Luận văn Khảo sát ảnh hưởng của chế độ xử lý nhiệt đến chất lượng sản phẩm đồ hộpvụn cá tra nghiền

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG NGUYỄN THANH ĐIỀN ANH KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ XỬ LÝ NHIỆT ĐẾN CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM ĐỒ HỘP VỤN CÁ TRA NGHIỀN Luận văn tốt nghiệp Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Cần Thơ, 2009 Luận văn tốt nghiệp khóa 31 Đại học Cần Thơ TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG Luận văn tốt nghiệp Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Tên đề tài: KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ XỬ LÝ NHIỆT ĐẾN CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM ĐỒ HỘP VỤN CÁ TRA NGHIỀN Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: Ths. Phan Thị Thanh Quế Nguyễn Thanh Điền Anh MSSV: 2051612 Lớp: CNTP K31 Cần Thơ, 2009 Luận văn tốt nghiệp khóa 31 - 2009 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang i LỜI CẢM ƠN Xin gởi lòng biết ơn sâu sắc và kính trọng nhất đến Cha Mẹ, đấng sinh thành đã dạy dỗ và cho tôi ăn học đến ngày hôm nay, luôn động viên khuyến khích tôi trong suốt quá trình học tập. Qua thời gian học tập và rèn luyện dưới mái trường Đại Học Cần Thơ, tôi đã được học hỏi rất nhiều kiến thức và những kinh nghiệm quý báu. Đó cũng là nhờ công ơn của quý thầy cô đã dạy dỗ và truyền đạt những kiến thức ấy cho tôi, giúp tôi có được những hành trang cần thiết để vững tin trên con đường lập nghiệp sau này. Em xin gửi lời tri ân chân thành đến tất cả quý thầy cô bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm, khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng trường Đại Học Cần Thơ. Đặc biệt xin chân thành cảm ơn đến: - Cô Phan Thị Thanh Quế đã tận tình hướng dẫn, tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi hoàn thành tốt luận văn này. - Những người bạn đã từng bên cạnh và giúp đỡ tôi để tôi có thể hoàn thành tốt luận văn của mình. - Tập thể lớp Công Nghệ Thực Phẩm K31 đã bên cạnh và động viên tôi trong những năm tháng trên giảng đường đại học. Xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực hiện Nguyễn Thanh Điền Anh Luận văn tốt nghiệp khóa 31 - 2009 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang ii TÓM LƯỢC Đồ hộp là một sản phẩm thuộc loại thức ăn nhanh bởi tính tiện lợi, dinh dưỡng cao, đồng thời an toàn tuyệt đối đối với sức khỏe của con người, bởi quá trình chế biến đồ hộp bắt buộc phải qua quá trình xử lý nhiệt cao, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm. Chính vì thế khi phát triển một sản phẩm đồ hộp mới thì yêu cầu trước tiên là phải khảo sát các quá trình xử lý nhiệt đến chất lượng của sản phẩm. Vì vậy mà đề tài “ Khảo sát ảnh hưởng của chế độ xử lý nhiệt đến chất lượng sản phẩm đồ hộp vụn cá tra nghiền” đã được thực hiện nhằm vào 2 mục đích chính là: đa dạng hóa sản phẩm đồ hộp cho ngành công nghiệp Việt Nam và nâng cao giá trị thương phẩm cho cá tra ở Đồng Bằng Sông Cửu Long. Nhiệm vụ của đề tài này giải quyết hai vấn đề chính: khảo sát ảnh hưởng của chế độ xử lý nhiệt sơ bộ (hấp) đến chất lượng và giá trị cảm quan của sản phẩm, thí nghiệm này được tiến hành như sau: cố định nhiệt độ hấp là 100oC và thay đổi thời gian hấp từ 0, 15, 20, 25, 30 phút, quá trình này được lặp lại 2 lần, tất cả các mẫu đều được phân tích các chỉ tiêu độ ẩm, màu sắc, cấu trúc, cảm quan và khảo sát ảnh hưởng của chế độ tiệt trùng đến chất lượng, khả năng bảo quản của sản phẩm từ đó tìm ra được công thức thanh trùng tổng quát cho sản phẩm này, thí nghiệm được tiến hành với 2 nhân tố là nhiệt độ tiệt trùng 1210C, 1250C và thời gian tiệt trùng là 40, 50, 60, 70 phút giữ nhiệt, sau đó đem bảo ôn sản phẩm ở nhiệt độ phòng trong 0, 5, 10, 15, 20 ngày, quá trình này cũng được lặp lại 2 lần. Tất cả các mẫu đều được phân tích các chỉ tiêu độ ẩm, màu sắc, cấu trúc, cảm quan, tổng số vi khuẩn hiếu khí và Clostridium botulinum theo thời gian bảo ôn sản phẩm. Kết quả đạt được như sau: Mẫu hấp ở thời gian 25 phút cho sản phẩm có chất lượng tốt và nhiệt độ tiệt trùng sản phẩm ở 1250C cho sản phẩm có cấu trúc tốt hơn so với ở nhiệt độ 1210C. Công thức thanh trùng cho mỗi chế độ xử lý nhiệt được xác định:  Ở 1210C là:  Ở 1250C là: 16 – 60 – 16 1210C Suy ra: Ftiệt trùng = 40,46 phút Suy ra: Ftiệt trùng = 41,44 phút 16 – 50 – 18 1250C Luận văn tốt nghiệp khóa 31 - 2009 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang iii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN................................................................................................................... i TÓM LƯỢC .................................................................................................................... ii MỤC LỤC ...................................................................................................................... iii DANH SÁCH HÌNH....................................................................................................... vi DANH SÁCH BẢNG..................................................................................................... vii CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ............................................................................................. 