TRƯỜNG ðẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
o0o ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT NƯỚC CHẤM TỪ
HUYẾT HEO ðÔNG GVHD: Ths. Huỳnh Quang Phước
SVTH: Nguyễn Huỳnh Thoại Phương
Mai Hoàng Nhân
MSSV: 106110060
106110054
Nguyễn Huỳnh Thoại Phương
Mai Hoàng Nhân
iii
TÓM TẮT
ðề tài “Bước ñầu nghiên cứu chế biến thử nghiệm nước mắm từ nguyên liệu huyết heo
ñông” ñược tiến hành tại Phòng thí nghiệm công nghệ thực phẩm Trường ðại học kỹ thuật
công nghệ Tp. HCM, thời gian từ 31 tháng 05 ñến ngày 15 tháng 08 năm 2010.
Bằng cách thay ñổi các giá trị pH, nhiệt ñộ và tỷ lệ enzyme ñể khảo sát quá trình thủy
phân protein thành acid amin tạo giá trị dinh dưỡng với mục ñích xác ñịnh thông số tối ưu ñể
sản xuất sản phẩm.
Bằng cách sử dụng phương pháp phân tích hàm lượng ñạm acid amin. Kết quả thí
nghiệm cho thấy pH, nhiệt ñộ, tỷ lệ enzyme có ảnh hưởng mạnh ñến thời gian thủy phân và
giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm.
Thông số tối ưu ñược chúng tôi lựa chọn cho quy trình sản xuất là: nồng ñộ nước muối
là 20% ; thời gian là 120 giờ ; pH 5,5 ; nhiệt ñộ 50
0
C ; tỷ lệ enzyme 2%.
Sản phẩm thu ñược có hàm lượng nitơ tổng là 14g/l. có số lượng vi sinh phù hợp với
chỉ tiêu vi sinh của nước mắm TCVN 5526-1991.
3.2.1 Nguyên vật liệu 26
3.2.2 Thiết bị 28
3.3 Quy trình nghiên cứu 29
3.4 Phương pháp nghiên cứu 33
3.4.1 Xác ñịnh ñạm tổng bằng phương pháp Kjeldahl 33
3.4.2 Xác ñịnh hàm lượng ñạm formol bằng phương pháp Sorensen 34
3.4.3 Xác ñịnh ñạm amoniac 36
3.4.4 Xác ñịnh hoạt ñộ enzyme theo phương pháp Anson 37
3.4.5 Xử lý kết quả 39
3.5 Bố trí thí nghiệm 39
3.5.1 Khảo sát nguyên liệu 39
3.5.2 Thí nghiệm khảo sát nồng ñộ nước muối sử dụng 39
3.5.3 Thí nghi
ệm khảo sát thời gian thủy phân 40
v
MỤC LỤC
3.5.4 Thí nghiệm khảo sát pH 40
3.5.5 Thí nghiệm khảo sát nhiệt ñộ 41
3.5.6 Thí nghiệm khảo sát tỷ lệ enzyme 42
Chương 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 43
4.1 Khảo sát nguyên liệu 43
4.1.1 ðộ ẩm của huyết heo ñông 43
4.1.2 Hàm lượng nitơ tổng 43
4.1.3 Hàm lượng ñạm formol 43
4.1.4 Hàm lượng ñạm amoniac 43
Hình 2.12: Bacillus subtilis-Một trong những nguồn thu protease từ vi sinh vât 22
Hình 2.13: Nấm mốc-Nguồn thu nhận protease từ vi sinh vật 22
Hình 2.14: Xạ khuẩn-Nguồn thu nhận protease từ vi sinh vật 23
Hình 3.1: Huyết heo ñông 26
Hình 3.2: Chế phẩm enzyme protease thương mại Flavourzyme 27
Hình 3.3: Muối 27
Hình 3.4: Chai hương nước mắm 28
Hình 3.5 Quy trình nghiên cứu sản xuất nước chấm từ huyết heo ñông 29
Hình 4.1 ðồ thị ñường chuẩn nồng ñộ Tyrosin 44
Hình 4.2 ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng ñộ nước muối 45
Hình 4.3 ðồ thị biểu diễn hàm lượng ñạm acid amin theo thời gian 46
Hình 4.4 Biểu ñồ thể hiện hàm lượng ñạm acid amin theo pH khảo sát
47
Hình 4.5 Biểu ñồ thể hiện sự ảnh hưởng của nhiệt ñộ
vii
ñến hàm lượng ñạm acid amin 48
Hình 4.6 Biểu ñồ thể hiện sự ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme 50
Hình 5.1: Sơ ñồ quy trình sản xuất nước chấm từ huyết heo ñông 53
viii
DANH SÁCH CÁC KÍ HIỆU TẮT
h : giờ.
Naa : ñạm acid amin.
