Hình số Tựa hình Trang 1 2 3 4 5 Nguyên liệu đậu nành và trứng gà tươi Nguyên liệu sữa bột, dịch sữa và tinh bột Thành phẩm có bổ sung tinh bột, trứng, sữa bột Mặt cắt sản phẩm có bổ sung tinh bột, sữa bột và trứng Thành phẩm và nguyên liệu chính 20 20 39 40 40 viii CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1.1. Đặt vấn đề Đậu nành là một loại thực phẩm giàu dinh dưỡng, chứa hàm lượng protein rất cao, sản phẩm chế biến từ đậu nành có rất nhiều loại như: đậu hủ ki, chả đậu tương, sữa đậu nành, đậu hủ… Trong đó đậu hủ mềm là loại thức ăn làm từ dịch sữa đậu nành tạo đông bởi GDL được nhiều người ưa chuộng do dễ tiêu hóa, dễ sử dụng, chứa hàm lượng lysine cao, ít cholesterol, chất béo bão hòa… rất tốt cho sức khỏe người đặc biệt là người cao tuổi. Tuy nhiên thành phần và hàm lượng các acid amin trong protein đậu nành không cân đối, đặc biệt là methionin, cystein là hai axit amin chứa lưu huỳnh rất cần thiết cho cơ thể con người. Ngoài ra, khi kết tủa nước không tách ra nên hàm lượng các chất dinh dưỡng trong đậu hủ mềm tương đối thấp. Trứng và sữa là hai loại thực phẩm có chứa hầu hết các axit amin cần thiết cho sức khỏe con người ở tỉ lệ cân đối nhất. Do đó, để cải thiện chất lượng của đậu hủ mềm việc nghiên cứu bổ sung trứng, sữa là rất cần thiết và nghiên cứu về ảnh hưởng của việc bổ sung trứng, sữa bột và tinh bột đến chất lượng sản phẩm đậu hủ mềm được thực hiện. 1.2. Mục tiêu nghiên cứu: Tạo ra sản phẩm đậu hủ mềm có giá trị dinh dưỡng cao và giá trị cảm quan tốt nhằm đáp ứng nhu cầu, thị hiếu người tiêu dùng. Với các khảo sát: + Ảnh hưởng của lượng GDL, và tỉ lệ tinh bột bổ sung đến chất lượng đậu hủ mềm + Khảo sát ảnh hưởng của lượng sữa bột, trứng sử dụng đến chất lượng đậu hủ mềm. 1 CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1. Giới thiệu về nguyên liệu 2.1.1. Đại cương về đậu nành 2.1.1.1. Khái quát về đậu nành Đậu nành là loại cây trồng cổ được trồng từ hơn 5000 năm trứơc. Đó là loại nông sản quan trọng về mặt dinh dưỡng cho con người và gia súc. Văn minh trong chế biến và sử dụng đậu nành xuất hiện ở các nước Đông Á với nhiều sản phẩm truyền thống, ngày nay còn thấy và sự biểu hiện sành điệu về sử dụng và thưởng thức các sản phẩm được chế biến từ đậu nành. Đậu nành là một trong những loại cây trồng cổ nhất của nhân loại có tên khoa học là Glycine max (L) Merrill. Ở Việt Nam sản phẩm làm từ đậu nành và sự tiêu thụ đậu nành còn thấp (100.000 tấn/năm). Dân Việt nam cũng có một nhịp điệu phát triển đậu nành và biết ăn đậu nành như nhiều nước khác trong vùng. Đậu nành là thức ăn quan trọng trong các chùa. Có nhiều cách chế biến đậu nành trong bữa ăn hàng ngày trong chùa và trong dân gian như: Đậu hủ, tương chao, nước chấm, chả đậu nành, đậu hủ khi, nước tương … người Việt Nam cũng tự hào về các văn minh truyền thống trong nhân gian và vấn đề biết ăn và chế biến nhiều loại thức ăn từ đậu nành. 2.1.1.2. Hình dạng và màu sắc Có nhiều loại hình dạng và màu sắc khác nhau, nhưng loại đậu nành hạt bầu dục, màu vàng là đuợc ưa chuộng hơn cả do có hàm lượng dinh dưỡng cao. 