1 1.1 TỔNG QUAN................................................................................................... 1 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU............................................................................. 2 CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU.......................................................................... 3 2.1 NGUYÊN LIỆU ............................................................................................... 3 2.1.1 Giới thiệu về cá tra..................................................................................... 3 2.1.2 Đặc điểm sinh học của cá........................................................................... 3 2.1.3 Thành phần hóa học của cá Tra ................................................................. 5 2.1.4 Giới thiệu vế vụn cá tra .............................................................................. 7 2.2 GIỚI THIỆU VỀ SẢN PHẨM ĐỒ HỘP ........................................................ 8 2.2.1 Giới thiệu về đồ hộp cá nghiền ................................................................... 8 2.2.2 Chất phụ gia trong chế biến đồ hộp cá nghiền ............................................ 8 2.3 CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN ĐỒ HỘP CÁ NGHIỀN...................................... 14 2.3.1 Quy trình.................................................................................................. 14 2.3.2 Thuyết minh quy trình............................................................................... 14 2.4 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TRONG QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN VÀ BẢO QUẢN ĐỒ HỘP ........................................................................................................ 17 2.4.1 Ảnh hưởng của nguyên liệu trong quá trình chế biến. ............................... 17 2.4.2 Ảnh hưởng của thời gian và nhiệt độ xay trong chế biến đồ hộp cà nghiền17 2.4.3 Các biến đổi xảy ra trong quá trình hấp và tiệt trùng sản phẩm ............... 18 2.5 HỆ VI SINH VẬT TRONG ĐỒ HỘP ........................................................... 20 2.5.1 Vi khuẩn ................................................................................................... 20 Luận văn tốt nghiệp khóa 31 - 2009 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang iv 2.5.2 Nấm mốc .................................................................................................. 22 2.5.3 Nấm men .................................................................................................. 22 2.6 QUAN HỆ GIỮA VI SINH VẬT VÀ QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN THỰC PHẨM ........................................................................................................................ 22 2.7 XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ XỬ LÝ NHIỆT .......................................................... 23 2.8 XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ THANH TRÙNG F.................................................... 23 2.9 CÁC DẠNG HƯ HỎNG CỦA ĐỒ HỘP THƯỜNG GẶP TRONG QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN VÀ BẢO QUẢN ....................................................................... 26 2.9.1 Hư hỏng do vi sinh vật.............................................................................. 26 2.9.2 Đồ hộp bị hư do hiện tượng hóa học......................................................... 27 2.9.3 Đồ hộp bị hư do tác động cơ lý................................................................. 27 2.10 CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG CỦA SẢN PHẨM ĐỒ HỘP............................. 27 2.10.1 Yêu cầu về nguyên liệu ............................................................................. 27 2.10.2 Chỉ tiêu vi sinh trong đồ hộp .................................................................... 28 2.10.3 Yêu cầu về chất phụ gia............................................................................ 28 2.10.4 Chỉ tiêu cảm quan .................................................................................... 28 2.10.5 Chỉ tiêu hóa lý.......................................................................................... 28 2.10.6 Chỉ tiêu về bao bì sử dụng ........................................................................ 28 CHƯƠNG 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU......................... 30 3.1 PHƯƠNG TIỆN ............................................................................................. 30 3.1.1 Thiết bị - dụng cụ .................................................................................... 30 3.1.2 Hóa chất .................................................................................................. 30 3.1.3 Nguyên liệu và phụ gia ............................................................................. 