N
amoniac
: ñạm amoniac.
Chương 1: Giới thiệu
1
Chương 1
GIỚI THIỆU
Ở Việt Nam theo số liệu thống kê tại thời ñiểm 01/4/2010, cả nước có 27,3 triệu con heo,
theo ước tính của Cục chăn nuôi, mỗi tháng cả nước sản xuất và tiêu thụ khoảng 290-300
ngàn tấn thịt heo hơi, tức cũng có khoảng 13-13,5 tấn huyết heo ñược tạo ra, là một loại phụ
phẩm trong quá trình giết mổ mà hiện nay chưa ñược quan tâm nhiều cho việc sử dụng làm
thức ăn cũng như chế biến thành những thực phẩm cho con người. Theo số liệu cho thấy
lượng huyết heo sử dụng chỉ bằng 15% so với lượng huyết heo sản sinh
Bảng 1.1 Thống kê lượng sản sinh và ñược sử dụng [20]
Nguyên liệu Heo
Số lượng giết mổ 7000 con
Lượng huyết sản sinh 21000-42000 lít
Lượng huyết sử dụng 15%
2.1 Nước chấm
2.1.1 Giới thiệu nước chấm [1]
Nước chấm lên men, nước mắm, tương chao…và các dạng nước chấm khác là một dạng
thực phẩm ñặc biệt có tính chất dân tộc cổ truyền của nhân dân ta và các vùng Châu Á.
Nước chấm vừa là thực phẩm giàu chất dinh dưỡng vì chứa các acid amin vừa có tính
chất gia vị. Về cơ sở sinh hoá tất cả các loại nước chấm ñều là sản phẩm thuỷ phân nguyên
liệu giàu protid từ ñộng vật hay thực vật, dưới xúc tác của hoá chất như acid hay base mạnh
hoặc enzyme. Do vậy thành phần chính của nước chấm là acid amin, muối ăn, nước và một ít
peptid trọng lượng phân tử nhỏ. ðó là sản phẩm cung cấp chất ñạm cho cơ thể.
Nguyên liệu sản xuất nước chấm rất phong phú và ña dạng. Từ ñộng vật: phế liệu lò mổ
như xương, móng, sừng, lông, phủ tạng…, cá. Từ thực vật: các loại ñâu giàu ñạm như ñậu
nành, ñậu phộng…
Nước chấm thường ñược phân loại theo nguyên liệu sản xuất:
+ Nước chấm ñược sản xuất từ ñộng vât như: cá, thịt, tôm… thường ñược gọi là nước
mắm
+ Nước chấm ñược sản xuất từ thực vật như: ñậu nành, ñậu phộng…thường ñược gọi là
nước tương
Còn theo tác nhân dùng thuỷ phân ta chia ra:
+ Nước chấm hoá giải ( dùng hoá chất ñể thuỷ phân)
+ Nước chấm lên men ( dùng ezyme vi sinh vật).
Ta sẽ tìm hiểu quy trình chung ñể sản xuất nước chấm ñể hiểu thêm về nước chấm: Chương 2: Tổng quan
4
Trích ly
Lọc
ðóng chai
Acid mạnh hoặc
enzyme
Chương 2: Tổng quan
5
+ Nước tương ñậm ñặc có màu nâu sẫm, sệt còn ñược gọi là xì dầu của người Hoa.
+ Nước tương không ñậm ñặc: là loại nước tương dùng hàng ngày có màu nhạt hơn so với
nước tương ñậm ñặc và không sệt.
Hình 2.2: Nước tương
Các loại nước chấm lên men ñược sản xuất từ ñậu nành có một lịch sử sản xuất lâu ñời.
Tất nhiên nước chấm lên men cũng ñược làm ra trước rất nhiều so với các loại nước chấm
thủy phân bằng acid.
2.500 năm trước nước chấm lên men ñã ñược sử dụng ở Trung quốc các tài liệu của
nhiều nước cũng như của Trung Quốc ñều nói rằng Trung Quốc là xứ sở ñầu tiên của nước
chấm lên men từ ñậu nành. Từ các nước Phương ðông nước chấm lên men từ ñậu nành lan
dần ñến các nước Phương Tây.
Tuy nhiên chỉ ñến năm 1993 vấn ñề này mới ñược nghiên cứu ở Liên Xô và sau ñó
phương pháp sản xuất nước chấm lên men từ thực vật ñược hoàn chỉnh và phổ biến.
Ở Việt Nam, nước chấm ñậu nành lên men trước kia ñược sản xuất chủ yếu ở thành phố
ñông người Hoa. Trước ñây, ñể tận dụng các sản phẩm phụ của ngành công nghiệp thịt, chúng
ta bắt ñầu sản xuất magi theo phương pháp thủy phân acid. Sau này, người ta nghiên cứu và
sản xuất nước chấm bằng phương pháp vi sinh (lên men).
