Luận văn Áp dụng một số biện pháp xử lý nhiệt trong sản xuất sữa đậu nành

vậy, vấn đề trọng tâm là vô hoạt enzyme lipoxygenase. Đây là một vấn đề quan trọng và nó được thừa nhận như một sự phát triển của việc sản xuất thức uống từ sữa đậu nành. 2.5 GIỚI THIỆU CƠ SỞ KHOA HỌC MỘT SỐ QUÁ TRÌNH CƠ BẢN TRONG CHẾ BIẾN SỮA ĐẬU NÀNH 2.5.1 Chần - Bản chất quá trình chần Chần là quá trình sử dụng nhiệt để làm vô hoạt enzyme trước khi thực hiện các quá trình chế biến tiếp theo. Chần không phải là một phương pháp bảo quản mà chỉ xem như là quá trình xử lý sơ bộ được tiến hành giữa giai đoạn chuẩn bị và các quá trình sau đó. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chần + Loại nguyên liệu + Kích thước nguyên liệu + Nhiệt độ áp dụng + Phương pháp gia nhiệt R - H + O2 Enzyme – Fe2+ ...R● Phức của enzyme với gốc lipid _ROOH + H+ + H+ Enzyme – Fe2+ ...RO2● Phức của enzyme với gốc peroxylipid Enzyme – Fe3+ ...ROO- Phức của enzyme ion peroxy Lipid Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 31 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ Thực phẩm Trang 12 - Mục đích của quá trình chần: vô hoạt enzyme và làm giảm vi sinh vật trên bề mặt. - Phương pháp thực hiện Hai phương pháp phổ biến thường dùng trong quá trình chần là chần bằng hơi nước và chần bằng nước nóng. Cả hai loại thiết bị này đều tương đối đơn giản và không đắt tiền. Năng suất của thực phẩm trong điều hành quá trình chần là yếu tố quan trọng nhất để xác định mức độ thành công về mặt thương mại của hai phương pháp. Trong nhiều phương pháp giai đoạn làm nguội có thể làm hao hụt sản phẩm hoặc chất dinh dưỡng nhiều hơn giai đoạn chần. Chần bằng hơi nước thì duy trì chất dinh dưỡng cao hơn chần trong nước nóng, do nguyên liệu tiếp xúc trực tiếp với nước làm hòa tan một số chất dinh dưỡng có trong nguyên liệu. 2.5.2 Nghiền Quá trình nghiền thích hợp là quá trình phân tán hạt đậu nành thành những phần có kích thước vô cùng nhỏ để giảm được thời gian nâng nhiệt, thuận lợi cho sự chiết lọc và điều quan trọng là thu hồi tối đa hàm lượng các chất dinh dưỡng có trong hạt đậu - nâng cao chất lượng sản phẩm. Nếu dịch sệt có các cấu tử thô thì việc chiết lọc các chất dinh dưỡng sẽ thấp. Ngoài ra, trong một số phương pháp sản xuất còn áp dụng biện pháp phun hơi nước lạnh trên bề mặt hạt đậu như trong phương pháp nghiền nóng để giảm thời gian xử lý nhiệt và giảm mùi đậu trong quá trình tinh chế. Mục đích của quá trình nghiền nóng + Giảm hoạt lực của các enzyme kháng trypsin, những enzyme này có thể sẽ gây ra những ảnh hưởng lên cơ thể người như gây cản trở cho quá trình tiêu hoá. + Giảm hoạt lực của lypoxygenase, đây là nguyên nhân hình thành hương đậu tương trong các sản phẩm chế biến từ đậu nành. + Nâng cao chất lượng protein, củng cố giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm. + Thuận tiện cho việc thu hồi và tách dịch đậu lỏng từ dịch nghiền. + Hiệu suất thu hồi protein cao + Tăng thời gian bảo quản của dịch đậu tinh chế vì đã tiêu diệt được 1 lượng lớn các vi sinh vật. Tuy nhiên, nhiệt độ xử lý quá cao sẽ làm phá hủy các acid amin, ví dụ như cysteine và lysine, điều này sẽ làm giảm chất lượng protein và làm nghèo đi giá trị dinh dưỡng của sản phẩm. Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 31 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ Thực phẩm Trang 13 2.5.3 Đồng hóa sữa - Mục đích của đồng hóa là làm giảm kích thước của các cầu mỡ, làm cho chúng phân bố đều trong sữa, làm cho sữa được đồng nhất. Đồng hóa có thể làm tăng độ nhớt của sữa lên chút ít nhưng làm giảm được đáng kể quá trình oxy hóa, làm tăng chất lượng của sữa và sản phẩm sữa (tăng mức độ phân tán cream, phân bố lại giữa các pha chất béo và plasma, thay đổi thành phần và tính chất của protein). Trong sản xuất các loại sản phẩm sữa chua, đồng hóa tạo điều kiện thu được quện sữa đồng nhất và bền. Các sản phẩm sữa qua đồng hóa được cơ thể hấp thu dễ dàng. Tốc độ nổi của các cầu mỡ:   g ppr v p    2 9 2 Trong đó: + v: tốc độ nổi của cầu mỡ, m/s + r: bán kính cầu mỡ, m + pp: tỷ trọng của cream, kg/m3 + p: tỷ trọng của sữa, kg/m3 + g: gia tốc trọng trường, g = 9,81 m/s2 + µ: độ nhớt, kg/ms. Từ công thức này ta dễ dàng nhận thấy tốc độ nổi của cầu mỡ tỷ lệ thuận với bình phương bán kính cầu mỡ. Trong sữa đã đồng hóa, kích thước của các cầu mỡ giảm, do đó giảm sự nổi lên của các cầu mỡ. Ngoài việc nâng cao mức độ phân tán của mỡ sữa, đồng hóa làm phân bố lại giữa pha chất béo và plasma sữa, cũng như làm thay đổi thành phần và tính chất của protein. - Nguyên tắc của đồng hóa Người ta dùng thiết bị đồng hóa để đồng hóa sữa. Máy đồng hóa là một bơm pittông ba cấp. Trên ống tăng áp người ta đặt van đồng hóa. Van này ép sát bằng lò xo và lỗ có đường kính 5-10mm gọi là đế van. Theo Barabanovxki, các cầu mỡ bị phân chia nhỏ là kết quả của sự thay đổi đột ngột tốc độ của sữa khi qua khe van. Tốc độ chuyển động của sữa trong buồng tăng áp vo=9m/s. Do kết quả của sự thay đổi đột ngột tiết diện dòng sữa khi đi từ Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 31 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ Thực phẩm Trang 14 buồng tăng áp vào khe van rất nhỏ, tốc độ sữa sẽ tăng đáng kể. Trong khe van, sữa có tốc độ v1=200-300m/s Khi cầu mỡ chuyển từ vùng có tốc độ thấp vo vào vùng có tốc độ v1 bị kéo căng và từng phần của nó bị đứt khỏi cầu mỡ. Tốc độ v1 càng lớn (phụ thuộc vào áp suất) thì cầu mỡ bị kéo càng mạnh gần như thành sợi chỉ và khi đó thu được các cầu mỡ có kích thước nhỏ hơn. Mức độ phân chia các cầu mỡ phụ thuộc vào áp suất. Nên đồng hóa sữa ở nhiệt độ 60-850C. - Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đồng hóa + Tỷ lệ phần trăm giữa thể tích pha phân tán và tổng thể tích nhũ tương: nếu thể tích pha phân tán chỉ chiếm một phần nhỏ so với thể tích của toàn hệ nhũ tương thì quá trình đồng hóa sẽ được thực hiện dễ dàng và hệ nhũ tương thu được sẽ có độ bền cao. Ngược lại, hệ nhũ tương với pha phân tán chiếm tỷ lệ cao thường khó đồng hóa bằng phương pháp thông thường. Bên cạnh đó, các hạt của pha phân tán có xu hướng kết hợp lại với nhau tạo thành các hạt lớn hơn, từ đó dẫn đến hiện tượng tách pha. + Nhiệt độ: Nhiệt độ đồng hóa trong công nghiệp chế biến sữa thường dao động từ 60-850C. Nhiệt độ mẫu càng thấp thì quá trình đồng