ảnh hưởng của tỉ lệ chất hấp phụ ñến quá trình tẩy màu 51

Bảng 4.10 Kết quả phân ñoạn mỡ cá 53

Bảng 4.11 Ảnh hưởng của nhiệt ñộ phân ñoạn ñến tính chất mỡ cá .58

Bảng 4.12 Ảnh hưởng của các phân ñoạn mỡ cá khác nhau ñến tính chất sản phẩm 59

Bảng 4.13 Ảnh hưởng của hàm lượng lecithine ñến tính chất margarine 60

Bảng 4.14 Ảnh hưởng của nhiệt ñộ ñồng hóa ñến cẩu trúc sản phẩm 62

Bảng 4.15 Ảnh hưởng của chế ñộ làm lạnh ñến cấu trúc sản phẩm 63

Bảng 4.16 Tính chất hóa lý của sản phẩm 64

Bảng 4.17 So sánh tính chất của mẫu margarine và một số sản phẩm thị trường

64

Bảng 5.1 Công thức phối chế margarine .71

Bảng 5.2 Các tính chất của margarine .71

Bảng 5.3 Thành phần acid béo của mỡ cá tra .72

Hình 2.1: Hình ảnh cá tra và cá basa 9

Hình 2.2 Hình ảnh một khối margarine 13

Hình 2.3 Quy trình công nghệ sản xuất margarine 18

Hình 2.4 Quy trình công nghệ tinh luyện dầu mỡ thực phẩm 19

Hình 2.5 Cơ chế của quá trình hydro hóa dầu 22

Hình 2.6 Sơ ñồ phương pháp phân ñoạn bằng xà phòng 23

Hình 2.7 Sơ ñồ phương pháp phân ñoạn bằng dung môi 23

Hình 3.1 Mỡ cá tra nguyên liệu sau khi rã ñông 28

Hình 3.2 Sơ ñồ tiến trình nghiên cứu sản xuất margarine từ mỡ cá da trơn 29

Hình 3.3 Quy trình nghiên cứu chế biến margarine từ mỡ cá da trơn 30

Hình 3.4 Sơ ñồ trích ly mỡ cá 32

Hình 3.5 Sơ ñồ nghiên cứu quá trình thủy hóa mỡ cá 33

Hình 3.6 Sơ ñồ nghiên cứu quá trình trung hòa mỡ cá 34

Hình 4.1: Ảnh hưởng của nhiệt ñộ và thời gian trích ly ñến hiệu suất 40

Hình 4.2: Ảnh hưởng của nhiệt ñộ và thời gian trích ly ñến chỉ số PV của mỡ cá .42

Hình 4.3 Ảnh hưởng của nồng ñộ dung dịch muối ñến chất lượng mỡ 44

Hình 4.4 Ảnh hưởng của hàm lượng dung dịch muối ñến chất lượng mỡ 45

Hình 4.5 Ảnh hưởng của nồng ñộ chất hấp phụ ñến hiệu quả tẩy màu 50

Hình 4.6 Ảnh hưởng của tỷ lệ các chất hấp phụ ñến hiệu quả tẩy màu 51

Hình 4.7 Sự thay ñổi màu sắc dầu sau tẩy màu 52

Hình 4.8 ðồ thị kết quả phân ñoạn mỡ cá 53

Hình 4.9 Năng lượng Gibbs của quá trình kết tinh chất béo 55

Hình 4.10 Năng lượng Gibbs của quá trình chuyển dạng tinh thể α, β, β’ 57

Hình 4.11 Ảnh hưởng của nhiệt ñộ phân ñoạn ñến tính chất mỡ cá 58

Hình 4.13 Ảnh hưởng của hàm lượng chất tạo nhũ ñến ñộ cứng margarine 61

Hình 4.14 ðồ thị so sánh nhiệt ñộ nóng chảy các sản phẩm 65

Hình 4.15 ðồ thị so sánh ñộ cứng của các sản phẩm 65

Hình 4.16 Cấu trúc 1 hạt dầu AMF ñuợc bao bằng whey protein 67

Hình 5.1 Hình ảnh dầu cá và margarine ở phòng thí nghiệm 72

Luận văn “Nghiên cứu chế biến mỡ cá da trơn” ñã hoàn thành theo ñúng kế hoạch Trong suốt quá trình thực hiện luận văn, em ñã nhận ñược sự hỗ trợ hết sức cần thiết và kịp thời từ quý thầy cô trong Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, khoa Công nghệ Hoá học và Dầu khí, Trường ðại học Bách Khoa Tp.HCM, các cơ quan, công ty liên quan Những kết quả nhỏ bé của luận văn ñạt ñược hôm nay ghi dấu ấn ñậm nét của quý thầy cô, cùng các cơ quan, công ty như:

- Tiến sĩ Trần Bích Lam, người ñã trực tiếp hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện luận văn này; Quý thầy cô trong bộ môn Công nghệ Thực phẩm, Quý thầy

cô phụ trách Phòng thí nghiệm, ðHBK Tp.HCM; Quý thầy cô trong Hội ñồng Khoa học, Khoa Công nghệ Hoá học và Dầu khí, Trường ðại học Bách Khoa Tp.HCM

- Phân viện Công nghệ Thực phẩm TP.HCM, nơi ñã hỗ trợ thiết bị trong quá trình thực hiện luận văn này

- Công ty Agifish An Giang ñã cung cấp nguyên liệu ñầy ñủ, giúp cho quá trình thực hiện luận văn thuận tiện

- Ban Lãnh ñạo Công ty TNHH Thực phẩm Á Châu (Dĩ An, Bình Dương) ñã hết sức tạo ñiều kiện về thời gian và chế ñộ làm việc hợp lý ñể luận văn này có thể hoàn thành ñúng kỳ hạn

Với tất cả sự chân thành, em xin gởi ñến Quý vị lời cảm ơn sâu sắc và trân trọng

Em hy vọng, sự hỗ trợ cần thiết và kịp thời của Quý vị ngày hôm nay dành cho em sẽ trở thành tiền ñề quan trọng cho em tiến xa hơn nữa trên con ñường nghiên cứu khoa học, nhằm mang lại những lợi ích thiết thực cho ngành CNTP của Việt Nam nói riêng

và cho cộng ñồng nói chung

Trân trọng

Abstracts

The Catfish Industry of Vietnam is developing more and more, it reached to

1000000 tons in 2007 Products of catfish processed in Vietnam have, now, exported

to over 100 countries and areas There are 50 processing sea-product factories just in Southern of Vietnam provide about 100.000 tons of fish-fat per year The amount of this substandard product is becoming a problem with Vietnam’s invironment

