nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ sản xuất sản phẩm trứng cầu gai lên men tự nhiên

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan toàn bộ nội dung thực hiện của luận văn này là kết quả

nghiên cứu của bản thân, không sao chép kết quả nghiên cứu của bất kì người nào

khác. Tôi xin chịu trách nhiệm hoàn toàn nếu có bất kì sự gian dối nào.

Người cam đoan

Phạm Thị Thùy

ii

LỜI CẢM ƠN

Xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu trường Đại học Nha Trang cùng các

thầy cô đã giảng dạy, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và học tập tại trường.

Xin cảm ơn Phòng đào tạo Đại học và Sau Đại học; Phòng Khoa học Công

nghệ và Hợp tác quốc tế; Khoa Chế biến; Viện nghiên cứu Công nghệ sinh học và

Môi trường; Thư viện; Phòng thí nghiệm Chế biến thủy sản; Phòng thí nghiệm

Công nghệ thực phẩm; Phòng thí nghiệm Hóa sinh; Phòng thí nghiệm Công nghệ

sinh học; Phòng thí nghiệm Nhiệt lạnh đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và hỗ trợ tôi

trong quá trình học tập, thực hiện đề tài nghiên cứu.

Xin chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Anh Tuấn – người đã tận tình hướng

dẫn, tạo điều kiện tốt và động viên tinh thần cho tôi trong suốt quá trình học tập,

nghiên cứu đề tài.

Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè thân thiết đã luôn ủng

hộ, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài.

Xin trân trọng cảm ơn!

Học viên thực hiện

Phạm Thị Thùy

iii

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU................................................................................................................1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN .................................................................................4

1.1 TỔNG QUAN VỀ CẦU GAI VÀ TRỨNG CẦU GAI................................... 4

1.1.1 Tên gọi Cầu Gai.................................................................................4

1.1.2 Phân loại Cầu Gai ..............................................................................4

1.1.3 Đặc điểm sinh học Cầu Gai................................................................4

1.1.4 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của trứng Cầu Gai ..........10

1.2 TỔNG QUAN VỀ LÊN MEN VÀ SẢN PHẨM THỦY SẢN LÊN MEN ... 11

1.2.1 Giới thiệu về lên men.......................................................................11

1.2.2 Sản phẩm thủy sản lên men..............................................................15

1.3 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP CHẾ BIẾN TRỨNG CẦU GAI........................ 19

1.3.1 Phương pháp chế biến trứng Cầu Gai tổng quát ....................................19

1.3.2 Một số phương pháp chế biến trứng Cầu Gai trên thế giới................19

1.3.3 Một số phương pháp chế biến trứng Cầu Gai trong nước .................22

1.4 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU, CHẾ BIẾN CẦU GAI VÀ TRỨNG CẦU GAI

TRONG, NGOÀI NƯỚC...........................................................................................23

1.4.1 Trên thế giới ....................................................................................23

1.4.2 Trong nước ......................................................................................23

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU......................25

2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU........................................................................ 25

2.1.1 Cầu Gai Sọ Dừa ...............................................................................25

2.1.2 Phụ liệu............................................................................................26

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.................................................................. 26

2.2.1 Phương pháp tổng thể ......................................................................26

2.2.2 Phương pháp tối ưu hóa các thông số kỹ thuật..................................26

2.2.3 Phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm ...........................................26

2.2.4 Phương pháp phân tích.....................................................................26

2.2.5 Thiết bị và dụng cụ sử dụng để thực hiện thí nghiệm........................27

2.3 BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM................................................................................... 28

iv

2.3.1 Sơ đồ quy trình nghiên cứu ..............................................................28

2.3.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát .....................................................30

2.3.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm chi tiết.........................................................31