hóa càng kém hiệu quả do một số chất chuyển sang trạng thái rắn. Ngược lại, nếu nhiệt độ quá cao, chi phí năng lượng cho quá trình sẽ gia tăng. Bên cạnh đó, các phản ứng hóa học không cần thiết có thể xảy ra ảnh hưởng đến chất lượng của hệ nhũ tương. Khi tăng nhiệt độ, độ nhớt hệ nhũ tương giảm, các phân tử sẽ chuyển động với tốc độ nhanh hơn, sức căng bề mặt sẽ giảm và nhờ đó hệ nhũ tương sẽ được tạo thành dễ dàng và ổn định hơn. + Áp suất: áp suất đồng hóa trong công nghiệp chế biến sữa dao động 100-250 bar. Áp suất đồng hóa càng lớn, hiện tượng chảy rối và hiện tượng xâm thực khí sẽ càng dễ xuất hiện, kết quả là các hạt pha phân tán được tạo thành có kích thước nhỏ và hệ nhũ tương có độ bền cao. + Chất nhũ hóa: Các chất nhũ hóa sử dụng trong công nghiệp chế biến sữa khá đa dạng, tùy từng loại chất nhũ hóa mà hiệu quả quá trình đồng hóa khác nhau. Một số protein trong sữa có vai trò như những chất nhũ hóa. Những chất nhũ hóa thường dùng trong công nghiệp chế biến sữa là lecithin, glycerin este, sorbitol este… Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 31 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ Thực phẩm Trang 15 2.5.4 Quá trình tiệt trùng - Mục đích của quá trình tiệt trùng: là tiêu diệt hoàn toàn tổ chức vi sinh vật và vô hoạt không thuận nghịch những enzyme có trong thực phẩm. Vì sự kháng nhiệt của bào tử vi sinh vật, đòi hỏi phải xử lý ở nhiệt độ cao (thường lớn 1000C). Sản phẩm qua quá trình tiệt trùng được gọi là vô trùng. Tuy nhiên, các vi sinh vật không gây bệnh có thể còn sống sót sau quá trình tiệt trùng nhưng với số lượng rất thấp. Bảng 2.8 Phương pháp tiệt trùng Phương pháp Chế độ UHT (ultra-hight temperature) Tiệt trùng trong chai thủy tinh hoặc plastic 135-1500C, 2-20 giây 110-1200C, 20-40 phút (Nguồn: Dương thị Phượng Liên, 2006) Quá trình tiệt trùng thực phẩm thường gồm ba giai đoạn: + Gia nhiệt tăng nhiệt độ thực phẩm từ giá trị ban đầu đến giá trị nhiệt độ tiệt trùng. + Giữ nhiệt độ ở giá trị nhiệt độ cần tiệt trùng trong một khoảng thời gian xác định. + Làm nguội thực phẩm về giá trị nhiệt độ thích hợp để bao gói hoặc bảo quản sản phẩm - Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tiệt trùng + Hệ vi sinh vật trong thực phẩm Số lượng tế bào vi sinh vật trong sữa sẽ ảnh hưởng đến việc chọn nhiệt độ và thời gian xử lý nhiệt. Nếu số lượng vi sinh vật càng nhiều, để đạt một mức độ vô trùng công nghiệp thì chế độ xử lý nhiệt phải nghiêm ngặt với nhiệt độ cao và thời gian dài hơn. Như vậy việc hạn chế vi sinh vật ban đầu trong khi tiệt trùng là cần thiết. Các loại vi sinh vật có mặt trong thực phẩm cũng là một vấn đề cần lưu ý trong quá trình tiệt trùng. Để tiêu diệt các vi sinh vật chịu nhiệt như Bacillus, Clostridium,… nhiệt độ xử lý phải lớn hơn 800C mới đạt hiệu quả cao. Một số vi khuẩn có thể tồn tại trong thực phẩm dưới dạng bào tử. Để tiêu diệt được chúng, nhiệt độ xử lý phải tăng cao hơn nữa + Thành phần hóa học của thực phẩm Đối với sản phẩm sữa, việc lựa chọn nhiệt độ và thời gian tiệt trùng phụ thuộc vào giá trị pH của thực phẩm. Do pH ảnh hưởng đến hoạt độ của enzyme nên giá trị pH đóng vai trò kích thích hoặc kìm hãm sự sinh trưởng, thậm chí có thể tiêu diệt một số vi sinh vật trong sữa. Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 31 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ Thực phẩm Trang 16 Những sản phẩm có giá trị pH cao (pH > 4,5) như sữa đậu nành, để đạt được mức độ vô trùng công nghiệp, người ta cần xử lý nhiệt độ lớn hơn 1000C. Ngược lại đối với những sản phẩm có giá trị pH thấp (pH <4,5), ta có thể giảm nhiệt độ và thời gian xử lý nhiệt nhưng vẫn đảm bảo được một khoảng thời gian bảo quản nhất định cho sản phẩm. Các hợp chất hóa học trong thực phẩm có hệ số dẫn nhiệt khác nhau. Như lipid là thành phần quan trọng có trong sữa, có hệ số dẫn nhiệt rất thấp. Do đó, nếu sữa có hàm lượng lipid nhiều thì ta tăng nhiệt độ và thời gian xử lý. + Các tính chất vật lý của thực phẩm Đối với sản phẩm lỏng như sữa đậu nành, trong quá trình xử lý nhiệt sẽ xuất hiện các dòng đối lưu, do đó quá trình truyền nhiệt nhanh và hiệu quả. Một chỉ tiêu khác như hàm lượng chất khô, độ nhớt của thực phẩm cũng ảnh hưởng ít nhiều đến hệ số truyền nhiệt và hiệu quả của quá trình tiệt trùng. + Phương pháp và thiết bị tiệt trùng Khi tiến hành tiệt trùng thực phẩm trong bao bì, các vấn đề như hình dạng, kích thước, vật liệu bao bì sẽ ảnh hưởng đáng kể đến hệ số truyền nhiệt. Hiện nay, nhiều loại thiết bị tiệt trùng được thiết kế với bộ phận đảo trộn sản phẩm trong quá trình xử lý nhiệt nhằm làm xuất hiện các dòng đối lưu, cải thiện hệ số truyền nhiệt cũng như mức độ đồng nhất của sản phẩm sau tiệt trùng. Đối với nhóm phương pháp tiệt trùng ngoài bao bì, người ta sẽ thiết kế các thiết bị truyền nhiệt sao cho làm xuất hiện các dòng chảy rối nhằm mục đích giúp cho qua trình truyền nhiệt diễn ra nhanh và hiệu quả hơn. + Chế độ tiệt trùng Việc lựa chọn chế độ tiệt trùng phụ thuộc vào nhiều yếu tố: hệ vi sinh vật ban đầu có trong mẫu, thành phần và tính chất của mẫu, phương pháp xử lý nhiệt thực phẩm,… 2.6 CƠ SỞ CẢI TIẾN PHƯƠNG PHÁP CHẾ BIẾN SỮA ĐẬU NÀNH 2.6.1 Phương pháp sản xuất truyền thống Các sản phẩm truyền thống từ đậu nành như thức uống đậu nành, tofu…được sản xuất theo từng mẻ. Đậu nành hạt được rửa và ngâm nước trong một thời gian nhất định, phụ thuộc vào nhiệt độ nước ngâm và lượng nước ngâm, rồi chuyển sang công đoạn xay, phá vỡ cấu trúc hạt đậu nành thu dịch sệt và tiến hành lọc nóng để phân riêng phần bã và dịch lỏng. Với phương pháp sản xuất truyền thống này thì Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 31 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ Thực phẩm Trang 17 thức uống đậu nành thu được có mùi hương đậu và hậu vị rất khó chịu, mặc khác sản lượng rất thấp và chất lượng sản phẩm không ổn định qua từng mẻ khác nhau. Cùng với những hạn chế của thức uống đậu nành truyền thống, mức độ ưa thích và các yêu cầu khác của người tiêu dùng đối với loại hình sản phẩm này ngày càng tăng và đây là nguyên nhân thúc đẩy sự phát triển các phương pháp sản xuất hiện đại thay thế phương pháp sản xuất truyền thống theo từng mẻ. 2.6.2 Phương pháp sản xuất công nghiệp Những công đoạn chính trong phương pháp sản xuất công nghiệp sản phẩm