Luận văn Khảo sát khả năng sử dụng chitosan trong chế biến sản phẩm đồ hộp thịt vụn đỏ cá tra nghiền

Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường ðại học Cần Thơ Ngành Công nghệ Thực phẩm TRƯỜNG ðẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG LÊ VĂN THẲNG KHẢO SÁT KHẢ NĂNG SỬ DỤNG CHITOSAN TRONG CHẾ BIẾN SẢN PHẨM ðỒ HỘP VỤN THỊT ðỎ CÁ TRA NGHIỀN Luận văn tốt nghiệp Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Cần Thơ, 2009 Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường ðại học Cần Thơ Ngành Công nghệ Thực phẩm TRƯỜNG ðẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG Luận văn tốt nghiệp Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM KHẢO SÁT KHẢ NĂNG SỬ DỤNG CHITOSAN TRONG CHẾ BIẾN SẢN PHẨM ðỒ HỘP VỤN THỊT ðỎ CÁ TRA NGHIỀN Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: ThS. Phan Thị Thanh Quế Lê Văn Thẳng MSSV: 2051678 Lớp: CNTP K31 Cần Thơ, 2009 Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường ðại học Cần Thơ Ngành Công nghệ Thực phẩm i Luận văn ñính kèm dưới ñây, với tên ñề tài “KHẢO SÁT KHẢ NĂNG SỬ DỤNG CHITOSAN TRONG CHẾ BIẾN SẢN PHẨM ðỒ HỘP VỤN THỊT ðỎ CÁ TRA NGHIỀN”, do sinh viên Lê Văn Thẳng thực hiện và báo cáo ñã ñược hội ñồng chấm luận văn thông qua. Giáo viên hướng dẫn Giáo viên phản biện Phan Thị Thanh Quế Cần Thơ, ngày …tháng…năm 2009 Chủ tịch hội ñồng Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường ðại học Cần Thơ Ngành Công nghệ Thực phẩm ii LỜI CẢM ƠN Lời cám ơn chân thành nhất em xin gửi ñến ba mẹ em, người ñã quan tâm lo lắng cổ vũ và ñộng viên em trong suốt 4 năm ñại học vừa qua. Em xin gửi lời cám ơn chân thành nhất ñến quý thầy cô bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng trường ðại học Cần Thơ ñã truyền ñạt cho em những kiến thức vô cùng hữu ích, ñặc biệt là cô Phan Thị Thanh Quế ñã tận tình hướng dẫn giúp em có thể hoàn thành bài luận văn này. Cảm ơn tập thể cán bộ phòng thí nghiệm của Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm ñã tạo ñiều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành ñề tài nghiên cứu của mình. Cảm ơn tập thể lớp Công Nghệ Thực Phẩm khóa 31 ñã giúp ñỡ tôi trong thời gian vừa qua. Cần thơ, ngày 15 thangs6 năm 2009 Sinh viên Lê Văn Thẳng Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường ðại học Cần Thơ Ngành Công nghệ Thực phẩm iii TÓM LƯỢC Hiện nay khi nhu cầu về thực phẩm của xã hội ngày càng cao thì vấn ñề an toàn thực phẩm luôn ñặt lên hàng ñầu, chính vì thế mà thực phẩm sạch không hóa chất ñang ñược người tiêu dùng lựa chọn. ðiều này làm thúc ñẩy các nhà khoa học tìm ra những chất có tác dụng bảo quản thực phẩm có nguồn gốc tự nhiên và không ảnh hưởng tới sức khỏe người tiêu dùng, một trong những chất ấy là chitosan. Với việc tìm ra loại, nồng ñộ dung dịch và phương pháp bổ sung chitosan thích hợp nhất cho quá trình bảo quản ñồ hộp vụn thịt ñỏ cá tra nghiền, ñề tài ñược tiến hành với nội dung nghiên cứu như sau: Khảo sát ảnh hưởng của các nồng ñộ và phương pháp bổ sung chitosan phân tử lượng thấp (200.000 dalton) ñến chất lượng sản phẩm. Khảo sát ảnh hưởng của các nồng ñộ chitosan phân tử lượng cao (1.000.000 dalton) ñến chất lượng sản phẩm. Khảo sát ảnh hưởng của các tỉ lệ bổ sung chitosan phân tử lượng thấp (200.000 dalton) kết hợp với chitosan phân tử lượng cao (1.000.000 dalton) ñến chất lượng sản phẩm. Quá trình nghiên cứu kết quả thí nghiệm cho thấy: Chitosan phân tử lượng thấp (200.000 dalton) ở nồng ñộ 1,5% với phương pháp pha trong dung dịch acid lactic thì làm cho sản phẩm tốt nhất về các chỉ tiêu cấu trúc, màu sắc, ñộ ẩm và TVKHK. Chitosan phân tử lượng cao (1.000.000 dalton) ở nồng ñộ 1,5% pha trong dung dịch acid lactic làm cho sản phẩm ñạt chất lượng tốt. Sự kết hợp giữa chitosan phân tử lượng thấp và chitosan phân tử lượng cao không mang lại kết quả tốt cho sản phẩm bằng khi sử dụng chitosan phân tử lượng thấp nồng ñộ 1,5%. Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường ðại học Cần Thơ Ngành Công nghệ Thực phẩm iv MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................................. i TÓM LƯỢC...............................................................................................................................iii MỤC LỤC.................................................................................................................................. iv DANH SÁCH BẢNG ................................................................................................................ vi DANH SÁCH HÌNH ................................................................................................................vii CHƯƠNG I GIỚI THIỆU........................................................................................................... 1 1.1 ðẶT VẤN ðỀ .................................................................................................................. 1 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ............................................................................................. 