Many researches have been recently carried out into making use of oil-fish to produce biodiesel But, until now the catfish fat wasn’t used for food production despite of its high nutritive contents

Our research on processing catfish fat was carried out in the process of refination, fractionation and margarine production

The margarine made from natural catfish fat looks like butter, has the hardness of 5.6N, melting temperature of 32-400C, no trans fatty acids, low cholesterol, but essential fatty acids, as well as ω-3 and ω-6

Phần 1

Mở ñầu

Cá da trơn (Pangasidae) là một sản phẩm xuất khẩu chủ lực của ngành thủy sản nước ta nói chung và ðồng Bằng Sông Cửu Long nói riêng Từ sau thất bại trong vụ kiện bán phá giá cá da trơn ở Mỹ, con cá da trơn Việt Nam ñã có một thời kì rất khó khăn Nhưng ñó chỉ là một khoảng lặng so với những gì các doanh nghiệp ñã làm ñược hiện nay

Hiện nay cá tra, basa của Việt Nam ñã ñược xuất khẩu ñến trên 100 quốc gia và vùng lãnh thổ Trong ñó, thị trường chủ yếu là các nước EU, Nga và Mỹ

Ước tính riêng năm 2007, sản lượng chế biến cá ba sa, cá tra của cả nước ñã ñạt

1000000 tấn, trong ñó, mỡ cá chiếm trên 50000 tấn Theo số liệu của Viện Nghiên Cứu và Nuôi Trồng Thủy Sản II, mỡ cá basa có hàm lượng cholesterol là 85 mg%, chứa acid linolenic và linoleic là những acid béo cần thiết, 75 % các acid béo là acid béo chưa bão hòa với thành phần các acid béo mạch dài cao Nghiên cứu của PGS.TS Hoàng ðức Như còn cho thấy trong mỡ cá basa có chứa DHA, là một acid béo rất quý giá cho cơ thể, nhất là ñối với trẻ em

Tuy có giá trị sinh học cao và sản lượng rất lớn nhưng ñến nay nguồn mỡ cá chưa ñược tận dụng ñúng với giá trị của nó Phần lớn mỡ cá ñược xem như phế liệu của ngành chế biến thủy sản Cho ñến nay, chưa có một nhà máy chế biến công nghiệp nào

xử lý và tận dụng hiệu quả nguồn mỡ cá này Gần ñây, có một vài công trình nghiên cứu ứng dụng công nghệ sản xuất dầu biodisel từ mỡ cá da trơn, ñiển hình là Công ty Agifish An Giang và Công ty TNHH Minh Tú (Cần Thơ) ðây là một nỗ lực góp phần nâng cao giá trị của con cá da trơn Nhưng với giá trị dinh dưỡng cao của nguồn mỡ này, chúng ñáng ñược tận dụng ñể chế biến thành các sản phẩm thực phẩm có giá trị cao hơn

Cũng ñã có một số nghiên cứu ứng dụng chế biến mỡ cá da trơn dùng trong thực phẩm, nhưng chủ yếu là tập trung vào việc tinh luyện phần dầu lỏng của mỡ cá làm dầu thực phẩm

Với mong muốn góp phần nghiên cứu tận dụng mỡ cá basa làm thực phẩm dinh dưỡng, chúng tôi thực hiện ñề tài “Nghiên cứu chế biến mỡ cá da trơn” Mục tiêu nghiên cứu nhằm tận dụng triệt ñể nguồn mỡ cá: pha lỏng dùng sản xuất dầu ăn, pha rắn dùng sản xuất margarine Bên cạnh ñó, ñề tài cũng nhắm ñến mục tiêu là sản phẩm margarine phải còn chứa các acid béo có hoạt tính sinh học, chứa ít cholesterol và các acid béo chuyển hóa (trans fatty acids) (một dạng chất béo ñặc trưng trong margarine thông thường, có hại cho sức khỏe) ðây có thể là một sản phẩm thay thế bơ, có giá thành thấp hơn và giá trị dinh dưỡng cao

Nội dung nghiên cứu gồm:

1 Phương pháp thu nhận và quá trình tinh luyện mỡ cá da trơn

2 Khảo sát quá trình phân ñoạn (fractionation) mỡ cá da trơn

3 Nghiên cứu công thức phối chế nguyên liệu ñể sản xuất margarine từ phân ñọan thích hợp

4 Xác ñịnh tính chất của sản phẩm margarine

Phần 2

Toång quan

2.1 KHÁI QUÁT VỀ CÁ DA TRƠN [4, 5, 6, 7, 13, 25]

o Pangasius bocourti Sauvage, 1880

o Sutchi catfish, Pangasius hypophthalmus (Sauvage, 1878)

Hình 2.1: Hình ảnh cá tra và cá basa 2.1.2 Cá tra - Cá basa

Cá Tra (Pangasius hypophthalmus) và cá Basa (Pangasius bocourti) là một trong những ñối tượng nuôi trồng thủy sản ñang ñược phát triển với tốc ñộ nhanh tại các tỉnh ðồng bằng sông Cửu Long (tập trung chủ yếu ở hai tỉnh An Giang và ðồng Tháp), và

là một trong những loài cá có giá trị xuất khẩu cao Nghề nuôi cá basa ñã ñược khởi ñầu từ những năm 60 Năm 1998, Việt Nam ñã thành công trong sinh sản nhân tạo và ñáp ứng ñược nhu cầu về giống cho nghề nuôi thương phẩm

Hình thức nuôi: Nuôi thâm canh, bán thâm canh với các mô hình nuôi bè, nuôi trong ao hầm Ngoài ra, trong mấy năm gần ñây ñã phát triển nuôi cồn và ñăng quần cũng cho hiệu quả cao

Mùa sinh sản : Cá Basa (từ tháng 1 – 7), cá Tra (từ tháng 2 – 10)