2.1.1.3. Cấu tạo hạt đậu nành Hạt đậu nành có ba phần: - Vỏ hạt: 8% - Phôi hạt: 2% - Tử diệp: 90% 2.1.1.4. Giá trị dinh dưỡng: Đậu nành là loại nông sản thực phẩm quan trọng vì chứa hai thành phần protein và chất béo có phẩm chất tốt, hàm lượng cao và đặc biệt đậu nành có giá thành tương đối rẻ. Bảng 1. Thành phần hoá học của đậu nành 2 Thành phần Tỉ lệ (%) Ẩm Protein Lipit Carbohydrat Cellulose Muối khoáng 8-10 35-45 15-20 15-16 4-16 4,6 Trong đó tử diệp chiếm thành phần cao nhất 90% và tỉ lệ các chất có lợi trong tử diệp tương đối cao Bảng2. Thành phần hoá học của tử diệp Thành phần Tỉ lệ trong tử diệp (%) Protein Lipit Cacbohydrat khoáng 42,8 22,8 24,9 4,5 Protein đậu nành có chứa đầy đủ các axit amin thiết yếu. Tuy nhiên so với sữa bò thì protein đậu nành còn thua kém ở sự cân đối các axit amin cần thiết như: methionin, cystein, đây là 2 axit amin chứa sulfur giới hạn trong dinh dưỡng của đậu nành, nhưng đậu nành có thành phần lysin cao hơn các loại ngũ cốc khác. Chất béo: hầu hết chất béo trong đậu nành là axit béo chưa no có lợi cho sức khoẻ (giảm nguy cơ bị bệnh tim mạch, không chứa cholesterol) nên được mọi người ưa chuộng. Ngoài chất béo đậu nành còn chứa các vitamin tan trong dầu như vitamin A, E, K… trong đó vitamin E là chất chống oxi hóa do quá trình oxi hóa đậu nành tự nhiên. (Trần Xuân Hiển, Trần Phương Lan, Nguyễn Duy Tân 2002) 2.1.1.5 Tính chất của protein đậu nành - Tính tan: 3 Trong protein đậu nành globulin không tan trong nước trong khi phosphat canxi, acid phititic có thể làm cho protein đậu tan đến 90%. Tuỳ loại thực phẩm mà tính tan này được ưa chuộng hoặc không. Ở đây ta lợi dụng tính chất trái ngược, đó là đặc tính kết tủa của protein đậu nành. Tính tan của protein đậu nành bị ảnh hưởng bởi pH, protein đậu nành ít tan ở pH i = 4,5 (điểm đẳng điện) càng xa pH i này protein đậu nành càng tan nhiều, pH tự nhiên của đậu nành khoảng 6,8. + Tính tan của protein đậu nành còn bị ảnh hưởng bởi lực ion. Ở pH=6,8 lực ion ít bị ảnh hưởng, ở pH=2 lực ion làm giảm tính tan, ở pH=4,7 lực ion làm tăng tính tan. + Tính tan của protein đậu nành còn bị ảnh hưởng bởi chế độ xử lí nhiệt. Nhiệt xử lý làm biến tính và giảm tính tan của protein đậu nành sau đó một số protein có thể phân cắt thành các thành phần nhỏ hơn và tan lại. - Tính hấp thu và giữ nước: Đây là đặc tính nổi bật của protein đậu nành, được điều khiển bởi các phần phân cực háo nước của các phân tử protein. Protein đậu nành có độ hoà tan cao cũng có khaû năng hấp thụ nước cao, do có tính hấp thu nước nên có thể làm tăng độ ẩm thực phẩm, cải thiện tính cảm quan. - Tính tạo gel: Protein đậu nành có khả năng tạo gel đó là dạng protein tạo thành một mạng lưới giữ các phân tử nước lại cho hệ thống thực phẩm chứa nhiều nước, nhưng có sự liên kết chặt chẽ như cấu trúc của agar, đạt được độ cứng cao hơn các dạng lỏng. Protein đậu nành ở trạng thái sol gần điểm đẳng điện, do sự biến tính nhiệt tạo thành progel. Nếu gia nhiệt thừa sẽ tạo thành metasol. Progel làm lạnh tạo thành gel. 4 Gia nhiệt Làm lạnh Sol Progel gel Gia nhiệt thừa Metasol - Tính