2 CHƯƠNG II LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ..................................................................................... 3 2.1 SƠ LƯỢC VỀ THỦY SẢN .............................................................................................. 3 2.1.1 Vài nét về cá tra.......................................................................................................... 3 2.1.2 Thành phần hóa học của cá tra................................................................................... 3 2.1.3 Biến ñổi do vi sinh vật ............................................................................................... 5 2.1.4 Sơ lược về vụn thịt cá tra ........................................................................................... 7 2.2 SƠ LƯỢC VỀ ðỒ HỘP ................................................................................................... 7 2.2.1 Lịch sử ñồ hộp............................................................................................................ 7 2.2.2 Giới thiệu và phân loại ñồ hộp................................................................................... 7 2.2.3 Một số quá trình cơ bản.............................................................................................. 8 2.2.4 Các hệ vi sinh vật trong ñồ hộp.................................................................................. 9 2.2.5 Các dạng hư hỏng của ñồ hộp.................................................................................. 10 2.2.6 Cách xử lý ñồ hộp hư hỏng ............................................................................... 11 2.3 CHITIN VÀ CHITOSAN ......................................................................................... 12 2.3.1 Thành phần hóa học ................................................................................................. 12 2.3.2 Tính chất của chitosan.............................................................................................. 13 2.3.3 ðặc tính của Chitosan .............................................................................................. 15 2.3.4 Một vài ứng dụng cụ thể của chitosan trong thực phẩm.......................................... 18 2.4 Phụ gia trong thực phẩm ................................................................................................. 21 2.4.1 Carrageenan.............................................................................................................. 21 2.4.2 Gelatin ...................................................................................................................... 23 2.4.3 Muối nitrat................................................................................................................ 24 2.4.4 Tinh bột .................................................................................................................... 24 2.4.5 Muối NaCl................................................................................................................ 25 2.4.6 Tri polyphosphate..................................................................................................... 25 CHƯƠNG III PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU................................... 26 3.1 PHƯƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM..................................................................................... 26 3.1.1 Nguyên liệu: Vụn thịt ñỏ cá tra và mỡ heo .............................................................. 26 3.1.2 Hóa chất ................................................................................................................... 26 3.1.3 Phụ gia...................................................................................................................... 26 3.1.4 Thiết bị - dụng cụ thí nghiệm................................................................................... 26 3.2 Phương pháp nghiên cứu................................................................................................. 27 3.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của nồng ñộ và phương pháp bổ sung chitosan (LMW)vào khối paste ñến chất lượng sản phẩm. ................................................................. 27 3.2.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng ở các nồng ñộ chitosan (HMW) khác nhau vào khối paste ñến chất lượng sản phẩm........................................................................... 29 3.2.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ giữa chitosan (LMW) với chitosan (HMW) bổ sung vào khối paste ñến chất lượng sản phẩm. .............................................. 31 3.3 Các chỉ tiêu theo dõi trong quá trình thực hiện thí nghiệm............................................. 33 Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường ðại học Cần Thơ Ngành Công nghệ Thực phẩm v 3.4 Xử lý số liệu: Kết quả thí nghiệm ñược tính toán thống kê bằng phần mềm Statgraphic 4.0....................................................................................................................... 