Mùa thu hoạch : Quanh năm

Pangasius hypothamus

Sản phẩm xuất khẩu : dạng nguyên con, philê ựông lạnh, các mặt hàng chế

biến và hàng giá trị gia tăng

Bảng 2.1.Thành phần dinh dưỡng của cá Tra

Bảng 2.2 Thành phần dinh dưỡng của cá Basa

Giá trị kinh tế và tình hình nghiên cứu cá da trơn

Trước vụ kiện cá ba sa, cá tra, các doanh nghiệp VN xuất khẩu chủ yếu các sản phẩm phi lê cá ựông lạnh sang Mỹ và vài thị trường khác đến nay ngoài sản phẩm philê ựông lạnh, các DN ựã xuất khẩu ựược nhiều sản phẩm khác chế biến từ cá ba sa,

cá tra sang các thị trường mới châu Âu, đông Âu, Canada, Mexico, Hong Kong, Singapore, Nhật Bản, Trung Quốc, Philippines, đài Loan trong ựó xuất khẩu sang thị trường EU là tăng trưởng nhiều nhất Ngay trong quắ ựầu năm 2003, sản phẩm chế biến từ cá tra và ba sa của các DN thành viên Hiệp hội Xuất khẩu và chế biến thủy hải sản VN (Vasep) xuất sang Úc, Hong Kong, Nhật Bản, Trung Quốc ựã vượt xa tổng

số lượng xuất sang Mỹ

Từ 1997 ựến 2006, diện tắch nuôi cá tra, basa chỉ tăng 7 lần (từ 1.200 ha lên 9.000ha) nhưng sản lượng cá nuôi ựã tăng ựến 36,2 lần (từ 22.500 tấn lên 825.000 tấn) Hiện nay cá tra, basa VN ựã ựược xuất khẩu ựến trên 80 quốc gia và vùng lãnh thổ Thị trường mở rộng hơn sau vụ kiện chống bán phá giá của Mỹ Trong ựó, EU chiếm trên 46% thị trường, tiếp theo là Nga (11,3%), Mỹ (9,9%)

Không những mở rộng ựược ở thị trường xuất khẩu, cá da trơn giờ cũng ựã ựứng vững ở thị trường trong nước với hàng trăm sản phẩm khác nhau

Có thể thấy, cá da trơn hiện nay ựã có một thị trường rộng lớn và ổn ựịnh Tuy nhiên, sản lượng càng lớn thì phế phụ phẩm (mỡ, máu, daẦ) thải ra càng nhiều đây

Thành phần dinh dưỡng trên 100g sản phẩm ăn ựược

Calo Calo từ chất

béo

Tổng lượng chất béo

Chất béo bão hòa

Cholesterol Natri Protein

Chất béo bão hòa

Cholesterol Natri Protien

là một gánh nặng cho môi trường nếu không có biện pháp xử lý hợp lý Cho ñến nay, chưa có một nhà máy chế biến công nghiệp nào xử lý và tận dụng ñược nguồn mỡ cá này Gần ñây, ở Việt Nam có khá nhiều nghiên cứu ứng dụng ñể chế biến mỡ cá da trơn trong thực phẩm, ví dụ như:

 1994: ñề tài báo cáo khoa học “ñiều tra phân tích tình hình sử dụng phế liệu cá basa và bước ñầu thăm dò khả năng chế biến, sử dụng có hiệu quả” của nhóm tác giả Bạch Thị Quỳnh Mai, Trần Thu Vân, Khúc Tuấn Anh, ðặng Thị Tuyết Loan, Viện Nghiên cứu nuôi trồng thủy sản II

 5/1999: ñề tài báo cáo khoa học “Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ, thiết

bị sản xuất thực nghiệm biến mỡ cá basa thành dầu mỡ thực phẩm quy mô 50 kg/ngày

ñể ứng dụng trong công nghệ thực phẩm và thức ăn giàu dinh dưỡng cho trẻ em”, phân viện công nghệ thực phẩm thành phố Hồ Chí Minh

 2003: ñề tài luận văn thạc sỹ “nghiên cứu tinh luyện dầu cá basa bằng phương pháp vật lý làm dầu mỡ thực phẩm” của Nguyễn Thanh Nguyên, trường ñại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh

 2004: ñề tài luận văn thạc sỹ “khảo sát sơ bộ thành phần acid béo trong phụ phẩm ngành chế biến hải sản và nghiên cứu làm giàu PUFA trong mỡ cá basa và

cá ngừ” của Trần Thị Ngọc Yên, trường ñại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh

 Và một số nghiên cứu khác

Những nghiên cứu này chủ yếu sử dụng phần dầu lỏng của mỡ cá, chưa chú ý nhiều ñến phần mỡ ñặc và phần lớn mới chỉ nằm ở quy mô phòng thí nghiệm Với nguồn mỡ cá dồi dào và có giá trị dinh dưỡng cao như mỡ cá da trơn, cần có nhiều công trình nghiên cứu hơn nữa ñể hiểu biết rõ và tận dụng ñược triệt ñể nguồn lợi này

từ cá da trơn

2.2 CHẤT BÉO CỦA NGUYÊN LIỆU THỦY SẢN [1, 12, 16, 17, 18, 20]

2.2.1 Tính chất chung của chất béo trong thủy sản

Thành phần chủ yếu của chất béo trong ñộng vật thủy sản là triglyceride do acid béo cao hóa hợp với glycerine, ngoài ra còn có phần không phải là glycerine gọi là chất không xà phòng hóa

Chất béo của ñộng vật thủy sản thường có màu vàng nhạt, lượng vitamin A trong dầu cá càng nhiều thì màu của chất béo càng sẫm Trong dầu cá, acid béo không bão hòa thường chiếm khoảng 84% nên chỉ số iod cao hơn các loại chất béo khác, do ñó rất dễ bị oxy hóa tạo ra nhiều chất thuộc loại aldehyde, cetone, acid béo cấp thấp làm cho dầu cá có mùi khó chịu

Phân tử lượng của các acid béo cấu thành dầu cá tương ñối cao và số lượng chất không xà phòng hóa khá nhiều nên chỉ số xà phòng hóa của dầu cá tương ñối thấp Nhìn chung, một vài chỉ số ñặc trưng của dầu cá là [1]:

2.2.2 ðặc ñiểm của lipid cá da trơn

Theo nghiên cứu của viện Nghiên cứu nuôi trồng thủy sản II, mỡ cá basa có một số tính chất sau [16]:

6 Hàm lượng acid béo không no 75 %

7 Acid béo không no mạch dài nhiều hơn mỡ heo

Oleic Linoleic Linolenic

Các loại khác SFA MUFA PUFA

Hàm lượng cholesterol trong mỡ cá basa là 85 mg%, thấp hơn mỡ heo (126 mg%) và cá biển (100 mg%) Mỡ cá basa chứa lượng acid béo khơng no MUFA và PUFA khá cao, cĩ chứa linoleic, linolenic và arachidonic là các acid béo khơng no cần thiết đối với cơ thể Cĩ thể nĩi, mỡ cá basa là một loại chất béo cĩ lợi cho sức khỏe hơn hẳn các loại chất béo động vật khác

Acid béo Mạch cacbon Phần dầu lỏng Phần mỡ đặc Myristic

Pentadecanoic

Palmitic Palmitoleic

Heptadecanoic

Stearic Oleic Linoleic Linolenic

Arachideic

Gadoleic Arachidonic

Eicosapentaenoic(EPA)

Behenic Erucic Ligbiceric

3,13 0,15 33,55 0,6 0,19 8,4 36,29 12,16 0,79 0,32 1,01 0,59 0,32 0,04 – 0,23 0,39 Bảng 2.4: Thành phần acid béo trong mỡ cá tra [14]

2.3 CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT MARGARINE [3, 4, 15, 21, 22, 23, 24, 26, 27]

2.3.1 ðịnh nghĩa

Theo Codex Standard 32 – 1981 (rev

1-1989), margarine được định nghĩa như

sau: margarine là một loại thực phẩm dạng

dẻo hoặc nhũ tương lỏng, chủ yếu ở dạng

nước trong dầu, được chế biến từ dầu mỡ

thực phẩm nhưng khơng phải chủ yếu từ

chất béo sữa

Hình 2.2 Hình ảnh một khối margarine

“Margarine is a food in the form of a plastic or fluid emulsion, which is mainly

of the type water/oil, produced principally from edible fats and oils, which are not mainly derived from milk.” (Codex Stan 32 -1981 (rev 1-1989)

2.3.2 Lịch sử phát triển margarine

Margarine ñược chế biến ñầu tiên từ mỡ bò, muối và sữa bởi Hippolyte Mouriès năm 1869 ở Pháp nhằm thay thế cho bơ sữa chủ yếu ñể phục vụ quân ñội Ông mô tả sản phẩm này như một loại bơ nhân tạo, butterine hay margarine

Mege-Việc sản xuất và kinh doanh margarine ñược cho phép từ 12/04/1872 bởi Council of Hygiene ở Pháp Ngay lập tức margarine nhanh chóng lan rộng ra Châu Âu (1872) ðến 12/1983, người Mỹ ñã chính thức công nhận phát minh ñầu tiên cho sản phẩm margarine

Cùng với sự phát triển không ngừng của khoa học công nghệ, công nghệ chế biến margarine cũng liên tục thay ñổi và cải tiến Có thể tóm tắt lịch sử phát triển của margarine như sau:

1890: dùng sữa lên men ñể tạo hương cho sản phẩm

1971: dùng dầu dừa thay thế mỡ ñộng vật

1923: Bổ sung vitamine A vào sản phẩm

1934: Dùng dầu thực vật ñã hydro hóa thay thế cho dầu dừa

1947: Dùng ß - caroten thay thế cho chất tạo màu coal-tar

1952: sản xuất dạng margarine mềm

1956: phối trộn giữa bơ và dầu thực vật

1957: sức tiêu thụ của margarine vượt trội sản phẩm bơ Sản phẩm

“whipped stick margarine” xuất hiện

1964: tub margarine ñược phân phối trên toàn cầu

1966: xuất hiện sản phẩm “minarine”, là sản phẩm margarine cho người ăn kiêng (40% chất béo)

1967: chế tạo sản phẩm margarine lỏng

1975: sản xuất sản phẩm margarine ít chất béo

1981: sản xuất dạng phối trộn giữa margarine và bơ

2.3.3 Phân loại

a Stick margarine (margarine dạng khối)

Chứa 80% chất béo, có hàm lượng chất béo no nhiều nhất trong các loại margarine Nguyên liệu chính cho sản phẩm dạng này thường là các loại dầu ñã ñược hydro hóa

Loại margarine này có nhiệt ñộ nóng chảy cao, tan chảy trong miệng tốt, khả năng chống oxy hóa tốt nên thường dùng cho các loại bánh nướng hoặc ñể chiên thay thế dầu và bơ

b Soft margarine (margarine dạng mềm)

Chứa khoảng 80% chất béo, hàm lượng acid béo không no mạch dài và hàm lượng dầu lỏng nhiều hơn stick margarine Nguyên liệu chính cho dạng sản phẩm này thường là dầu ñậu nành lỏng, dầu ñậu nành hydro hóa 1 phần, dầu bông hydro hóa, …

Loại margarine này thường ñược ưa chuộng vì có lợi cho sức khỏe

d Liquid margarine (margarine dạng lỏng)

Chứa 80% chất béo, hàm lượng dầu lỏng cũng như thành phần các acid béo không no chứa trong loại này là nhiều nhất so với các loại margarine khác

Loại sản phẩm này ñược sử dụng nhiều nhất trong các loại vì lợi ích về sức khỏe, giảm nguy cơ mắc các bệnh về tim mạch

e Diet margarine (margarine cho người ăn kiêng)

Chứa khoảng 40% chất béo, chứa nhiều nước, các chất nhũ hóa và có năng lượng thấp

a Tính phết ñược

ðây là một trong những tính chất cảm quan quan trọng ñể ñánh giá margarine,

nó ñặc trưng cho cấu trúc, ñộ cứng, ñộ dẻo của sản phẩm ðộ cứng của sản phẩm phụ thuộc vào chỉ số SFI (solid fat index), hàm lượng chất béo rắn có trong sản phẩm ở nhiệt ñộ xác ñịnh, cấu trúc mạng tinh thể,… Những yếu tố này phụ thuộc vào nguyên liệu và phương pháp sản xuất margarine

Theo lý thuyết thì ñộ cứng tối ưu cho margarine là 30 – 60 kPa

b Khả năng tan chảy

Sản phẩm margarine tốt phải có khả năng tan chảy nhanh, tạo cảm giác mát lạnh và giải phóng tối ña hương, vị trong vòm miệng Sản phẩm không ñược tạo cảm giác nhờn, xáp trong miệng Yếu tố ảnh hưởng ñến tính chất này là nhiệt ñộ nóng chảy của chất béo, chất nhũ hóa, phương pháp sản xuất và ñiều kiện bảo quản sản phẩm