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................40

3.1 KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA CẦU GAI KHAI THÁC

TẠI VÙNG BIỂN KHÁNH HÒA............................................................................. 40

3.1.1 Kết quả thí nghiệm xác định TPKL của Cầu Gai ...................................40

3.1.2 Kết quả thí nghiệm xác định TPHH cơ bản của trứng Cầu Gai ..............40

3.2 KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ THÍCH HỢP CHO QUY TRÌNH.. 42

3.2.1 Kết quả thí nghiệm xác định thời gian xử lý cồn thích hợp ....................42

3.2.2 Kết quả thí nghiệm xác định tỉ lệ muối thích hợp...................................43

3.2.3 Kết quả thí nghiệm xác định loại rượu thích hợp....................................46

3.2.4 Kết quả thí nghiệm xác định tỉ lệ đường thích hợp.................................47

3.2.5 Kết quả thí nghiệm xác định tỉ lệ rượu thích hợp ...................................48

3.2.6 Kết quả thí nghiệm xác định chế độ lên men thích hợp ..........................49

3.3 ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ............................................................. 56

3.3.1 Sơ đồ quy trình:.....................................................................................58

3.3.2 Thuyết minh quy trình: ..........................................................................57

3.4 KẾT QUẢ SẢN XUẤT THỬ THEO QUY TRÌNH TÌM ĐƯỢC...................... 59

3.4.1 Đánh giá chất lượng sản phẩm...............................................................59

3.4.2 Xây dựng định mức tiêu hao nguyên liệu, dự tính giá thành sản phẩm...61

3.5 PHÂN TÍCH TÍNH KHẢ THI CỦA QUY TRÌNH............................................. 62

3.5.1 Phân tích tính khả thi về mặt kĩ thuật.....................................................62

3.5.2 Phân tích tính khả thi về mặt kinh tế ......................................................63

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN ..................................................................64

I. KẾT LUẬN............................................................................................................. 64

II. ĐỀ XUẤT Ý KIẾN ............................................................................................... 64

TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................65

v

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

CLCQ: Chất lượng cảm quan

Naa: Ni tơ acid amin

N.NH3: Ni tơ NH3

QHTN: Quy hoạch thực nghiệm

QTCN: Quy trình công nghệ

TPHH: Thành phần hóa học

TPKL: Thành phần khối lượng

VSV: Vi sinh vật

W: Độ ẩm

vi

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Thành phần hóa học của trứng Cầu Gai .................................................10

Bảng 1.2: Tên gọi của các sản phẩm lên men theo nước sản xuất ..........................16

Bảng 2.1: Bố trí thí nghiệm theo QHTN 2 yếu tố, xác định các thông số thích hợp

cho công đoạn lên men ..........................................................................39

Bảng 3.1: TPHH cơ bản của trứng Cầu Gai ...........................................................40

Bảng 3.2: Thành phần acid amin của trứng Cầu Gai ..............................................41

Bảng 3.3: So sánh giữa TPHH cơ bản của trứng Cầu Gai với trứng một số loài thủy

sản khác .................................................................................................41

Bảng 3.4: Kết quả ma trận thực nghiệm yếu tố toàn phần 2k

mở rộng....................54

Bảng 3.5: Kết quả thí nghiệm tại tâm phương án ..................................................55

Bảng 3.6: Kết quả tối ưu hàm lượng Naa trong công đoạn lên men.........................55

Bảng 3.7: Điểm cảm quan của sản phẩm sản xuất thử theo quy trình tìm được ......59

Bảng 3.8: TPHH cơ bản của sản phẩm sản xuất thử theo quy trình tìm được .........60

Bảng 3.9: Kết quả phân tích thành phần acid amin của sản phẩm sản xuất thử theo

quy trình tìm được .................................................................................60

Bảng 3.10: Kết quả kiểm tra VSV của sản phẩm sản xuất thử theo quy trình tìm

được.......................................................................................................61

Bảng 3.11: Định mức tiêu hao nguyên vật liệu ......................................................61

Bảng 3.12: Dự tính giá thành sản phẩm .................................................................62

vii

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.1: Cầu Gai Sọ Dừa.......................................................................................6

Hình 1.2: Cầu Gai bút chì (Nhum đá). .....................................................................6

Hình 1.3: Cầu Gai đen. ............................................................................................7

Hình 1.4: Cầu Gai Echinothrix calamaris.................................................................6

Hình 1.5: Cầu Gai Diadema antillarum....................................................................6