Ngày nay, con người biết chọn lọc những quy trình công nghệ sản xuất nước tương
- Ngâm trong nước với mục ñích làm mềm nguyên liệu. Chuẩn bị cho quá trình gia
nhiệt.
- Gia nhiệt: mục ñích chuẩn bị cho quá trình thủy phân. Giảm hàm lượng
oligosaccharide (raffinose, stachyose).
Bánh dầu
Làm nguội
Phối chế
Trích ly
Thủy phân 2
Ngâm
Nghiền
Gia nhiệt
Lắng
Chiết chai
Chỉnh pH
Thanh trùng
Thủy phân 1
Nư
ớc
tương
Na
2
CO
3
Nước
chấm như Oxygarum (pha với giấm), Meligarum (pha với mật ong),….Nước mắm cũng là
một trong những ñặc sản ở vùng Hispania Baetica. Chương 2: Tổng quan
8
Trong tiếng Anh, nước chấm ñược gọi là fish sauce. Nước chấm Worcestershire ở Anh là
một sản phẩm tương tự, loại nước chấm này ñược mang từ Ấn ðộ sang Anh Quốc. Ngày nay,
người ta dùng cá trống ñể làm garum, nhưng không ñược lên men.
Tại Việt Nam, các vùng miền duyên hải ñều làm nước mắm. Nước mắm thường chủ yếu
làm từ các loại cá biển (cá cơm, cá thu, cá nục…) và rút chiết ra dưới dạng nước. Tùy theo ñộ
ñạm trong nước mắm mà người ta phân cấp ñộ (nước mắm cốt, nước mắm loại 1, nước mắm
loại 2). Một số thương hiệu xuất xứ nổi tiếng của nước mắm có thể kể ñến như nước mắm
Phan Thiết, nước mắm Phú Quốc, nước mắm Nha Trang, nước mắm Cát Hải.
Hình 2.4: Nước mắm
Các vùng nổi tiếng làm nước mắm ở Việt Nam thường ñược biết ñến nhiều nhất là Phú
Quốc và Phan Thiết. Cả 2 vùng này ñều có lịch sử làm nước mắm từ rất lâu:
Lịch sử nước mắm ở Phú Quốc [17]
Vùng biển xung quanh ñảo Phú Quốc có nhiều rong biển và phù du làm thức ăn cho các
loài cá cơm, cho nên có nguồn lợi cá cơm rất lớn. Việc sử dụng nguồn lợi này ñể làm nước
mắm ở Phú Quốc ñã có lịch sử trên 200 năm.
Cuối thế kỷ 19, người dân trên ñảo Phú Quốc ñã bán nước mắm sang Campuchia, Thái
Lan. Tuy nhiên, nước mắm Phú Quốc chỉ nổi tiếng từ những năm 1950, ñạt cực thịnh vào
nh
ững năm 1965-1975. Chương 2: Tổng quan
Ch
ế biến ch
ư
ợp
Nguyên liệu
Chi
ếc rút
Pha ñ
ấu
Ph
ối trộn
Bao gói
Nước mắm
Nước muối Chương 2: Tổng quan
10
Thuyết minh quy trình
Trước khi chế biến, phải tiến hành vệ sinh lại thùng chượp. ðầu tiên, kiểm ta sơ bộ về ñộ
mặn của chượp nhằm tính toán lượng muối sẽ cho vào khi chượp, cho cá và muối vào thùng
gỗ, cứ một lớp cá thì một lớp muối và dùng bàn cào gỗ ñể dàn ñều lớp cá và lớp muối, nếu
chượp cá bị nhạt tức lượng muối phải nhiều thì rãi nhiều lớp muối mỏng thay vì ít lớp nhưng
dày, phủ một lớp muối mặt khá dày khoảng 2 – 3 cm trên cùng ñể ủ giữ nhiệt và tránh ruồi
gia rất sớm vào việc hình thành nút tiểu cầu bước ñầu cho quá trình tạo cục huyết ñông.
• Huyết tương:
Chiếm ñến 96% là nước, 4% là protein và rất nhiều các chất khác với một lượng nhỏ
ñôi khi chỉ ở dạng vết.
Cơ chế ñông huyết [8]
ðông huyết là một quá trình huyết chuyển từ thể lỏng thành thể ñặc do chuyển
fibrinogen thành fibrin không hòa tan và các sợi fibrin này bị trùng hợp tạo thành mạng lưới
giam giữ các thành phần của huyết làm huyết ñông lại. Bình thường, trong huyết và trong các
mô có các chất gây ñông và chất chống ñông, nhưng các chất gây ñông ở dạng tiền chất,
không có hoạt tính. Khi mạch máu bị tổn thương sẽ hoạt hóa các yếu tố ñông huyết theo kiểu
dây truyền làm cho huyết ñông lại.