ðối với sản phẩm có hàm lượng béo thấp thì tính chất lưu biến của nó phụ thuộc vào chất nhũ hóa nhiều hơn là vào nhiệt ñộ nóng chảy

2.3.5 Nguyên liệu trong sản xuất margarine

2.3.5.1 Nguyên liệu chính

a Chất béo

Chất béo trong margarine có thể là bất cứ loại chất béo thực phẩm tinh luyện nào hoặc phối trộn giữa các loại, chất béo có thể có hoặc không qua quá trình xử lý (hydro hóa, ester hóa,…)

Thường sử dụng trong sản xuất margarine là chất béo ñộng vật, thực vật và chất béo hydro hóa

Dầu cá ñã từng ñược sử dụng ñể sản xuất margarine ở Mỹ (1936), nhưng sau ñó không còn phổ biến và cũng rất ít các nghiên cứu ñể ứng dụng dầu cá trong margarine Hiện nay, dầu cá dạng lỏng chỉ còn ñược bổ sung vào margarine với hàm lượng rất nhỏ

Xu hướng dinh dưỡng chất béo hiện ñại là sử dụng các loại chất béo có lợi cho sức khỏe và phù hợp với các sản phẩm thực phẩm ăn kiêng

Chất béo ñã qua xử lý

Là các loại chất béo sau khi tinh luyện ñược xử lý ñể cải thiện ñộ cứng nhờ các quá trình sau: hydro hóa, ester hóa, phân ñoạn, …Phổ biến nhất hiện nay ñể sản xuất margarine vẫn là các loại dầu hydro hóa

Loại chất béo này có ñặc ñiểm là có ñộ cứng cần thiết ñể tạo cấu trúc sản phẩm, tùy theo nguyên liệu chất béo dùng sản xuất và yêu cầu của sản phẩm mà người

ta sẽ phối trộn tỉ lệ thích hợp dầu hydro hóa vào nguyên liệu

Tuy nhiên, nhiều nghiên cứu gần ñây cho thấy dầu ñã qua hydro hóa không có lợi cho sức khỏe do quá trình hydro hóa tạo ra nhiều acid béo dạng trans, là dạng acid béo gây nhiều vấn ñề về tim mạch Do ñó, xu hướng hiện ñại là giảm hoặc loại bỏ thành phần dầu hydro hóa ra khỏi sản phẩm, thay vào ñó là các loại chất béo khác không chứa các acid béo dạng trans Tuy nhiên, vấn ñề này không phải ñơn giản

vì còn chịu tác ñộng của nhiều yếu tố khác: giá cả, công nghệ, ñặc tính sản phẩm, …

b Nước, sữa và protein

Theo tiêu chuẩn, thành phần này không ñược vượt quá 16%

Có thể thay thế nước bằng sữa hoặc dung dịch protein ñậu nành Ngày này thường sử dụng sữa ñể tạo hương vị ñặc trưng cho sản phẩm, nhất là ñể tạo mùi giống mùi của bơ sữa Có thể dùng sữa lên men lactic ñể sản xuất nhằm tạo hương vị ñặc trưng, mặt khác acid lactic cũng có tác dụng ức chế vi khuẩn trong quá trình bảo quản sản phẩm Protein ñậu nành thường ñược dùng cho các sản phẩm ăn kiêng

2.3.5.2 Các nguyên liệu phụ

a Chất nhũ hóa

ðể tạo ñược các tính chất chức năng cho margarine, người ta phải bổ sung các chất nhũ hóa vào trong quá trình chế biến ñể tăng khả năng tạo nhũ và cải thiện cấu trúc bề mặt cho sản phẩm Vai trò của các chất nhũ hóa vô cùng quan trọng trong margarine, ñặc biệt là với các sản phẩm có hàm lượng chất béo thấp

b Các vitamine

Các vitamine ñược bổ sung vào sản phẩm ñể tăng giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm Hàm lượng vitamine tối ña và tối thiểu không có quy ñịnh chung mà tùy vào luật của từng quốc gia ñể yêu cầu cụ thể phù hợp với yêu cầu dinh dưỡng cộng ñồng của quốc gia ñó Các vitamine thường ñược bổ sung vào margarine là:

• Vitamin E và các ester của nó

Ở Anh, quy ñịnh hàm lượng vitamine trong 100 gam margarine cần có:

d Các chất màu: Các chất màu ựược bổ sung vào ựể tăng tắnh chất cảm quan cho sản phẩm, nhất là làm cho chúng có màu gần với bơ thiên nhiên

e Các chất tạo hương: Rất nhiều loại hương bơ tổng hợp ựược sử dụng trong sản xuất margarine Các loại hương bơ thường có thành phần là: lactones, ethyl ester của acid béo mạch ngắn, ketone và aldehyde Diacetyl là hợp chất dễ bay hơi tạo hương bơ ựặc trưng, là chất ựược hình thành trong quá trình lên men sữa Nếu trong sản xuất margarine không dùng sữa lên men thì cần bổ sung các chất tạo hương thắch hợp

f Các chất bảo quản: ựược sử dụng ựể kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm

g Các chất chống oxy hoá: ựược bổ sung vào ựể ngăn chặn hoặc ức chế quá trình oxy hóa sản phẩm, gây mùi, vị khó chịu cho sản phẩm

2.3.6 Quy trình công nghệ chế biến margarine

2.3.6.1 Quy trình công nghệ sản xuất margarine

Hình 2.3 Quy trình công nghệ sản xuất margarine

Phối trộn

đóng gói - Bảo quản

đánh giá chất lượng margarine

Nghiền ép Làm lạnh nhanh đồng hóa

Xử lý Tinh luyện Dầu, mỡ thực phẩm

Trung hòa

Mục ñích: tách các axit béo tự do có trong dầu ðể trung hòa có thể dùng các loại bazơ hoặc các muối của bazơ mạnh như hydroxyt natri, canxi hydroxyt, natri cacbonat, ammoniac…

Thủy hóa Trung hòa

Dd NaOH

Dd NaCl

ðất, than hoạt tính

Gum, tạp chất Cặn xà phòng

RCOOH + NaOH RCOONa + H2O 2RCOOH + NaOH RCOONa.RCOOH + H2O Phospholipid, Gum + NaOH chất kết tủa