30 3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.................................................................. 31 3.2.1 Quy trình tổng quát chế biến đồ hộp vụn cá tra nghiền được áp dụng trong thí nghiệm ............................................................................................................... 31 3.2.2 Nội dung bố trí thí nghiệm........................................................................ 32 CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................................. 37 4.1 KẾT QUẢ ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ HẤP SƠ BỘ ĐẾN CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM ................................................................................................ 37 4.2 KẾT QUẢ ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ TIỆT TRÙNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG VÀ KHẢ NĂNG BẢO QUẢN CỦA SẢN PHẢM .................................... 40 Luận văn tốt nghiệp khóa 31 - 2009 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang v 4.3 XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM ........................................................................................................................ 50 CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ .......................................................................... 52 5.1 KẾT LUẬN .................................................................................................... 52 5.2 ĐỀ NGHỊ........................................................................................................ 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 53 Luận văn tốt nghiệp khóa 31 - 2009 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang vi DANH SÁCH HÌNH Hình 2.1: Cá tra............................................................................................................... 5 Hình 2.2: Ảnh hưởng của pH và NaCl trên khả năng giữ nước của thịt ............................ 9 Hình 2.3: Công thức cấu tạo của sodiumTripolyphosphate .............................................. 9 Hình 2.4: Dạng cấu trúc của Gelati ............................................................................... 11 Hình 2.5: Các hình thức liên kết giữa carrageenan với protein ....................................... 12 Hình 2.6: Tác dụng của nhiệt độ đối với cơ chế chuyển đổi từ dung dịch sang gel ......... 13 Hình 2.7: Quy trình công nghệ sản xuất đồ hộp cá nghiền ............................................. 14 Hình 2.8: Thiết bị ghép nắp bán tự động ........................................................................ 16 Hình 2.9: Thiết bị tiệt trùng hơi dạng đứng .................................................................... 19 Hình 2.10: Vi khuẩn salmonella .................................................................................... 20 Hình 2.11: Vi khuẩn Baccillus mesentericus.................................................................. 21 Hình 2.12: Vi khuẩn Clostridium sporogenes ................................................................ 21 Hình 2.13: Vi khuẩn Clostridium botulinum .................................................................. 21 Hình 2.14: biểu diễn “thời gian chết nhiệt” của vi sinh vật............................................. 24 Hình 2.15: Đồ thị thanh trùng tổng quát......................................................................... 25 Hình 3.1 : Quy trình công nghệ sản xuất đồ hộp vụn cá tra nghiền trong thí nghiệm ...... 31 Hình 3.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1 ............................................................................... 33 Hình 3.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2 ............................................................................... 35 Hình 4.1: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa độ chân không và thời gian hấp ................ 37 Hình 4.2: Đồ thị trung bình ảnh hưởng của nhiệt độ tiệt trùng đến cấu trúc sản phẩm .... 41 Hình 4.3: Đồ thị trung bình ảnh hưởng của nhiệt độ tiệt trùng đến màu sắc (giá trị a) sản phẩm ............................................................................................................................. 43 Hình 4.4: Kết quả trung bình ảnh hưởng của nhiệt độ tiệt trùng đến độ ẩm của sản phẩm45 Hình 4.5: Đồ thị ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian tiệt trùng đến mật số TVKHK .... 48 Hình 4.6: Đồ thị ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến mật số TVKHK ....................... 48 Hình 4.7: Đồ thị tiệt trùng tổng quát ở 1210C................................................................. 49 Hình 4.8: Đồ thị tiệt trùng tổng quát ở 1250C................................................................. 50 Luận văn tốt nghiệp khóa 31 - 2009 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang vii DANH SÁCH BẢNG Bảng 2.1. Thành phần dinh dưỡng của cá Tra .................................................................. 