Hình 1.6: Cầu Gai Heterocentrotus trigonarius. .......................................................7

Hình 1.7: Cấu tạo của Cầu Gai. ...............................................................................7

Hình 1.8: Tuyến sinh dục của Cầu Gai. ...................................................................8

Hình 1.9: Hình ảnh Cầu Gai con............................................................................10

Hình 1.10: Món Uni sushi .....................................................................................21

Hình 1.11: Món Uni - pasta ...................................................................................21

Hình 1.12: Món Mako-uni.....................................................................................21

Hình 1.13: Món Sea urchin panna cotta .................................................................21

Hình 1.14: Món Sea-Urchin Sandwich ..................................................................22

Hình 1.15: Món Sea Urchin Spaghetti ...................................................................22

Hình 2.1: Cầu Gai Sọ Dừa.....................................................................................25

Hình 3.1 TPKL của Cầu Gai..................................................................................40

Hình 3.2: Ảnh hưởng của thời gian xử lý cồn tới giá trị cảm quan của sản phẩm

trứng Cầu Gai lên men ............................................................................42

Hình 3.3: Ảnh hưởng của tỉ lệ muối tới giá trị cảm quan của sản phẩm trứng Cầu

Gai lên men ............................................................................................43

Hình 3.4: Ảnh hưởng của tỉ lệ muối tới hàm lượng Naa, N.NH3 của sản phẩm trứng

Cầu Gai lên men .....................................................................................44

Hình 3.5: Ảnh hưởng của tỉ lệ muối và thời gian lên aw của sản phẩm trứng Cầu

Gai lên men ............................................................................................44

Hình 3.6: Ảnh hưởng của loại rượu tới giá trị cảm quan của sản phẩm trứng Cầu

Gai lên men ............................................................................................46

Hình 3.7: Ảnh hưởng của tỉ lệ đường tới giá trị cảm quan của sản phẩm trứng Cầu

Gai lên men ............................................................................................47

viii

Hình 3.8: Ảnh hưởng của tỉ lệ rượu tới giá trị cảm quan của sản phẩm trứng Cầu

Gai lên men ............................................................................................48

Hình 3.9: Ảnh hưởng của nhiệt độ lên men tới giá trị cảm quan của sản phẩm trứng

Cầu Gai lên men .....................................................................................49

Hình 3.10: Ảnh hưởng của nhiệt độ lên men tới hàm lượng Naa, N.NH3 của sản

phẩm trứng Cầu Gai lên men ..................................................................49

Hình 3.11: Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian tới aw của sản phẩm trứng Cầu

Gai lên men ............................................................................................50

Hình 3.12: Ảnh hưởng của thời gian lên men tới giá trị cảm quan của sản phẩm

trứng Cầu Gai lên men ............................................................................52

Hình 3.13: Ảnh hưởng của thời gian lên men tới hàm lượng Naa, N.NH3 của sản

phẩm trứng Cầu Gai lên men ..................................................................52

Hình 3.14: Ảnh hưởng của thời gian lên men tới aw của sản phẩm trứng Cầu Gai lên men......53

Hình 3.15: Nguyên liệu Cầu Gai............................................................................57

Hình 3.16: Cầu Gai đã được tách một phần vỏ và nội tạng ....................................57

Hình 3.17: Phần vỏ và nội tạng của Cầu Gai..........................................................58

Hình 3.18: Trứng Cầu Gai sau khi được làm sạch..................................................58

Hình 3.19: Sản phẩm Trứng Cầu Gai lên men .......................................................59

1

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài

Ở Việt Nam, Cầu Gai được sử dụng chủ yếu là để ăn tươi, các sản phẩm chế

biến từ trứng Cầu Gai chưa phổ biến, mới chỉ một vài địa phương sử dụng trứng

Cầu Gai để chế biến thành một số sản phẩm như: cháo Cầu Gai (Phan Thiết); mắm

Cầu Gai, chả Cầu Gai (Trung Bộ)…

Các nước phát triển trên thế giới chế biến và tiêu thụ trứng Cầu Gai rất nhiều,

các sản phẩm làm từ trứng Cầu Gai đã trở nên quen thuộc, đặc biệt là ở Nhật Bản,

các nước Châu Âu, Nam Mỹ. Thời xa xưa, người Hy Lạp và La Mã đã biết thưởng

thức món Cầu Gai, họ thường dọn món này trong các bữa tiệc, ăn chung với sò

huyết.