Sắc tố + NaOH phân hủy sắc tố Ngoài ra xà phòng còn có tác dụng hấp phụ, lôi kéo các protein, các chất màu, chất nhựa và các tạp chất vô cơ khác vào kết tủa

Nồng ñộ dung dịch kiềm sử dụng tùy thuộc vào chỉ số acid của dầu mỡ Dung dịch kiềm dùng ñể trung hòa axit theo nồng ñộ có thể chia ra như sau:

Chỉ số axit (mg KOH) Nồng ñộ dd NaOH sử dụng (g/l) Loãng

Vừa

ðặc

<5 5-7

>7

35-45 85-105

>125 Bảng 2.5 Nồng ñộ dung dịch kiềm theo chỉ số acid của dầu mỡ Lượng kiềm dùng ñể trung hòa ñược tính theo công thức sau:

V = 40 *D *A * α / (56.1 * a * η)

Trong ñó:

+ D : lượng dầu ñem trung hòa + A : chỉ số axit của dầu + 40 : KLPT của NaOH + a : nồng ñộ dung dịch NaOH + η: nồng ñộ của NaOH công nghiệp + α : hệ số kiềm dư (K=1,05-1,5) Chế ñộ trung hòa: phun ñều dung dịch kiềm lên bề mặt dầu trung hòa, vừa phun vừa khuấy Nhiệt ñộ trung hòa ñối với các loại dầu khác nhau ñược khống chế khác nhau tùy thuộc vào chỉ số axit và tính chất của dầu

Sau khi cho hết dung dịch kiềm thì cho tiếp dung dịch muối ăn với nồng ñộ 4% Dung dịch muối ăn có tác dụng xúc tiến nhanh việc phân ly cặn xà phòng ra khỏi dầu Cặn xà phòng ñược xử lí ñể thu hồi dầu

3-
Rửa và sấy dầu:

ðể loại hoàn toàn xà phòng ra khỏi dầu, dầu sau khi lắng tách cặn xà phòng cần ñược rửa nhiều lần bằng nước nóng Lần ñầu rửa bằng dung dịch NaCl 8-10% ñề

xà phòng kết lắng theo dung dịch muối, sau ñó rửa bằng nước nóng Sau mỗi lần rửa

ñể lắng 40-60 phút rồi tháo nước rửa vào bể thu hồi dầu

Nhiệt ñộ của dầu khi rửa: 90-950C Nước muối và nước nóng cũng ñược ñun sôi

Sau khi rửa hết cặn xà phòng, tiến hành sấy dầu ñể tách ẩm Sấy dầu có thể thực hiện trong chân không hoặc áp suất khí quyển Dầu sau khi sấy phải ñạt ñến ñộ

ẩm < 0,1% ñể tạo ñiều kiện tốt cho quá trình tẩy màu

Thực hiện quá trình bằng cách dùng hơi nước ñể cất và lôi cuốn các chất dễ bay hơi ra khỏi dầu Hơi nước dùng khử mùi là hơi quá nhiệt (325-375 oC) Quá trình xảy ra trong ñiều kiện chân không Áp suất tuyệt ñối trong thiết bị khử mùi khoảng 66-

106 Pa Sau ñó vào thiết bị làm nguội xuống 60 oC

Dầu tinh chế phải có màu sáng, trong, không mùi, chỉ số axit nhỏ hơn 0,2 mg KOH

Quá trình xử lý dầu

Quá trinh này nhằm cải thiện ñộ cứng, chỉ số iod của chất béo ñể sản xuất ra các loại margarine có tính chất cần thiết Hiện nay, người ta thường sử dụng 2 phương pháp sau:

Hydro hóa dầu

ðây là phương pháp cổ ñiển, ñơn giản và phổ biến nhất ñể làm giảm chỉ số iod của dầu mỡ Cơ chế của phương pháp này có thể mô tả ngắn gọn như sau:

Hình 2.5 Cơ chế của quá trình hydro hóa dầu Tuy nhiên, những nghiên cứu gần ñây cho thấy, dầu mỡ sau khi hydro hóa tạo ra nhiều ñồng phân acid béo dạng trans gây ảnh hưởng không tốt ñến sức khỏe Thêm vào ñó, tiêu chuẩn ghi nhãn thực phẩm mới quy ñịnh nhà sản xuất phải ghi rõ thành phần acid béo trans lên nhãn thực phẩm khiến người ta ñang tìm mọi cách ñể thay thế phương pháp này[32]

Phương pháp phân ñoạn (Fractionation)

Nguyên tắc: nhiệt ñộ nóng chảy và ñông ñặc của các phân tử acid béo khác nhau, khi làm lạnh hoặc trong dung môi, chúng sẽ tách thành các phân ñoạn có nhiệt

ñộ nóng chảy khác nhau Cuối cùng tiến tới phân chia 2 pha lỏng – rắn Sau ñó dùng các biện pháp công nghệ ñể phân ly chúng thành những phân ñoạn chất béo có nhiệt

ñộ nóng chảy, chỉ số iod mong muốn

Có 3 phương pháp phân ñoạn:

 Phân ñoạn khô: thực hiện bằng cách cho dầu ấm vào thiết bị chứa, sau ñó làm lạnh từ từ ñến nhiệt ñộ phân ñoạn trong ñiều kiện khuấy ñảo Sau ñó tiến hành tách pha bằng lọc hoặc li tâm Phương pháp này khá rẻ tiền và hiệu quả

 Phân ñoạn bằng xà phòng: giống như phương pháp phân ñoạn khô nhưng có bổ sung thêm dung dịch xà phòng 5% (natri lauryl sunphate) Chất này ñóng vai trò là một chất tạo nhũ giúp tinh thể béo tách ra khỏi dầu lỏng Sau ñó 2 pha lỏng rắn sẽ ñược phân tách bằng máy li tâm Tiếp ñến, phần rắn ñược nung chảy và li tâm tiếp

ñể tách phần nước khỏi dầu Phương pháp này hiệu quả nhưng ñắt tiền hơn phương pháp phân ñoạn khô

Hình 2.6 Sơ ñồ phương pháp phân ñoạn bằng xà phòng

 Phân ñoạn bằng dung môi: ðây là một phương pháp phân ñoạn hiệu quả nhất nhưng chi phí cũng cao nhất Dưới tác dụng của dung môi, nhiệt ñộ thấp và ñiều kiện khuấy ñảo chất béo sẽ kết tinh dễ dàng và nhanh chóng Thiết bị kết tinh ở ñây là một thiết bị trao ñổi nhiệt dạng bản mỏng