thức uống đậu nành từ đậu nành hạt bao gồm các bước chính sau: - Ngâm đậu nành hạt Đậu nành thường được ngâm nước để các phân tử xenluloza trương nở, giảm được thời gian nghiền theo yêu cầu và tăng được tỷ lệ chiết xuất các chất dinh dưỡng. Thời gian ngâm phụ thuộc nhiệt độ của nước ngâm và mức độ chín của hạt đậu. Sau khi ngâm đậu nành có khối lượng gấp 2,2 lần so với ban đầu, nếu thời gian ngâm vượt quá quy định thì vỏ của hạt đậu sẽ bị nhăn lại và có thể sẽ làm giảm chất lượng của đậu. Hiện tại có nhiều phương pháp sản xuất có thể bỏ qua giai đoạn ngâm, ví dụ phương pháp nghiền nóng rất tốt cho việc chuyển thể (hydrat hoá) dịch nghiền và quá trình nghiền. Hơn nữa một số nhân tố có thể hình thành trong thức uống đậu nành do quá trình nghiền khô và quá trình hoà lẫn bột đậu nành vào trong nước. Kết quả có thể thu được dịch đậu có hàm lượng chất rắn lên đến 90%. - Nghiền Quá trình nghiền thích hợp là quá trình phân tán hạt đậu nành thành những phần có kích thước vô cùng nhỏ để giảm được thời gian nâng nhiệt, thuận lợi cho sự chiết lọc và điều quan trọng là thu hồi tối đa hàm lượng các chất dinh dưỡng có trong hạt đậu, nâng cao chất lượng sản phẩm. Nếu dịch sệt có các cấu tử thô thì việc chiết lọc các chất dinh dưỡng sẽ thấp. Ngoài ra, trong một số phương pháp sản xuất còn áp dụng biện pháp phun hơi nước lạnh trên bề mặt hạt đậu như trong phương pháp nghiền nóng để giảm thời gian xử lý nhiệt và giảm mùi đậu trong quá trình tinh chế. - Xử lý nhiệt cho dịch nghiền Dịch nghiền sẽ được phối trộn với nước trong thùng chứa rồi nâng nhiệt lên nhằm: + Giảm hoạt lực của các enzyme kháng trypsin, những enzyme này có thể sẽ gây ra những ảnh hưởng lên cơ thể người như gây cản trở cho quá trình tiêu hoá. Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 31 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ Thực phẩm Trang 18 + Giảm hoạt lực của lypoxygenase, đây là nguyên nhân hình thành hương đậu tương trong các sản phẩm chế biến từ đậu nành. + Nâng cao chất lượng protein, củng cố giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm. + Thuận tiện cho việc thu hồi và chiết tách dịch đậu lỏng từ dịch nghiền. + Hiệu suất thu hồi protein cao. + Tăng thời gian bảo quản của dịch đậu tinh chế vì đã tiêu diệt được một lượng lớn các vi sinh vật. Nếu thời gian xử lý nhiệt vượt quá quy định sẽ dẫn đến việc phá hủy các acid amin, ví dụ như cysteine và lysine, điều này sẽ làm giảm chất lượng protein và làm nghèo đi giá trị dinh dưỡng của sản phẩm. - Tinh chế dịch đậu nành đã lọc Dịch đậu nành lỏng có được do sự chiết tách dịch nghiền sau khi đã qua xử lý nhiệt. Trong suốt quá trình chiết tách, sử dụng phương pháp lọc áp suất và phương pháp tách chất rắn không hoà tan. Hiệu suất thu hồi phụ thuộc vào áp suất trích, thời gian trích, tốc độ lọc trong quá trình trích cũng như kích thước của các phần tử đậu nành. Tất cả các yếu tố này ảnh hưởng đến sự thu hồi protein và hàm lượng chất rắn hay nó được thể hiện bằng phần trăm chất rắn trong đậu nguyên liệu so với chất rắn trong dịch thu hồi được. - Công đoạn chuyển tiếp của quá trình xử lý + Phân tách xơ: Dịch trích lỏng thu