Quá trình ñông huyết xảy ra qua 3 giai ñoạn :
+ Giai ñoạn tạo thành phức hợp prothrombinase (1).
+ Giai ñoạn tạo thành thrombin (2).
+ Giai ñoạn tạo thành fibrin (3). Hình 2.6: Sơ ñồ các giai ñoạn ñông huyết.
Thuyết minh cơ chế ñông huyết
(1) Giai ñoạn tạo thành phức hợp prothrombinase:
Là quá trình phức tạp và kéo dài nhất thông qua hai cơ chế nội sinh và ngoại sinh tạo ra
phức hợp prothrombinase.
Promthrombinase (1)
Prothrombin
Thrombin (2)
fibrin bền vững giam giữ các thành phần của huyết làm huyết ñông lại.
Bảng 2.1. Các yếu tố của quá trình ñông huyết [19]
Yếu tố Tên gọi Nơi tổng hợp Dạng hoạt ñộng
I Fibrinogen Gan Fibrin subunit
II Prothrombin Gan Serine protease
III Thromboplastin
IV Canxi
V Proaccelerin Gan, mẫu tiểu cầu Cofactor
VI Accelerin
VII Proconvertin Gan Serine protease
VIII Antihaemophilic factor Gan, lách Cofactor
IX Chrismas factor Gan Serine protease Chương 2: Tổng quan
13
X Stuart-Power factor Gan Serine protease
XI Rosenthal factor Gan Serine protease
XII Hageman factor Serine protease
XIII Fibrin stabilizing factor Gan Transglutaminase
Prekallikrein Cerine protease
High Molecular Weight Kininogen Cofactor
2.2.1.2 Thành phần dinh dưỡng của huyết heo với các nguyên liệu khác
Huyết heo có hàm lượng dinh dưỡng rất cao ngoài protein ra huyết heo còn là cung cấp
sắt rất hữu hiệu.
Bảng 2.2. Thành phần dinh dưỡng huyết heo [9]
Thành phần dinh dưỡng ðơn vị
Trong 100g ăn ñược
Tro (%) 4,9 0,4 - 1,5 0,8 – 1
Nhận xét: Khi so sánh thành phần nguyên liệu giàu ñạm ñể sản xuất nước chấm ta thấy
protein của huyết heo gần bằng protein của cá nhưng thấp hơn protein của ñậu nành nên có
thể dùng huyết heo ñể thay thế nguyên liệu truyền thống ñể sản xuất nước chấm là cá.
2.2.1.3 Thu nhận huyết heo
Quy trình thu nhận huyết heo
Hình 2.7 : S
ơ ñồ quy trình thu nhận huyết heo.
T
ồn trữ
Ch
ọc huyết
Làm choáng
Heo nguyên li
ệu
Các giai ñoạn chế biến
ti
- Dồi huyết Hình 2.8: B
ột huyết Hình 2.9: Dồi huyết. Chương 2: Tổng quan
16
2.2.2 Enzyme protease [6,12,13]
2.2.2.1 Enzyme protease và phân loại enzyme protease
Khái niệm protease
Protease còn ñược gọi là các proteolytic enzyme, là các enzyme có khả năng thủy phân
các liên kết peptid của chuỗi peptid, protein thành các ñoạn peptid ngắn hơn và thành các acid
amin. Các protease thủy phân các liên kết peptid bên trong chuỗi polypeptid ñược gọi là các
endoprotease và ñược chia thành 4 loại trên cơ sở các nhóm hóa học tham gia vào quá trình
xúc tác: Serin proteinase (EC3.4.21), Cystein proteinase (EC3.4.22), Aspartic proteinase
(EC3.4.23) và Metallopoteinase (EC3.4.24). Trong cơ thể, các protease ñảm nhiệm nhiều
chức năng sinh lý như: hoạt hóa zymogen, ñông huyết và phân hủy sợi fibrin của cục máu
ñông, giải phóng hormon và các peptid có hoạt tính sinh học từ các tiền chất, vận chuyển
protein qua màng…Ngoài ra, các protease có thể hoạt ñộng như các yếu tố phát triển của cả tế
bào ác tính và tế bào bình thường, ñó là tăng sự phân chia tế bào, sinh tổng hợp DNA Các
protease có thể ở dạng:
+ Hiện diện trong tế bào (protease nội bào)
+ ðược tiết vào môi trường nuôi cấy (protease ngoại bào)
+ Cho ñến nay, các protease ngoại bào ñược nghiên cứu kỹ hơn so với protease nội bào
(Tiêu Thị Ngọc Thảo và ctv, 2008)
Phân loại protease
Căn cứ vào cơ chế phản ứng, dựa vào ñặc trưng của tâm hoạt ñộng, pH hoạt ñộng thích