hấp thu chất béo và nhũ hóa: Protein đậu nành khi tan trong nước phần phân cực quay ra ngoài, phần không phân cực xếp vào bên trong phân tử protein hình cầu. Trong môi trường có 2 pha dầu và nước, protein tan ở mặt liên pha. Phần thích nước quay ra phía nước, phần không phân cực hướng về pha dầu. Protein có độ hoà tan cao thì cũng có tính hấp thu chất béo và nhủ hoá tốt hơn. 2.1.1.6. Chất xơ đậu nành Chất xơ có vai trò lớn trong dinh dưỡng của con người. Chất xơ được dùng từ nhiều nguồn khác nhau như trái cây, rau, hạt…chất xơ đậu nành bao gồm chất xơ tan và chất xơ không tan Các nghiên cứu cho thấy một khẩu phần có 15g chất xơ/ngày có ảnh hưởng tốt tới sức khoẻ người sử dụng như: + Giảm cholesterol trong máu đối với những người có mức cholesterol cao, do có tác dụng tốt đối với người bị bệnh tim mạch + Tác dụng tốt trong việc dùng hormon insulin, giảm lượng đường trong máu + Tác dụng tốt trong hệ thống tiêu hoá. (Trần Xuân Hiển, 2004) 2.1.2. Giới thiệu sơ lược về sữa bột: - Sữa là thức ăn rất quý và bổ dưỡng đối với cơ thể con người vì trong sữa chứa đầy đủ các chất dinh dưỡng, các axit amin không thay thế để cấu tạo các mô của hệ thần kinh, máu và các mô của cơ bắp đảm bảo cho sự hoạt động bình thường các chức năng sinh lý của cơ thể. Sữa bột được chế biến từ sữa bò tươi bằng cách sấy với phương pháp sấy thích hợp. - Thành phần hóa học của sữa bột (g/100g) + Chất béo: 23,4g + Ẩm: 3,5g + Protein: 24,2g 5 + Carbohydrat: 43,1g + Canxi: 870 mg Casein trong sữa cũng có khả năng tạo đông ở pH i . - Vitamin trong sữa: sữa chứa hầu hết các vitamin cần thiết: A, D 3 , E (tan trong chất béo) B 1 , B 2 , B 3 (PP), C (tan trong nước), và tất cả các axit amin thiết yếu. Ngoài ra sữa còn chứa rất nhiều khoáng chất như : P, Na, K, Cl, Mg, Fe, Zn …Với hàm lượng rất cao. - Glucid của sữa chủ yếu là đường lactose hay còn gọi là đường sữa. Lactose là một disaccharide gồm hai đường đơn là glucose và galactose. 2.1.3. Giới thiệu sơ lược về tinh bột 2.1.3.1. Những khái niệm về tinh bột Tinh bột là loại carbohydrate dự trữ chủ yếu của thực vật. Trong thực vật, tinh bột được tìm thấy ở quả, củ, hạt thân, rễ…Cùng với những chất khác như protein, lipit… - Trong các loại hạt hoà thảo (lúa, gạo, lúa mì) thành phần tinh bột chiếm khoảng 65-75%. - Ở các loại củ có bột (khoai lang, khoai mì ) thành phần tinh bột chiếm khoảng 10-28%. - Họ đậu (đậu xanh, đậu ván) hàm lượng tinh bột chiếm 50-60%, đậu nành hầu như không có tinh bột. Tinh bột có nhiều trong các hạt lương thực, do đó lương thực được coi là nguyên liệu chủ yếu để sản xuất tinh bột cũng như các sản phẩm có liên quan đến tinh bột. Hình dáng, thành phần hoá học và những tính chất của tinh bột phụ thuộc vào giống cây, điều kiện trồng trọt, quá trình sinh trưởng của cây… 2.1.3.2. Hình dáng và kích thước của tinh bột Trong thực vật tinh bột ở dạng nhỏ được giải phóng sau khi bị phá vở tuỳ theo từng nguyên liệu, tinh bột có hình dáng và kích thước khác nhau, hình tròn, hình bầu dục, hình đa giác… - Tinh bột gạo: hạt tinh bột có kích thước từ 3-8µm, được bao bằng vỏ protein cứng, có dạng hình đa giác…. 