33 CHƯƠNG IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN........................................................................... 34 4.1. Kết quả ảnh hưởng của các nồng ñộ và phương pháp bổ sung chitosan (LMW) ñến ñồ hộp vụn thịt ñỏ cá tra nghiền............................................................................................ 34 4.2. Kết quả ảnh hưởng của các nồng ñộ chitosan (HMW) khác nhau ñến ñồ hộp vụn thịt ñỏ cá tra nghiền ..................................................................................................................... 38 4.3. Kết quả ảnh hưởng của các tỉ lệ bổ sung chitosan (HMW) và chitosan (LMW) ñến sản phẩm vụn thịt ñỏ cá tra nghiền........................................................................................ 41 CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ .............................................................................. 44 5.1 KẾT LUẬN..................................................................................................................... 44 5.2. ðỀ NGHỊ ....................................................................................................................... 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................................... 45 PHỤ LỤC.....................................................................................................................................I 1. Kiểm tra tổng vi khuẩn khiếu khí.........................................................................................I 2. ðo cấu trúc ..........................................................................................................................II 3. Số liệu thống kê................................................................................................................. IV 3.1. Kết quả thống kê của các nồng ñộ và phương pháp bổ sung chitosan (LMW) khác nhau................................................................................................................................... IV 3.2. Kết quả thống kê của các nồng ñộ chitosan (HMW)..................................................VII 3.3. Kết quả thống kê của các tỉ lệ bổ sung chitosan (HMW) và chitosan (LMW)............ IX Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường ðại học Cần Thơ Ngành Công nghệ Thực phẩm vi DANH SÁCH BẢNG Bảng 4.1. Kết quả trung bình ảnh hưởng của nồng ñộ chitosan (LMW) ñến cấu trúc sản phẩm.......................................................................................................................................... 34 Bảng 4.2. Kết quả trung bình ảnh hưởng của phương pháp bổ sung chitosan (LMW) ñến cấu trúc sản phẩm...................................................................................................................... 34 Bảng 4.3. Kết quả trung bình ảnh hưởng của nồng ñộ chitosan (LMW) ñến màu sắc sản phẩm.......................................................................................................................................... 35 Bảng 4.2. Kết quả trung bình ảnh hưởng của phương pháp bổ sung chitosan (LMW) ñến màu sắc sản phẩm...................................................................................................................... 35 Bảng 4.5. Kết quả trung bình ảnh hưởng của nồng ñộ chitosan (LMW) ñến ñộ ẩm sản phẩm.......................................................................................................................................... 36 Bảng 4.6. Kết quả trung bình ảnh hưởng của phương pháp bổ sung chitosan (LMW) ñến ñộ ẩm sản phẩm.............................................................................................................................. 36 Bảng 4.7. Kết quả trung bình ảnh hưởng của các nồng ñộ chitosan (HMW) ñến cấu trúc sản phẩm.................................................................................................................................... 38 Bảng 4.8. Kết quả trung bình ảnh hưởng của các nồng ñộ chitosan (HMW) ñến màu sắc sản phẩm.................................................................................................................................... 38 Bảng 4.9. Kết quả trung bình ảnh hưởng của các nồng ñộ chitosan (HMW) ñến ñộ ẩm sản phẩm.......................................................................................................................................... 39 Bảng 4.10. Kết quả trung bình ảnh hưởng của các tỉ lệ bổ sung chitosan ñến cấu trúc sản phẩm.......................................................................................................................................... 41 Bảng 4.11. Kết quả trung bình ảnh hưởng của các tỉ lệ bổ sung chitosan ñến màu sắc sản phẩm.......................................................................................................................................... 41 Bảng 4.12. Kết quả trung bình ảnh hưởng của các tỉ lệ bổ sung chitosan ñến ñộ ẩm sản phẩm.......................................................................................................................................... 42 Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường ðại học Cần Thơ Ngành Công nghệ Thực phẩm vii DANH SÁCH HÌNH Hình 1Mật số vi sinh vật trên thủy sản ....................................................................................... 