Một số nghiên cứu về Cầu Gai cho thấy: thành phần ăn được của Cầu Gai (tuyến

sinh dục hay thường gọi là trứng) có giá trị dinh dưỡng và giá trị dược học rất cao.

Các nhà nghiên cứu hiện nay đang dùng Cầu Gai để tìm hiểu về các bệnh như ung

thư, Alzheimer's, Parkinson và bệnh teo cơ (muscular dystrophy). Bởi vì có khá

nhiều di thể trong Cầu Gai liên hệ đến các bệnh Alzheimer, Parkinson và một số di

thể gây ung thư nơi người. Vấn đề hiếm muộn cũng có thể có giải đáp từ các nghiên

cứu về Cầu Gai (mỗi Cầu Gai cái có thể sản xuất đến 20 triệu trứng). Ngoài ra, tuy

Cầu Gai không có mắt, tai hay mũi nhưng chúng lại có những di thể mà con người

có để tạo ra thị giác, thính giác và khứu giác (ScienceDaily March 1, 2007).

Trong trứng Cầu Gai còn có các sắc tố thuộc nhóm fucoxanthin (như fuco

xanthol và amarouciaxanthin A), nhóm carotenoid (lutein, beta-carotene);

hợp chất loại cannabinoid: anandamide có tác dụng kích thích thần kinh. Trứng

Cầu Gai còn là món ăn rất tốt cho sức khỏe sinh sản của nam giới.

Từ đó thấy rằng trứng Cầu Gai là nguồn nguyên liệu để chế biến các sản phẩm

thơm ngon, có giá trị dinh dưỡng cao. Vì vậy rất cần thiết để nghiên cứu chế biến

các sản phẩm từ trứng Cầu Gai

Mặt khác, hiện nay trên toàn thế giới đang bùng phát nhiều loại bệnh dịch nguy

hiểm như: cúm gà, bệnh lở mồm long móng ở lợn, bệnh bò điên và gần đây nhất

2

mới xuất hiện thêm bệnh cúm heo. Vì vậy, các sản phẩm được chế biến từ những

nguồn nguyên liệu này hầu như bị ngừng chế biến trong những thời điểm có bệnh

dịch. Vì vậy việc tìm ra nhiều sản phẩm mới bổ dưỡng, an toàn đáp ứng nhu cầu

tiêu dùng trở nên cấp thiết

Vì lí do trên luận văn này chọn đề tài “Nghiên cứu xây dựng quy trình công

nghệ sản xuất sản phẩm trứng Cầu Gai lên men tự nhiên” để góp phần vào việc đưa

trứng Cầu Gai thành món ăn quen thuộc, bổ dưỡng, góp phần mang lại sự phong

phú và đa dạng cho các sản phẩm làm từ Cầu Gai nói riêng và sản phẩm thủy sản

nói chung, giúp người tiêu dùng có thêm lựa chọn.

2. Mục tiêu của đề tài

Xây dựng được quy trình công nghệ (QTCN) sản xuất sản phẩm trứng Cầu Gai

lên men tự nhiên, với các thông số thích hợp, tạo ra được sản phẩm đảm bảo chất

lượng vệ sinh và an toàn thực phẩm

3. Ý nghĩa khoa học của đề tài

 Góp thêm các dẫn liệu khoa học về thành phần cơ bản của Cầu Gai,

trứng Cầu Gai.

 Tạo thêm tài liệu tham khảo về công nghệ chế biến trứng Cầu Gai cho

những người công tác trong ngành công nghệ thực phẩm, thủy sản

4. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

 Tạo ra sản phẩm mới từ trứng Cầu Gai, làm phong phú thêm các mặt

hàng cho ngành chế biến thủy sản.

 Góp phần khai thác, sử dụng có hiệu quả nguồn tài nguyên thủy sản.