6 - Tinh bột mì: gồm một loại các hạt có kích thước từ 20-35 µm và một số hạt nhỏ có kích thước trung bình và nhỏ 2-10µm. Các hạt tinh bột có hình dạng elip hay hình tròn. - Tinh bột sắn (khoai mì): hạt tinh bột sắn có kích thước trung bình từ 1,5 -30µm. Hình dạng giống như hình dạng các hạt khoai tây. - Tinh bột khoai tây: khoai tây là một trong những loại củ chứa các hạt tinh bột có kích thước to nhất từ 30-150µm. Hình dạng các hạt tinh bột là hình bầu dục. Qua các ví dụ trên ta thấy các hạt tinh bột có kích thước, hình dáng rất khác nhau, không chỉ giữa các loại nguyên liệu khác nhau mà còn khác nhau trong cùng một loại nguyên liệu (bột mì, khoai tây). Kích thước các hạt khác nhau sẽ dẫn đến hạt có những tinh chất khác nhau như: nhiệt độ hồ hoá, khả năng hấp phụ xanh metylen, hạt nhỏ thường có cấu tạo chặt trong khi hạt lớn có cấu tạo xốp. 2.1.3.3. Thành phần hoá học của tinh bột : Tinh bột được cầu tạo chủ yếu từ hai cấu tử khác nhau về tính chất vật lý và hoá học: amylose và amylopectin. Tuỳ theo loại nguyên liệu sản xuất tinh bột, mà tinh bột chứa amylose và amylopectin với tỷ lệ khác nhau. Bảng 3. Thành phần amylose và amylosepectin của một số loại tinh bột Loại tinh bột Amylose (%) Amylopectin (%) Nếp Đậu xanh Khoai tây Khoai lang 0,3 54 20 19 99,7 46 80 81 Trong thực tế để xác định hàm lượng và để tách amylose và amylopectin thường dùng các phương pháp khác nhau: - Chiết bằng nước nóng: Dựa vào độ hoà tan khác nhau của hai cấu tử này trong nước nóng để tách amylose. Cho huyền phù tinh bột ở nhiệt độ 60 0 C, sau đó chiết tách dịch hoà tan rồi kết tủa nhiệt độ lạnh. Bằng cách này có thể tách được amylose vì amylose hoà tan trong nước nóng và sẽ kết tủa trở lại khi làm lạnh. 7 - Kết tủa chọn lọc bằng ancohol: Dựa vào khả năng tạo phức không tan của amylose với một số rượu: n- butanol, pentanol để tách amylose ra khỏi tinh bột. - Hấp thụ trên cellulose Phân tử amylose của tinh bột được hấp thụ trên bông hay giấy thấm. Bằng cách này có thể điều chế được amylopectin. - Ngoài ra còn có thể dùng phương pháp sắc ký trên cột phosphate kali để phân loại amylose và amylosepectin. Vì vậy có thể dùng các phương pháp siêu phân đoạn để tách riêng thành từng đoạn đều hơn. Amylose và amylosepectin thu được bằng các phương pháp trên dù tinh khiết vẫn chưa phải là đồng thể. Vì vậy có thể dùng phương pháp siêu phân đoạn để tách riêng thanh từng đoạn đều hơn. Có thể siêu phân đoạn amylose bằng dung dịch methanol 80% ở các nhiệt độ khác nhau (60, 70, 80 90 0 C). Các phân tử amylose được trích ly ở 60 0 C dễ dàng bị thuỷ phân hoàn toàn bởi enxyme. Khi nhiệt độ trích ly tăng lên, khả năng thủy phân các phân tử amylose giảm xuống. Cũng có thể siêu phân đoạn amylose bằng acetol hoặc etanol. Hoà tan chế phẩm amylose thu được vào dung dịch dimetysulfoxit 0,5%. Giữ dung dịch ở nhiệt độ 4 0 C rồi thêm ethanol ở cùng nhiệt độ và đến khi kết tủa. Tách kết tủa bằng ly tâm, sau đó thêm ethanol mới vào để kết tủa phân đoạn lần hai. Amylose thu được ở các nồng độ ethanol mới vào để kết tủa phân