5 Hình 2 Công thức cấu tạo của chitin......................................................................................... 12 Hình 3.Công thức hóa học của chitosan.................................................................................... 13 Hình 4. Vỏ của các loài giáp xác............................................................................................... 13 Hình 5. Sự chuyển hóa chitin thành chitosan............................................................................ 14 Hình 6.Tỉ lệ sử dụng cargeenan ................................................................................................ 22 Hình 7. Cấu trúc gelatin ............................................................................................................ 23 Hình 8. Sơ ñồ bố trí thí nghiệm 1.............................................................................................. 28 Hình 9. Sơ ñồ bố trí thí nghiệm 2.............................................................................................. 30 Hình 10. Sơ ñồ bố trí thí nghiệm 3............................................................................................ 32 Hình 11. ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng của phương pháp bổ sung và nồng ñộ chitosan ñến khả năng ức chế TVKHK của sản phẩm................................................................................... 37 Hình 12. ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng của các nồng ñộ chitosan khác nhau ñến khả năng ức chế TVKHK của sản phẩm ....................................................................................................... 39 Hình 13. ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng của các tỉ lệ bổ sung chitosan khác nhau ñến khả năng ức chế TVKHK của sản phẩm.......................................................................................... 42 Hình 14. Máy ñồng nhất ...............................................................................................................I Hình 15. Máy ño cấu trúc ............................................................................................................II Hình 16. Máy ño màu ............................................................................................................... III Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường ðại học Cần Thơ Ngành Công nghệ Thực phẩm 1 CHƯƠNG I GIỚI THIỆU 1.1 ðẶT VẤN ðỀ Từ trước tới nay, việc bảo quản các thực phẩm tươi sống và giàu chất dinh dưỡng như thịt, cá, trái cây…trong ñiều kiện khí hậu nóng ẩm của nước ta ñã và ñang là vấn ñề quan tâm của các nhà khoa học. Tuy nhiên, trong thời gian gần ñây các nhà khoa học ñã phát hiện ra ñược một chất mới có khả năng ức chế ñược các loại vi sinh vật mà không có tính ñộc hại ñối với người tiêu dùng, cho nên chỉ trong thời gian ngắn mà lại có nhiều nghiên cứu và ñạt ñược nhiều thành tụ ñáng kể. Chitosan ñược áp dụng bảo quản trong nhiều lĩnh vực khác nhau, trong ñó thủy sản ñã ñược nghiên cứu nhiều như: bảo quản nguyên liệu thủy sản tươi, thủy sản khô, thủy sản trong ñông lạnh,… Chitosan là một polysaccharide có nguồn gốc tự nhiên, ñược tách chiết và biến tính từ vỏ các loài giáp xác, nó tạo ra những chất có khả năng chống thấm khí cao (Krochta và Mulder – Johnston., 1997). Hơn nữa chitosan còn ñược sử dụng như lớp màng bao phủ ñối với các polymer có nguồn gốc sinh học, ñiều ñặc biệt của lớp màng từ nguyên liệu này là khả năng ăn ñược như thực phẩm. Một tính chất ñáng chú ý của chitosan liên quan ñến việc bao gói thực phẩm là tính chất chống vi sinh vật. Chính vì vậy, nó có thể kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm và là thành phần thực phẩm an toàn có khả năng phân hủy sinh học và bảo vệ môi trường. Chitosan (PDP) là chất phụ gia dạng bột, có nguồn gốc thiên nhiên, sử dụng từ vỏ tôm, không ñộc, dùng an toàn cho người trong thực phẩm và dược phẩm. PDP kháng nấm, nên có thể bảo quản thực phẩm khỏi bị chua, thiu thối, tăng cường ñộ dai, giòn cho thực phẩm. Qua khảo sát tại các cơ sở chế biến thực phẩm như Công ty Vissan, làng giò chả Uy Nỗ (ðông Anh), làng bánh cuốn Thanh Trì, cơ sở chế biến nước ép quả ðồng Nai… cho kết quả tốt, bảo ñảm ñộ dai, giòn, bảo quản thực phẩm dài ngày hơn cả hàn the. Trong năm 2006, các nhà khoa học ñã chuyển giao công nghệ sản xuất chất này cho công ty Cổ Phần Dược Phẩm – Thực Phẩm Thăng Long ñể sản xuất quy mô công nghiệp với năng suất 100 tấn chitosan/năm. Chất phụ gia PDP ñã ñược Cục An Toàn Vệ Sinh Thực Phẩm Việt Nam cho phép sản xuất và lưu hành toàn quốc theo hồ sơ công bố chất lượng, vệ sinh, an toàn thực phẩm số 4377 – 2003 – CBTC – YT ngày 2 – 12 – 2003. Chitosan ñ