Luận văn Thu nhận và biện pháp cải thiện khả năng giữ ẩm của paste tôm thứ phẩm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG NGUYỄN THỊ MAI TRINH THU NHẬN VÀ BIỆN PHÁP CẢI THIỆN KHẢ NĂNG GIỮ ẨM CỦA PASTE TÔM THỨ PHẨM Luận văn tốt nghiệp Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Cần Thơ, 2009 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG Luận văn tốt nghiệp Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Tên đề tài: THU NHẬN VÀ BIỆN PHÁP CẢI THIỆN KHẢ NĂNG GIỮ ẨM CỦA PASTE TÔM THỨ PHẨM Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: PGs.Ts. Nguyễn Văn Mười Nguyễn Thị Mai Trinh Ths. Trần Thanh Trúc MSSV: 2051688 Lớp: CNTP K31 Cần Thơ, 2009 Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 31 2009 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm i LỜI CAM ĐOAN Luận văn đính kèm theo đây, với đề tài “Thu nhận và biện pháp cải thiện khả năng giữ ẩm của paste tôm thứ phẩm” do sinh viên Nguyễn Thị Mai Trinh thực hiện và báo cáo đã được hội đồng chấm luận văn thông qua. Giáo viên hướng dẫn Cần Thơ, ngày ….. tháng ….. năm 2009. Chủ tịch hội đồng Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 31 2009 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm ii LỜI CẢM TẠ  Nhờ sự tận tình giúp đỡ của thầy cô và các bạn, đề tài tốt nghiệp của em đã hoàn thành. Có được kết quả này, em xin trân trọng gửi lời cảm ơn đến: Thầy Nguyễn Văn Mười và cô Trần Thanh Trúc, những người đã trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Mặc dù bận rộn với công việc giảng dạy nhưng thầy cô vẫn thường xuyên theo dõi, hướng dẫn và giúp đỡ em rất tận tình. Thầy cô bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm, khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, trường Đại hoc Cần Thơ đã cho em những kiến thức quý báu trong thời gian học tập tại trường. Những kiến thức tích lũy được từ sự giảng dạy tận tình của quý thầy cô đã giúp em rất nhiều trong quá trình thực hiện đề tài này. Cán bộ phòng thí nghiệm bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm, khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, trường Đại học Cần Thơ, đã tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành tốt đề tài của mình. Các bạn sinh viên lớp Công Nghệ Thực Phẩm khoá 31, khóa 33LT đã nhiệt tình đóng góp ý kiến và động viên giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài tại phòng thí nghiệm. Cuối lời em xin gởi lời cảm ơn chân thành đến toàn thể quý thầy cô trường Đại học Cần Thơ đã tận tình truyền đạt kiến thức cho em trong suốt bốn năm học tập tại trường. Kính chúc quý thầy cô và các bạn luôn dồi dào sức khỏe và thành công. Em xin chân thành cảm ơn. Cần Thơ, ngày tháng năm 2009 Sinh viên thực hiện NGUYỄN THỊ MAI TRINH Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 31 2009 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm iii TÓM TẮT  Tôm sú lạnh đông là mặt hàng thủy sản xuất khẩu mang lại lợi nhuận cao cho ngành thủy hải sản ở nước ta. Tuy nhiên trong quá trình chế biến tôm lạnh đông, lượng tôm không đạt chất lượng bị loại ra khỏi quy trình chế biến là không nhỏ, chiếm khoảng 1 ÷ 2% lượng tôm nguyên liệu ban đầu. Lượng tôm này gọi là tôm thứ phẩm và được bán ra các chợ nhỏ với giá rẻ. Tôm thứ phẩm vẫn đảm bảo được giá trị dinh dưỡng gần như tôm tươi. Tuy nhiên, việc tận dụng phần tôm này trong việc chế biến các sản phẩm giá trị gia tăng thì chưa được quan tâm nhiều. Việc tận dụng tôm thứ phẩm để chế biến các sản phẩm giá trị gia tăng không những mang lại lợi nhuận cao mà còn làm đa dạng các sản phẩm chế biến từ tôm. Tuy nhiên nếu sử dụng ngay tôm thứ phẩm để sản xuất paste tôm thì khối paste sẽ có cấu trúc kém và không đảm bảo về mặt vi sinh. Chính vì thế, để có được khối paste đảm bảo về mặt vi sinh và tạo cấu trúc tốt cho các sản phẩm chế biến tiếp theo đề tài tiến hành nghiên cứu cải thiện khả năng giữ ẩm của khối paste bằng phương pháp lạnh đông nguyên liệu kết hợp với việc sử dụng phụ gia tạo gel. Quá trình nghiên cứu được tiến hành trong 2 thí nghiệm chính:  Ảnh hưởng của việc lạnh đông nguyên liệu đến cấu trúc và mật số vi sinh vật của khối paste.  Ảnh hưởng của việc bổ sung phụ gia tạo gel đến sự thay đổi chất lượng của khối paste. Kết quả thí nghiệm cho thấy lạnh đông nguyên liệu đến nhiệt độ tâm là -100C, -150C, -200 và trữ đông trong 0, 2, 4, 6 ngày trước khi chế biến sẽ cho cấu trúc tốt như nhau. Mặt khác, bổ sung 3% gluten trong khi phối trộn sẽ cho chất lượng khối paste tốt nhất. Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 31 2009 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN..................................................................................................................i LỜI CẢM TẠ.......................................................................................................................ii TÓM TẮT............................................................................................................................iii MỤC LỤC ...........................................................................................................................iv 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 GIỚi THIỆU TÔM SÚ........................................................................................3 2.1.1 Đặc điểm sinh học của tôm sú .......................................................................3 2.1.2 Thành phần dinh dưỡng của thịt tôm sú ........................................................3 2.1.3 Nguyên liệu chính trong sản xuất paste tôm thứ phẩm..................................6 2.2 QUY TRÌNH CHẾ BIẾN PASTE TÔM............................................................7 2.2.1 Sơ đồ quy trình...............................................................................................7 2.2.2 Thuyết minh các công đoạn trong quá trình chế biến....................................7 2.2.3 Các phụ gia sử dụng trong quá trình chế biến paste tôm thứ phẩm...............8 2.3 VAI TRÒ CỦA VIỆC LẠNH ĐÔNG ĐẾN KHẢ NĂNG BẢO QUẢN VÀ SỰ THAY ĐỔI CẤU TRÚC KHỐI PASTE...............................................................12 2.3.1 Khái quát về lạnh đông ................................................................................12 2.3.2 Ảnh hưởng của lạnh đông, trữ đông đến cấu trúc thủy sản lạnh đông. .......12 2.3.3 Ảnh hưởng của lạnh đông, trữ đông đến mật số vi sinh vật của thủy sản lạnh đông. .....................................................................................................................13 2.3.4 Những biến đổi của sản phẩm thủy sản trong quá trình trữ đông................14 2.4 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH TẠO GEL TỪ PROTEIN CƠ...15 2.4.1 Giới thiệu chung về protein cơ ....................................................................15 2.4.2 Sự thành lập cấu trúc gel của protein cơ......................................................17 2.4.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất tạo gel của protein cơ .........................17 2.5 MỘT SỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CÓ LIÊN QUAN ................................19 Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 31 2009 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm v Chương 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................22 3.1 PHƯƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM ......................................................................22 3.1.1 Địa điểm, thời gian ......................................................................................22 3.1.2 Dụng cụ thiết bị............................................................................................22 3.1.3 Nguyên liệu..................................................................................................22 3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.....................................................................23 3.2.1 Phương pháp chuẩn bị mẫu..........................................................................23 3.2.2 Phương pháp xử lý kết quả ..........................................................................23 3.3 PHƯƠNG PHÁP BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM ......................................................23 3.3.1 Phân tích thành phần hóa học của tôm thứ phẩm ........................................23 3.3.2 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của lạnh đông nguyên liệu đến cấu trúc và mật số vi sinh vật của khối paste tôm.....................................................................23 3.3.3 Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của việc bổ sung phụ gia tạo gel đến sự thay đổi chất lượng của khối paste tôm.....................................................................................25 Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...................................................................30 4.1 XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC TÔM SÚ THỨ PHẨM .................30 4.2 ẢNH HƯỞNG NGUYÊN LIỆU ĐẾN CẤU TRÚC VÀ MẬT SỐ VI SINH VẬt CỦA KHỐI PASTE...............................................................................................30 4.2.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ lạnh đông và thời gian trữ đông nguyên liệu đến cấu trúc khối paste.......................................................................................................30 4.2.