5 Bảng 2.2: Tỉ lệ thành phần các nguyên tố chính (mg %) ................................................. 7 Bảng 2.3: Phân loại gelatin ............................................................................................ 10 Bảng 4.1: Điểm đánh giá cảm quan cấu trúc sản phẩm................................................... 38 Bảng 4.2: Kết quả ảnh hưởng của thời gian hấp đến cấu trúc sản phẩm.......................... 38 Bảng 4.3: Kết quả ảnh hưởng của thời gian hấp đến màu sắc sản phẩm (∆E) ................. 38 Bảng 4.4: Kết quả trung bình ảnh hưởng của thời gian hấp đến độ ẩm của sản phẩm ..... 39 Bảng 4.5: Kết quả tương tác ảnh hưởng của thời gian và nhiệt độ tiệt trùng đến cấu trúc của sản phẩm ....................................................................................................................... 40 Bảng 4.6: Kết quả trung bình ảnh hưởng của thời gian tiệt trùng đến cấu trúc của sản phẩm ...................................................................................................................................... 41 Bảng 4.7: Kết quả trung bình ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến cấu trúc của sản phẩm ...................................................................................................................................... 41 Bảng 4.8: Kết quả tương tác ảnh hưởng của thời gian và nhiệt độ tiệt trùng đến màu sắc của sản phẩm ................................................................................................................. 42 Bảng 4.9: Kết quả trung bình ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến màu sắc của sản phẩm ...................................................................................................................................... 43 Bảng 4.10: Kết quả trung bình ảnh hưởng của thời gian tiệt trùng đến màu sắc của sản phẩm ............................................................................................................................. 43 Bảng 4.11: Kết quả tương tác ảnh hưởng của thời gian và nhiệt độ tiệt trùng đến độ ẩm sản phẩm (%) ...................................................................................................................... 44 Bảng 4.12: Kết quả trung bình ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến độ ẩm của sản phẩm ...................................................................................................................................... 45 Bảng 4.13: Kết quả trung bình ảnh hưởng của thời gian tiệt trùng đến độ ẩm của sản phẩm ...................................................................................................................................... 45 Bảng 4.14: Kết quả đánh giá cảm quan về cấu trúc của sản phẩm .................................. 46 Bảng 4.15: Kết quả đánh giá cảm quan về mùi của sản phẩm ........................................ 46 Bảng 4.16: Kết quả đánh giá cảm quan về vị của sản phẩm ........................................... 47 Bảng 4.17: Kết quả đánh giá cảm quan về màu sắc của sản phẩm ................................. 47 Bảng 4.18: Kết quả tương tác giữa thời gian và nhiệt độ ảnh hưởng đến mật số Clostridium botulinum trong sản phẩm ............................................................................................. 48 Bảng 4.19. Thành phần hoá học của vụn cá tra phi lê và sản phẩm đồ hộp cá nghiền ..... 50 Luận văn tốt nghiệp khóa 31 - 2009 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 1 CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 TỔNG QUAN Việt Nam có nguồn thủy sản phong phú và dồi dào quanh năm. Có khoảng 2000 loài cá khác nhau được biết đến, đã định tên được 800 loài và hơn 40 loài cá có giá trị kinh tế cao. Cá là nguồn thực phẩm quan trọng của con người. Cá tươi sống được chế biến thành những món ăn đơn giản hay thành sản phẩm có giá trị kinh tế ở qui mô công nghiệp. Các sản phẩm chế biến từ cá có giá trị dinh dưỡng và cảm quan riêng, đặc trưng cho từng loại. Hơn nữa ngày nay cùng với những tiến bộ của khoa học công nghệ, các dân tộc trên thế giới có xu hướng tiêu thụ những sản phẩm chế biến từ cá với các hình thức khác nhau ngày càng tăng. Đồ hộp là một trong số những sản phẩm đó. Đồ hộp là dạng sản phẩm ăn nhanh và tiện dụng phù hợp với cuộc sống công nghiệp hóa và xã hội hiện đại. Tuy nhiên, hiện nay việc nghiên cứu chế biến sản phẩm đồ hộp từ cá còn rất hạn chế trên thị trường nước ta. Do vậy thực hiện nghiên cứu tạo ra sản phẩm mới từ cá tra có giá trị dinh dưỡng cao và thỏa mãn nhu cầu tiêu dùng ngày càng cao của nhân dân là vấn đề cần được quan tâm. Hiện nay có rất nhiều chủng loại đồ hộp khác nhau có hương vị đặc tính riêng sử dụng cho các buổi họp, bữa tiệc và sử dụng cho bữa ăn hàng ngày. Tuy nhiên, vấn đề tiêu thụ còn phụ thuộc vào tập quán, tôn giáo như đạo Hindu không dùng thịt bò, đạo Hồi không sử dụng thịt heo,… Để khắc phục được vấn đề sử dụng thực phẩm khác nhau giữa các tôn giáo, nét mới của đề tài này là việc sử dụng vụn thịt đỏ cá tra trong chế biến đồ hộp nhằm tận dụng nguồn phụ phẩm của các nhà máy chế biến cá tra fillet lạnh đô