Hình 2.7 Sơ ñồ phương pháp phân ñoạn bằng dung môi

B Chế biến margarine

Lên men sữa (nếu có)

Sữa sau khi thanh trùng ñược làm nguội nhanh ñến 30 oC rồi tiến hành lên men sữa bằng vi khuẩn lactic Quá trình lên men kết thúc khi ñộ acid ñạt 60 – 70oT Sau ñó, làm lạnh dung dịch sữa lên men này ñến nhiệt ñộ 8 – 9oC và giữ ở nhiệt ñộ này cho tới khi chuyển sang công ñoạn tiếp theo

Hiện nay người ta thường bỏ qua giai ñoạn này nhưng sản phẩm sẽ không có mùi vị tự nhiên giống bơ lên men Thay vào ñó là sử dụng các loại hương bơ tổng hợp

Phối trộn

Chất béo: ñun nóng cho tan chảy thành thể lỏng, chỉ cao hơn nhiệt ñộ nóng chảy của chất béo khoảng 4 – 5 oC Các chất màu, chất nhũ hóa và vitamine (tan trong dầu) ở dạng rắn ñược hòa tan ñều trong chất béo

Muối và các phụ gia tan trong nước ñược hòa tan trong nước hoặc sữa, sau ñó ñem thanh trùng dung dịch

Sau ñó, phối trộn hỗn hợp hai pha béo và pha nước với nhau

Làm lạnh nhanh

Mục ñích của quá trình là làm hệ nhũ tương ñông ñặc nhanh, tăng ñộ bóng mịn cho bề mặt sản phẩm Nhiệt ñộ làm lạnh càng nhỏ thì chất béo hóa rắn càng nhanh, tốc ñộ làm lạnh sẽ quyết ñịnh kích thước của các hạt tinh thể Tốc ñộ làm lạnh phải nhanh ñể cho tinh thể kết tinh dạng α và β’ chủ yếu Nhiệt ñộ làm lạnh thường

15oC

Nghiền ép margarine

Mục ñích của quá trình này nhằm tái cấu trúc lại hệ nhũ tương và ñẩy mạnh quá trình kết tinh Trong quá trình này, nhiệt ñộ tăng nhẹ và các tinh thể dạng α sẽ chuyển dần sang dạng tinh thể β’ có kích thước nhỏ mịn, ñồng nhất

Cĩ thể tĩm tắt các quá trinh xử lý nhiệt trong chế biến margarine như sau:

Cơng đoạn Nhiệt độ

vào

Nhiệt độ

ra

Mục đích Thanh

trùng

500C 800C Thành phần dầu lỏng dẽ được thanh

trùng trong thiết bị nhằm loại bỏ nguy cơ về vi sinh

Làm nguội

và đồng

hóa

800C 500C Dầu được qua một thiết bị trao đổi nhiệt

bản mỏng, có cánh khuấy với tốc độ 400 vòng/phút Dùng làm hạ nhiệt độ dầu xuống nhiệt độ đồng hóa

Làm lạnh

nhanh

500C 150C Quá trình làm lạnh nhanh trong một thết

bị hình trụ có cánh gạt với tốc độ 700 vòng/phút Các tinh thể dạng α và mạng tinh thể sơ bộ sẽ được hình thành

Nghiền kết

tinh

150C 200C Một thiết bị có cánh gá có vòng quay

100 vòng/phút Nhiệt độ tăng nhẹ, các dạng tinh thể α sẽ chuyển dần qua dạng β’ Mạng tinh thể hình thanh trong pha làm lạnh nhanh sẽ bị phá vỡ bởi các cánh gạt

Bảo quản

lạnh

200C 120C Thiết bị trao đôi nhiệt bản mỏng để loại

nhiệt lượng do quá trình chuyển kết tinh từ dạng α sang β’, và tránh hiện tượng chuyển kết tinh từ dạng β’ sang β

Bảng 2.6 Các quá trình xử lý nhiệt trong chế biến margarine

Nhỏ hơn 10

0

10

1000 Bảng 2.9 Chỉ tiêu vi sinh của margarine

3.1 NGUYÊN LIỆU

3.1.1 Nguyên liệu chính

a Mỡ cá da trơn: ñược cung cấp từ công ty Agifish An Giang ở dạng lạnh ñông

Hình 3.1 Mỡ cá tra nguyên liệu sau khi rã ñông

b Sữa tươi: mua từ trạm thu mua của công ty Vinamilk

3.1.2 Các nguyên liệu phụ

01 Chất tạo nhũ: Soy lecithine

02 Chất tạo màu: Beta-carotene

03 Chất tạo mùi: Hương cream (Givaudan)

Hương bơ (Givaudan)

04 Các vitamine: A, E, D

05 Chất chống oxy hóa: BHT

06 Chất bảo quản: Sorbate

Bảng 3.1 Các nguyên liệu phụ dùng trong nghiên cứu

3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.2.1 Sơ ựồ tiến trình nghiên cứu sản xuất margarine từ mỡ cá da trơn

Hình 3.2 Sơ ựồ tiến trình nghiên cứu sản xuất margarine từ mỡ cá da trơn

Mỡ cá da trơn Xác ựịnh tắnh chất

nguyên liệu

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

Nguyên liệu Công nghệ sản xuất

Khảo sát quá trình phân ựoạn

Khảo sát quá trình tinh luyện mỡ cá

Xác ựịnh thành phần phụ gia

Khảo sát quá trình ựồng hóa

Khảo sát phương pháp tạo sản phẩm

Nghiên cứu bảo quản sản phẩm

đánh giá chất lượng sản phẩm

Hình 3.3 Quy trình nghiên cứu chế biến margarine từ mỡ cá da trơn

AOAC 1996 TCVN 6121 - 96TCVN 2694 - 95 AOAC 1996 AOAC 1996

VN 3700 – 90Bảng 3.2 Các phương pháp phân tích sử dụng trong nghiên cứu

Phương pháp xác ñịnh ñộ cứng

Phân tích ñộ cứng của margarine bằng máy ño cấu trúc ña năng INSTRON của trường ðại Học Công Nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh Nguyên tắc ño là sử dụng lực ñủ lớn tác ñộng lên mẫu thí nghiệm làm phá vỡ cấu trúc của mẫu Kết quả thu ñược là lực lớn nhất ñể phá vỡ cấu trúc của mẫu Lực càng lớn thì ñộ cứng càng lớn Mẫu ño phải ñược chuẩn bị trước một ngày, lưu mẫu ở nhiệt ñộ 15 oC rồi mới tiến hành ño