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ lạnh đông và thời gian trữ đông nguyên liệu đến mật số vi sinh vật của khối paste tôm .........................................................................32 4.3 ẢNH HƯỞNG CỦA PHỤ GIA TẠO GEL ĐẾN SỰ THAY ĐỔI CHẤT LƯỢNG CỦA PASTE TÔM. .......................................................................................32 4.3.1 Ảnh hưởng của phụ gia tạo gel trong việc cải thiện cấu trúc khối paste .....33 4.3.2 Ảnh hưởng của phụ gia tạo gel trong việc cải thiện khả năng giữ nước của khối paste. ...................................................................................................................35 Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ........................................................................38 5.1 KẾT LUẬN.........................................................................................................38 5.2 ĐỀ NGHỊ ............................................................................................................38 TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................................40 PHỤ LỤC 1 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ...........................................................41 PHỤ LỤC 2 KẾT QUẢ THỐNG KÊ .......................................................................47 Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 31 2009 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm vi DANH SÁCH HÌNH Hình 1: Tôm sú (Penaeus Monodon Fabracius) ...................................................................3 Hình 2: Sơ đồ quy trình sản xuất paste tôm...........................................................................7 Hình 3: Cấu trúc của gluten ...................................................................................................9 Hình 4: Tôm thứ phẩm.........................................................................................................23 Hình 5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm lạnh đông và trữ đông nguyên liệu ...................................24 Hình 6: Sơ đồ thí nghiệm bổ sung phụ gia gluten ...............................................................26 Hình 7: Sơ đồ thí nghiệm bổ sung phụ gia PDP ..................................................................27 Hình 8: Sơ đồ thí nghiệm bổ sung phụ gia sorbitol .............................................................28 Hình 9: Đồ thị biểu diễn sự cải thiện cấu trúc của khối paste tôm qua quá trình lạnh đông và trữ đông nguyên liệu .......................................................................................................31 Hình 10: Biểu đồ thể hiện khả năng cải thiện cấu trúc khối paste tôm khi bổ sung một số phụ gia tạo gel......................................................................................................................34 Hình 11: Biểu đồ thể hiện sự cải thiện khả năng giữ nước ở khối paste tôm khi bổ sung một số phụ gia tạo gel. ................................................................................................................36 Hình 12: Biểu đồ thể hiện khả năng giữ ẩm ở khối paste tôm khi bổ sung một số phụ gia tạo gel...................................................................................................................................36 Hình 13: Sơ đồ quy trình chế biến paste tôm thứ phẩm đề nghị..........................................39 Hình 14: Thiết bị sấy ẩm......................................................................................................42 Hình 15: Thiết bị phân tích béo ...........................................................................................44 Hình 16: Thiết bị đo cấu trúc Texture Analyser TA-TX2i ..................................................44 Hình 17: Sơ đồ máy xay ......................................................................................................45 Hình 18: Sơ đồ một máy cắt có chậu chuyển động .............................................................46 Hình 19: Máy cắt có chậu cố định .......................................................................................46 Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 31 2009 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm vii DANH SÁCH BẢNG Bảng 1: Hàm lượng các chất dinh dưỡng (%) trong thịt tôm sú............................................4 Bảng 2: Các loại lipid trong 100g thịt tôm ............................................................................5 Bảng 3: Thành phần một số chất khoáng trong thịt tôm........................................................5 Bảng 4: Hàm lượng vitamin trong thịt tôm ...........................................................................6 Bảng 5: Tiêu chuẩn quốc tế của gluten..................................................................................9 Bảng 6: Công thức các phụ gia và gia vị sản xuất chả tôm .................................................20 Bảng 7: Thành phần hoá học của chả tôm ...........................................................................20 Bảng 8: Kết quả kiểm tra vi sinh của sản phẩm chả tôm.....................................................20 Bảng 9: Thành phần hóa học nguyên liệu tôm thứ phẩm ....................................................30 Bảng 10: Ảnh hưởng của nhiệt độ lạnh đông và thời gian trữ đông nguyên liệu đến cấu trúc (g lực) khối paste .................................................................................................................31 Bảng 11: Ảnh hưởng của nhiệt độ lạnh đông và thời gian trữ đông nguyên liệu đến mật số vi sinh vật của