Đồ án Nghiên cứu quy trình sản xuất snack từ rong nâu Sargassum polycystum

Nội dung text: Đồ án Nghiên cứu quy trình sản xuất snack từ rong nâu Sargassum polycystum

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT SNACK TỪ RONG NÂU Sargassum polycystum Ngành: Công nghệ thực phẩm Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Giảng viên hướng dẫn: ThS. TRẦN THỊ NGỌC MAI Sinh viên thực hiện: ĐỖ PHƯƠNG VY MSSV: 1211110202 Lớp: 12DTP01 TP. Hồ Chí Minh, 2016
2. LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài “Nghiên cứu quy trình sản xuất snack từ rong nâu Sargassum polycystum” là đề tài nghiên cứu do tôi trực tiếp thực hiện, dưới sự hướng dẫn của Thạc sĩ Trần Thị Ngọc Mai. Tất cả các số liệu, kết quả trình bày trong đồ án tốt nghiệp là khách quan và không sao chép số liệu của bất kì công trình nghiên cứu nào trước đây. Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm trước nhà trường và hội đồng về sự cam đoan này. Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm Sinh viên thực hiện Đỗ Phương Vy
3. LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, em xin chân thành cảm ơn các Thầy Cô trong khoa Công nghệ Sinh học – Thực phẩm – Môi trường của trường Đại học Công nghệ Tp.HCM đã tận tâm chỉ dạy và truyền đạt cho em những kiến thức cơ bản để em thực hiện đề tài cũng như làm hành trang quý giá cho em khi bước vào đời. Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thạc sĩ Trần Thị Ngọc Mai đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập cũng như thực hiện đồ án tốt nghiệp. Em xin cám ơn Cô Nguyễn Trần Thái Khanh, tổ thí nghiệm khoa Công nghệ Sinh Học - Thực Phẩm – Môi Trường đã tận tình giúp đỡ và tạo điều kiện cho em trong quá trình thực hiện đề tài. Em xin chân thành cám ơn gia đình và tất cả bạn bè đã động viện giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình thực hiện đề tài và hoàn thành đồ án này. Dù đã cố gắng nhiều, song, trong quá trình thực hiện đề tài em vẫn khó tránh khỏi những sai sót. Rất mong quý Thầy Cô và các bạn nhận xét, góp ý để em có thể rút kinh nghiệm cho quá trình học tập và làm việc sau này. Em xin chân thành cảm ơn! Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm Sinh viên thực hiện Đỗ Phương Vy
4. Đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iv DANH MỤC CÁC BẢNG v DANH MỤC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ VÀ BIỂU ĐỒ vi MỞ ĐẦU 1 1. Tính cấp thiết của đề tài 1 2. Tình hình nghiên cứu 2 2.1. Nghiên cứu ngoài nước 2 2.2. Nghiên cứu trong nước 3 3. Mục đích nghiên cứu 3 4. Nhiệm vụ nghiên cứu 4 5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4 5.1. Đối tượng 4 5.2. Địa điểm thực hiện 4 Chương 1: TỔNG QUAN 5 1.1. Tổng quan về snack 5 1.1.1. Giới thiệu chung về snack 5 1.1.2. Một số phương pháp sản xuất snack 6 1.2. Tổng quan về rong mơ 10 1.2.1. Giới thiệu chung về rong mơ 10 1.2.2. Cấu tạo của rong mơ 12 1.2.3. Sinh sản của rong mơ 14 1.2.4. Thành phần hóa học của rong mơ 15 i
5. Đồ án tốt nghiệp 1.2.5. Công nghệ sau thu hoạch và một số sản phẩm từ rong biển 22 1.2.6. Tình hình sản xuất và tiêu thụ rong biển tại Việt Nam và Thế Giới 27 1.3. Tổng quan về nguyên liệu phụ 30 1.3.1. Rong sụn 30 1.3.2. Kim chi 33 1.3.3. Wasabi 33 1.3.4. Ớt bột 34 Chương 2: NGUYÊN VẬT LIỆU – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 35 2.1. Nguyên vật liệu 35 2.1.1. Nguyên liệu 35 2.1.2. Thiết bị 35 2.2. Phương pháp nghiên cứu 35 2.3. Bố trí thí nghiệm 35 2.3.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 35 2.3.2. Thí nghiệm 1: Khảo sát sự ảnh hưởng của tỉ lệ rong sụn/nước 37 2.3.3. Thí nghiệm 2: Khảo sát sự ảnh hưởng của tỉ lệ rong nâu/dịch rong sụn . 38 2.3.4. Thí nghiệm 3: Khảo sát sự ảnh hưởng của nhiệt độ sấy lần 1 39 2.3.5. Thí nghiệm 4: Khảo sát sự ảnh hưởng của thời gian sấy lần 1 41 2.3.6. Thí nghiệm 5: Khảo sát sự ảnh hưởng của gia vị 41 2.3.7. Thí nghiệm 6: Khảo sát sự ảnh hưởng của chế độ sấy lần 2 42 2.4. Quy trình công nghệ 44 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 49 3.1. Kết quả khảo sát tỉ lệ rong sụn/nước 49 3.2. Kết quả khảo sát tỉ lệ rong nâu/dịch rong sụn 52 ii
6. Đồ án tốt nghiệp 3.3. Kết quả khảo sát nhiệt độ sấy lần 1 54 3.4. Kết quả khảo sát thời gian sấy lần 1 56 3.5. Kết quả khảo sát công thức gia vị 59 3.6. Kết quả khảo sát chế độ sấy lần 2 61 3.7. Kết quả đánh giá chất lượng sản phẩm 64 Chương 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 66 4.1. Kết luận 66 4.2. Kiến nghị 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 68 PHỤ LỤC iii
7. Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT USDA: United States Department of Agriculture, Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ. FAO: Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc (tiếng Anh: Food and Agriculture Organization of the United Nations) LOD: Giới hạn phát hiện. iv
8. Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Thành phần dinh dưỡng của rong S.polycystum[15] 17 Bảng 1.2. Thành phần amino acid trong S.polycystum[15] 18 Bảng 1.3. Thành phần chất béo trong S.polycystum[15] 19 Bảng 1.4. Thành phần các hợp chất hữu cơ trong rong sụn[7] 31 Bảng 1.5. Hàm lượng khoáng trong rong sụn[7] 32 Bảng 2.1. Công thức gia vị 42 Bảng 3.1. Kết quả tổng điểm so hàng khảo sát tỉ lệ rong sụn/nước 50 Bảng 3.2. Kết quả xếp dãy của khảo sát tỉ lệ rong sụn/nước 51 Bảng 3.3. Kết quả tổng điểm so hàng khảo sát tỉ lệ rong nâu/dịch rong sụn 52 Bảng 3.4. Kết quả xếp dãy của khảo sát tỉ lệ rong nâu/dịch sụn 53 Bảng 3.5. Bảng mô tả trạng thái sản phẩm ở các nhiệt độ sau mỗi 2 giờ 55 Bảng 3.6. Bảng mã hóa mẫu khảo sát thời gian sấy lần 1 58 Bảng 3.7. Kết quả tổng điểm so hàng khảo sát thời gian sấy lần 1 58 Bảng 3.8. Kết quả xếp dãy của khảo sát thời gian sấy 59 Bảng 3.9. Kết quả tổng điểm so hàng khảo sát công thức gia vị 60 Bảng 3.10. Kết quả xếp dãy cho 3 mẫu của khảo sát công thức gia vị 60 Bảng 3.11: Sự thay đổi thời gian sấy theo nhiệt độ 62 Bảng 3.12. Kết quả tổng điểm so hàng khảo sát chế độ sấy lần 2 62 Bảng 3.13. Kết quả xếp dãy của khảo sát chế độ sấy lần 2 63 Bảng 3.14: Kết quả cho điểm chất lượng của sản phẩm 64 Bảng 3.15. Chỉ tiêu hóa lý 64 Bảng 3.16. Chỉ tiêu vi sinh 65 v
9. Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ VÀ BIỂU ĐỒ Hình 1.1. Một số sản phẩm snack được chế biến từ phương pháp sấy 7 Hình 1.2. Hình dạng rong mơ 11 Hình 1.3. Cấu tạo rong mơ 13 Hình 1.3. Miếng rong biển nori 23 Hình 1.4. P. tenera, P. yezoensis, P. seriata, P. dentata Kjellman 24 Hình 1.5. Một số dạng snack từ rong 24 Hình 1.6. Một số sản phẩm kẹo, mứt rong sụn 25 Hình 1.7. Hình dạng rong sụn 30 Hình 2.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 36 Hình 2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát tỉ lệ rong sụn/nước 37 Hình 2.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát tỉ lệ rong nâu/dịch rong sụn 38 Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát nhiệt độ sấy lần 1 40 Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát chế độ sấy lần 2 43 Hình 2.6. Quy trình sản xuất snack từ rong nâu 44 Hình 3.1. Biểu đồ biểu diễn độ nhớt ứng với các tỉ lệ rong sụn/nước 49 Hình 3.2. Sự thay đổi độ ẩm của sản phẩm theo thời gian sấy. 57 Hình 4.1. Sơ đồ quy trình sản xuất snack từ rong nâu hoàn chỉnh 66 vi
10. Đồ án tốt nghiệp MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Việt Nam nằm trong vùng biển nhiệt đới, có nhiều điều kiện thuận lợi để phát triển ngành thủy sản, nguồn lợi thủy sản nước ta có thành phần loài đa dạng, tốc độ tái tạo nguồn lợi cao. Cho dù chưa có quy hoạch xứng tầm, nhưng nguồn tài nguyên biển Việt Nam là điều mơ ước của nhiều nhà đầu tư, trong đó có việc nuôi trồng rong biển sản xuất thực phẩm, thức uống, làm nguyên liệu công nghiệp và nhiên liệu sinh học. Tổng số loài thực vật biển sống dọc bờ biển Việt Nam (chiều dài khoảng 3260 km), các đảo và các dải đá ngầm có khoảng 1000 loài. Gồm 638 loài rong biển; trong đó Rhodophyta (tảo đỏ) – 229 loài, Phaeophyta (tảo nâu) – khoảng 120 loài, Chlorophyta (tảo lục) – khoảng 150 loài, 76 loài Cyanobacteria và cỏ biển (Magnoliophyta) – 14 loài. Trong số này khoảng 200 loài tảo có khả năng sử dụng, trong đó có khoảng 60 loài được sử dụng làm thực phẩm, trong y học dân gian và để chế biến các loại keo.[6] Theo TS Lê Như Hậu: “Ước tính diện tích mặt nước có tiềm năng nuôi trồng và khai thác rong biển ở Việt Nam trong thời kỳ 2010 – 2015 là 900 000 ha với sản lượng 600 – 700 000 tấn khô/năm”. Từ lâu, rong biển đã được xem là nguồn thực phẩm giàu dinh dưỡng đặc biệt cao về hàm lượng các nguyên tố đa lượng, vi lượng và chất xơ hòa tan, alginate, mannitol, carrageenan nhưng những sản phẩm từ rong chưa được phổ biến. Do công nghệ chế biến rong biển ở nước ta còn lạc hậu chỉ tồn tại ở hình thức cơ sở chế biến nhỏ (nấu thạch, mứt, kẹo, trà ); hoặc được trích ly, thu nhận các hợp chất sử dụng cho các ngành công nghiệp khác; sơ chế, xuất khẩu sang các nước khác để chế biến thành sản phẩm có giá trị hơn. Nhằm nâng cao giá trị kinh tế từ rong biển tại Việt Nam, các doanh nghiệp cần phải nhanh chóng giải quyết tình trạng thừa hoặc lãng phí nguyên liệu, đa dạng hóa sản phẩm từ rong để mở rộng thị trường, nâng cao giá trị sản phẩm nhờ cải tiến công nghệ chế biến. 1
11. Đồ án tốt nghiệp Tại Việt Nam, rong nâu là loài có giá trị kinh tế cao, đặc biệt là họ rong mơ, thường được sử dụng để nghiên cứu tách chiết các hợp chất alginate, fucoidan với giá trị sinh học cao. Về mặt giá trị dinh dưỡng, rong mơ có chứa iodine (45,3 mg% – 60 mg%) ; 23 nguyên tố (Al, Si, Mg, Ca, Sr, Ba, Fe, V, Mor, Ti, Co, Ni, Cr, Sn, As, Bi, Cu ) và 17 amino acid rất cần thiết cho người. Đặc biệt, người ta còn phát hiện chất sodium alginate chiết từ rong mơ có thể chữa được bệnh nhiễm phóng xạ vì chất này uống vào sẽ hấp thu strontium (Sr) phóng xạ đã bị nhiễm trong cơ thể rồi thải ra ngoài. Năm 2011, riêng tại Ninh Thuận, ước tính sản lượng khai thác rong mơ lên đến 1 000 tấn khô (3 000 tấn rong tươi). Tại Việt Nam, việc dùng rong mơ làm thực phẩm không nhiều như ở Nhật Bản hay Trung Quốc, thường chỉ dùng một vài loài như rong mơ vàng (S.flavicans), rong mơ chum (S.carpophyllum), rong mơ mềm (S.tenerrimum) để nấu canh, kho với thịt cá.[20] Nên rong mơ chủ yếu được khai thác, sơ chế và cung cấp cho các công ty thực phẩm Trung Quốc, Nhật Bản để chế biến thành snack hoặc các sản phẩm thực phẩm sử dụng trực tiếp hoặc qua chế biến. Vì thế việc nghiên cứu sản phẩm snack từ rong mơ có ý nghĩa quan trọng đối với việc giải quyết tình trạng thừa nguyên liệu và tăng giá trị kinh tế nguồn lợi từ rong mơ, mở rộng thị trường snack tại Việt Nam. 2. Tình hình nghiên cứu 2.1. Nghiên cứu ngoài nước Các sản phẩm thực phẩm từ rong biển chủ yếu bắt nguồn từ Nhật Bản nên từ năm 1987, nhóm tác giả Kazutosi Nisizawa, Hiroyuki Noda, Ryo Kikuchi & Tadaharu Watanabe đã có một cuộc nghiên cứu đầy đủ về các loại thực phẩm rong biển truyền thống ở Nhật Bản. Nội dung nghiên cứu đề cập đến thành phần nguyên liệu, quy trình sản xuất và giá trị dinh dưỡng của một số sản phẩm như aonori, hoshi – nori, konbu, hiziki, wakame.[16] Năm 2003, tổ chức FAO cùng Dennis J. McHugh đã công bố một tài liệu hướng dẫn về ngành công nghiệp rong biển. Ngoài việc đề cập đến tính thương mại, ứng dụng sinh học, các hợp chất chiết xuất của rong biển, tài liệu cũng giới thiệu về 2
12. Đồ án tốt nghiệp quy trình thu hái nuôi trồng một số loài rong, quy trình sản xuất một số thực phẩm từ rong biển, sản lượng tiêu thụ của các sản phẩm như nori, wakame [18] Dù các sản phẩm thực phẩm từ rong biển đã trở nên phổ biến trên Thế Giới nhưng chưa có nhiều nghiên cứu về công nghệ chế biến thực phẩm từ rong biển; các bài báo khoa học hay các nghiên cứu hiện nay chỉ đề cập đến những lợi ích từ rong biển, hoặc các thực phẩm chức năng và các hợp chất chiết xuất của nó. 2.2. Nghiên cứu trong nước Năm 2006 – 2007, PGS.TS. Đống Thị Anh Đào đã tiến hành “Nghiên cứu chế biến thực phẩm từ nguồn rong sụn Kappaphycus Alvarezii” nhằm tạo ra các loại thực phẩm trực tiếp từ rong sụn, có giá trị dinh dưỡng phù hợp như - Nước uống từ rong sụn là dịch chiết carrageenan từ rong sụn. - Sản phẩm mứt đông bằng carrageenan có hương vị trái cây. - Kẹo dẻo chế biến trực tiếp từ rong sụn có thể thay thế kẹo gelatin hiện nay, loại bằng carrageenan từ rong sụn và loại bằng rong sụn phối chế với rau quả. - Rong khô dạng tấm, tẩm gia vị. Năm 2010, PGS.TS. Đống Thị Anh Đào tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất các sản phẩm từ rong sụn đã được nghiên cứu từ đề tài năm 2006 – 2007. Và nghiên cứu mới về công nghệ sản xuất một số sản phẩm như kẹo rong sụn và mứt rong sụn ăn kiêng; nước chuối có phối chế rong sụn; mứt jam chuối, mít; nước uống rong sụn dạng huyền phù hạt rong (giống nước yến); rong sụn khô, có thể xử lý và ăn nhanh; nước uống rong Porphyra.[2] Ngoài ra, còn có một số nghiên cứu chưa có công bố chính thức về quy trình sản xuất thử nghiệm soup đóng hộp từ rong mứt, bánh tráng từ rong nho, snack từ rong sụn, nước uống chức năng từ rong mơ 3. Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu quy trình sản xuất snack từ rong nâu S.polycystum. - Xác định các thông số kỹ thuật cho một số công đoạn của quy trình. - Chế biến thửhiệm ng snack từ rong nâu dựa trên quy trình đề nghị. 3
13. Đồ án tốt nghiệp 4. Nhiệm vụ nghiên cứu - Xác định tỉ lệ rong sụn/nước để tạo chế phẩm dịch rong sụn. - Xác định tỉ lệ rong nâu/dịch rong sụn. - Xác định nhiệt độ của quá trình sấy lần 1. - Xác định thời gian kết thúc quá trình sấy lần 1. - Xác định công thức gia vị cho sản phẩm. - Xác định chế độ sấy cho quá trình sấy lần 2. 5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 5.1. Đối tượng - Rong mơ được thu hái từ vùng biển Ninh Thuận. - Rong sụn được thu hái từ vùng biển Khánh Hòa. 5.2. Địa điểm thực hiện Phòng thí nghiệm của Khoa Công Nghệ Sinh Học – Thực Phẩm – Môi Trường, trường Đại học Công Nghệ Thành phố Hồ Chí Minh. 4
14. Đồ án tốt nghiệp Chương 1: TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan về snack 1.1.1. Giới thiệu chung về snack Ban đầu, snack là tên gọi cho các loại thức ăn nhẹ, phục vụ giữa các bữa ăn để làm dịu cơn đói trước bữa ăn chính. Snack đôi khi là cookie hoặc sữa cho trẻ vào buổi ăn xế, một bát ngũ cốc cho buổi ăn chiều Theo truyền thống, thức ăn nhẹ thường được chuẩn bị từ các nguyên liệu có sẵn trong nhà. Theo thời gian, snack trở nên tiện dụng hơn khi được chế biến và tiêu thụ trong ngày tại các cửa hàng tiện lợi. Đó có thể là một chiếc hamburger hay một chiếc bánh mì, một phần khoai tây chiên Và khi ngành công nghệ chế biến thực phẩm phát triển, snack đóng gói ăn liền trở nên tiện dụng hơn, nhờ ít bị hư hỏng và kéo dài được thời gian bảo quản Tóm lại, snack được hiểu theo nhiều cách khác nhau. Tuy nhiên, ở đây chỉ đề cập đến sản phẩm snack được chế biến và đóng gói trong các túi nhỏ, thời gian bảo quản lâu dài, dễ vận chuyển và có thể ăn được ngay sau khi mở bao bì. Snack rất đa dạng về chủng loại và phong phú về hương vị. Vì vậy có rất nhiều cách phân loại snack.[8] - Dựa vào thành phần nguyên liệu chính, snack có thể được sản xuất từ rau củ (khoai tây, bắp) hoặc tinh bột của nó; cũng có thể là gạo, các loại hạt, trái cây và cả thịt, thủy hải sản - Dựa vào phương pháp chế biến, snack có thể được chế biến bằng cách chiên, sấy, qua ép đùn hay nướng. - Dựa vào vị, snack được chia thành nhóm có vị mặn, vị ngọt, vị chua, vị tự nhiên hoặc tẩm ướp những hương vị bổ sung khác như pizza, hamburger, phô mai, cà ri Ấn Độ . - Dựa vào hình dạng bánh, snack có các dạng phẳng được gọi là “chip” hay “flake”, dạng phồng gọi là “puff” và dạng sợi gọi là “stick” hay “shred”. Nếu trước đây, người tiêu dùng bị hấp dẫn về sự đa dạng mẫu mã, hương vị của snack khoai tây, snack bắp thì ngày nay các sản phẩm snack đó đang dần bị hạn chế vì mối nguy hại từ nó. 5
15. Đồ án tốt nghiệp GS Peter Weissberg, Giám đốc Y tế của Quỹ Tim mạch Anh quốc (BHF) cho biết: "Tôi cảm thấy lo lắng khi đất nước tôi đang tự “dìm” mình trong bể dầu ăn, muối và đường. Cả người lớn lẫn trẻ nhỏ đều phớt lờ những cảnh báo và tiếp tục ăn những thực phẩm không có lợi cho sức khỏe. Trên thực tế, những đồ ăn giòn (khoai tây chiên) chỉ là phần nổi của tảng băng. BHF tin chắc rằng với “liều” thực phẩm hằng ngày giàu chất béo, nghèo dinh dưỡng như loại snack này sẽ đe dọa sức khỏe lâu dài của thế hệ tương lai đất nước. Việc ăn hằng ngày các loại snack vô bổ là một thói quen xấu. Chắc chắn, tỉ lệ trẻ béo phì và tiểu đường tuýp 2 sẽ bao phủ bức tranh sức khỏe của cộng đồng trong một tương lai không xa”.[25] Ngoài ra năm 2014, cơ quan An toàn Thực phẩm châu Âu (EFSA) phát hiện một hóa chất có tên là acrylamide được tìm thấy trong cà phê, khoai tây chiên, bánh mì nướng bị cháy, bánh quy giòn và một số loại thức ăn trẻ em đã được xác nhận là có nguy cơ gây ung thư. Nhưng hiện nay, khi mức sống và ý thức tiêu dùng của người dân ngày càng cao hơn, nhất là các nước phương Tây, snack được yêu cầu không chỉ là thức ăn vặt để làm dịu cơn đói mà phải cung cấp dinh dưỡng, năng lượng vừa đủ và an toàn cho sức khỏe. Xu hướng này cũng đang được du nhập vào Việt Nam những năm gần đây, thông qua các sản phẩm snack có lợi cho sức khỏe từ các nguyên liệu tự nhiên như rong biển, trái cây, hạt sấy khô Trong đó, các sản phẩm snack từ rong biển đang ngày càng được yêu thích. 1.1.2. Một số phương pháp sản xuất snack 1.1.2.1. Phương pháp chiên Snack theo phương pháp chiên phổ biến hiện nay tại Việt Nam là snack khoai tây. Nguyên liệu để sản xuất snack khoai tây chiên thường là củ khoai tây hoặc tinh bột khoai tây. Snack khoai tây từ củ khoai tây tươi hoặc khoai tây đông lạnh thường được chế biến bằng cách phương pháp chiên chân không hoặc chiên bề sâu sau khi được tạo hình. Hiện nay, snack khoai tây từ tinh bột thường được áp dụng theo quy trình phối trộn → cán tấm → tạo hình → chiên → tẩm gia vị → làm nguội → đóng gói. 6
16. Đồ án tốt nghiệp Nguyên liệu phụ là bột ngô. Các nguyên liệu sẽ được phối trộn với nước theo một tỉ lệ nhất định để tạo hỗn hợp đồng nhất. Hãng snack Pringles nổi tiếng sử dụng công thức phối trộn nguyên liệu là 1/3 nước và 2/3 là bột khoai tây, bột ngô. Hỗn hợp sau khi trộn đều thì được tiếp tục cán thành tấm mỏng, nhằm chuyển bột nhào từ trạng thái rời thành tấm bột có độ dày đều đặn. Làm đồng nhất khối bột và tăng độ đàn hồi cho khối bột nhào và giảm lượng không khí hòa lẫn trong bột nhào. Khi đi qua các lô cán bột lá bột sẽ được nén chặt thành lá để dễ tạo hình. Tấm khoai tây mỏng sẽ được cắt thành hình bầu dục, các phần rìa bột sẽ được đưa về máy phối trộn và tiếp tục được cán mỏng. Sau khi chiên các miếng khoai tây sẽ được tách dầu trên các băng chuyền rung. Những miếng khoai tây sẽ được phun dầu trước khi tẩm bột gia vị. 1.1.2.2. Phương pháp sấy Phương pháp sấy là phương pháp sản xuất snack cơ bản phù hợp cho nhiều loại nguyên liệu khác nhau như trái cây, rau củ, hạt, Tùy theo tính chất nguyên liệu và yêu cầu cấu trúc sản phẩm mà nhà sản xuất áp dụng các phương pháp sấy khác nhau Nhìn chung, snack bằng phương pháp sấy được thực hiện theo quy trình chế biến như sau: Nguyên liệu → xử lý → sấy → tẩm gia vị → làm nguội → đóng gói. Hình 1.1. Một số sản phẩm snack được chế biến từ phương pháp sấy Dựa trên tính chất của rau quả, trái cây, hạt mà giai đoạn xử lý có các công đoạn như ngâm, rửa, gọt vỏ, tạo hình, xử lý hóa chất khác nhau; với một số 7
17. Đồ án tốt nghiệp nguyên liệu, cần được rửa sau khi tạo hình để loại sạch các chất bẩn có thể dính trên bề mặt thiết bị cắt hoặc trong quá trình vận chuyển trên băng chuyền. Tùy theo tính chất nguyên liệu và yêu cầu cảm quan của sản phẩm mà nhà sản xuất áp dụng những phương pháp sấy khác nhau, hay lựa chọn không phun gia vị. Một số phương pháp sấy thường được sử dụng trong sản xuất snack sấy: - Phương pháp sấy theo nguyên tắc bốc hơi, nguyên lý chủ đạo của quá trình là buồng sấy được duy trì ở nhiệt độ thích hợp, hoặc tương đương nhiệt độ phơi sản phẩm dưới nắng. Vào thời điểm đó, hơi nước trong sản phẩm bắt đầu bốc hơi và sản phẩm sẽ dần khô lại. Đến một độ khô nhất định, sản phẩm được đưa ra làm mát và đóng bao bì. Sản phẩm sử dụng phương pháp này không sử dụng dầu chiên hay nhúng qua dầu nên hoàn toàn không có hiện tượng thấm dầu hay ‘caramel hóa’. Sau khi sấy, sản phẩm vẫn giữ được sự mềm, dẻo, hương vị tự nhiên và không có độ giòn như sấy thăng hoa chân không.[28] - Phương pháp sấy thăng hoa, gồm 3 giai đoạn chính: • Giai đoạn làm lạnh, nguyên liệu được làm lạnh nhanh từ nhiệt độ tự nhiên khoảng 200 C xuống – 10 0C hoặc – 15 0C, khiến cho nước bên trong nguyên liệu bị đông nhanh thành những phần tử băng cực nhỏ (quá trình này giúp cho các tế bào của trái cây không bị hư hại trong quá trình sấy). Đồng thời, trái cây được đặt trong môi trường chân không (áp suất rất thấp) nên 10 – 15% lượng nước trong trái cây (tồn tại dưới dạng các phần tử băng cực nhỏ) bị hút ra khỏi trái cây. • Giai đoạn sấy thăng hoa, trái cây được đặt trong môi trường áp suất thấp (dưới 4,58 mmHg) (áp suất của khí quyển là 760 mmHg) và nước bên trong trái cây đã ở dạng băng, ở điều kiện này, khi cung cấp cho trái cây một nhiệt lượng nhỏ thì nước ở dạng băng sẽ chuyển thể trực tiếp thành trạng thái khí và thoát ra khỏi trái cây mà nhiệt độ trái cây vẫn không tăng. • Giai đoạn bốc hơi ẩm còn lại, nhiệt độ của trái cây được tăng nhanh từ – 15 0C lên khoảng 250C. Trong điều kiện áp suất thấp, nhiệt độ tăng nhanh, 8
18. Đồ án tốt nghiệp lượng băng còn lại bên trong nguyên liệu nhanh chóng chuyển từ thể rắn sang thể lỏng rồi sang thể khí và thoát ra khỏi trái cây. Trong suốt quá trình sấy thăng hoa, nhiệt độ của trái cây không vượt quá nhiệt độ ở trạng thái tự nhiên. Nguyên liệu không bị tác động nhiệt, do đó tránh được tất cả các hạn chế của các phương pháp sấy thông thường. Nguyên liệu sau khi sấy vẫn giữ được toàn bộ thành phần dinh dưỡng, vitamin, khoáng chất, màu sắc, hương vị của. Đặc biệt, khi nước thăng hoa từ nguyên liệu ra ngoài, cấu trúc tế bào không bị co lại, vẫn giữ được lỗ xốp. 1.1.2.3. Phương pháp ép đùn áp lực cao Sản phẩm được chế biến từ phương pháp ép đùn áp lực cao thường là snack dạng phồng “puff”. Hiện nay có hai quy trình công nghệ chính để sản xuất, được gọi là snack thế hệ thứ hai và snack thế hệ thứ ba. Sự khác nhau căn bản giữa hai thế hệ snack là ở phương pháp làm phồng. Snack thế hệ thứ hao được làm phồng nở ngay trong máy ép đùn, còn snack thế hệ thứ ba thì sau khi ra khỏi máy ép đùn cần có thêm một quá trình gia nhiệt làm phồng nở sản phẩm. Snack “puff” bằng phương pháp ép đùn áp lực cao thường được sản xuất thường được thực hiện theo quy trình[8] thế hệ thứ 2 sấy/nướng Nguyên liệu → chuẩn bị → ép đùn tẩm gia vị sấy/ủ → làm phồng thế hệ thứ 3 Snack ← đóng gói Nguyên liệu chính của phương pháp này là các loại hạt hay bột giàu tinh bột như bắp, gạo, lúa mì, yến mạch, khoai tây sẽ được bổ sung nước để đạt đến hàm ẩm thích hợp. Ngoài ra, có thể trộn thêm các nguyên liệu phụ và các phụ gia cải thiện cấu trúc. Giai đoạn chuẩn bị này có thể được bỏ qua nếu nguyên liệu có độ ẩm thích hợp. 9
19. Đồ án tốt nghiệp Đối với quy trình snack thế hệ thứ hai, sản phẩm được làm phồng trực tiếp bằng ép đùn. Dưới tác động của nhiệt độ cao, áp suất cao và độ ẩm thấp, sẽ làm cho nguyên liệu bị phá hủy cấu trúc ban đầu, tạo dòng chảy nhớt. Khi ra khỏi đầu lỗ khuôn của máy ép đùn, áp suất giảm đột ngột làm cho khí và hơi nước thoát ra mạnh mẽ theo mọi hướng để tạo cấu trúc mới phồng nở và giòn xốp. để làm tăng độ giòn cho sản phẩm và kéo dài thời gian bảo quản, cần phải qua giai đoạn sấy hay nướng để làm giảm ẩm. Ngược lại, ở quy trình sản xuất snack thế hệ thứ ba, sản phẩm được làm phồng gián tiếp. Sau khi ra khỏi máy ép đùn, độ ẩm của bán thành phẩm còn khá cao nên có cấu trúc mềm, cần phải làm phồng nở bằng các quá trình khác như chiên, biến nhiệt hay biến áp đột ngột Sản phẩm ra khỏi máy ép đùn hầu như ít có mùi hương do sự tổn thất của các cấu tử dễ bay hơi khi sản phẩm nở. Do đó gia vị thường được bổ sung vào sản phẩm sau khi ép đùn để làm tăng giá trị mùi vị cho sản phẩm. Cuối quá trình tẩm gia vị, sản phẩm có thể qua quá trình sấy nhẹ để đạt được độ khô cần thiết cho quá trình bảo quản. 1.2. Tổng quan về rong mơ 1.2.1. Giới thiệu chung về rong mơ Rong mơ nhiều phao có tên khoa học là Sargassum polycystum. Tên Sargassum được các thủy thủ Bồ Đào Nha đặt tên vì tìm thấy nhiều rong mơ ở biển Sargasso gần Bồ Đào Nha. Rong mơ là loài được biết đến nhiều nhất trong ngành rong nâu. Phân loại thực vật của rong S.polycystum: 10
20. Đồ án tốt nghiệp Hình 1.2. Hình dạng rong mơ Giới: Chromalveolata Ngành: Phacophyta – rong nâu Lớp: Phaeophyceae – rong nâu. Bộ: Fucales – rong đuôi ngựa. Họ: Sargassaceae – rong mơ. Chi: Sargassum – rong mơ. Tên khoa học: Sargassum. Tên gọi khác: Hải tảo, rau Mã Vĩ, rau Ngoai. Việt Nam nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa; ven biển, khí hậu ôn hòa có gần một ngàn loài rong biển phân bố, đã tìm thấy 700 loài rong biển có kích thước lớn, trong đó họ rong mơ – Sargassaceae có sản lượng tự nhiên cao nhất và thành phần loài phong phú nhất. Chi rong mơ Sargassum là một giống tảo lớn (microagae), phân bố rộng từ Bắc xuống Nam và các hải đảo, trữ lượng tập trung cao tại vùng ven biển đặc biệt tại các tỉnh từ Quảng Nam đến Ninh Thuận. Rong mơ mọc trên tất cả các bờ biển đá, đá vôi, san hô chết, bám vào đá cuội trong khoảng từ mức triều thấp tới vài mét sâu. Rong có kích thước cá thể rất lớn, có thể dài tới 6 – 8 m, sinh lượng từ 7 – 12 kg rong tươi trên mỗi mét vuông, rong bám vào đá nhờ đĩa bám hay hệ thống rễ giả, rễ bò phân nhánh.[6] 11
21. Đồ án tốt nghiệp 1.2.2. Cấu tạo của rong mơ Rong mọc thành bụi to. Đĩa bám hình nón to cỡ, có các rễ bò phân nhánh, phát triển nhiều. Thân rong có trục chính, trên đỉnh phân thành các nhánh chính và các nhánh bên. Trục chính hình trụ dài, mang theo 3 – 5 nhánh chính hình trụ to có nhiều gai nhỏ, đơn hay kép, đầu thường phù ra, các nhánh bên mọc dày. Trên các nhánh có các cơ quan dinh dưỡng gần giống như lá và các túi chứa không khí gọi là phao. Lá hình bầu dục, nhánh và lá rất dày. Phao nhiều, hình cầu to, phao luôn luôn có cánh nhỏ, cánh này nhiều khi chỉ là một mũi nhỏ ở đầu hay nhiều gai nhỏ.[6] 12
22. Đồ án tốt nghiệp Hình 1.3. Cấu tạo rong mơ a Rong mơ S.polycystum b Lá c Phao d Đế đực (mũi tên) e Mặt cắt ngang của đế đực f Đế cái (mũi tên) g Mặt cắt ngang của đế cái h Gai trên nhánh chính i Rễ bò phân nhánh (mũi tên) Đối với rong nâu, lục lạp có dạng hình đĩa, hoặc hình dãi thường có màu vàng nâu vì màu lục của chlorophyll bị che lấp bởi màu sắc của các sắc tố phụ fucoxanthin. Hạt tạo bột (pyrenoid) như cái cuống nhô ra từ phần cuối của lục lạp. Mỗi lục lạp thường có một hoặc vài hạt tạo bột có dạng quả lê. Lục lạp được bao bọc bởi bốn lớp màng trong đó gồm hai lớp màng của lục lạp và hai lớp mạng lưới nội sinh chất lục lạp. Mạng lưới nội sinh chất lục lạp nối với màng nhân. Giữa màng nhân và hai lớp màng của lục lạp có periplastidal. 13
23. Đồ án tốt nghiệp Periplastidal gồm hệ thống các vi ống liên kết với nhau ở khoảng hẹp giữa màng nhân và hai lớp màng của lục lạp. Phía trong lục lạp, ba thylacoid thường xếp chồng lên nhau tạo thành các tấm lamella. Lục lạp của tảonâu có lamella ngoại vi chạy sát màng lục lạp, bao bọc các lamella khác ở phía trong. Đặc điểm cấu tạo lục lạp của tảonâu cũng là một trong những đặc điểm quan trọng để xếp tảo nâu vào cùng một ngành với tảo silic, tảo vàng, tảo vàng ánh và các lớp khác vào cùng một ngành. Cấu trúc lục lạp của tảo nâu giống với cấu trúc của ngành Heterokontophyta. ADN của lục lạp có dạng vòng 1.2.3. Sinh sản của rong mơ Đa số các loài rong mơ có cây đực và cây cái riêng (cây khác gốc). Khi tăng trưởng đến kích thước tối đa (vào các tháng 3 đến tháng 5), các nhánh sẽ mọcra nhiều nhánh thụ, ngắn, có mang cơ quan sinh sản hình trụ, dẹp hay có hình ba cạnh gọi là đế (receptacle), trong đó các bộ phận sinh giao tử phát triển trong ổ gọi là sinh huyệt (conceptacle).Trong huyệt đực sẽ cho ra nhiều giao tử phòng, và trong giao tử phòng ấy tế bào mẹ giao tử sẽ phân tán giảm nhiễm để hình thành các tinh trùng hình bầu dục có hai roi cử động được. Cây cái cho đế cái có hình ba cạnh có răng và hơi ngắn hơn đế đực. Trong huyệt cái chỉ có vài ba noãn cầu rất to, đường kính đến 200 µm, có thể nhìn thấy bằng mắt thường. Mỗi noãn cầu ở trong một giao tử phòng cái. Sự thụ tinh chỉ sảy ra đối với các giao tử đã được phóng thích, hợp tử phát triển liền ngay sau đó. Rong mơ có hai cách sinh sản: sinh sản hữu tính và sinh sản dinh dưỡng. a. Sinh sản hữu tính: Là cách sinh sản chủ yếu của tất cả các loài để tạo thành các bãi rong. Đa số các loài có đế đực và đế cái trên hai cây khác nhau (cây khác gốc), một số khác có đế đực và cái cùng cây ( cây cùng gốc). Khi rong đạt kích thước và chiều dài tối đa chúng sẽ mọc ra các nhánh ngắn gọi là nhánh thụ chủ yếu mọc ra các cơ quan sinh sản. Giao tử đực còn gọi là tinh trùng sẽ được phóng thích khỏi giao tử phòng đực, bơi lội được. Giao tử cái gọi là trứng hay noãn cầu sẽ được phóng thích ra khỏi giao 14
24. Đồ án tốt nghiệp tử phòng cái. Noãn cầu thường có kích thước khá lớn, đến vài ba trăm micromet, có thể nhìn thấy bằng mắt thường. Sự thụ tinh chỉ xảy ra với các giao tử đã được phóng thích. Hợp tử phát triển và bám lên bờ đá, vật bám san hô chết , phát triển thành cây mầm. Cây mầm mọc rất chậm cho đến giai đoạn dài chừng 4-5 cm chúng mới phát triển nhanh thành cây rong mơ và như vậy cứ tiếp tục cho trọn chu kì một năm. Các bãi rong mơ của vùng triều là do cách sinh sản hữu tính này tạo thành. b. Sinh sản dinh dưỡng: Ở vùng biển Việt Nam sự sinh sản dinh dưỡng của rong mơ chỉ xảy ra ở một số loài tùy vào điều kiện môi trường và ít quan trọng đối với nguồn lợi. Ở loài S. polycystum có hệ thống rễ bò. Các rễ bò này giống như các nhánh ngắn bò sát vật bám, trên đó có mang các lá nhỏ. Ở nách các lá sẽ nảy chồi tạo ra các đĩa bám mọc thành một cây rong mới. Sự sinh sản dinh dưỡng còn nhờ phần gốc. Ở các loài S. microcystum, S. polycystum sau khi phần nhánh bị sóng đánh đứt hay tàn đi, phần trục chính và đĩa bám còn giữ lại và mọc ra các nhánh chính khác, tạo ra cây rong nhưng cách sinh sản như thế không nhiều. 1.2.4. Thành phần hóa học của rong mơ a. Sắc tố Sắc tố trong rong nâu bao gồm diệp lục tố (chlorophyl), diệp hoàng tố (xantophyl), sắc tố màu nâu (fucoxanthin), sắc tố đỏ (carotene). Tùy theo tỉ lệ loại sắc tố mà rong nâu có màu nâu – vàng nâu – nâu đậm – vàng lục. Nhìn chung sắc tố của rong nâu khá bền. Sắc tố quang hợp của tảo nâu hoà tan trong lục lạp không tập trung thành các phycobilisome trên bề mặt của thylacoide như ở tảo đỏ hay tảo lam. Sắc tố quang hợp là chlorophyll a, chlorophyll c, không có chlorophyll b. Sắc tố quang hợp phụ là fucoxanthin và các sắc tố xanthophyll cùng có hiện diện ở tảo nâu như violaxanthin, antheraxanthin, neoxanthin, diadinoxanthin, diatoxanthin. Bên cạnh 15
25. Đồ án tốt nghiệp đó còn có β_carotene. Đặc biệt là fucoxanthin có màu sắc lấn át sắc tố quang hợp nên tảo có màu nâu. Hợp chất fucoxanthin là một carotenoid rất quý trong rong biển. Các nhà khoa học đã khám phá ra tác dụng giảm mô mỡ thừa trong cơ thể của rong biển là do thành phần fucoxanthin. Ngoài ra, do khả năng thúc đẩy quá trình oxy hóa của chất béo, rong biển được sử dụng trong chế độ ăn uống của nhiều người bệnh và những người dùng thuốc dạ dày, chống bệnh tiểu đường. 16
26. Đồ án tốt nghiệp Bảng 1.1. Thành phần dinh dưỡng của rong S.polycystum[15] Thành phần Đơn vị Hàm lượng Protein % 5,40 ± 0,07 Chất béo % 0,29 ± 0,01 Tro % 42,40±0,41 Xơ thô % 8,47 ± 1,21 Carbohydrate % 33,49 ± 1,70 Chất xơ hòa tan % 5,57 ± 0,28 Xơ tổng % 39,67 ± 0,56 Vitamin C mg/100g WW 34,5 ± 0,01 Vitamin E mg/100g DW 11,29 ± 0,61 Na mg/100g DW 1362,13 ± 0,00 K mg/100g DW 8371,23 ± 0,01 Ca mg/100g DW 3792,06 ± 0,51 Mg mg/100g DW 487,81 ± 0,24 Fe mg/100g DW 68,21 ± 0,03 Zn mg/100g DW 2,15 ± 0,00 Cu mg/100g DW 0,03 ± 0,00 Se mg/100g DW 1,14 ± 0,03 I µg/g DW 7,66 ± 0,10 b. Protein Hàm lượng protein trong rong nâu không cao nhưng khá hoàn hảo. Do vậy rong nâu có thể sử dụng làm thực phẩm với hàm lượng amino acid đáng kể và có giá trị cao trong protein của rong biển. Protein của rong nâu thường ở dạng kết hợp với iode tạo iode hữu cơ như: monoiodinzodizin, diiodinzodizin. 17
27. Đồ án tốt nghiệp Bảng 1.2. Thành phần amino acid trong S.polycystum[15] Amino acid Hàm lượng (mg/g DW) Aspartic acid (Asp) 4,47 ± 0,87 Glutamic acid (Glu) 8,08 ± 1,08 Serine (Ser) 2,58 ± 0,16 Glycine (Gly) 3,19 ± 0,35 Histidine (His) 0,26 ± 0,11 Arginine (Arg) 2,88 ± 0,17 Threonine (Thr) 2,60 ± 0,16 Alanine (Ala) 4,25 ± 0,15 Proline (Pro) 2,55 ± 0,14 Thyrosine (Tyr) 1,26 ± 0,06 Valine (Val) 3,13 ± 0,14 Methionine (Met) 1,25 ± 0,04 Isoleucine (Ile) 2,94 ± 0,16 Leucine (Leu) 4,67 ± 0,25 Phenylalanine (Phe) 30,42 ± 4,43 Lysine (Lys) 2,11 ± 0,77 c. Lipid Lipid trong rong phần lớn là những lipid chưa no, vô hại, có sterol mà các ngành thực vật khác không thấy, như : palmitic, oleic, linoleic 18
28. Đồ án tốt nghiệp Bảng 1.3. Thành phần chất béo trong S.polycystum[15] (% trong tổng chất béo) Chất béo Hàm lượng Myristic C14:0 3,26 Palmitic C16:0 37,97 Lauric C12:0 3,62 Stearic C18:0 4,20 Oleic C18:1 ω9 24,21 Palmitoleic C16:1 3,81 Stearic C18:0 4,20 Linoleic C18:2 ω6 8,44 γ – linolenic C18:3 ω6 0,27 α – linolenic C18:3 ω3 1,41 Arachidic C20:0 0,40 Arachidonic C20:4 ω6 0,63 d. Cacbohydrate ✓ Monosacaride Monosacaride quan trọng trong rong nâu là đường mannitol được Stenhtouds phát hiện ra năm 1884 và được Kylin (1913) chứng minh thêm. Mannitol có công thức tổng quát là HOCH2 – (CHOH)4 – CH2OH, tan được trong alcol, dễ tan trong nước có vị ngọt. Hàm lượng từ 14 – 25 % trọng lượng rong khô tùy thuộc vào hoàn cảnh địa lý nơi sinh sống. Hàm lượng mannitol biến động theo thời gian sinh trưởng trong năm của rong khá rõ rệt, tăng dần từ tháng 1, tập trung cao vào mùa hè (tháng 4) rồi sau đó giảm đi, cho thấy hàm lượng mannitol đạt 25 % về mùa hè rồi bị phân hủy dần trong các tháng mùa đông chỉ còn 4 – 6%. Rong bảo quản không tốt, độ ẩm cao làm cho mannitol bị phá hủy. 19
29. Đồ án tốt nghiệp Mannitol dùng trong y học chữa bệnh cho người già yếu, trong quốc phòng dùng điều chế thuốc nổ theo tỉ lệ hỗn hợp mannitol với hydrogen và nito. Ngoài ra mannitol còn dùng điều chế thuốc sát trùng (mannit với kim loại có tác dụng diệt trùng cao) ✓ Polysaccharide: • Acid alginic: Alginic là một polysaccharide tập trung ở giữa vách tế bào, là thành phần chủ yếu tạo thành tầng bên ngoài của màng tế bào. Alginic và các muối của nócó nhiều công dụng trong ngành công nghiệp, y học, nông học và thực phẩm. Hàm lượng alginic trong các loại rong nâu khoảng 2 – 4 % so với rong tươi và 13 – 15% so với rong khô. Hàm lượng này phụ thuộc vào loài rong và vị trí địa lý môi trường mà rong sinh sống. Hàm lượng alginic trong rong nâu ở các tỉnh miền trung Việt Nam thường cao nhất vào tháng 4 trong năm. • Cellulose: Là thành phần tạo nên vỏ cây rong. Hàm lượng cellulose trong rong nâu nhiều hơn rong đỏ. Công dụng: dùng cho công nghiệp giấy, trong công nghiệp xây dựng (là phụ gia kết cấu xi măng). • Fucoidan Fucoidan là tên được đặt cho một dạng anion polysaccharide chỉ có trong rong nâu (một số động vật thân mềm sử dụng rong nâu làm thức ăn có thành phần sulfate fucan trong cơ thể chúng, tuy nhiên cấu trúc những sulfate fucan này đơn giản, là mạch thẳng và chỉ có fucose trong thành phần đường). Rong nâu đã được dùng như thực phẩm và thuốc từ cách đây 3 000 năm ở Tonga và ít nhất là 2 000 năm tại Trung Hoa. Tuy nhiên đến 1913 Kyllin mới xác định và mô tả. Một loại polysaccharide được chiết từ rongnâu bởi Kylin gọi là fucoidin. 40 năm sau, fucoidin được đổi tên thành fucoidan cho đúng với tên gọi của polysaccharide này (polysaccharide nomenclature), nhưng một số còn gọi nó là fucan, fucosan hoặc fucan sulfate. 20
30. Đồ án tốt nghiệp Fucoidan chứa các đường đặc biệt được gọi là gluconutrients thúc đẩy các tế bào diệt tự nhiên (natural killer – NK) chống tất cả các bệnh. Phòng tuyến bảo vệ hệ miễn dịch đầu tiên của chúng ta là các tế bào NK. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng khi những người sức khỏe yếu tăng mức sử dụng glyconutrients, số tế bào NK tăng lên đáng kể làm cho họ có khả năng tự bảo vệ bản thân nhiều hơn khỏi sự suy nhược của các mô mà nó đi kèm với bệnh tật, thoái hóa. Tập hợp cân bằng các glyconutrients của fucoidan làm tăng sự tái tạo tế bào NK và tế bào B, nhờ vậy làm tăng tốc độ miễn dịch của cơ thể, chống lại sự xâm nhập bên ngoài. Các nhà nghiên cứu của Nhật Bản đã tiến hành một nghiên cứu mà trong đó các đối tượng kiểm tra được cho ăn 5 g rong biển/ngày trong 3 tuần. Kết quả, huyết áp và mức cholesterol cao của họ được cải thiện đáng kể. Các kết quả như vậy đã được công bố bởi tổ chức y tế thế giới (WHO) và họ khẳng định rằng thành phần fucoidan của một số thực vật biển xúc tiến việc đốt chất béo trong gan – một tác động hỗ trợ và bảo vệ hệ tim mạch. Fucoidan đồng thời còn tối ưu hóa các mức của men HGF trong gan mà ở đó cholesterol được tạo ra và các axit béo được tổng hợp. Hơn nữa, rõ ràng là fucoidan có thể ngăn chặn sự tạo thành các cục máu đông, làm giảm rủi ro do các cơn đau tim và đột quỵ. Hoạt tính này đã được khảo sát trên người và đã được FDA của Mỹ cấp chứng nhận. e. Khoáng chất Hàm lượng các nguyên tố khoáng trong rong nâu thường lớn hơn trong nước biển. Chẳng hạn Iod trong rong nâu thường lớn hơn trong nước biển từ 80 ÷ 90 lần. Hàm lượng barium lớn hơn trong nước biển gần 1800 lần. Hàm lượng các loại khoáng của một số loại rong nâu dao động từ 5,51 ÷ 6,30 % phụ thuộc vào mùa vụ và thời kì sinh trưởng. Hàm lượng Iod trong một số loài rong nâu dao động từ 0,05 ÷ 0,16 % so với rong khô tuyệt đối. f. Polyphenol Polyphenol là các chất được chuyển hoá từ thực vật, được phân bố trong hầu hết các loại thực vật. Hợp chất polyphenol cần thiết cho sự sinh trưởng và sinh sản 21
31. Đồ án tốt nghiệp của thực vật, và được sản sinh ra nhằm giúp cây chống lại pathogens và stress. Về cấu trúc hoá học, polyphenol là các hợp chất mà phân tử của chúng chứa nhiều vòng benzene, trong đó có một, hai hoặc nhiều hơn hai nhóm hydroxyl. Polyphenol thường có trong rong nâu là phlorotannin, laminaran, 1.2.5. Công nghệ sau thu hoạch và một số sản phẩm từ rong biển 1.2.5.1. Công nghệ sau thu hoạch của rong biển Rong sau khi thu hoạch từ nước biển, môi trường nước biển bám trên cây rong rất thích hợp cho vi sinh vật ưa muối phát triển, phá hủy các chất keo rong và các chất dinh dưỡng. Do vậy rong cần phải được xử lý sau khi thu hoạch để đảm bảo chất lượng nguyên liệu: Rong biển → Thu hái → Rửa lần 1 (nước biển) → Làm khô sơ bộ → Loại tạp chất → Vận chuyển → Rửa lần 2 (nước ngọt) → Phơi khô (độ dày < 3cm phơi trên dàn W = 22%) → Bảo quản. Sau khi thu hái rong được rửa sơ bộ bằng nước biển, và làm khô ngay sau 6 giờ thu hoạch lên khỏi mặt nước bằng cách phơi trên các giàn phơi cách mặt đất 0,5 – 0,8 m. Yêu cầu rong phải đạt được: sạch tạp chất, khô đều, cây rong dai, mềm mại. Sau đó rong được chở về nhà máy hay và rửa lại bằng nước ngọt. Loại bỏ tạp chất, xác rong chết, vỏ nhuyễn thể, rong tạp, Rong đưa về nhà máy thường chưa được chế biến ngay mà cần bảo quản, dự trữ trong kho một thời gian nào đó. Tiêu chuẩn của rong thành phẩm: rong khô w ≤ 22% sạch, hàm lượng muối ≤ 0,8%, sạch bùn đất tạp chất, thân cây cứng, dai, màu vàng, nâu, đen. Sau khi phơi cần để rong trong mát để cân bằng độ ẩm, sau đó mới bảo quản hoặc vận chuyển tiếp theo. 22
32. Đồ án tốt nghiệp 1.2.5.2. Một số sản phẩm từ rong biển 1.2.5.2.1. Bột rong biển Bột rong được dùng trong thực phẩm phối trộn với bột ngũ cốc hoặc bột cá thực phẩm để làm các loại bánh cho người bướu cổ hay người ăn kiêng. Thông thường bột rong được sản xuất theo quy trình sau: Rong → xử lý sạch sẽ → sấy → nghiền → bao gói, bảo quản. Rong nguyên liệu đem rửa sạch, khử màu, cắt nhỏ với chiều dài từ 1 – 2 cm. Tiến hành sấy khô và nghiền sàng, bao gói sản phẩm bột rong. 1.2.5.2.2. Nori Nori, miếng rong biển khô là thực phẩm truyền thống tại Nhật Bản, được biết đến trên Thế Giới dùng để cuộn sushi. Các miếng rong biển Nori được sản xuất theo phương pháp sản xuất giấy truyền thống. Miếng rong biển được thực hiện theo quy trình sau: rửa sạch rong trong nước biển → nghiền nhỏ → huyền phù hóa bằng nước ngọt → rót huyền phù vào khuôn → đặt nghiêng rồi đem phơi nắng hay sấy khô. Các tấm rong khô là bán thành phẩm để chế biến các món ăn trưa, làm chất phụ gia cho súp, hoặc được tẩm ướp gia và nướng để sử dụng trực tiếp như snack. Hình 1.3. Miếng rong biển nori 23
33. Đồ án tốt nghiệp Hiện nay, nguyên liệu được sử dụng để sản xuất miếng rong biển là hỗn hợp gồm nhiều loại rong khác nhau, nhưng chủ yếu là các loại rong dưới đây: Hình 1.4. P. tenera, P. yezoensis, P. seriata, P. dentata Kjellman (từ trái sang phải) Hình 1.5. Một số dạng snack từ rong 1.2.5.2.3. Kẹo, mứt rong sụn Ngoài ra, trên kệ của hầu hết các siêu thị và chợ dọc theo bờ biển và ở các thành phố của Việt Nam cũng bày bán một loạt các sản phẩm từ rong Kappaphycus và Gracilaria như kẹo, bánh tráng, mứt. Kẹo, mứt rong sụn thường được chế biến theo các quy trình sau[2] Phối trộn các thành phần (dịch đường, dịch rong) → gia nhiệt → gót khuôn → làm nguội → tháo khuôn, cắt tỉa → sấy → bọc đường bột → đóng gói. Rong khô → xử lý sơ bộ → thẩm thấu → sấy → áo đường → đóng gói. 24
34. Đồ án tốt nghiệp Hình 1.6. Một số sản phẩm kẹo, mứt rong sụn 1.2.5.2.4. Sản xuất bánh tráng từ rong sụn Rong nguyên liệu → rửa → ngâm vôi → chần, hấp → tẩm gia vị → cuộn bánh → sấy → bao gói → sản phẩm. Rong đem rửa sạch bùn đất, tạp chất tiến hành ngâm trong nước vôi trong nước vôi trong được pha từ 10% vôi sau đó để lắng gạn, lấy nước trong ngâm trong 2 giờ. Sau đó đem rong rửa sạch và trần trong nước sôi trong 3-4 phút hoặc hấp cách thủy. Gia vị bao gồm: đường không chua, không cát sạn, muối ăn tinh khiết, tỷ lệ đường 4%, NaCl 1%, gia nhiệt cho đường chảy ra sau đó hạ nhiệt độ 50- 600C rồi cho rong vào quyện đều, vừa quyện vừa cuộn thành bánh tròn giống như các cuộn mì sợi. Đem sấy khô ở nhiệt độ 90 – 1000C đến độ ẩm của bánh rong đạt 20 – 25 %, lúc này bánh rong giòn, màu vàng, có mùi thơm, vị ngọt. Bảo quản trong 2 làn túi PE ở môi trường mát, khô ráo. 1.2.5.2.5. Sản xuất đồ hộp nước uống chất lượng cao từ rong biển và các phụ gia khác Tháng 6 – 2012, Công ty Yến sào Khánh Hoà đã cho ra đời dòng sản phẩm nước rong biển Sanna, được sản xuất với sự kết hợp tinh túy giữa các loài thảo dược quý hiếm như: rong mơ, la hán quả, kim ngân hoa, hạ khô thảo , có tác dụng phòng chống những bệnh do thiếu hụt vi chất, chống oxy hóa, thanh nhiệt, giải độc là bước đột phá đã và đang trở thành sản phẩm có uy tín trên thị trường trong và ngoài nước, được người tiêu dùng đánh giá cao. 25
35. Đồ án tốt nghiệp Nước uống chất lượng cao từ rong biển có sử dụng dịch thủy phân từ các nguyên liệu khác như: yến sào, hải sâm, nấm linh chi, sâm đất để tạo ra nhiều loại nước uống cao cấp có tính chất thực phẩm, dược học, phòng chữa bệnh và bồi dưỡng cơ thể Rong nguyên liệu → xử lý tẩy màu mùi → nấu thuỷ phân → lọc → cô đặc → phối chế → đùn sợi tạo hình → tách sợi → vào hộp → rót nước đường → ghép mí → thanh trùng → sản phẩm. 1.2.5.2.6. Trà túi lọc Rong biển → xử lý → khử mùi → phơi khô → ủ lên hương → bao gói → sản phẩm. Rong biển (có thể là rong đỏ hoặc rong nâu) đem xử lý, tẩy mùi, màu, làm khô. Sau đó đem ủ lên hương, đây là công đoạn quan trọng tạo hương vị đặc trưng cho trà rong biển. Phụ liệu dùng trong công đoạn này rất phong phú, trong thực tế mỗi chủng loại phụ gia sẽ cho ra loại hương vị trà rong biển khác nhau. Có thể một số loại phụ gia như sau: trà khô, hoa lài, hoa sen, cỏ tranh, dứa khô, dâu khô, táo khô, mã đề, râu ngô khô 1.2.5.2.7. Chế biến trà hòa tan từ rong biển Rong biển → xử lý tẩy màu, mùi → cắt nhỏ → nấu thủy phân → lọc → cô đặc sản phẩm rong biển hòa tan ← bao gói ← sấy phun ← phối chế Phụ gia Rong biển (rong đỏ hoặc rong nâu) đem xử lý tẩy mùi, cắt nhỏ và nấu thủy phân trong môi trường pH kiềm nhẹ hoặc acid nhẹ. Tiến hành trung hòa về pH = 6,5 sau khi rong đã nát hoàn toàn. Tiến hành lọc và cô đặc, phối trộn phụ gia hòa tan khác nhau như: thục địa hòa tan, hoa cúc, tam thất hòa tan, đường Tùy theo mỗi loại phụ gia ta có trà hòa tan mang hương vị khác nhau. 26
36. Đồ án tốt nghiệp Sau đó tiến hành làm khô ở nhiệt độ 50 – 60oC hoặc sấy phun, ta thu được bột hòa tan từ rong biển có hương vị đặc trưng, có giá trị dược học cao. 1.2.6. Tình hình sản xuất và tiêu thụ rong biển tại Việt Nam và Thế Giới 1.2.6.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ rong biển tại Việt Nam Ở Việt Nam, tìm thấy hơn 15 loài Gracilaria, hầu hết được tìm thấy tại khu vực bãi triều trên nền đất đá, trên cát và các khu vực bãi bồi. Trong các vùng nước lợ của đầm phá, ao phần lớn mọc trên bùn. Trong những năm gần đây, thu được 1 500 – 2 000 tấn rong Câu khô/năm ở các tỉnh: Quảng Ninh, Hải Phòng, Nam Định, Thái Bình, Thanh Hóa, Thừa Thiên Huế, Quảng Nam (Đà Nẵng), Bình Định, Phú Yên, Ninh Thuận, Bà Rịa - Vũng Tàu. Rong sụn Kappaphycus cottonii, K. enerme, Eucheuma arnoldii, G. gelatinum phát triển dọc theo bờ biển miền Trung Việt Nam. Việc sản xuất K. alvarezii hàng năm được khoảng 10 tấn khô và trong những năm gần đây là khoảng 3 000 tấn khô/năm. Việt Nam, tìm thấy hơn 50 loài mơ, trong đó trữ lượng lớn nhất có các loài S.graminifolium, S.henslowianum, S.mcclurei, S.polycystum Rong phát triển trên vùng bãi triều nền cứng. Các nguồn dự trữ lớn nhất của Sargassum phân bố rộng từ bắc xuống nam và ra các hải đảo, tập trung nhiều nhất nơi vùng bờ biển của thành phố Đà Nẵng và các tỉnh Quảng Nam, Bình Định, Khánh Hòa, Ninh Thuận. Sản lượng của Sargassum tại Việt Nam vào cuối thế kỷ trước, trên 15 000 tấn khô/năm, người ta sử dụng chỉ một phần (300 – 500 tấn tươi/năm).[6] Biển Ninh Thuận được trải dài hơn 105 km, diện tích vùng biển nội thủy 1800 km2, vùng lãnh hải rộng 18 000 km2, vùng đặc quyền kinh tế 24 000 km2. Theo kết quả điều tra trước đây của Viện Hải Dương học Nha Trang về nguồn lợi thủy sản thì vùng biển Ninh Thuận có 188 loài rong biển. Trong đó chỉ rong mơ – Sargassum khoảng 18 loài, có trữ lượng lớn nhất. Một số khu vực tại Sơn Hải, Cà Ná, Mỹ Tân thuộc tỉnh Ninh Thuận với hai loài chính là S. polycystum và S. muticum đang được nhiều nước nuôi trồng khai thác kinh tế. Năng suất ở các vùng 27
37. Đồ án tốt nghiệp tập trung đó có khi lên đến 7 kg cho mỗi mét vuông mặt nước, bình quân trên dưới 5,5 kg/m2, tạo nên nguồn nguyên liệu bền vững cho các kế hoạch khai thác chế biến và cũng điểm chỉ những môi trường nuôi trồng thuận lợi.[20] Hiện nay, rong mơ thường được sơ chế và xuất khẩu, chỉ có một phần nhỏ dùng để sản xuất phân bón, phụ gia cho thức ăn gia súc, thực phẩm chức năng trong nước. Công nghệ chế biến keo alginate (dạng dịch, dạng bột) từ rong mơ Việt Nam đã được triển khai (TPHCM và Nha Trang). Những năm gần đây rong mơ được khai thác và cung cấp chủ yếu để làm trà rong biển (Công ty Hùng Phát ở TPHCM), làm phân hữu cơ bón gốc và bón lá cho cây trồng (Công ty Thiên Sinh, Humix ở TPHCM ). Một số Công ty nước ngoài (Trung Quốc, Nhật Bản) đang xúc tiến việc thu mua nguyên liệu rong biển ở các tỉnh miền Trung, trong đó có Ninh Thuận.[20] Đặc biệt trong vài năm gần đây rong mơ được chú ý như nguồn sinh khối khổng lồ, dễ nuôi trồng, mau phát triển và lại cũng dễ khai thác dùng làm nguyên liệu cho các nhà máy sản xuất nhiên liệu sinh học. Hai thành phần chính của rong là fucoidan và acid alginic được chuyển hóa thành nhiên liệu nhờ các enzyme. 1.2.6.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ rong biển trên Thế Giới Xét về số lượng các loài rong, thì rong Lục (Chlorophyta) trên thế giới chủ yếu phân bố tập trung tại Philippine, tiếp theo là Hàn Quốc, kế tiếp là Indonesia, Nhật Bản và ít hơn là ở Việt Nam với các loài Caulerpa racemosa, Ulva reticulata, Ulva lactuca. Rong Đỏ (Rhodophyta) phân bố nhiều ở Việt Nam. Sau đó cùng với số lượng loài tương đương nhau ở Nhật Bản, Chile, Indonesia, Philippin, Canada, Hàn Rong Nâu (Phaeophyta) phân bố nhiều nhất ở Nhật Bản, tiếp theo là Canada, Việt Nam Trong đó bộ Fucales, đối tượng phổ biến và kinh tế nhất của rong nâu đại diện là họ Sargassaceae với hai giống Sargassum và Turbinaria phân bố chủ yếu ở vùng cận nhiệt đới. 28
38. Đồ án tốt nghiệp Hiện nay trên Thế Giới, sản xuất rong biển xuất phát từ hai nguồn là thu hái tự nhiên và nuôi trồng. Theo thống kê của FAO vào năm 2014, sản lượng thu hái tự nhiên rong biển trên thế giới đang ở mức ổn định trên 1 triệu tấn (trọng lượng ướt) trong 10 năm qua (2003 – 2012). Năm 2012, đứng đầu về thu hái rong biển tự nhiên là Chile (436,035 tấn chiếm 39% tổng sản lượng Thế Giới), Trung Quốc (chiếm 23%), Na Uy (13%), Nhật Bản (9%). Ngoài ra, sản lượng nuôi trồng rong biển trên Thế Giới đạt 24,9 triệu tấn trong năm 2012, trị giá khoảng 6 tỷ đô la Mỹ. Trong đó nguồn lợi chủ yếu đến từ việc thu hoạch rong biển để sản xuất carrageenan và alginate.[17] Bên cạnh đó, những loài rong biển thực phẩm nổi tiếng như kombu (Laminaria) của Trung Quốc, wakame (Undaria pinnatifida) của Hàn Quốc đều có giá bán rất cao, đặc biệt loại rong nori (Porphyra) của Nhật Bản hiện bán với giá xấp xỉ 20.000USD cho mỗi một tấn.[26] Ngoài ra, rong biển đã được dùng làm thực phẩm trên toàn thế giới rất quen thuộc với chúng ta, là nguồn bổ sung dưỡng chất (protein, vitamin, khoáng vi lượng), là nguyên liệu không thể thiếu trong công nghiệp nước giải khát và đồ hộp, socola, mỹ phẩm cao cấp (carrageenan), dùng làm chất kích thích sinh trưởng với chất oligoalginate, laminarin (rong nâu) cùng các hợp chất như auxin, gibberelin, cytokinin (trong hầu hết các ngành rong). Polyphenol trong rong nâu cũng được dùng làm trà chống lão hoá. Đặc biệt trong thời gian gần đây (2007) tại trung tâm đăng ký phát minh sáng chế của Mỹ đã có quy trình sản xuất biodiesel từ rong. Tại Nhật, rong nâu đã được sử dụng làm thức ăn từ thế kỷ thứ V, cuối năm 2001 cơ quan quản lý thực phẩm và dược phẩm đã xem xét và cấp phép cho các sản phẩm thực phẩm chức năng của Nhật được bổ sung thêm thành phần fucoidan để tăng cường hệ miễn dịch, giảm cholesterol, giảm mỡ máu và trở thành thực phẩm hỗ trợ trị bệnh nan y phổ biến của nước Nhật. Trong mười năm gần đây, chính quyền Trung Quốc đã chi phí đến 12 triệu USD để phát triển một loại thuốc trị AIDS từ rong nâu với tên thương phẩm là FUCOIDAN-GLYCALYX (F-GX). Loại thuốc tự nhiên này có khả năng diệt virus HIV, tăng sức chịu đựng của phân tử miễn dịch. Ngày 01 tháng 01 năm 2003 loại 29
39. Đồ án tốt nghiệp thuốc này đã được chính phủ Trung Quốc cấp phép cho sản xuất và đưa vào sử dụng. 1.3. Tổng quan về nguyên liệu phụ 1.3.1. Rong sụn Rong sụn (danh pháp khoa học: Kappaphycus alvarezii) là loài thuộc ngành tảo đỏ. Rong sụn là loài rong biển nhiệt đới, được Maxwel Doty tìm thấy đầu tiên ở Philipine vào năm 1970. Đây là một trong những nguồn quan trọng nhất cung cấp carrageenan – nhóm polysaccharide tạo gel và tạo độ nhớt. Hình 1.7. Hình dạng rong sụn 30
40. Đồ án tốt nghiệp - Giới : Archaeplastida - Ngành: Rhodophyta - Lớp: Rhodophyceae - Phân lớp: Florideophycidae - Bộ: Gigartinales - Họ: Solieriaceae - Giống: Kappaphycus Cấu tạo rong gồm mạch chính dài, có phân nhánh. Mạch chính dạng sợi to, đường kính khoảng 1 – 2 cm. Các nhánh xen kẽ và không đều. Rong chứa nhánh rậm rạp kiểu tự do không theo quy luật, thể chất trơn nhớt, các tản rong đều có sụn, thịt giòn, thân hình trụ đặc dễ gãy, khi khô thành sợi cứng như sừng. Tản rong màu xanh lục hay nâu vàng tùy điều kiện sống, giai đoạn sinh trưởng và độ sâu phân bố. Thành phần hoá học của rong sụn luôn thay đổi phụ thuộc trạng thái sinh lý, thời gian sinh trưởng điều kiện sống (cường độ bức xạ, thành phần hoá học của môi trưòng). - Trong rong sụn hàm lượng nước chiếm 77 – 91% còn lại và phần trăm chất khô. Trong chất khô chứa chủ yếu là glucid, protein, chất khoáng, lipid, sắc tố, enzyme Bảng 1.4. Thành phần các hợp chất hữu cơ trong rong sụn [7] (g/100g khô) P N Protein Lipid Cacbohydrate Xơ Tro 0,085 0,49 3,1 0,7 56,5 6,8 32,3 - Hàm lượng protein của rong sụn đạt khoảng 3,1% chất khô, có thể nói là thấp so với các thành phần khác có trong rong sụn cũng như so với các loại đậu, nhưng vẫn còn cao hơn so với các loại rau quả khác. Trong thành phần protein có chứa 11 amino acid với hàm lượng khá cao, trong đó có 5 loại amino acid không thay thế, do đó có thể nói protein trong rong sụn có giá trị dinh dưỡng cao. 31
41. Đồ án tốt nghiệp - Sắc tố của rong sụn kém bền hơn sắc tó của các loại rong khác, vì vậy loài rong này có thể được tẩy màu bằng phương pháp tự nhiên là phơi nắng. - Hàm lượng lipid trong rong sụn không đáng ểk nhưng một số nhà nghiên cứu cho rằng mùi tanh của rong là do lipid gây ra. - Rong sụn chứa hàm lượng tro rất đáng ểk , nhưng khi được xử lý chế biến thành thưc phẩm thì tỉ lệ giữa hàm lượng tro còn lại so với lúc chưa ửx lý là 6/10 hay đạt ở khoảng 16% chất khô, như vậy chính lượng khoáng bám ở lớp tế bào bên ngoài cũng bị giảm đi rất nhiều, nhưng rong vẫn chứa hàm lượng khoáng rất cao ở bên trong tế bào ,bao gồm các khoáng vi lượng như Mo, Fe, Cu, Zn và các khoáng đa lượng như Mg, Ca, Na, K. - Hàm lượng chất khoáng trung bình trong rong sụn khoảng 20% trọng lượng khô thành phần chủ yếu của chất khoáng trong rong sụn là: Ca, K, S, và các nguyên tố khác như: Mg, Al, Ba, Sn, Fe, Si nồng độ iodine trong rong sụn nhỏ hơn nhiều so với rong nâu. Bảng 1.5. Hàm lượng khoáng trong rong sụn [7] STT Nguyên tố Đơn Hàm Nguyên tố Đơn Hàm đa lượng vị lượng vi lượng vị lượng 1 Ka mg/g 22,8 Fe µg/g 116,3 2 Na mg/g 26,4 Mn µg/g 30,8 3 Mg mg/g 13,1 Co µg/g 4,9 4 Ca mg/g 6,9 Zn µg/g 6,5 5 Cu µg/g 9,9 - Thành phần quan trọng trong rong sụn là carrageenan, là poly – galactan mạch thẳng được cấu tạo từ các gốc D – galactoza và 3,6 – anhydro – D – galactoza (3,6 AG). Các gốc này liên kết với nhau bằng liên kết 1,4 và 1,3 xen kẽ nhau. Trên các phân tử galactose và 3,6 AG có các nhóm thế xen kẽ của sulphate. Gồm 3 loại : κ – carrageenan, λ – carrageenan, ι – carrageenan. 32
42. Đồ án tốt nghiệp Trong đó, κ – carrageenan là sản phẩm của quá trình trích chiết từ loài rong biển nhiệt đới Kappaphycus alvarezii, là một loại polymer mạch ngắn, xen kẽ giữa D – galactose – 4 sulfate (Da1S) và 3,6 – anhydro – D – Galactose (Ga1A). Trong polymer nà chỉ chứa một nhóm sulfate trong mỗi đơn vị disaccharide (disaccharide nà lặp lại trong mạch). Cấu trúc của phân tử κ – carrageenan là một vòng xoắn kép bậc III Gel carrageenan giống như agar là dạng gel thuận nghịch nhiệt, nghĩa là tan chảy khi đun nóng và tạo gel lại khi làm lạnh. Nhiệt độ tạo gel của κ – carrageenan từ 35oC – 65oC, nhiệt độ tan chảy khoảng 55oC – 85oC.[2] 1.3.2. Kim chi Kim chi (Hangeul: 김치) là một món ăn truyền thống của (Hàn Quốc và Bắc Triều Tiên. Món ăn này được làm bằng cách lên men từ các loại rau củ (chủ yếu là cải thảo) và ớt, có vị chua cay. Mặc dù có hàng trăm loại kim chi khác nhau, hầu hết các loại kim chi đều có mùi thơm nồng và cay. Kim chi truyền thống được chế biến đơn giản từ cải thảo và nước muối, nhưng vào thế kỷ thứ 12, thành phần kim chi có thêm nhiều gia vị khác để tạo ra sự đa dạng trong hương vị, như là vị chua và ngọt, và màu sắc của kim chi, như là trắng và cam. 1.3.3. Wasabi Wasabi (tiếng Nhật: わさび) là một thành viên của họ Cải (Brassicaceae), có họ hàng với các loài cải bắp, cải ngựa, cải dầu và mù tạc. Được biết đến như là "cải ngựa Nhật Bản", rễ (củ) của nó được dùng làm gia vị và có vị cay cực mạnh. Vị cay của nó giống như của mù tạc hơn là vị cay của capsaicin trong ớt, sinh ra hơi có tác dụng kích ứng mũi hơn là tác dụng lên lưỡi. Loài cây này mọc tự nhiên dọc theo lòng suối trong các thung lũng triền sông miền núi ở Nhật Bản. Các hóa chất có tự nhiên trong wasabi để tạo ra hương vị đặc trưng duy nhất của nó là các isothiocyanat, bao gồm: - 6 – metylthiohexyl isothiocyanat. 33
43. Đồ án tốt nghiệp - 7 – metylthioheptyl isothiocyanat. - 8 – metylthiooctyl isothiocyanat. Các isothiocyanat có các tác động có lợi như ngăn ngừa sự phát triển của vi khuẩn, nấm men và nấm mốc 1.3.4. Ớt bột Tên khoa học là Capsicum frutescens. Ớt là một loại quả của các cây thuộc chi Capsicum của họ Cà (Solanaceae). Ớt là một loại quả gia vị cũng như loại quả làm rau (ớt Đà Lạt) phổ biển trên thế giới. Ớt có nguồn gốc từ châu Mỹ; ngày nay nó được trồng khắp nơi trên thế giới và được sử dụng làm gia vị, rau, và thuốc. Chất gây cay chủ yếu có trongớt là capsaiciin chiếm tỉ lệ khoảng 0,05 – 2%. Ngoài ra, trong ớt còn có chứa nhiều loại vitamin như vitamin C, B1, B2, acid citric, beta carotene ớt còn chứa một số hoạt chất giúp máu lưu thông tốt, giúp ngăn ngừa bệnh tim, tránh được tình trạng đông vón tiểu cầu, ngăn ngừa tình trạng huyết áp tăng cao. Bột ớt (hay ớt xay bột) là dạng quả ớt khô được tán bột, đôi khi được trộn thêm các gia vị khác (tạo thành hỗn hợp bột ớt). Bột ớt được sử dụng như một loại gia vị được ưa thích trên thế giới để bổ sung hương và vị cay hăng vào các món ăn. Các hợp chất tạo ra vị cay cho ớt chủ yếu là hợp chất alkaloid gọilà capsaicinoids (CAPs) có trong ớt. Capsaicin là CAPs nhiều nhất. 34
44. Đồ án tốt nghiệp Chương 2: NGUYÊN VẬT LIỆU – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Nguyên vật liệu 2.1.1. Nguyên liệu ❖ Rong mơ: Rong mơ S.polycystum được thu hái tại vùng biển Ninh Thuận. Trạng thái khô, còn muối, và lẫn bùn đất tạp chất, thân cây rong dai, màu vàng, nâu, đen. ❖ Rong sụn Do có độ nhớt cao, dễ gây bọt khí ảnh hưởng đến cấu trúc sản phẩm nên rọng sụn được gia nhiệt để bổ sung vào rong nâu. 2.1.2. Thiết bị Sử dụng các trang thiết bị và dụng cụ thí nghiệm tại phòng thí nghiệm khoa Công Nghệ Sinh Học - Thực Phẩm – Môi Trường thuộc trường Đại Học Công Nghệ, gồm có: - Nồi nấu - Tủ sấy - Cân điện tử 2.2. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp xác định độ ẩm. - Phương pháp xác định độ nhớt bằng nhớt kế Otswald. - Phương pháp so hàng thị hiếu. - Phương pháp cho điểm chất lượng theo TCVN 3215 – 79. - Số liệu thí nghiệm được xử lí thống kê và phân tích bằng phần mềm Excel. 2.3. Bố trí thí nghiệm 2.3.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 35
45. Đồ án tốt nghiệp Rong Rong nâu sụn Làm sạch Làm sạch Ngâm nước Ngâm nước Gia nhiệt Khảo sát tỉ lệ rong sụn/nước Xay Khảo sát tỉ lệ rong nâu/dịch rong sụn Đổ khuôn Khảo sát nhiệt độ sấy lần 1 Sấy lần 1 Khảo sát thời gian sấy lần 1 Tẩm gia vị Khảo sát công thức gia vị Sấy lần 2 Khảo sát chế độ sấy lần 2 Sản phẩm Đánh giá chất lượng Hình 2.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 36
46. Đồ án tốt nghiệp 2.3.2. Thí nghiệm 1: Khảo sát sự ảnh hưởng của tỉ lệ rong sụn/nước ❖ Mục đích thí nghiệm: Khảo sát tìm ra tỉ lệ thích hợp giữa rong sụn và nước nhằm tạo chế phẩm dịch rong sụn phù hợp. ❖ Cách tiến hành: Sơ đồ bố trí thí nghiệm Rong Rong nâu sụn Gia nhiệt Khảo sát tỉ lệ rong sụn/nước Kí SN1 SN2 SN3 SN4 SN5 hiệu Xay Tỉ lệ 1/1 1/2 1/3 1/4 1/5 w/w Sản phẩm Hình 2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát tỉ lệ rong sụn/nước Chuẩn bị thí nghiệm Rong sụn sau khi được rửa sạch muối và tạp chất, sẽ được ngâm với nước trong khoảng 4 giờ để trương nở, vớt ra để ráo nước. Chuẩn bị các mẫu lần lượt theo tỉ lệ rong sụn/nước là 1/1, 1/2, 1/3, 1/4, 1/5 với cùng một khối lượng rong sụn. Hỗn hợp rong sụn – nước được gia nhiệt ở 800C trong 40 phút để hòa tan rong. Tại mỗi tỉ lệ rong sụn/nước, tiến hành chế biến snack theo quy trình dự kiến và đánh giá phân tích cảm quan, xác định tỉ lệ tạo giá trị cảm quan tốt nhất. 37
47. Đồ án tốt nghiệp Chỉ tiêu theo dõi : Giá trị cảm quan và độ nhớt 2.3.3. Thí nghiệm 2: Khảo sát sự ảnh hưởng của tỉ lệ rong nâu/dịch rong sụn ❖ Mục đích thí nghiệm: Khảo sát tìm ra tỉ lệ phối trộn thích hợp giữa nguyên liệu chính (rong mơ) và nguyên liệu phụ (dịch rong sụn). ❖ Cách tiến hành Sơ đồ bố trí thí nghiệm Rong nâu Rong sụn Xay Khảo sát tỉ lệ rong nâu/dịch rong sụn Kí N/SN1 N/SN2 N/SN3 N/SN4 N/SN5 hiệu Tỉ lệ 9/1 8/2 7/3 6/4 5/5 w/w Sản phẩm Hình 2.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát tỉ lệ rong nâu/dịch rong sụn 38
48. Đồ án tốt nghiệp Chuẩn bị thí nghiệm Dịch rong sụn được chuẩn bị theo tỉ lệ rong sụn/nước được chọn ở thí nghiệm 1, rong nâu cần được rửa và ngâm để loại bỏ cát và tạp chất. Hỗn hợp rong nâu – dịch rong sụn được chuẩn bị theo các tỉ lệ rong nâu/dịch rong sụn 9/1, 8/2, 7/3, 6/4, 5/5 với cùng một khối lượng hỗn hợp rong nâu – dịch rong sụn trước khi xay. Tại mỗi tỉ lệ rong nâu/dịch rong sụn, tiến hành chế biến snack theo quy trình dự kiến và đánh giá phân tích cảm quan, xác định tỉ lệ tạo giá trị cảm quan tốt nhất. Chi tiêu theo dõi - Giá trị cảm quan 2.3.4. Thí nghiệm 3: Khảo sát sự ảnh hưởng của nhiệt độ sấy lần 1 ❖ Mục đích thí nghiệm: Nhằm tìm ra nhiệt độ thích hợp cho quá trình sấy, tức là khoảng nhiệt độ cho giá trị cảm quan cao nhất. ❖ Cách tiến hành • Sơ đồ bố trí thí nghiệm 39
49. Đồ án tốt nghiệp Rong nâu Rong sụn Xay o o 50 C ± 2 C 55oC ± 2oC 2oC Khảo sát nhiệt độ sấy Sấy lần 1 o o lần 1 60 C ± 2 C 65oC ± 2oC 70oC ± 2oC Sản phẩm Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát nhiệt độ sấy lần 1 Chuẩn bị thí nghiệm Hỗn hợp rong nâu – dịch rong sụn được chuẩn bị theo tỉ lệ rong nâu/dịch rong sụn được chọn ở thí nghiệm 2 với cùng một khối lượng hỗn hợp trước khi xay. Sử dụng khuôn có kích thước 16 x 11,5 (cm) cho tất cả các mẫu có bề dày hỗn hợp tương đối bằng nhau. Mỗi mẫu được sấy trong 6 giờ và ghi nhận biến đổi trạng thái của mẫu để chọn nhiệt độ sấy phù hợp. Chỉ tiêu theo dõi - Cảm quan trạng thái sản phẩm 40
50. Đồ án tốt nghiệp 2.3.5. Thí nghiệm 4: Khảo sát sự ảnh hưởng của thời gian sấy lần 1 ❖ Mục đích thí nghiệm: Nhằm tìm ra thời gian thích hợp cho quá trình sấy, tức là khoảng thời gian cho giá trị cảm quan cao ❖ Cách tiến hành: Các nguyên liệu được chuẩn bị theo tỉ lệ được chọn ở thí nghiệm 1 và 2 với cùng khối lượng hỗn hợp trước nguyên liệu trước khi xay. Tiến hành sấy hỗn hợp trong khuôn có kích thước 16 x 11,5 (cm) ở nhiệt độ được chọn tại thí nghiệm 3. Khảo sát sự thay đổi độ ẩm của nguyên liệu sau mỗi khoảng thời gian, sử dụng phương pháp đánh giá cảm quan để chọn khoảng thời gian kết thúc sấy cho sản phẩm có giá trị cảm quan tốt. Chỉ tiêu theo dõi - Giá trị cảm quan - Độ ẩm 2.3.6. Thí nghiệm 5: Khảo sát sự ảnh hưởng của gia vị ❖ Mục đích: Tìm ra công thức gia vị phù hợp để tạo giá trị cảm quan tốt nhất. ❖ Các tiến hành Sau khi kết thúc quá trình sấy lần 1, sản phẩm được quét gia vị và dầu lên bề mặt rồi mới tiến hành sấy lần 2. Gia vị được chuẩn bị bằng cách hòa tan muối vào nước theo tỉ lệ được trinh bày ở bảng công thức gia vị, sau đó mới phối trộn với gia vị khác. Giữa hai lần quét gia vị và dầu cần có khoảng thời gian ngắn để gia vị thấm vào rong trước khi phủ dầu lền bề mặt rong. 41
51. Đồ án tốt nghiệp Bảng 2.1. Công thức gia vị Kí hiệu Thành phần % trên tổng dịch gia vị Nước 70 G1 Muối 10 Kim chi 20 Nước 70 G2 Muối 10 Ớt bột 20 Nước 70 G3 Muối 10 Wasabi 20 Các mẫu được sấy tiếp tục ở 60oC cho đến khi có cấu trúc giòn thì tiến hành đánhgiá cảm quan để chọn ra công thức gia vị có giá trị cảm quan cao nhất Chỉ tiêu theo dõi - Giá trị cảm quan 2.3.7. Thí nghiệm 6: Khảo sát sự ảnh hưởng của chế độ sấy lần 2 ❖ Mục đích thí nghiệm: Nhằm tìm ra chế độ sấy lần 2 cho giá trị cảm quan tốt và độ ẩm phù hợp để bảo quan sản phẩm. ❖ Cách tiến hành Sơ đồ bố trí thí nghiệm 42
52. Đồ án tốt nghiệp Rong nâu Rong sụn Xay 60oC ± 2oC 70oC ± 2oC Sấy lần 2 Khảo sát chế độ sấy lần 2 80oC ± 2oC 90oC ± 2oC Sản phẩm Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát chế độ sấy lần 2 Chuẩn bị thí nghiệm Các mẫu được chuẩn bị theo các thông số được lựa chọn ở thí nghiệm 1, 2, 3, 4, 5 sau đó tiếp tục sấy mẫu ở các nhiệt độ khác nhau cho đến khi mẫu đạt được một giá trị độ ẩm nhất định thì tiến hành đánh giá cảm quan sản phẩm, lựa chọn mẫu có giá trị cảm quan tốt nhất để tiến hành đánh giá chất lượng sản phẩm. Chỉ tiêu theo dõi - Độ ẩm - Giá trị cảm quan 43
53. Đồ án tốt nghiệp 2.4. Quy trình công nghệ Rong nâu Rong sụn Làm sạch Làm sạch Ngâm nước Ngâm nước Gia nhiệt Xay Đổ khuôn Sấy lần 1 Tẩm gia vị Sấy lần 2 Sản phẩm Hình 2.6. Quy trình sản xuất snack từ rong nâu 44
54. Đồ án tốt nghiệp Thuyết minh quy trình a. Nguyên liệu Nguyên liệu ban đầu là rong nâu S.polycystum và rong sụn. b. Làm sạch Mục đích: rửa nhằm loại bỏ bụi bẩn, cát đất, tạp chất và vi sinh vật bám trên bề mặt ngoài của nguyên liệu. Cách tiến hành: rong cần được rửa dưới dòng nước luân lưu từ 2– 3 lần. c. Ngâm nước Mục đích: rong cần ngâm trong khoảng thời gian vừa đủ để trở về hình dạng ban đầu, làm mềm rong hỗ trợ cho quá trình gia nhiệt và xay. Cách tiến hành: rong nâu được ngâm trong nước sạch 1 giờ. Rong sụn được ngâm với lượng nước gấp 3 lần khối lượng rong sụn trong 4 giờ trước khi chế biến. d. Gia nhiệt Mục đích: tăng hiệu suất cho quá trình xay, làm tăng tốc độ hòa tan của rong sụn trong nước, giảm độ nhớt. Cách tiến hành: hỗn hợp rong sụn – nước được gia nhiệt gián tiếp ở 80oC trong 40 – 45 phút để hòa tan carrageenan từ rong, sau đó được rây qua lưới để loại bỏ phần rong chưa hòa tan hoàn toàn. e. Xay Mục đích: giảm kích thước nguyên liệu, chuyển hỗn hợp từ trạng thái rắn lỏng phân biệt sang dạng đồng nhất Rong nâu sẽ được phối trộn với hỗn hợp rong sụn – nước rồi xay để tạo hệ huyền phù có độ nhớt và tính chảy. f. Rót khuôn Mục đích: cố định kích thước, bề dày sản phẩm. Cách tiến hành: hỗn hợp được đổ vào khuôn hình chữ nhật có kích thước 11,5 x 16 (cm). g. Sấy lần 1 45
55. Đồ án tốt nghiệp Mục đích: tạo cấu trúc sản phẩm, giảm ẩm cho sản phẩm bằng cách sấy mẫu bằng thiết bị sấy đối lưu. h. Tẩm gia vị Mục đích: hoàn thiện tính cảm quan của sản phẩm, làm tăng mùi vị cho sản phẩm. Cách tiến hành: hỗn hợp gia vị gồm nước, muối cần được hòa tan hoàn toàn trước khi phối trộn bột kim chi, wasabi, ớt bột. Rong được sấy đến khi bề mặt sản phẩm bắt đầu khô, dịch gia vị đã sẽ được quết lên bề mặt rong và để yên trong 5 phút để thẩm thấu. Tiếp theo, quết thêm một lớp dầu lên bề mặt rồi mới tiến hành sấy lần 2. i. Sấy lần 2 Mục đích: sấy hoàn thiện và tạo cấu trúc giòn cho sản phẩm, giảm độ ẩm để kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm. Cách tiến hành: rong được sấy cho đến khi bề mặt ráo dầu, sản phẩm cầm không bị dính tay. ❖ Quá trình sấy Sấy là quá trình sử dụng nhiệt để tách nước ra khỏi mẫu nguyên liệu. Trong đề tài này, mẫu được sấy theo nguyên tắc bốc hơi, bằng phương pháp sấy đối lưu với tác nhân sấy là không khí nóng. Mẫu nguyên liệu sẽ được tiếp xúc trực tiếp với không khí nóng trong buồng sấy, một phần ẩm trong nguyên liệu sẽ được bốc hơi. Khi đó, động lực của quá trình sấy là do: - Sự chênh lệch áp suất hơi tại bề mặt nguyên liệu và trong tác nhân sấy, nhờ đó mà các phân tử nước tại bề mặt nguyên liệu sẽ bốc hơi. - Sự chênh lệch ẩm tại bề mặt, tâm của nguyên liệu, nhờ đó mà ẩm tại tâm nguyên liệu sẽ khuếch tán ra vùng bề mặt. Mục đích: tăng hàm lượng chất dinh dưỡng trong một đơn vị khối lượng sản phẩm, làm biến đổi nguyên liệu, tạo ra nhiều tính chất đặc trưng cho sản phẩm, để bảo quản và hoàn thiện sản phẩm. 46
56. Đồ án tốt nghiệp Trong quá trình sấy, các sản phẩm thực phẩm mất phần lớn lượng ẩm, xảy ra một loạt các biến đổi hóa sinh, hóa lý, cấu trúc cơ học và các biến đổi bất lợi khác, làm ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm. - Biến đổi vật lý: hiện tượng co thể tích, khối lượng riêng tăng; giảm khối lượng do nước bay hơi; tăng độ giòn xốp. Những biến đổi cơ học bao gồm sự biến dạng, nứt, cong rìa, biến đổi độ xốp do sự truyền ẩm, bay hơi ẩm lớn (do tốc độ sấy cao). - Biến đổi hóa lý: quá trình chuyển ẩm bên trong sản phẩm do sự chênh lệch giữa các lớp bề mặt và các lớp bên trong vật liệu sấy; hiện tượng chuyển pha từ lỏng sang hơi của ẩm, sự thay đổi keo do pha rắn (protein, tinh bột, đường ) bị biến tính thuộc về những biến đổi hóa lý. - Biến đổi hóa học: tốc độ phản ứng hóa học tăng lên do nhiệt độ vật liệu tăng, ngược lại tốc độ hóa học chậm đi do môi trường nước bị giảm dần. Một số phản ứng oxy hóa, thủy phân, maillard, phân hủy - Biến đổi sinh hóa: những biến đổi hóa sinh trong quá trình sấy là những phản ứng tạo thành melanoidine, caramen, những phản ứng oxy hóa và polyme hóa các hợp chất polyphenol, phân hủy vitamin và biến đổi chất màu. - Biến đổi cảm quan: cường độ màu tăng, một số chất thơm bị bay hơi theo ẩm, tạo mùi mới cho sản phẩm, nồng độ vị tăng lên, cường độ vị tăng nhất là vị ngọt và vị mặn Ngoài ra quá trình sấy còn bị ảnh hưởng bởi các yếu tố sau: - Nhiệt độ sấy càng cao, tốc độ sấy càng nhanh, nhưng có thể gây biến tính các thành phần trong thực phẩm. Nếu tốc độ tăng nhiệt quá nhanh làm cho tốc độ bốc hơi bề mặt nguyên liệu lớn hơn tốc độ chuyển dịch chất ẩm từ các lớp bên trong ra ngoài, bề mặt sản phẩm sẽ bị khô và ngăn cản quá trình thoát ẩm. - Trong thiết bị sấy, dòng không khí nóng có thể lưu thông song song cùng chiều hay ngược chiều với chiều chuyển động của sản phẩm, theo chiều thẳng góc hoặc lưu thông trên bề mặt của sản phẩm. Tốc độ lưu thông tự nhiên của 47
57. Đồ án tốt nghiệp không khí thường nhỏ, vmax = 0,4 m/s. Do vậy thời gian sấy kéo dài, chất lượng sản phẩm không cao. Để khắc phục nhược điểm này, người ta phải thông gió cưỡng bức, với tốc độ 0,4 – 4 m/s. - Bản chất vật liệu sấy, cấu trúc, thành phần hóa học, đặc tính liên kết ẩm, cũng như hình dáng vật liệu sấy, kích thước, chiều dày lớp vật liệu cũng ảnh hưởng đến quá trình sấy. Diện tích bề mặt tiếp xúc càng lớn sự thoát ẩm càng nhanh, quá trình sấy được rút ngắn thời gian. Ngoài ra, độ dày của lớp sản phẩm cũng ảnh hưởng đến quá trình sấy. Lớp sản phẩm càng mỏng, thì quá trình sấy càng nhanh và đồng đều. 48
58. Đồ án tốt nghiệp Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Kết quả khảo sát tỉ lệ rong sụn/nước Hỗn hợp rong sụn/nước được chuẩn bị theo thí nghiệm 1 được trình bày ở mục 2.3.2. và tiến hành đo độ nhớt theo phương pháp được trình bày ở phụ lục A thu được kết quả biển diễn theo hình 3.1. 35 33,2 30 24,4 25 20 18,5 14,0 15 12,2 Độ nhớt (cP)Độ nhớt 10 5 0 1/1 1/2 1/3 1/4 1/5 Tỉ lệ rong sụn/nước Hình 3.1. Biểu đồ biểu diễn độ nhớt ứng với các tỉ lệ rong sụn/nước Nhận xét: Tỉ lệ rong sụn/nước theo khối lượng là 1/1 cho hỗn hợp rong sụn – nước có độ nhớt cao nhất 33,2 cP, tỉ lệ rong sụn/nước theo khối lượng là 1/5 cho hỗn hợp rong có độ nhớt thấp nhất 12,2 cP. Trong hỗn hợp rong sụn – nước, rong sụn đóng vai trò là chất tan còn nước là dung môi hòa tan. Với cùng một lượng rong sụn, lượng dung môi càng lớn, tỉ lệ rong sụn/nước càng nhỏ thì nồng độ chất tan càng thấp. Độ nhớt phụ thuộc vào lực ma sát giữa các phân tử và chất lỏng nên nồng độ càng cao thì sự có mặt của các phân tử càng trở nên dày hơn gây lực ma sát lớn nên độ nhớt tăng. Do đó tỉ lệ rong sụn/nước càng nhỏ, nồng độ chất tan càng thấp thì hỗn hợp tạo thành có độ nhớt càng thấp và ngược lại. 49
59. Đồ án tốt nghiệp Mặt khác, độ nhớt tỉ lệ thuận với tính kháng chảy của hỗn hợp; độ nhớt càng lớn, tính kháng chảy càng cao và ngược lại. Tỉ lệ rong sụn/nước: 1/1 cho hỗn hợp rong sụn – nước tạo thành có độ nhớt lớn, tính kháng chảy cao nên hỗn hợp ở trạng thái keo đặc. Hỗn hợp tạo thành từ các tỉ lệ 1/2, 1/3, 1/4, 1/5 có tính kháng chảy thấp hơn nên ở trạng thái dịch lỏng, sệt. Hỗn hợp rong sụn – nước là môi trường để phân tán rong nâu trong hệ huyền phù sau xay nên tính chất và độ nhớt của hỗn hợp ảnh hưởng trực tiếp đến sự truyền nhiệt trong quá quá trình sấy và việc tạo cấu trúc cho sản phẩm. Do đó, cần tiến hành đánh giá cảm quan mẫu với các hỗn hợp có tỉ lệ rong sụn/nước khác nhau để chọn ra mẫu cho giá trị cảm quan cao nhất bằng phép thử so hàng với hội đồng gồm 20 người thử, thu được kết quả như sau: Bảng 3.1. Kết quả tổng điểm so hàng khảo sát tỉ lệ rong sụn/nước Mẫu Tổng hạng SN1 SN2 SN3 SN4 SN5 Ri 32 46 67 84 71 Kiểm định Friedman được sử dụng để kiểm tra có sự khác biệt về mức độ ưa thích tồn tại giữa các mẫu đánh giá ở mức ý nghĩa α = 0,05 hay không => Ftest = 34,52 Tra bảng 1 phụ lục A với số người thử là 20, số mẫu thử là 5, ở mức ý nghĩa α = 0,05: => Ftra bảng = 9,37 Ftest > Ftra bảng , LSRD (sự khác biệt thứ hạng nhỏ nhất có ý nghĩa) cần được sử dụng để xác định cụ thể các cặp mẫu nào khác nhau có nghĩa. => LSRD = 19,6. 50
60. Đồ án tốt nghiệp Bảng 3.2. Kết quả xếp dãy của khảo sát tỉ lệ rong sụn/nước Mẫu Tổng hạng Mức ý nghĩa1 SN4 84 a SN5 71 ab SN3 67 b SN2 46 c SN1 32 d 1Những mẫu có cùng ký tự là không khác nhau tại mức ý nghĩa α = 0,05 Nhận xét: Ftest > Ftra bảng => có sự khác biệt có ý nghĩa về mức độ ưa thích của người thử giữa 5 mẫu với mức ý nghĩa 5%. Mẫu SN1 (tỉ lệ rong sụn/nước = 1/1) ít được ưa thích nhất trong 5 mẫu. Mẫu SN3 (tỉ lệ rong sụn/nước = 1/3) và mẫu SN5 (tỉ lệ rong sụn/nước = 1/5) không có sự khác nhau tại mức ý nghĩa 5%. Mẫu SN4 (tỉ lệ rong sụn/nước = 1/4) và mẫu SN5 (tỉ lệ rong sụn/nước = 1/5) cũng không có sự khác nhau tại mức ý nghĩa 5%, tuy nhiên, mẫu SN4 được ưa thích hơn. Nhìn chung, mức độ ưa thích của người thử đối với các mẫu tăng dần khi tỉ lệ rong sụn/nước giảm, tức là độ nhớt của hỗn hợp rong sụn – nước giảm. Hỗn hợp rong sụn – nước với tỉ lệ 1/1 có độ nhớt cao, ở trạng thái keo đặc nên không thuận lợi cho quá trình phân tán và tạo kích thước đồng đều cho rong nâu. Ngoài ra, độ nhớt hỗn hợp cao nên khó trải khuôn, quá trình truyền nhiệt kém, không đều nên sản phẩm tạo thành bị dày và co rút làm giảm giá trị cảm quan của mẫu. Các tỉ lệ rong sụn/nước 1/2, 1/3, 1/4, 1/5 cho dịch keo lỏng, sệt tạo thuận lợi cho qua trình xay, hỗn hợp sau xây đồng nhất, tạo mảnh vỡ rong nâu có kích thước tương đối đều. Hỗn hợp rong sụn – nước của tỉ lệ 1/5 có độ nhớt thấp nên mẫu khó tách khỏi khuôn, tạo mảng không tốt. Kết luận: 51
61. Đồ án tốt nghiệp Chọn tỉ lệ rong sụn/nước là 1/4 có độ nhớt 12,1 cP (nồng độ 10% (w/v) so với thể tích dung dịch nước ở 30oC) để tạo chế phẩm dịch rong sụn cho các khảo sát sau. 3.2. Kết quả khảo sát tỉ lệ rong nâu/dịch rong sụn Các mẫu được chuẩn bị nguyên liệu rong nâu/dịch rong sụn (dịch rong sụn được chuẩn bị theo tỉ lệ rong sụn/nước là 1/4) theo bố trí của thí nghiệm 2 mục 2.3.3 và tiến hành đánh giá cảm quan bằng phép thử so hàng với hội đồng gồm 20 người thử được kết quả như sau: Bảng 3.3. Kết quả tổng điểm so hàng khảo sát tỉ lệ rong nâu/dịch rong sụn Mẫu Tổng điểm N/SN1 N/SN2 N/SN3 N/SN4 N/SN5 Ri 42 54 78 69 57 Kiểm định Friedman được sử dụng để kiểm tra có sự khác biệt về mức độ ưa thích tồn tại giữa các mẫu đánh giá ở mức ý nghĩa α = 0,05 hay không => Ftest = 15,48 Tra bảng 1 phụ lục A với số người thử là 20, số mẫu thử là 5, ở mức ý nghĩa α = 0,05 => Ftra bảng = 9,37 Vậy Ftest > Ftra bảng, do đó, LSRD (sự khác biệt thứ hạng nhỏ nhất có ý nghĩa) cần được sử dụng để quyết định mẫu nào khác nhau có nghĩa. => LSRD = 19,6. 52
62. Đồ án tốt nghiệp Bảng 3.4. Kết quả xếp dãy của khảo sát tỉ lệ rong nâu/dịch sụn Mẫu Tổng điểm Mức ý nghĩa1 N/SN3 78 a N/SN4 69 ab N/SN5 57 bc N/SN2 54 bc N/SN1 42 c 1Những mẫu có cùng ký tự là không khác nhau tại mức ý nghĩa α = 0,05 Nhận xét: Ftest > Ftra bảng => có sự khác biệt có ý nghĩa về mức độ ưa thích của người thử giữa các mẫu thử ở mức ý nghĩa 5%. Tuy nhiên, giữa các cặp mẫu không có sự khác biệt rõ rệt tại mức ý nghĩa 5%. Mẫu N/SN1 (tỉ lệ rong nâu/dịch rong sụn = 9/1) có giá trị cảm quan thấp nhất trong 5 mẫu. Mẫu N/SN3 (tỉ lệ rong nâu/dịch rong sụn = 7/3) và mẫu N/SN4 (tỉ lệ rong nâu/dịch rong sụn = 6/4) cũng không có sự khác biệt tại mức ý nghĩa 5%, nhưng mẫu N/SN3 được ưa thích hơn. Mức độ ưa thích của người thử tăng dần khi tỉ lệ rong nâu/dịch rong sụn ở các mẫu N/SN1, N/SN2, N/SN3 giảm; tuy nhiên, mức độ ưa thích của người thử cũng bị giảm khi tỉ lệ rong nâu/dịch rong sụn quá nhỏ, mẫu N/SN5 ít được ưa thích hơn mẫu N/SN4. Hỗn hợp rong sụn – nước là môi trường phân tán rong nâu trong hệ huyền phù. Tỉ lệ rong nâu/dịch sụn lớn, hỗn hợp sau khi xay tạo mảnh vỡ rong nâu không đều, mật độ rong nâu cao khó trải khuôn nên sản phẩm tạo thành dày, cứng; có hiện tượng nứt bề mặt do dịch sụn bổ sung quá ít. Ngược lại, khi lượng dịch sụn lớn, quá trình xay hỗn hợp rong nâu – dịch sụn diễn ra thuận lợi hơn, hỗn hợp sau xay có sự đồng nhất về kích thước mảnh rong nâu và mật độ phân bố rong nâu trong hệ huyền phù. Nhưng, nếu tỉ lệ rong nâu/dịch 53
63. Đồ án tốt nghiệp sụn quá thấp, lượng dịch sụn bổ sung gần bằng lượng rong nâu thì hỗn hợp tạo thành bị chảy lỏng, mảnh vỡ rong nâu quá nhỏ, sản phẩm tạo thành bị mỏng. Kết luận: Chọn tỉ lệ rong nâu/dịch sụn là 7/3 để tiếp tục các khảo sát sau. 3.3. Kết quả khảo sát nhiệt độ sấy lần 1 Hỗn hợp nguyên liệu ứng với tỉ lệ rong sụn/nước là 1/4 được xay nhuyễn và đổ vào khuôn inox có kích thước 16 x 11,5 (cm), lần lượt tiến hành sấy ở các nhiệt độ từ 50oC đến 70oC. Quan sát và ghi nhận mô tả trạng thái của các mẫu ở các nhiệt độ sấy sau mỗi 2 giờ để chọn nhiệt độ sấy phù hợp cho việc tạo sản phẩm. 54
64. Đồ án tốt nghiệp Bảng 3.5. Bảng mô tả trạng thái sản phẩm ở các nhiệt độ sau mỗi 2 giờ Thời o o o o o gian 50 C 55 C 60 C 65 C 70 C Hỗn hợp vẫn ở Hỗn hợp không Hỗn hợp Bề mặt sản Phần rìa trạng thái lỏng. còn tính chảy. chuyển từ phẩm ráo khuôn khô dạng lỏng nước. Phần và bắt đầu sệt sang rìa khuôn bong tróc 2 trạng thái bắt đầu bề mặt. giờ đặc. khô. Phần trung tâm chưa khô hoàn toàn. Hỗn hợp không Bề mặt sản Sản phẩm Bong tróc Sản phẩm còn tính chảy. phẩm ráo nước. có thể bong bề mặt từ khô hoàn tróc khỏi phần rìa toàn, bề 4 khuôn, khuôn, mặt bị co giờ nhưng phần phần trung rút từ phần trung tâm tâm gần rìa vào vẫn còn như khô phần trung ẩm. hoàn toàn. tâm. Bề mặt sản Phần rìa sản Sản phẩm Sản phẩm Sản phẩm phẩm ráo nước, phẩm khô bong khô hoàn bị co rút bề bị co rút 6 phần trung tâm tróc dần trong toàn, có sự mặt hoàn toàn. giờ còn nhiều ẩm. khi phần trung co rút nhẹ tâm vẫn còn ẩm về bề mặt. nhiều. 55
65. Đồ án tốt nghiệp Nhận xét : Trong giai đoạn đầu của quá trình sấy, nhiệt phần lớn được dùng để làm nóng khuôn nên phần rìa sản phẩm sẽ nhận lượng nhiệt nhiều hơn và nhanh khô hơn các vị trí khác. Bề mặt sản phẩm có diện tích tiếp xúc lớn với không khí nóng trong tủ sấy sẽ làm tăng tốc độ bay hơi nước, do đó cũng khô nhanh hơn. Tại 50oC và 55oC, quá trình làm nóng khuôn và quá trình thoát hơi nước ở bề mặt sản phẩm diễn ra chậm nên sản phẩm còn ẩm nhiều. Tại nhiệt độ 70oC, tốc độ bay hơi nước cao, bề mặt sản phẩm nhanh chóng được làm khô nhưng lại cản trở quá trình thoát ẩm của phần nguyên liệu bên dưới dẫn đến việc sản phẩm khô không đồng đều. Bên cạnh đó, ở mức nhiệt độ này phần rìa sản phẩm đã khô trong 2h sấy đầu tiên; việc tiếp tục cung cấp nhiệt trong quãng thời gian sau làm phần rìa bị co rút về bề mặt, làm mất cảm quan sản phẩm. Ở nhiệt độ 60oC và 65oC, tốc độ bay hơi ẩm bề mặt và quá trình khuếch tán ẩm từ trong ra ngoài diễn ra đồng đều hơn nên sản phẩm khô đều và ít bị co rút bề mặt sản phẩm. Kết luận : Dựa theo mô tả trạng thái của sản phẩm được quan sát ở các nhiệt độ sau mỗi 2 giờ, chọn nhiệt độ sấy 60oC để tạo cấu trúc sản phẩm tốt và tiết kiệm thời gian, nhiệt lượng sản xuất. 3.4. Kết quả khảo sát thời gian sấy lần 1 Mẫu được kiểm tra khối lượng sau mỗi khoảng thời gian trong 6 giờ, sau đó mẫu được sấy đến khối lượng không đổi thu được số liệu tại mục D phụ lục B. Dựa vào số liệu tại mục D phụ lục B cho ra kết quả khảo sát sự thay đổi độ ẩm của sản phẩm theo thời gian sấy ở nhiệt độ 60oC được thể hiện trong hình 3.2. 56
66. Đồ án tốt nghiệp 30 25 20 15 Độẩm(%) 10 5 0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 Thời gian sấy (giờ) Hình 3.2. Sự thay đổi độ ẩm của sản phẩm theo thời gian sấy. Nhận xét : Kết quả khảo sát cho thấy quá trình sấy được chia làm 3 giai đoạn: • Giai đoạn 1 (khoảng 1h đầu): ẩm trong rong giảm chậm, trong giai đoạn này toàn bộ nhiệt cung cấp dùng để tăng nhiệt độ của vật liệu lên nhiệt độ của tác nhân. • Giai đoạn 2 (khoảng 1 – 4h): độ ẩm giảm nhanh, tuyến tính theo thời gian sấy. Giai đoạn này chủ yếu tách lượng nước tự do trong nguyên liệu • Giai đoạn 3 (sau 4h): tốc độ bốc hơi của ẩm chậm, lúc này vận tốc khuyếch tán ẩm bên trong ra bên ngoài chậm hơn vận tốc bay hơi trên bề mặt vật liệu. Nếu kéo dài thời gian này sẽ dẫn đến hiện tượng co bề mặt bốc hơi. Độ ẩm khi kết thúc quá trình sấy lần 1 ảnh hưởng đến quá trình thẩm thấu gia vị và sấy hoàn thiện. Độ ẩm quá thấp, sẽ cản trở quá trình thẩm thấu gia vị, mẫu sau khi sấy hoàn thiện bị khô cứng. Trong trường hợp, kết thúc quá trình sấy lần 1 sớm, độ ẩm còn cao, quá trình tẩm gia vị sẽ gây tác động không tốt đến bề mặt mẫu, quá trình sấy hoàn thiện bị kéo dài gây ảnh hưởng đến giá trị cảm quan. Do đó, cần khảo sát ảnh hưởng của độ ẩm sau khi sấy lần 1 đến giá trị cảm quan của sản phẩm. Chọn các mẫu có độ ẩm tương ứng để kết thúc quá trình sấy lần 57
67. Đồ án tốt nghiệp 1, tẩm gia vị và tiếp tục sấy mẫu ở 600C cho đến khi có cấu trúc tốt để tiến hành đánh giá cảm quan so hàng thị hiếu. Bảng 3.6. Bảng mã hóa mẫu khảo sát thời gian sấy lần 1 Mẫu Thời gian sấy (h) Độ ẩm (%) A 2,5 13,06 B 3 10,66 C 3,5 7,33 D 4 5,42 E 4,5 4,44 Tiến hành đánh giá cảm quan mẫu bằng phép thử so hàng với hội đồng gồm 20 người thử được kết quả như sau: Bảng 3.7. Kết quả tổng điểm so hàng khảo sát thời gian sấy lần 1 Mẫu Tổng hạng A B C D E Ri 59 89 76 44 32 Kiểm định Friedman được sử dụng để kiểm tra có sự khác biệt về mức độ ưa thích tồn tại giữa các mẫu đánh giá ở mức ý nghĩa α = 0,05 hay không => Ftra bảng = 42,76 Tra bảng phụ lục với số người thử là 20, số mẫu thử là 5, ở mức ý nghĩa α = 0,05 => Ftra bảng = 9,37 Vậy Ftest > Ftra bảng, do đó, LSRD (sự khác biệt thứ hạng nhỏ nhất có ý nghĩa) cần được sử dụng để quyết định mẫu nào khác nhau có nghĩa. LSRD trong khảo sát này là 19,6. 58
68. Đồ án tốt nghiệp Bảng 3.8. Kết quả xếp dãy của khảo sát thời gian sấy Mẫu Tổng hạng Mức ý nghĩa1 B 89 a C 76 b A 59 c D 44 d E 32 d 1Những mẫu có cùng ký tự là không khác nhau tại mức ý nghĩa α = 0,05 Nhận xét: Ftest > Ftra bảng => có sự khác biệt có ý nghĩa về mức độ ưa thích của người thử giữa 5 mẫu thử với α = 0,05. Hai mẫu D (độ ẩm 5,42%) và E (độ ẩm 4,44%) không có sự khác nhau ở mức ý nghĩa 5% và là các mẫu ít được ưa thích nhất. Nguyên nhân là do sau quá trình sấy lần 1 hai mẫu D và E có độ ẩm thấp, nên khi sấy lần 2 mẫu có mùi khét, vị đắng, cấu trúc quá giòn dễ vỡ vụn nên không được ưa thích. Sau quá trình sấy lần 1, mẫu A có độ ẩm cao 13,06 % nên cản trở quá trình thẩm thấu dịch gia vị, sản phẩm sau khi sấy lần 2 chưa có cấu trúc giòn. Mẫu B và C sau khi sấy lần 2 cho sản phẩm có cấu trúc giòn nhưng mẫu C bắt đầu có mùi khét nên không được ưa thích nhiều như mẫu B. Kết luận: Chọn khoảng thời gian dừng sấy lần 1 ở 60oC là 3 giờ để tiếp tục các khảo sát sau. 3.5. Kết quả khảo sát công thức gia vị Tiến hành đánh giá cảm quan sản phẩm bằng phép thử so hàng với hội đồng gồm 21 người thử được kết quả như bảng 3.9: 59
69. Đồ án tốt nghiệp Bảng 3.9. Kết quả tổng điểm so hàng khảo sát công thức gia vị Xếp hạng Tổng hạng G1 G2 G3 Ri 39 34 53 Kiểm định Friedman được sử dụng để kiểm tra có sự khác biệt về mức độ ưa thích tồn tại giữa các mẫu đánh giá ở mức ý nghĩa α = 0,05 hay không => Ftest = 9,23 Tra bảng phụ lục với số người thử là 21, số mẫu thử là 3, ở mức ý nghĩa α = 0,05 => Ftra bảng = 5,99 Vậy Ftest > Ftra bảng, do đó, LSRD (sự khác biệt thứ hạng nhỏ nhất có ý nghĩa) cần được sử dụng để quyết định mẫu nào khác nhau có nghĩa. => LSRD = 12,70. Bảng 3.10. Kết quả xếp dãy cho 3 mẫu của khảo sát công thức gia vị Mẫu Tổng hạng Mức ý nghĩa1 G3 53 a G1 39 b G2 34 b 1Những mẫu có cùng ký tự là không khác nhau tại mức ý nghĩa α = 0,05 Nhận xét: Ftest > Ftra bảng => có sự khác biệt có ý nghĩa về mức độ ưa thích của người thử giữa 3 mẫu thử với α = 0,05. Hai mẫu G1 và G2 không có sự khác nhau với mức ý nghĩa 5%. Do quá trình sấy kéo dài nên mùi tanh của rong biển gần như không còn xuất hiện trong sản phẩm, do đó giá trị cảm quan của sản phẩm phụ thuộc chủ yếu là gia vị bổ sung như ớt bột, kim chi và mù tạt. 60
70. Đồ án tốt nghiệp Mẫu G1 được bổ sung ớt bột nên sản phẩm có vị cay; thành phần tạo vị cay trong ớt là capsaicin, chất này bốc hơi ở nhiệt độ cao, gây hắt hơi mạnh. Mùi vị của ớt bột và bột kim chi (mẫu G2) tương đối giống nhau do trong thành phần của kim chi cũng có bột ớt. Tuy nhiên, trong bột kim chi có một số thành phần khác như cải thảo, mè, gừng nên tạo mùi vị ngon hơn gia vị ớt bột. Ngoài ra, dù các mẫu đều được tẩm một lượng dịch nước muối có nồng độ như nhau, nhưng cũng có sẵn một lượng nhỏ gia vị muối trong kim chi, nên mẫu từ kim chi có vị mặn hơn hai mẫu còn lại. Wasabi có vị cay khác với vị cay của capsaicin trong ớt, vị cay của nó sinh ra hơi có tác dụng kích ứng mũi hơn là tác dụng lên lưỡi. Cảm giác cay và nồng do nó sinh ra ngắn hơn khi so với các tác động của ớt, đặc biệt là khi dùng nước để hòa tan wasabi và bị mất phần lớn hương vị của nó khi bị lộ ra ngoài không khí trong một thời gian ngắn. Do đó, sản phẩm bổ sung wasabi (G3) có vị cay nồng đặc trưng được ưa thích hơn gia vị bột ớt và bột kim chi. Kết luận: Chọn công thức có bổ sung wasabi làm cơ sở cho các khảo sát sau. 3.6. Kết quả khảo sát chế độ sấy lần 2 Quá trình sấy lần 2 là quá trình hoàn thiện sản phẩm, nhiệt độ và thời gian sấy của quá trình này ảnh hưởng lớn đến cấu trúc giòn và giá trị cảm quan của sản phẩm. 61
71. Đồ án tốt nghiệp Bảng 3.11: Sự thay đổi thời gian sấy theo nhiệt độ Kí hiệu Nhiệt độ Thời gian sấy Độ ẩm (oC) (phút) (%) N1 60 120 4,75 N2 70 70 4,41 N3 80 50 4,19 N4 90 40 4,05 Khi tăng nhiệt độ sấy thì thời gian sấy giảm nhưng khi sấy ở nhiệt độ quá cao thì thời gian sấy giảm không nhiều. Kết quả này có thể được giải thích do nước bay hơi nhanh trong giai đoạn đầu của quá trình sấy, làm hình thành nên lớp khô cứng trên bề mặt sản phẩm, ngăn cản quá trình thoát ẩm lúc sau từ trung tâm ra môi trường bên ngoài. Tiến hành đánh giá cảm quan sản phẩm bằng phép thử so hàng với hội đồng gồm 20 người thử được kết quả như sau: Bảng 3.12. Kết quả tổng điểm so hàng khảo sát chế độ sấy lần 2 Tổng điểm so hàng Tổng hạng N1 N2 N3 N4 Ri 33 53 70 44 Kiểm định Friedman được sử dụng để kiểm tra có sự khác biệt về mức độ ưa thích tồn tại giữa các mẫu đánh giá ở mức ý nghĩa α = 0,05 hay không => Ftest = 22,02 Tra bảng 1 phụ lục A với số người thử là 20, số mẫu thử là 4, ở mức ý nghĩa α = 0,05 => Ftra bảng = 7,74 62
72. Đồ án tốt nghiệp Vậy Ftest > Ftra bảng, do đó, LSRD (sự khác biệt thứ hạng nhỏ nhất có ý nghĩa) cần được sử dụng để quyết định mẫu nào khác nhau có nghĩa. => LSRD = 16 Bảng 3.13. Kết quả xếp dãy của khảo sát chế độ sấy lần 2 Mẫu Tổng hạng Mức ý nghĩa1 N3 70 a N2 53 b N4 44 bc N1 33 c 1Những mẫu có cùng ký tự là không khác nhau tại mức ý nghĩa α = 0,05 Nhận xét: Ftest > Ftra bảng => có sự khác biệt có ý nghĩa về mức độ ưa thích của người thử giữa các mẫu thử với mức ý nghĩa 5%. Mẫu N3 là mẫu có sự khác biệt lớn nhất với các mẫu còn lại và là mẫu được ưa thích nhất. Các cặp mẫu N1 – N4, N3 – N4 không có sự khác biệt về mức độ ưa thích ở mức ý nghĩa 5%; trong đó, mẫu N1 ít được ưa thích nhất. Do sản phẩm được phủ dầu trước khi sấy hoàn thiện nên quá trình thoát ẩm kém; sản phẩm cần cung cấp một lượng nhiệt lớn để thoát ẩm, làm khô bề mặt và tạo cấu trúc sản phẩm. Khi sấy ở 60oC trong khoảng thời gian 120 phút, sản phẩm có cấu trúc giòn nhưng bề mặt vẫn chưa ráo dầu, tạo cảm giác không tốt về giá trị cảm quan. Bên cạnh đó, việc kéo dài thời gian sấy làm cho sản phẩm bị co rút bề mặt do quá trình truyền nhiệt không ổn định. Ngược lại, khi sấy sản phẩm ở nhiệt độ cao 90oC, quá trình thoát ẩm nhanh làm khô cứng bề mặt sản phẩm, sản phẩm có cấu trúc quá giòn dễ gãy vụn. Ở hai mức nhiệt độ 700C và 800C quá trình truyền nhiệt ổn định, nên sản phẩm có cấu trúc giòn đều, không bị khô cứng bề mặt, ít bị co rút bề mặt; ngoài ra, khi sấy nhiệt độ ở nhiệt độ 800C, hạn chế được việc đọng dầu trên bề mặt sản phẩm, khi cầm sản phẩm ít có cảm giác dính dầu vào tay. 63
73. Đồ án tốt nghiệp Kết luận: Chọn chế độ sấy ở nhiệt độ 800C trong 50 phút để sấy hoàn thiện sản phẩm. 3.7. Kết quả đánh giá chất lượng sản phẩm Chỉ tiêu cảm quan Bảng 3.14: Kết quả cho điểm chất lượng của sản phẩm Điểm Hệ số Điểm có Tổng trung trọng trọng điểm Chỉ tiêu bình lượng lượng Trạng thái 43 3,58 1,5 5,38 Màu 45 3,75 0,5 1,88 Mùi 37 3,08 1,2 3,70 Vị 36 3,00 0,8 2,40 Cộng 4,0 13,35 Căn cứ vào điểm chung 13,35 = 13,4 và căn cứ vào điểm trung bình chưa có trọng lượng của các chỉ tiêu, tiến hành đối chiếu với TCVN 3215:1979 (phụ lục A), mẫu snack từ rong nâu đạt loại TRUNG BÌNH về các chỉ tiêu cảm quan. Chỉ tiêu hóa lý Bảng 3.15. Chỉ tiêu hóa lý Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả Protein % 8,17 Xơ thô % 13,2 Tro tổng % 19,5 Lipid tổng % 18,7 64
74. Đồ án tốt nghiệp Chỉ tiêu vi sinh Bảng 3.16. Chỉ tiêu vi sinh Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả E.coli CFU/g Không phát hiện (LOD = 10) Tổng số nấm mốc, nấm men CFU/g 3,0 x 101 Tổng số vi khuẩn hiếu khí CFU/g 9,4 x 103 65
75. Đồ án tốt nghiệp Chương 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1. Kết luận Sau quá trình thực hiện đề tài, quy trình dự kiến sản xuất snack từ rong nâu S.polycystum hoàn chỉnh theo hình 4.1 Rong nâu Rong sụn Làm sạch Làm sạch Ngâm nước Tỷ lệ rong sụn/nước = 1/4 Ngâm nước Gia nhiệt t = 80oC τ = 40 phút Xay Tỷ lệ rong nâu/dịch rong sụn = 7/3 Đổ khuôn t = 60 ± 2oC Sấy lần 1 τ = 3 giờ Tẩm gia vị t = 80 ± 2oC Sấy lần 2 τ = 50 phút Sản phẩm Hình 4.1. Sơ đồ quy trình sản xuất snack từ rong nâu hoàn chỉnh 66
76. Đồ án tốt nghiệp 4.2. Kiến nghị - Tìm hiểu thêm nhiều công thức gia vị để sản phẩm có hương vị thơm ngon hơn. - Khảo sát nhiệt độ sấy với khoảng thời gian sấy dài để hạn chế sự co rút bề mặt sản phẩm. - Nghiên cứu bổ sung tinh bột biến tính và thay thế quá trình sấy lần 2 bằng quá trình chiên ểđ đảm bảo cấu trúc của sản phẩm. 67
77. Đồ án tốt nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Hữu Đại (1997), Rong mơ (sargassaceae) Việt Nam nguồn lợi và sử dụng, NXB Nông nghiệp, Thành phố Hồ Chí Minh. [2] Đống Thị Anh Đào (2010), Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ chế biến thực phẩm từ rong sụn Kappaphycus Alarezii, và sản phẩm nước uống từ rong Porphyra. [3] Đống Thị Anh Đào (1999). Thu nhận carrageenan và chế biến thực phẩm từ nguồn rong sụn trồng ở bờ biển Việt Nam, Tạp chí Phát triển Khoa học Công nghệ ĐHQG TPHCM. [4] Nguyễn Lệ Hà, Nguyễn Thị Ngọc Yến (2015). Thực hành Công nghệ Thực phẩm 2, Đại học Công nghệ Tp.HCM. [5] Nguyễn Thị Thu Hà (2014). Đánh giá cảm quan, Đại học Công nghệ Tp.HCM. [6] Phạm Văn Huyên (2012). Nguồn lợi, sử dụng và nuôi trồng rong ở Việt Nam, Tạp chí Khoa học và Công nghệ biển. [7] Huỳnh Quang Năng (2003). Di nhập và phát triển trồng Rong Sụn - Kappaphycus Alarezii (Doty) vào vùng biển phía Nam Việt Nam, Tuyển tập báo cáo Kỷ niệm 10 năm thành lập Viện Khoa học Vật liệu. [8] Lê Văn Việt Mẫn (2011). Công nghệ chế biến thực phẩm. NXB Đại học Quốc Gia TP.Hồ Chí Minh. [9] Nguyễn Văn May (2007). Giáo trình kỹ thuật sấy nông sản thực phẩm, NXB KHKT Hà Nội. [10] T.S Lê Ngọc Thụy (2009). Các quá trình công nghệ cơ bản trong sản xuất thực phẩm, NXB Bách Khoa – Hà Nội. [11] Sổ tay tóm tắt các đại lượng hóa lý (2012), NXB Bách Khoa – Hà Nội. [12] Đỗ Thị Hồng Thắm. Khảo sát hàm lượng Fucoidan từ một số loài rong tại Khánh Hòa, Đồ án tốt nghiệp. Trường Đại học Nha Trang, , 68
78. Đồ án tốt nghiệp [13] Nguyễn Văn Tư (2014 – 2015).Seaweed diversity in Vietnam, with an emphasis on the brown algal genus Sargassum, luận án tiến sĩ. [14] Edmund W. Lusas, Lloyd W. Rooney (2001). Snack Food Processing, CRC Press. [15] Patricia Matanjun & Suhaila Mohamed & Noordin M. Mustapha & Kharidah Muhammad (2008). Nutrient content of tropical edible seaweeds, Eucheuma cottonii, Caulerpa lentillifera and Sargassum polycystum, University Malaysia – Springer Science. [16] Kazutosi Nisizawal (1987). The main seaweed foods in Japan. [17] John West and Hilconida P. Calumpong (Co-lead member), Georg Martin (Lead member). World Seaweed Harvest [18] Dennis J. McHugh (2003) A guide to the seaweed industry, FAO Fisheries Techinical Paper 441 [19] Masakazu MURATA, Jun-ichi NAKAZOE (2001). Production and Use of Marine Algae in Japan [20] Phan Trọng Quỳnh, Liên hiệp các hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam, 08/2016 Loi-Va-Thu-Hoach-Rong-Mo-Sargassum-O-Ninh-Thuan-41749.html [21] Trần Lê Kim Ngọc, 03/2016. giam-nguy-co-mac-benh-tim-mach-bang-cach-them-it-rong-bien-vao-thuc- pham-7-b-16.html [22] [23] [24] bien-san-pham-snack-tu-rong-sun.htm [25] [26] 69
79. Đồ án tốt nghiệp [27] [28] hat-say-kho.html 70
80. Đồ án tốt nghiệp PHỤ LỤC A CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU A. Phương pháp đo độ ẩm - Nguyên tắc: sấy mẫu đến khối lượng không đổi bằng tủ sấy ở 105oC. - Tiến hành: cân mo (g) mẫu, sấy đến khối lượng không đổi m (g). − - Công thức tính độ ẩm : 푤 = 표 × 100, (%) 표 B. Phương pháp đo độ nhớt Xác định tỉ trọng Tỉ trọng dung dịch được tính bằng tỉ lệ khối lượng của dung dịch/khối lượng nước cất ở cùng một đơn vị thể tích. Xác định độ nhớt bằng nhớt kế Nhớt kế Otswald có hình chữ U như hình bên dưới. Hình 1: Nhớt kế mao quản Otswald Dùng ống đong 25ml lấy 25ml cho vào nhánh phải của nhớt kế, dùng quả bóp cao su đẩy dung dịch qua nhánh có mao quản lên quá mức A một ít, rồi thả quả bóp cao su cho dung dịch chảy tự nhiên và dùng đồng hồ bấm giây đo thời gian dung dịch chảy từ ngấn A đến ngấn B. Đo lại 3 – 4 lần, lấy giá trị trung bình (chú ý thời gian mỗi lần đo không được khác quá 0,2 giây). Giá trị đo được là thời gian t. Độ nhớt được tính như sau: ɳ = K.d.t - t là thời gian chảy trung bình của dung dịch - d là tỉ trọng dung dịch, được tính bằng công thức: 1
81. Đồ án tốt nghiệp − = 1 0 − Với m là khối lượng bình định mức (g) m1 là khối lượng bình định mức có chứa dung dịch (g) m0 là khối lượng bình định mức có chứa nước cất (g) - K được tính theo thời gian mà nước chảy qua nhớt kế K = ɳ표 표 푡표 Trong đó o ɳ o = 0,801 (cP) là độ nhớt của nước ở 30 C 3 do = 1 (g/cm ) là khối lượng riêng của nước to = 107 (s) là thời gian chảy của nước trong nhớt kế. Cách tiến hành Cân 10 (g) hỗn hợp rong sụn – nước hòa tan vào 90 (g) nước rồi tiến hành ghi nhận thời gian chảy và áp dụng công thức tính độ nhớt. C. Phép thử so hàng thị hiếu (xếp dãy) – Ranking Test Mục đích Xác định có hay không sự khác biệt về mức độ ưa thích tồn tại giữa các mẫu thử. Nguyên tắc Các mẫu được trình bày đồng thời, người thử được yêu cầu sắp xếp các mẫu theo chiều mức độ ưa thích tăng dần hoặc giảm dần. Đặc biệt, người thử buộc phải đưa ra thứ hạng cho từng mẫu thử, các mẫu không được xếp đồng hạng với nhau. Mẫu xếp vị trí cuối cùng được đánh giá là tốt nhất, mẫu xếp vị trí đầu tiên được đánh giá kém nhất. Mẫu có tổng điểm so hàng lớn hơn là mẫu được đánh giá cao hơn. Xử lý số liệu Kiểm định Friedman được sử dụng cho phép thử so hàng thị hiếu. Giá trị Friedman (Ftest) được tính theo công thức sau: 2
82. Đồ án tốt nghiệp 12 퐹 = (푅2 + ⋯ + 푅2) − 3 × 푗 × ( + 1) 푡푒푠푡 푗 × × ( + 1) 1 Với p là số mẫu thử j là tổng số người thử Ri là tổng hạng của mẫu thử i So sánh Ftest với Ftra bảng (bảng 1, phụ lục A): - Nếu Ftest ≥ Ftra bảng cho thấy có một sự khác biệt về mức độ yêu thích tồn tại giữa các mẫu thử đánh giá ở mức ý nghĩa α được chọn. - Nếu Ftest ≤ Ftra bảng cho thấy không tồn tại sự khác biệt có nghĩa về mức độ yêu thích giữa các mẫu thử đánh giá ở mức ý nghĩa α được chọn. ❖ Trong trường hợp kiểm định Friedman cho thấy rằng tồn tại một sự khác biệt về mức độ ưa thích có ý nghĩa giữa các mẫu thử, cần phải xác định cụ thể các mẫu nào có sự khác biệt bằng cách tính giá trị LSRD – Least Significant Ranked Difference, khác biệt thứ tự ưu tiên nhỏ nhất có nghĩa – ở mức ý nghĩa α đã chọn. Công thức tính giá trị LSRD như sau: 푗 × × ( + 1) 퐿푆푅 = √ 6 Trong đó: z được lấy từ phân bố chuyển 2 đuôi với độ rủi ro α. Với α = 0,05 thì z = 1,96 Sau khi tính được LSRD, so sánh vớih iệu số giữa các cặp tổng hạng. Nếu hiệu số này vượt quá giá trị LSRD, cặp mẫu này được nói là khác nhau có nghĩa về mức độ ưu tiên tại α được chọn. 3
83. Đồ án tốt nghiệp Phiếu đánh giá Phiếu hướng dẫn và phiếu trả lời của phép thứ so hàng thị hiếu được trình bày như sau: PHIẾU HƯỚNG DẪN Vui lòng thanh vị bằng nước lọc trước khi bắt đầu thử mẫu. Bạn có thể thanh vị thêm bất kỳ lúc nào trong suốt quá trình thử mẫu. Xin vui lòng nếm thử lần lượt các mẫu theo thứ tự được trình bày, từ trái sang phải. Bạn có thể nếm lại mẫu một khi bạn đã nếm thử xong tất cả các mẫu. Hãy sắp xếp các mẫu theo thứ tự từ ít được ưa thích nhất đến ưa thích nhất bằng cách điền mã số các mẫu vào thang trong phiếu trả lời. Ví dụ : Ít được ưa thích nhất Ưa thích nhất 398 852 426 349 246 Phiếu trả lời Mã số người thử Ngày . Ít được ưa thích nhất Ưa thích nhất Cảm ơn các bạn đã tham gia ! 4
84. Đồ án tốt nghiệp Bảng 1: Giá trị tới hạn F của kiểm định Friedman (mức ý nghĩa 0,05) Số Số sản phẩm người 3 4 5 6 7 thử Mức ý nghĩa α = 0,05 j 7 7,143 7,8 9,11 10,62 12,07 8 6,250 7,65 9,19 10,68 12,14 9 6,222 7,66 9,22 10,73 12,19 10 6,200 7,67 9,25 10,76 12,23 11 6,545 7,68 9,27 10,79 12,27 12 6,167 7,70 9,29 10,81 12,29 13 6,000 7,71 9,30 10,83 12,37 14 6,143 7,72 9,32 10,85 12,24 15 6,400 7,73 9,33 10,87 12,35 16 5,99 7,73 9,34 10,89 12,37 17 5,99 7,73 9,34 10,90 12,38 18 5,99 7,73 9,36 10,90 12,39 19 5,99 7,74 9,36 10,91 12,40 20 5,99 7,74 9,37 10,92 12,41 ∞ 5,99 7,81 9,49 10,07 12,59 5