được có chứa chất rắn, và trong này sẽ có các chất xơ, chúng không hoà tan và dẫn đến sự hình thành trầm tích trong sản phẩm. Do đó, phương pháp lọc ly tâm sẽ được áp dụng để loại bỏ xơ và tránh tạo ra mùi “khê” trong sản phẩm, tạo cảm giác tốt khi cảm quan. + Khử mùi: Những hương không hấp dẫn có thể bị mất đi trong quá trình chiết tách dịch bởi việc bài khí trong các thiết bị chuyên dụng và công đoạn đun sôi. Nước được đưa vào trong quá trình chiết tách dịch đậu thông qua sự phun hơi nước vào trong các thiết bị chuyên dùng. Loại bỏ quá trình hydrat hoá sẽ làm cho các hương không hấp dẫn dễ dàng thoát ra. - Điều chỉnh hàm lượng protein: Giá thành và chất lượng của thức uống đậu nành phụ thuộc vào mức độ đậm đà của sản phẩm và nó sẽ được quyết định bởi tổng hàm lượng nước trong quá trình chiết tách dịch, sự thay đổi hàm lượng nước sẽ điều chỉnh hàm lượng protein trong sản phẩm. Chỉ tiêu chất lượng cho sản phẩm ở mỗi quốc gia là khác nhau nhưng chúng cũng đều có những quy trình sản xuất tương tự để sản phẩm cuối cùng đạt chất lượng tốt nhất. Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 31 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ Thực phẩm Trang 19 - Điều chế: Vị ngọt và hương liệu là những yếu tố làm tăng giá trị sử dụng cho sản phẩm, ví dụ như khi thêm dầu vào trong quá trình chiết tách dịch đậu, kết quả làm tăng độ đậm đặc cho sản phẩm, sản phẩm mát dịu và nâng cao năng lượng. - Bổ sung các yếu tố cần thiết: Sữa đậu nành có thể bổ sung các thành phần khác nhau để làm tăng giá trị dinh dưỡng, ví dụ như: Ca, các chất chống oxy hoá, vitamin các loại, hàm lượng chất xơ hay các thành phần khác. Đã có nhiều chương trình dinh dưỡng học đường được triển khai ở nhiều quốc gia về sản phẩm sữa đậu nành có bổ sung vitamin và khoáng chất. - Đồng hoá - Tiệt trùng : Trong giai đoạn này sự chiết tách dịch đậu có chứa huyền phù với các thành phần có kích cỡ khác nhau, quá trình đồng hoá sẽ giúp hệ nhũ tương được đồng nhất, ổn định về kết cấu, tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm. Dưới áp lực của quá trình đồng hoá, các phần tử này bị cắt mạch, giãn nở, thay đổi cấu trúc và kết quả là chúng bị phá vỡ thành những phần tử có kích thước nhỏ, phân tán đồng đều vào trong khối dịch, liên kết của khối dịch được bền vững hơn và trạng thái đồng nhất hoàn toàn. Quá trình đồng hoá được thực hiện sau khi phối liệu, bổ sung các thành phần cần thiết nhằm tránh được cảm giác bụi trong miệng khi cảm quan sản phẩm, giúp cho quá trình hoà trộn các thành phần được hoàn toàn. Công nghệ này có thể được thực hiện ở công đoạn lọc nhằm tăng hiệu suất trích. Sau khi đồng hoá, dịch được chuyển đến thiết bị tiệt trùng và xử lý nhiệt ở 1370C trong thời gian cực ngắn 4 giây để tiêu diệt hoàn toàn các vi sinh vật, bào tử có mặt trong sản phẩm, ổn định chất lượng sản phẩm. 2.6.3 Ưu điểm của phương pháp sản xuất công nghiệp so với phương pháp truyền thống Loại bỏ hay kiểm soát được các enzyme oxy hoá béo – nguyên nhân hình thành một số vị lạ và làm giảm chất lượng sản phẩm trong thời gian bảo quản sản phẩm. Hiệu quả thu hồi protein cao từ việc kiểm soát các phản ứng kháng trypsin trong dịch lọc và giảm hoạt lực của các enzyme kháng trypsin, những enzyme này có thể gây ra những ảnh hưởng lên cơ thể người như gây cản trở cho quá trình tiêu hoá. Thu hồi tối đa hàm lượng protein và các thành phần dinh dưỡng, làm tăng chất lượng và giá trị sử dụng sản phẩm. Làm tăng giá trị năng lượng và đa dạng hoá sản phẩm do việc bổ sung các thành phần cần thiết đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng. Do áp dụng cơ chế tiệt trùng UHT ở nhiệt độ cao 1370C nên các loại vi sinh vật, bào tử bị tiêu diệt hoàn toàn, sản phẩm có độ an toàn cao, mặt khác với thời gian Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 31 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ Thực phẩm Trang 20 thực hiện cực ngắn nên các thành phần dinh dưỡng không bị biến đổi do nhiệt, sản phẩm có chất lượng cao và ổn định. Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 31 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ Thực phẩm Trang 21 CHƯƠNG 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU 3.1.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu Địa điểm: Phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & SHƯD – Trường Đại học Cần thơ. Thời gian: thí nghiệm được tiến hành trong 3 tháng. 3.1.2 Nguyên liệu Hạt đậu nành (Glycine Max Merril) 3.1.3 Hóa chất Hóa chất sử dụng: Acid acetic tinh khiết, acid sulfuric, natri hydroxide, clorofoc tinh khiết, kali iodua, natri tiosunfat… 3.1.4 Thiết bị, dụng cụ Thiết bị thí nghiệm gồm có: pH kế (713 pH meter, Metrohm), máy đồng hóa, máy ghép nắp, nồi tiệt trùng, cân điện tử, bộ chưng cất Kjeldahl và một số dụng cụ, trang thiết bị khác. A B Hình 3.1 Hệ thống cất đạm (A) và nồi tiệt trùng (B) Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 31 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ Thực phẩm Trang 22 C D Hình 3.2 pH kế (C) và máy đồng hóa (D) 3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.2.1 Phương pháp thí nghiệm Thí nghiệm được tiến hành dựa trên quy trình sản xuất (Hình 3.3). Sản phẩm được xác định hiệu suất thu hồi protein, chỉ số peroxide và đánh giá cảm quan. Sau đó được theo dõi sự tách lớp theo thời gian khi đồng hóa ở các áp suất khác nhau. Các thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với hai lần lặp lại, kết quả chọn thông số tối ưu của thí nghiệm trước làm cơ sở cho thí nghiệm sau. 3.2.2 Các phương pháp phân tích - Xác định hiệu suất thu hồi protein bằng phương pháp Kjeldahl - Xác định chỉ số peroxide bằng phương pháp chuẩn độ - Đánh giá cảm quan bằng phương pháp cho điểm Bảng điểm cảm quan được trình bày ở bảng 3.1, bảng 3.2 và bảng 3.3. Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 31 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ Thực phẩm Trang 23 Bảng 3.1 Bảng điểm mô tả màu của sản phẩm Điểm Mô tả sản phẩm 5 4 3 2 1 Màu trắng sáng đặc trưng của sữa đậu nành Màu trắng đặc trưng Màu trắng không đặc trưng Màu hơi sâm Biến màu hoặc có màu quá sậm Bảng 3.2 Bảng điểm mô tả mùi của sản phẩm Bảng 3.3 Bảng điểm mô tả vị của sản phẩm Sản phẩm càng tốt là sản phẩm có số điểm càng cao, cao nhất 5 điểm; sản phẩm kém nhất là sản phẩm có số điểm càng thấp, thấp nhất 1 điểm - Số liệu thu thập và xử lý bằng phần mềm Statgraphic 4.0. Sử dụng phương pháp phân tích phương sai (ANOVA) để đưa ra kết luận về sự sai biệt giữa các giá trị trung bình của các nghiệm thức. Điểm Mô tả sản phẩm 5 4 3 2 1 Không có hương đậu tương, không có mùi lạ Mùi đậu tương rất nhẹ, không có mùi vị lạ Hương đậu tương đối nhiều, không có mùi vị lạ Hương đậu tương hình thành nhiều, có mùi lạ Hương đậu tương hình thành rất nhiều, có mùi lạ gây cảm giác khó chịu. Điểm Mô tả sản phẩm 5 4 3 2 1 Vị ngọt, béo rõ, hài hòa, không có vị lạ Vị ngọt, béo rõ nhưng chưa hài hòa, không có vị lạ Vị ngọt quá nhiều hoặc quá ít Vị ngọt béo không hài hòa Có vị lạ Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 31 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ Thực phẩm Trang 24 3.2.3 Quy trình thí nghiệm Hình 3.3 Sơ đồ quy trình chế biến Đậu nành Làm sạch Ngâm (8-10 giờ) Rửa Nghiền Lọc Dịch sữa Phối chế Đường Đồng hóa Bã Chần Nước nóng Chỉnh pH NaHCO3 Đun sôi Vô chai Thanh trùng Làm nguội Sản phẩm Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 31 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ Thực phẩm Trang 25 3.2.4 Bố trí thí nghiệm 3.2.4.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ chần và nhiệt độ nghiền đến mùi vị và hiệu suất thu hồi protein của sản phẩm - Mục đích: Xác định nhiệt độ chần và nhiệt độ nghiền thích hợp để tạo được sản phẩm có mùi vị tốt và lượng đạm thu hồi cao. - Chuẩn bị mẫu: Đậu nành cần loại sạch tạp chất trước khi tiến hành ngâm trong thời gian 8-10 giờ. Sau đó đem rửa và bóc vỏ. Sau khi bốc vỏ các mẫu sẽ được chần ở các nhiệt độ khác nhau: 80, 85, 90 và 950C. Ứng với mỗi nhiệt độ chần, mẫu được nghiền ở 4 nhiệt độ khác nhau: 80, 85, 90 và 950C với tỉ lệ đậu:nước = 1:6. Sau nghiền, mẫu được trích ly dịch sữa, rồi đem phối chế 6% đường. Xong đun dịch sữa ở 950C trong 20 phút. - Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được lặp lại 2 lần với hai nhân tố: + Nhân tố A: giá trị nhiệt độ của quá trình chần nguyên liệu A1 = 800C A2 = 850C A3 = 900C A4 = 950C + Nhân tố B: giá trị nhiệt độ của nước nghiền nguyên liệu sau khi ngâm B1 = 800C B2 = 850C B3 = 900C B4 = 950C Số nghiệm thức : 4 x 4 = 16 Tổng số mẫu thí nghiệm: 16 x 2 = 32 Bảng 3.1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm Nhân tố B Nhân tố A B1 B2 B3 B4 A1 A2 A3 A4 A1B1 A2B1 A3B1 A4B1 A1B2 A2B2 A3B2 A4B2 A1B3 A2B3 A3B3 A4B3 A1B4 A2B4 A3B4 A4B4 - Các chỉ tiêu khảo sát + Màu sắc, mùi, vị bằng phương pháp cảm quan + Hiệu suất thu hồi protein + Chỉ số hydroperoxide Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 31 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ Thực phẩm Trang 26 3.2.4.2 Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của chế độ đồng hóa đến chất lượng sản phẩm - Mục đích: Xác định áp suất đồng hóa nhằm tạo cho sản phẩm ổn định trong thời gian dài nhất. - Chuẩn bị mẫu: Từ thí nghiệm 1, chọn ra nhiệt độ chần và nhiệt độ nghiền tối ưu, sau đó tiến hành bố trí thí nghiệm 2. Dịch sữa thu được sau khi phối chế và chỉnh pH ta tiến hành đồng hóa ở các chế độ áp su