khối paste tôm..............................................................................................32 Bảng 12: Bảng thể hiện khả năng cải thiện cấu trúc khối paste tôm khi bổ sung một số phụ gia tạo gel.............................................................................................................................33 Bảng 13: Bảng thể hiện hàm lượng ẩm và sự cải thiện khả năng giữ nước ở khối paste tôm khi bổ sung một số phụ gia tạo gel. .....................................................................................35 Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 31 2009 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm Trang Trang1 CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 TỔNG QUAN Đồng bằng sông Cửu Long nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, có điều kiện khí hậu thuận lợi kết hợp với hệ thống sông ngòi chằng chịt rất phù hợp cho việc phát triển các ngành nghề thủy sản. Đặc biệt là trong những năm gần đây ngành nuôi trồng thủy sản trong khu vực này đã và đang phát triển rất mạnh mẽ. Hằng năm, các sản phẩm thủy hải sản xuất khẩu đã mang về cho ngân sách nhà nước một nguồn thu đáng kể. Trong đó, tôm là đối tượng rất quan trọng trong ngành thủy sản ở nước ta. Hiện nay, nước ta có khoảng 300 doanh nghiệp chế biến tôm xuất khẩu. Khối lượng xuất khẩu tôm sú hằng năm đạt khoảng 70 ÷ 80.000 tấn, giá trị khoảng 600 ÷ 800 triệu USD. Tôm sú được xuất khẩu ra hầu khắp các thị trường thế giới. Thị trường lớn nhất là Mỹ, theo sau là Nhật Bản, châu Âu và một số nước châu Á khác (Trung tâm Tin học Thủy sản, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn). Tôm có giá trị dinh dưỡng cao, tổ chức cơ thịt rắn chắc, có mùi thơm ngon đặc trưng rất hấp dẫn. Tuy nhiên, các sản phẩm tôm trên thị trường trong nước và xuất khẩu hiện nay chủ yếu là các sản phẩm tôm lạnh đông. Trong thời buổi kinh tế thị trường - tự do cạnh tranh, các mặt hàng tôm lạnh đông xuất khẩu của nước ta gặp không ít khó khăn do phải cạnh tranh với các nước xuất khẩu tôm khác. Do đó, việc đa dạng hóa các sản phẩm tôm trên thị trường là rất cần thiết, vừa đáp ứng được thị hiếu của người tiêu dùng vừa có thể giải quyết được vấn đề cạnh tranh trong xuất khẩu tôm ra thị trường thế giới. Hiện nay lượng tôm không đạt chất lượng hay còn gọi là tôm thứ phẩm bị loại ra trong quy trình chế biến tôm lạnh đông ở các nhà máy thủy sản tương đối lớn, chiếm khoảng 1 ÷ 2% so với nguyên liệu ban đầu. Lượng tôm này được bán ra các chợ nhỏ với giá rẻ, không mang lại giá trị kinh tế cao. Vì thế, việc nghiên cứu chế biến các sản phẩm thực phẩm từ thịt tôm thứ phẩm là một giải pháp nhằm làm tăng giá trị kinh tế và đa dạng hóa các sản phẩm về tôm. Việc sản xuất paste tôm từ thịt tôm thứ phẩm là một trong những hướng giải quyết mang lại giá trị kinh tế cao nhất, nhằm tạo ra một sản phẩm vừa phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng vừa mang tính cạnh tranh cao. Sản phẩm paste tôm thứ phẩm cũng có yêu cầu cao về mặt chất lượng, do đó việc tiến hành nghiên cứu các biện pháp cải thiện khả năng giữ ẩm của paste tôm là rất cần thiết nhằm làm tăng chất lượng sản phẩm. Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 31 2009 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm Trang Trang2 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Mục tiêu chủ yếu của đề tài là nghiên cứu các biện pháp để cải thiện khả năng giữ ẩm của paste tôm từ tôm thứ phẩm. Từ mục tiêu nghiên cứu trên, đề tài tiến hành khảo sát các nội dung sau:  Ảnh hưởng của lạnh đông đến cấu trúc và mật số vi sinh vật của khối paste  Ảnh hưởng của phụ gia tạo gel đến sự thay đổi chất lượng của khối paste. Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 31 2009 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm Trang Trang3 CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 GIỚI THIỆU TÔM SÚ 2.1.1 Đặc điểm sinh học của tôm sú Tên khoa học của tôm sú là Penaeus Monodon Fabracius và tên tiếng Anh là Black Tiger Shrimp. Tôm sú là loài sống ở nơi đáy bùn pha cát với độ sâu từ ven bờ đến 40m nước. Khi tôm trưởng thành di chuyển xa bờ vì chúng thích sống vùng nước sâu hơn. Từ đây ấu trùng theo sóng biển dạt vào cửa sông nơi nước biển và nước sông pha trộn lẫn nhau nên độ mặn thấp hơn, đây là điều kiện tốt cho ấu trùng phát triển. Tôm sú có đặc điểm sinh trưởng nhanh, trong 3 ÷ 4 tháng có thể đạt cỡ bình quân 40 ÷ 50g. Tôm trưởng thành tối đa với con cái có chiều dài là 220 ÷ 250mm, khối lượng 100 ÷ 300g. Con đực dài 160 ÷ 210mm, khối lượng 80 ÷ 200g. Tôm sú thuộc loại động vật máu lạnh, thân nhiệt thay đổi theo nhiệt độ môi trường bên ngoài. Vì vậy, nhiệt độ ảnh hưởng đến nhiều mặt trong đời sống của tôm như: hô hấp, tiêu hoá thức ăn, miễn nhiễm đối với bệnh tật và sự tăng trưởng. Tôm sú được thu hoạch từ tháng 4 đến tháng 9 là chủ yếu. Sản lượng đạt cao nhất là tháng 5, 6, 7. Ngoài ra, người dân còn bắt ngoài biển từ tháng 1 đến tháng 11 hàng năm (Holthuis, 1980). Hình 1: Tôm sú (Penaeus Monodon Fabracius) 2.1.2 Thành phần dinh dưỡng của th