đoạn lần hai. Amylose thu được ở các nồng độ ethanol khác nhau thường có độ nhớt giới hạn khác nhau và khả năng bị thủy phân bởi enzyme amylose khác nhau. * Cấu tạo phân tử và tính chất của amylose - Cấu tạo phân tử Amylose thường ở dạng kết tinh có lớp hydrate bao quanh xen kẻ với các amylose kết tinh không có lớp hydrate. Phân tử amylose có cấu tạo mạch thẳng không phân nhánh, mỗi mạch có từ 200 đến hàng nghin gốc glucose liên kết với nhau theo liên kết α 1,4 glucozid Theo quan niệm hiện đại, gốc D-glucopyranose có dạng thuyền 8 Amylose trong hạt tinh bột, trong dung dịch hoặc ở trạng thái thoái hoá có cấu tạo mạch đơn giản, khi thêm tác nhân kết tủa vào mới có cấu hình xoắn ốc. Amylose ở trạng thái tinh thể gồm những chuổi xếp song song nhau trong đó các gốc glucose của từng chuổi cuộn lại thành xoắn ốc, mỗi vòng gồm 5 gốc glucose. Đường kính xoắc ốc là 12,97Å và chiều dài xoắn ốc 7,9Å. các nhóm hydroxyl (-OH) của gốc glucose được bố trí ở ngoài vòng xoắn ốc, bên trong là các nhóm C-H. Nhìn dọc trục xoắn ốc amylose có dạng như một cái ống mà lòng ống có kích thước vừa đủ 1 phân tử iod chui vào (ngoài ra còn có tác nhân kết tủa Iod, butanol…) Amylose có trọng lượng phân tử khoảng 50.000-160.000. Do cấu trúc mạch thẳng amylose có số gốc hydroxyl tự do nhiều nên dễ hoà tan trong nước ấm, tuy nhiên ở dạng tinh thể không bền vững khi để yên tinh thể sẽ tách ra. - Tinh chất của amylose + Phản ứng với Iod: Khi tương tác với Iod, amylose sẽ tạo phức màu xanh đặc trưng. Iod có thể coi như chất khử đặc hiệu để xác định hàm lượng amylose trong tinh bột bằng phương pháp trắc quang. Để phản ứng với Iod phân tử amylose phải có dạng vòng hoặc xoắn ốc. Các dextrin có ít hơn 6 gốc glucose không cho phản ứng với Iod vì không tạo được vòng hoàn chỉnh Amylose với cấu hình xoắn ốc hấp thu được 26% khối lượng Iod tương ứng với mỗi vòng xoắn ốc một phân tử Iod. Phản ứng vẫn có thể xảy ra dễ dàng khi dùng amylose phản ứng với hơi Iod cũng như khi cho phản ứng giữa dung dịch Iod. Như vậy, nước không phải là yếu tố cần thiết nếu amylose đã có cấu hình không gian để tạo phức, vai trò của nước là để Iod và amylose chuyển động tự do và tạo điều kiện cho việc hình thành xoắn ốc dễ dàng. Trong phức trục của mạch (amylose) polyiod trùng với trục xoắn ốc phức amylose iod bền được là do tương tác của các ngẫu lực cảm ứng vốn được tạo ra nhờ các glucose trong xoắn ốc và mạch polyiod. - Phản ứng tạo phức của amylose: 9 . Trang 1 2 3 4 5 Nguyên liệu đậu nành và trứng gà tươi Nguyên liệu sữa bột, dịch sữa và tinh bột Thành phẩm có bổ sung tinh bột, trứng, sữa bột Mặt cắt sản phẩm có bổ sung tinh bột, sữa bột và trứng Thành. thiện chất lượng của đậu hủ mềm việc nghiên cứu bổ sung trứng, sữa là rất cần thiết và nghiên cứu về ảnh hưởng của việc bổ sung trứng, sữa bột và tinh bột đến chất lượng sản phẩm đậu hủ mềm được. của lượng GDL, và tỉ lệ tinh bột bổ sung đến chất lượng đậu hủ mềm + Khảo sát ảnh hưởng của lượng sữa bột, trứng sử dụng đến chất lượng đậu hủ mềm. 1 CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2. 1. Giới thiệu