3.2.2 Nội dung nghiên cứu

3.2.2.1 Xác ñịnh tính chất của nguyên liệu

Về tính chất nguyên liệu mỡ cá da trơn, trước ñây ñã có khá nhiều nghiên cứu nên chúng tôi không nghiên cứu kỹ phần này Ở ñây, chúng tôi chỉ xác ñịnh lại một vài chỉ tiêu cần thiết trên nguyên liệu của mình ñể phục vụ nghiên cứu sau Các chỉ tiêu cần xác ñịnh là:

3.2.2.2 Khảo sát quá trình trích ly chất béo

Quá trình trích ly chất béo ñược thực hiện như sau:

Hình 3.4 Sơ ñồ trích ly mỡ cá

Mô tả thí nghiệm:

Rã ñông: Mỡ lá nguyên liệu ñược bảo quản ở 0oC nên khi ñưa vào sử dụng phải ñược rã ñông ñến nhiệt ñộ khoảng 25oC

Nghiền: toàn bộ mỡ cá ñược xay bằng máy xay thịt Gali nhằm phá vỡ cấu trúc

tế bào và làm yếu các liên kết của mỡ với thành phần khác tạo ñiều kiện thuận lợi cho quá trình trích ly Mỡ cá ñược xay nhuyễn ñến khi toàn bộ khối mỡ thành dạng paste lỏng màu trắng ñục

Gia nhiệt: mỡ cá ñược gia nhiệt trong bể ñiều nhiệt ở nhiệt ñộ khảo sát từ 50 –

70oC ñến khi mỡ cá chảy lỏng ra có màu vàng ñục

Li tâm: thực hiện li tâm ở tốc ñộ 5000 vòng/phút trong 15 phút nhằm tách bỏ bã protein, nước và các tạp chất khác ra khỏi phần mỡ lỏng

0 – 30 – 60 – 90 – 120 –

150– 180

Hiệu suất Chỉ số AV Chỉ số PV

Bảng 3.3 Các thông số khảo sát của quá trình trích ly Các thí nghiệm ñược tiến hành lặp lại 3 lần Chọn ra chế ñộ trich ly hợp lý nhất

ñể tiến hành các thí nghiệm tiếp theo

3.2.2.3 Khảo sát quá trình tinh luyện mỡ cá

a Khảo sát quá trình thủy hóa

Hình 3.5 Sơ ñồ nghiên cứu quá trình thủy hóa mỡ cá

Mô tả thí nghiệm:

Thí nghiệm ñược thực hiện trong bể ñiều nhiệt có tâm khuấy từ Khi nhiệt ñộ mẫu ñạt 45 – 50 oC bổ sung từ từ dung dịch muối NaCl ở các nồng ñộ khảo sát vào, sau ñó ñể khuấy trong thời gian từ 10 – 25 phút Sau cùng, lấy mẫu ra ly tâm ở tốc ñộ

5000 vòng/phút trong thời gian 10 phút ñể tách cặn thủy hóa và nước, và phân tích mẫu

Bố trí thí nghiệm

Tiến hành 2 loạt thí nghiện khảo sát ảnh hưởng của nồng ñộ và hàm lượng muối

sử dụng ñến hiệu quả quá trình

Các thông số cố ñịnh:

Khối lượng mẫu: 150g /mẫu chứa trong becher 250 ml

Nhiệt ñộ thủy hóa: 45 – 50 oC

Thời gian thủy hóa: 20 phút

Bố trí thí nghiệm STT Thông số khảo sát Giá trị khảo sát Chỉ tiêu kiểm soát

1 Nồng ñộ dung dịch

muối (% w/w)

0 – 0.3 – 0.6 – 0.9 –

1.2

2 Hàm lượng dung dịch

muối (%)

ñể tiến hành các thí nghiệm tiếp theo

b Khảo sát quá trình trung hòa

Hình 3.6 Sơ ñồ nghiên cứu quá trình trung hòa mỡ cá

sau ñó ñể khuấy trong thời gian từ 10 – 25 phút Sau cùng, lấy mẫu ra ly tâm ở tốc ñộ

5000 vòng/phút trong thời gian 10 phút ñể tách cặn xà phòng; sau ñó phân tích mẫu

Bố trí thí nghiệm

Các thông số cố ñịnh:

Nhiệt ñộ trung hòa: 90 – 95oC

Khối lượng mẫu: 150g Thông số khảo sát

STT Thông số khảo sát Giá trị khảo sát Chỉ tiêu kiểm soát

c Khảo sát quá trình phân ñoạn

Mô tả thí nghiệm: mỡ cá ñược gia nhiệt ñến nhiệt ñộ 50 – 55oC ñể chảy lỏng hoàn toàn, sau ñó tiến hành phân ñoạn trong bể ñiều nhiệt ở các nhiệt ñộ khảo sát Sau

10 phút lấy mẫu ra li tâm và phân tích các chỉ tiêu cần thiết

3.2.2.4 Nghiên cứu công thức phối chế và ảnh hưởng của thành phần phụ gia ñến cấu trúc sản phẩm

a Khảo sát ảnh hưởng của thành phần mỡ cá ñến ñộ cứng của sản phẩm Các thông số chế biến và quy trình chế biến ñược thực hiện như quy trình ở trên

Thành phần mỡ cá ñược sử dụng là các phân ñoạn rắn ở các nhiệt ñộ phân ñoạn khác nhau (27 – 30 – 32 – 35 – 37 oC) Sản phẩm sẽ ñược kiểm tra các chỉ tiêu:

• Trạng thái cảm quan của bề mặt sản phẩm

• ðộ cứng

• Nhiệt ñộ nóng chảy

b Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng lecithine ñến cấu trúc sản phẩm Tiến hành chế biến margarine giống quy trình trên, chỉ thay ñổi hàm lượng lecithine phối chế trong công thức là 0%, 0.2%, 0.4%, 0.6% và 1%

Công thức nghiên cứu ứng với các hàm lượng lecithine khảo sát là: