nghiên cứu sử dụng carrageenan và phụ liệu để thay thế thạch cao trong sản xuất đậu phụ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CHẾ BIẾN





ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM


NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CARRAGEENAN VÀ PHỤ LIỆU
ĐỂ THAY THẾ THẠCH CAO TRONG SẢN XUẤT ĐẬU PHỤ

Nha Trang, tháng 11 năm 2008
Ch
ủ
nhi
ệm đề t
à
i
: V
ũ Xuân Luận

Cán bộ hướng dẫn : GS.TS Trần Thị Luyến



LỜI CẢM ƠN

Sau thời gian dài học tập và nghiên cứu em đã hoàn thành đề tài này với sự
giúp đỡ tận tình từ các quý thầy cô giáo, gia đình và bè bạn. Qua đây em xin chân
thành cám ơn các thầy cô trong ban giám hiệu đã tạo điều kiện cho em thực hiện đề
tài này. Em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến GS – TS Trần Thị Luyến đã tận
tình bổ túc cho em kiến thức về chuyên môn, định hướng cho em con đường tiếp
cận khoa học. Em xin cám ơn các thầy cô giáo, cán bộ phòng thí nghiệm khoa chế
biến đã giúp đỡ em trong quá trình thực tập tại phòng thí nghiệm. Em xin bày tỏ
lòng biết ơn tới gia đình đã tạo điều kiện về tinh thần và vật chất giúp em hoàn
thành đề tài này. Em xin chân thành cám ơn các bạn đã luôn bên em trong những
lúc gặp khó khăn trong nghiên cứu và học tập.

Sinh viên: Vũ Xuân Luận

MỤC LỤC
Trang
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1
1.1. TÌM HIỂU CHUNG VỀ ĐẬU PHỤ 1
2.2. TÌM HIỂU VỀ CARRAGEENAN 16
CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23
2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 23
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24
2.2.1. Bố trí thí nghiệm 26
2.2.1.1. Quy trình dự kiến 26
2.2.1.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát Error! Bookmark not defined.
a. Bố trí thí nghiệm thăm dò lượng Carrageenan cần dùng 28
b. Bố trí thí nghiệm thăm dò lượng mono canxiphosphate 29
c. Bố trí thí nghiệm thăm dò nhiệt độ tạo gel 30
d. Bố trí thí nghiệm theo phương pháp quy hoạch thực nghiệm 31
2.2.2. Đánh giá chất lượng sản phẩm theo tiêu chuẩn TCVN 3215-79


4 32

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 34
3.1. Kết quả thí nghiệm thăm dò lượng Carrageenan sử dụng trong sản xuất đậu phụ.
34
3.2. Kết quả thí nghiệm thăm dò lượng mono canxiphosphate sử dụng trong sản xuất
đậu phụ 36
3.3. Kết quả thí nghiệm thăm dò nhiệt độ tạo gel trong sản xuất đậu phụ 38
3.4. Kết quả thí nghiệm bài toán quy hoạch thực nghiệm 39
3.4.1 Bố trí thí nghiệm theo phương án quy hoạch trực giao cấp I (TYT 2
k
) 40
3.4.2 Tối ưu hóa hàm sản lượng theo phương pháp dốc đứng của Box và Wilson
48
3.4.3.Tối ưu hóa hàm Y
2
theo phương pháp dốc đứng của Box và Wilson 49
3.4.4. Tiến hành tối ưu hóa hàm đa mục tiêu 52
3.5 Đề xuất quy trình công nghệ và thành phần chế phẩm Carrafate 53
3.5.1 Thành phần chế phẩm Carrafate 53
3.5.2 Đề xuất quy trình công nghệ 54
3.6. So sánh hiệu quả của quy trình đề xuất với các quy trình truyền thống. 56
3.7 Đánh giá chất lượng sản phẩm 59
3.8 Tính chi phí thực nghiệm 61
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 62
Kết luận 62
Đề xuất ý kiến 63

DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng của đậu nành


10 1
Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng của đậu nành 1
Bảng1.2: Thành phần dinh dưỡng của một số thực phẩm so với đậu phụ.


1 .3
Bảng1.2: Thành phần dinh dưỡng của một số thực phẩm so với đậu phụ 3
Bảng 1.3: Thành phần acid amin không thay thế của đậu nành


11 4
Bảng 1.3: Thành phần acid amin không thay thế của đậu nành 4
Bảng 1.3: Thành phần acid amin không thay thế của đậu nành 4

Bảng1.4: So sánh khả năng tiêu hóa của đậu nành so với một số thực phẩm khác.4
Bảng 2.1: Bảng mô tả thang điểm cảm quan của đậu phụ 32
Bảng 3.1: Bảng mô tả điều kiện thí nghiệm 40
Bảng3.2: Kết quả ma trận thí nghiệm 41
Bảng3.3: Ma trận biến mã 41
Bảng 3.4: Bảng kết quả
t
j
*
42
Bảng 3.5: Bảng kết quả 45
Bảng 3.6: Bảng mô tả điều kiện thí nghiệm leo dốc 48
Bảng 3.7: Bảng kết quả thí nghiệm leo dốc 49
Bảng 3.8: Bảng mô tả điều kiện thí nghiệm leo dốc 50
Bảng 3.9: Bảng kết quả thí nghiệm leo dốc 50
Bảng 3.10: Bảng mô tả điều kiện thí nghiệm leo dốc 52
Bảng 3.11: Bảng kết quả thí nghiệm leo dốc 52
Bảng 3.12: Điểm cảm quan của sản phẩm đậu phụ sản xuất theo phương pháp
Carrageenan 59
Bảng 3.13: Điểm cảm quan của sản phẩm đậu phụ sản xuất theo phương pháp
Carrageenan sau 1 tháng bảo quản 59


DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 1.1 : Cấu tạo của hạt 2
Hình 1.2: Quá trình phân ly và tập hợp của protein đậu nành 11
Hình 1.3 : Mô hình tạo gel với protein của Carrageenan ở pH > pH
i
15

Hình 1.4: Cấu tạo chung của Carrageenan 16
Hình 1.5: Tác động của môi trường kiềm đến cấu tạo của Carrageenan 17
Hình 1.6: Mô hình phản ứng giữa Carrageenan với protein 19
Hình 1.8: Rong Eucheuma denticulatum Khánh Hòa 21
Hình 2.1: Đậu nành giống DT2001 trồng ở Hải Dương 23
Hình 2.2: Carrageenan bán tinh chế và mono canxiphosphate 24
Hình 3.1: Đồ thị thể hiện quan hệ giữa sản lượng đậu phụ và lượng
Carrageenan SRC 34
Hình 3.2: Đồ thị thể hiện tương quan giữa sản lượng đậu phụ và lượng
Carrageenan SRC sử dụng 35
Hình 3.3: Đồ thị thể hiện quan hệ giữa sản lượng đậu phụ và lượng 36
Mono canxiphosphate 36
Hình 3.4: Đồ thị thể hiện tương quan giữa sản lượng đậu phụ và lượng mono
canxiphosphate sử dụng 37
Hình 3.5: Đồ thị thể hiện quan hệ giữa sản lượng đậu phụ và nhiệt độ tạo gel 38
Hình 3.6: Đồ thị thể hiện tương quan giữa sản lượng đậu phụ và nhiệt độ tạo
gel 39
Hình 3.7: Biểu diễn sản lượng và độ bền nén của gel theo các phương án thí
nghiệm 53
Hình 3.8: Biểu diễn sản lượng và độ bền nén gel đậu phụ của quy trình đề xuất
với quy trình truyền thống 57
Hình 3.9: Đậu phụ sau 30 ngày bảo quản 60

BẢNG DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT


Chữ viết tắt Giải thích

INS
Hệ thống đánh số quốc tế: là ký hiệu được Ủy ban Codex về thực

phẩm xác định cho mỗi chất phụ gia khi xếp chúng vào danh mục
các chất phụ gia thực phẩm.

ADI
Lượng ăn vào hàng ngày chấp nhận được: là lượng xác định của
mỗi chất phụ gia thực phẩm được cơ thể ăn vào hàng ngày thông
qua thực phẩm hoặc nước uống mà không gây ảnh hưởng có hại tới
sức khoẻ. ADI được tính theo mg/kg trọng lượng cơ thể/ngày.

ML
Giới hạn tối đa trong thực phẩm: là mức giớí hạn tối đa của mỗi
chất phụ gia sử dụng trong quá trình sản xuất, chế biến, xử lý, bảo
quản, bao gói và vận chuyển thực phẩm.
S
là đơn vị Svedberg ở 20
o
C, trong nước, 1S = 10
-13
sec
mnc
Mono canxiphosphate
Carrafate
là chế phẩm sản xuất từ i-carrageenan bán tinh chế và mono
canxiphosphate

LỜI NÓI ĐẦU

Đậu phụ xưa nay là món ăn dân giã của người Việt Nam cũng như của rất
nhiều người Á Đông. Đã từ lâu đậu phụ được làm theo phương pháp sử dụng thạch
cao để làm chất tạo đông. Vì sức ép của kinh tế người làm nghề đã tìm mọi cách để
làm giảm chi phí sản xuất hạ giá thành sản phẩm nhằm thu được lợi nhuận cao hơn.
Họ đã bất chấp sức khỏe người tiêu dùng sử dụng thạch cao xây dựng có hàm lượng
tạp chất cao đặc biệt là các kim loại nặng chứa trong nó vượt hơn mức tiêu chuẩn
cho phép làm phụ gia thực phẩm rất nhiều. Hiện nay vấn đề mất vệ sinh an toàn
thực phẩm xảy ra thường xuyên và nhức nhối. Người tiêu dùng hiện nay ý thức
được rằng vệ sinh an toàn thực phẩm là trên hết, họ sẵn sàng quay lưng với những
sản phẩm mất vệ sinh an toàn thực phẩm. Thời gian gần đây dịch bệnh bùng phát
triền miên, nguồn thực phẩm cho con người bị hạn chế trong lúc xảy ra dịch bệnh.
Khi xảy ra dịch bệnh thì protein thực vật như đậu phụ được người dân ưa chuộng sử
dụng, nếu nó được sản xuất mất vệ sinh an toàn thực phẩm như hiện nay thì sẽ ảnh
hưởng tới sức khỏe của phần lớn dân số trong xã hội. Chính vì vậy cần có một phụ
gia an toàn để thay thế thạch cao trong sản xuất đậu phụ.
Carrageenan là một polyme tự nhiên có khả năng tham gia tạo gel với protein
qua Ca
2+
khi ở pH khác pH đẳng điện. Nó có khả năng tạo cấu trúc gel vô định hình
và có khả năng giữ nước tốt làm tăng khối lượng gel thu được. Hơn nữa
Carrageenan còn có tác dụng sinh học là giúp bộ máy tiêu hóa hoạt đông trơn chu
hơn, có khả năng bảo vệ niêm mạc dạ dày tổn thương tránh được sự tác động của
enzyme tiêu hóa…
Carrageenan được sản xuất từ rong đỏ, gần đây rong đỏ được du trồng vào

Việt Nam rất nhanh, quy mô nuôi trồng và diện tích ngày càng được mở rộng, nó
được coi là cây xóa đói giảm nghèo cho ngư dân ven biển. Nhưng hiện đầu ra cho
cây rong sụn còn hạn chế, người dân chủ yếu là bán nguyên liệu thô giá trị kinh tế
không cao. Trong khi đó các sản xuất đặc thù của Việt Nam đang rất cần nguồn
nguyên liệu này để phục vụ sản xuất.
Vì vậy em chọn nghiên cứu đề tài này để giải quyết vấn đề cấp bách hiện nay
là vệ sinh an toàn thực phẩm cho sản phẩm đậu phụ truyền thống của Việt Nam đảm
bảo sức khỏe của người tiêu dùng. Và nhằm góp phần giải quyết một phần đầu ra
cho cây rong sụn, nâng cao giá trị kinh tế cho cây rong sụn. Góp phần làm cho nghề
nuôi trồng rong biển ở Việt Nam phát triển bền vững hơn.
Đề tài của em tập trung nghiên cứu ứng dụng Carrageenan sản xuất từ rong
Eucheuma denticulatum và mono canxiphosphate để thay thế thạch cao trong sản
xuất đậu phụ. Đề tài thành công sẽ mở ra một ứng dụng mới cho Carrageenan trong
sản xuất thực phẩm.

- 1 -
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
1.1. TÌM HIỂU CHUNG VỀ ĐẬU PHỤ
Đậu phụ là thực phẩm giàu protein và khoáng chất ít năng lượng, chứa ít chất
béo bão hòa, dễ tiêu hóa và thích hợp với khẩu phần của nhiều người. Đậu phụ được
làm từ đậu nành (Glycine L. max) có thành phần dinh dưỡng như sau.
Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng của đậu nành


10
Water 8.5 g Sodium, Na 2.0 mg
Energy 416 kcal Zinc, Zn 4.9 mg
Protein 36.5 g Copper, Cu 1.7 mg
Fat (total lipid) 19.9 g Manganese, Mn 2.52 mg
Fatty acids, saturated 2.9 g Selenium, Se 17.8 mg

Fatty acids, mono-
unsaturated
4.4 g Vitamin C (ascorbic acid) 6.0 µg
Fatty acids, poly-
unsaturated
11.3 g Thiamin (B1) 0.874 mg
Carbohydratees 30.2 g Riboflavin (B2) 0.87 mg
Fiber 9.3 g Niacin (B3) 1.62 mg
Ash 4.9 g Panthotenic acid( B5) 0.79 mg
Isoflavones 200 mg Vitamin B6 0.38 mg
Calcium, Ca 277 mg Folic acid 375 mg
Iron, Fe 15.7 mg Vitamin B12 0.0 µg
Magnesium, Mg 280 mg Vitamin A 2.0 µg
Phosphorus 704 mg Vitamin E 1.95 µg
Potassium, K 1797 mg

Hạt đậu nành là nguồn thực phẩm vừa chứa đạm vừa chứa dầu với hàm
lượng rất cao. Hàm lượng protein đậu nành cao hơn các hạt ngũ cốc khác, có tính
sinh học cao do chứa hầu hết các acid amin không thay thế và có thể hỗ trợ khi
thiếu thức ăn động vật. Hạt đậu nành có nhiều hình dạng khác nhau: tròn, bầu dục,
tròn dài, chùy dài. Màu sắc của hạt đậu cũng khác nhau: vàng, xanh, xám, đen và
các màu trung gian nhưng phần lớn là màu vàng. Hạt đậu có 3 bộ phận chính:
· Vỏ: chiếm khoảng 8% trọng lượng khô của hạt.
· Phôi: chiếm khoảng 2% trọng lượng khô của hạt.
· Tử diệp: chiếm khoảng 90% trọng lượng khô của hạt.
- 2 -
Khối lượng 1.000 hạt khô 140 ÷ 200 gam.

Hình 1.1 : Cấu tạo của hạt
· Kích thước rốn hạt

· Mép rốn hạt
· Nếp gấp rốn hạt
· Đường phân đôi rốn hạt
· Tử diệp (lá mầm)
Các acid béo có trong đậu nành như:
· Linoleic: 51 ÷ 57%
· Oleic: 23 ÷ 29%
· Linolenic: 3 ÷ 6%
· Palmitic: 2,5 ÷ 6%
· Stearic: 4,5 ÷ 7,3%
Giá trị kinh tế chủ yếu của cây đậu nành được quyết định bởi các thành phần
chứa trong hạt đậu, gồm có: protein, lipid, glucid và các chất khoáng, trong đó
protein và lipid là hai thành phần quan trọng nhất. Protein đậu nành có giá trị không
những về mặt hàm lượng lớn mà nó còn có đầy đủ và cân đối các loại acid amin cần
thiết đặc biệt là giàu lysine và triptophan. Lipid đậu nành chứa một tỷ lệ cao các
acid béo chưa no (85%). Chất béo đậu nành chứa các vitamin tan trong dầu như: A,
E, K, , đặc biệt không chứa cholesterol. Carbohydrate chiếm khoảng 34% trên căn
bản khô. Các carbohydrate hoà tan trong nước (10%) gồm có: surose,
- 3 -
raffinose,….Carbohydrate không tan trong nước như pectin, cellulose,
hemicellulose.
Chỉ số I-ốt của dầu đậu nành là 122 ÷ 150 .
Chỉ số xà phòng của dầu đậu nành từ 188 ÷ 195mg .
Trong hạt đậu nành chứa chất ức chế trypsin và enzyme urease. Trypsin làm
giảm khả năng tiêu hóa protein đậu, ức chế tuyến giáp trạng, gây bướu cổ. Enzyme
urease sinh ra chất độc (NH3)


11 .Nhưng các enzyme này sẽ bị ức chế khi được gia
nhiệt đầy đủ.

Từ đậu nành người ta có thể làm ra nhiều loại thực phẩm có giá trị dinh
dưỡng cao trong đó có đậu phụ.
Bảng1.2: Thành phần dinh dưỡng của một số thực phẩm so với đậu phụ.


1
Tên thực phẩm STT Thành phần Đơn vị
Đậu phụ Thịt bò loại 1 Thịt lợn lạc
1 Nước g 82 74.1 73.0
2 Protit g 10.9 21.0 19.0
3 Lipid g 5.4 3.8 7.0
4 Xơ g 0.4 0.0 0.0
5 Tro g 0.6 1.1 1.0
6 Canxi 24.0 12.0 6.7
7 Phospho 85 226 190
8 Sắt 2.2 3.10 0.96
9 Vitamin A 12 -
10 Caroten -
11 Vitamin B
1
0.03 0.1 0.9
12 Vitamin B
2
0.02 0.17 0.18
13 Vitamin PP 0.4 4.2 4.4
14 Vitamin C - 1 -
15 Tỷ lệ thải bỏ % 0 2 2
16 Năng lượng Kcal 95 118 139
Xét về chất lượng của protein thì đậu phụ được làm từ protein của đậu
nành có đầy đủ các thành phần acid amin thay thế và không thay thế và tỷ lệ thì

tương đối cân đối.

- 4 -
Bảng 1.3: Thành phần acid amin không thay thế của đậu nành


11
STT Thành phần acid amin không
thay thế
Tỷ lệ (%) Tỷ lệ lý tưởng
(FAO)
1

Lysine 6.8 4.2
2

Triptophane 1.4 1.4
3

Phenylalanine 5.3 2.8
4

Methionine 1.7 2.2
5

Treonine 3.9 2.8
6

Leucine 8.0 4.8
7

Izoleucine 6.0 4.2
8

Valine 5.3 4.2

Trừ thành phần Methionin quá ít so với thịt còn các acid amin khác có tỷ lệ
gần giống với protein của thịt. Khả năng tiêu hóa protein đậu nành cũng rất cao nếu
được gia nhiệt vừa phải.
Bảng1.4: So sánh khả năng tiêu hóa của đậu nành so với một số thực
phẩm khác


12 .
milk 1.0 beef 0.92(thiếu triptophan)
egg white 1.0 soybean 0.91(thiếu Met)
casein 1.0

Khi kết hợp đậu phụ với thịt động vật thì khả năng tiêu hóa protein sẽ tốt hơn. Điều
đáng quan tâm ở đây là trong đậu phụ có hàm lượng khoáng Ca và Fe rất cao, rất tốt cho người
già, trẻ em và phụ nữ.( Ca ≈ 250 mg/ 1000 Kcal). Hơn nữa nó lại là món ăn dân giã mà bất cứ
gia đình nào cũng có thể chuẩn bị cho mình một bữa ăn hợp lý.
Đậu phụ được chế biến đầu tiên do người Trung Quốc sau đó được phổ biến ở các
nước Châu Á trong đó có Việt Nam, và nó đã trở thành nghệ thuật ẩm thực của người Nhật. Ở
Việt Nam cũng có những làng nghề nổi tiếng chuyên sản xuất đậu phụ để cung cấp cho một
bộ phận người tiêu dùng như: đậu phụ làng Mơ, đậu phụ nhự… Để chế biến đậu phụ có nhiều
- 5 -
phương pháp chế biến khác nhau. Sau đây chúng ta tìm hiểu một vài quy trình chế biến đậu
phụ:
Quy trình của người Trung Quốc



15 :
Đậu tương hạt - Làm sạch - Ngâm nước - Nghiền mịn - Lọc - Gia nhiệt - Tạo kết tủa
- Vào khuôn ép - Tạo hình - Thành phẩm
* Mô tả từng công đoạn:
- Chuẩn bị nguyên liệu (600g): Chọn hạt đậu tương hạt còn tốt. Đậu tương
được làm sạch, loại bỏ tạp chất (đặc biệt là cát, sạn).
- Vo đãi, ngâm nước: Vo đãi để rửa sạch bụi bẩn. Ngâm nước tạo cho hạt mềm, dễ
tách protein trong hạt đậu. Thời gian ngâm phụ thuộc vào thời tiết, mùa hè 6 h, mùa đông
12h.
- Xay ướt, lọc: Tỉ lệ nước dùng cho tách sữa đậu nành là 4.2 lít nước cho 600g đậu
nành.
- Đun sôi: Cho sữa vào nồi có đáy dày đun sôi, vừa đun vừa khuấy để tránh
bén nồi. Đun sôi khoảng 10 phút sau đó để nguội tự nhiên
- Tạo kết tủa: chuẩn bị 20g CaSO
4
pha vào 250 ml nước trong chậu lắc cho
bám đều trên thành. Khi nhiệt độ của sữa đạt 85
o
C thì đổ vào chậu nước CaSO
4
đã
pha. Hoặc dùng 250 ml nước cốt chanh, khi nhiệt độ của sữa đạt 40
o
C thi đổ vào
chậu nước cốt tranh đã chuẩn bị trước.
- Vào khuôn ép: Lót vải vào khuôn, vải đủ rộng để bọc kín đậu trong khuôn.
Múc dịch hoa đậu đổ vào khuôn, dùng vật nặng nén đều cả khuôn khoảng 25 phút
đối với đậu mềm, 30 phút với đậu cứng để loại bỏ một phần nước và cho các hoa

đậu kết dính với nhau.
- Tạo hình: Tháo khuôn, dùng dao cắt ngắn đậu theo kích thước đã định sẵn.





- 6 -

Tạo hình
Thành phẩm
CaSO
4
hoặc
Nước cốt chanh

Đậu nành.
Ngâm
Xay ướt
Dịch sữa đậu thô
Lọc thô
Lọc tinh
Sữa đậu
Đun sôi
Kết tủa
Bã
- 7 -
Quy trình của Việt Nam do Ngạc Văn Dậu nghiên cứu:


3

Đậu nành
Ngâm
Làm sạch

Xay ướt
Dịch sữa thô
Lọc thô
Chất phá bọt
Bã 1
Bã 2
Rửa bã
Lọc
Lọc tinh
Dịch sữa
Đun sôi
Đông tụ
Bã 3
Nước chua
Chắt
Dịch sữa
Nước
Hoa đậu
ép
Đậu phụ
- 8 -
Mô tả từng công đoạn:
- Chuẩn bị nguyên liệu: Chọn hạt đậu nành hạt còn tốt, không mốc, mọt,
không bị ôi khét dầu.
- Đậu tương được làm sạch, loại bỏ tạp chất (đặc biệt là cát, sạn).
- Ngâm nước: Ngâm nước tạo cho hạt mềm, dễ tách protein trong hạt đậu.
Thời gian ngâm phụ thuộc vào thời tiết, nhiệt độ ngâm 15 ÷ 25
o
C ngâm trong 5÷ 6
giờ. Nhiệt độ ngâm 25 ÷ 30

o
C ngâm trong 3 ÷ 4 giờ. Ngâm tới khi hàm ẩm của đậu
nành khoảng 55 ÷ 65 % không ngâm quá lâu đậu dễ bị chua. Dùng Na
2
CO
3
hàm
lượng 0.75 g/l để chống chua. Tỉ lệ nước ngâm so với đậu nành là 2.5׃ 1
- Xay ướt: Tỉ lệ nước so với đậu nành dùng cho tách sữa đậu nành là 6׃ 1
- Sau khi xay ướt thu được dịch sữa thô bổ sung chất phá bọt để tạo thuận lợi
cho quá trình lọc.
Công thức điều chế chất phá bọt như sau: Dầu lạc 100 Kg, HCl (31%) 20 Kg,
NaCl (95%) 1 Kg, Na
2
CO
3
(95%) 1.5 Kg.










Dầu Lạc Phối Liệu
Đồng Hóa
HCl

Gia Nhiệt
Tăng Nhiệt
NaCl
Làm Nguội
Trung Hòa
Loại Cặn Muối Chất Phá Bọt
- 9 -
Sau đó tiến hành lọc thô để loại bỏ bớt bã lớn. Bã thu được đem rửa bã với tỷ
lệ nước rửa là 4:1 rồi đem lọc để tận thu protein. Dịch lọc thu được đem đi lọc tinh
để loại bỏ bã nhỏ.
- Đun sôi: Cho sữa vào nồi gang có đáy dày đun sôi, vừa đun vừa khuấy để
tránh bén nồi. Đun sôi dịch sữa 5 ÷ 10 phút.
- Tạo kết tủa: Sữa đun sôi 5 ÷ 10 phút thì ngừng đun, nhiệt độ đạt 95 ÷ 97
o
C
thì rót nước đậu chua của lần kết tủa ngày hôm trước để lên men tự nhiên. Tỷ lệ
nước chua đem kết tủa là 20 ÷ 22%. Để vài phút cho hoa sữa lắng nhẹ xuống, dùng
gáo chiết bớt nước trong ở trên cho vào dụng cụ để lên men nước chua hoặc bỏ đi.
- Vào khuôn ép: Lót vải vào khuôn, vải đủ rộng để bọc kín đậu trong khuôn.
Múc dịch hoa đậu đổ vào khuôn, lúc này nước đã bị loại đi một phần. Khi đè nặng
đều cả khuôn khoảng 5 phút để loại bỏ thêm một phần nước nữa và cho các hoa đậu
kết dính với nhau. Nhiệt độ ép từ 70 ÷ 80
o
C dưới 60
o
C thì khó ép.
- Tạo hình: Tháo khuôn, dùng dao cắt ngắn đậu theo kích thước đã định sẵn.
Nếu đậu chưa dùng ngay nên ngâm trong nước sạch để đậu không bị teo tóp và
chua.
Trên đây là một vài quy trình sản xuất đậu phụ đã từng áp dụng, người ta có

thể dùng thạch cao, nước chua, hay nước cốt chanh… Mỗi phương pháp đều có
những ưu nhược điểm riêng, dùng nước chua hay nước cốt chanh đảm bảo vệ sinh
an toàn thực phẩm nhưng sản lượng rất thấp và đậu phụ có vị chua. Còn dùng thạch
cao thì sản lượng cao, đậu phụ chắc, chi phí thấp. Chính vì vậy người ta thích sử
dụng thạch cao để sản xuất đậu phụ hơn. Thạch cao có công thức hóa học là CaSO
4

có INS 516, ADI chưa xác định, điều đó chứng tỏ CaSO
4
không phải là độc hại với
sức khỏe con người nhưng với điều kiện nó phải là phụ gia thực phẩm có độ tinh
khiết cao( ≥ 99%). Phải đảm bảo Arsenic(As) ≤ 0.5mg/kg , Heavy metals(Pb) ≤
2mg/kg nhưng giá của nó tương đối cao làm chi phí sản xuất tăng và lợi nhuận ít và
người ta thường lựa chọn thạch cao xây dựng có lượng tạp chất 10% trong đó As,
Pb, Cd lớn hơn tiêu chuẩn cho phép rất nhiều. Đó là kiểu sản xuất không có lương
tâm, chúng ta phải thay đổi điều này. Phải tìm ra một phụ gia thay thế và quy trình
- 10 -
sản xuất cho sản lượng cao, chất lượng sản phẩm tốt để đảm bảo thu nhập của người
làm nghề và sức khỏe của người tiêu dùng.
Trên thực tế có nhiều phụ gia có thể sử dụng làm chất tạo đông protein đậu
nành. Protein đậu nành gồm hai thành phần chính: protein dự trữ (globulin) và
protein cấu trúc, các enzyme, các phản enzyme Protein của đậu nành gồm bốn
đoạn có hệ số sa lắng 2S, 7S, 11S, 15S (S là đơn vị Svedberg ở 20
o
C, trong nước,
1S = 10
-13
sec ). Trong đó các globulin 11S và 7S chiếm trên 70% tổng lượng
protein của hạt, tỷ lệ giữa globunin 11S/ globunin 7S nằm giữa 0.5 và 3 tùy thuộc
vào giống đậu nành



6 . Còn các phân đoạn khác chủ yếu là enzyme, các phản
enzyme…
Globulin 7S là β-conglixinin thường chiếm gần 35% trọng lượng protein của
hạt, là glucoprotein chứa gần 5% glucid. Phân tử được cấu tạo nên từ 3 dưới đơn vị
α, ά và β chúng đều có tính acid. Ở môi trường acid hoặc kiềm thì phân tử β-
conglixinin tự phân ly thành các dưới đơn vị. Khi đun nóng β-conglixinin loãng ở
pH kiềm yếu tới 100
o
C thì các phân tử của chúng sẽ phân ly thành các dưới đơn vị
mà không kèm theo hiện tượng tập hợp của các phân tử. Khi lực ion yếu và đun
nóng dịch protein đậu nành ở pH trung tính thì β-conglixinin bị giãn mạch hoàn
toàn ở 70
o
C


6 .
Globulin 11S là glixinin được cấu tạo từ 12 dưới đơn vị tương đối ưa béo: 6
đơn vị A có tính acid, 6 đơn vị B có tính kiềm. Các dưới đơn vị được sắp xếp thành
hai hình sáu cạnh chồng lên nhau tạo cho phân tử có hình cầu rắn chắc. Mỗi dưới
đơn vị A sẽ nằm gần ba dưới đơn vị B và ngược lại. Trong mỗi phân tử có từ 42 đến
46 nguyên tử lưu huỳnh dưới dạng các cầu disulfua nối các dưới đơn vị hoặc trong
nội bộ dưới đơn vị. Glixinin dễ dàng phân ly thành các dưới đơn vị khi gia nhiệt đến
80
o
C, ở lực ion thấp(0.01), ở pH acid hay kiềm hoặc khi có mặt các chất tảy rửa, urê
hoặc tác nhân khử. Khi lực ion cao thì cấu trúc bậc bốn lại bền vững. Ở pH trung
tính và lực ion bằng 0.1 thì glixinin tự liên hợp lại nhưng mức độ trùng hợp bé. Khi

gia nhiệt đến 100
o
C dung dịch glixinin có nồng độ loãng ở pH = 7÷7.6 và lực ion
0.2÷0.4 M thì sẽ phân ly thành các dưới đơn vị và tập hợp lại


6 .
- 11 -
Khi ở môi trường trung tính và không được gia nhiệt thì các globulin 7S và
11S nói chung đều ở trạng thái hoạt động không bị biến tính, phân tử ở dạng đime
(7S) và oligome (11S) vì lực ion yếu. Các xử lý nhiệt và thay đổi pH sẽ làm biến
hình cấu trúc bậc hai, bậc ba và bậc bốn


6 .
Trong dung dịch vừa chứa glixinin và β-conglixinin có nồng độ loãng, khi
gia nhiệt đến 80
o
C ở pH = 8 thì các phản ứng phân ly và tập hợp xảy ra theo sơ đồ:

Hình 1.2: Quá trình phân ly và tập hợp của protein đậu nành
Khi đun nóng dịch protein đậu nành 1% đến 95
o
C ở pH = 7, không có các
chất khử thì quá trình tập hợp sẽ thuận lợi khi lực ion (NaCl) tăng từ 0 đến 0.2 M và
pH thuộc khoảng từ 4 ÷ 6. Nhưng sẽ bằng không khi pH acid hay kiềm ( ở pH này
thì lực đẩy tĩnh điện sẽ ngăn cản nhưng làm cho sự giãn mạch cấu trúc bậc hai, bậc
ba được dễ dàng



6 .
Trong sản xuất đậu phụ protein đậu nành biến đổi liên tục từ dạng protein
hình cầu khô chứa trong tế bào lá mầm, nó được hydrat hóa và trương nở trong
công đoạn ngâm. Trong công đoạn nghiền các thể protein hình cầu được giải phóng
- 12 -
và hòa tan trong môi trường nước. Thực tế thì globulin không tan trong nước nhưng
do trong hạt đậu nành có canxi phosphate, leuxitin, acid fintionic là những tác nhân
làm tăng độ tan của globulin trong nước


3 . Khi hòa tan trong môi trường nước thì
các globulin 7S và 11S đều ở trạng thái hoạt động không bị biến tính, phân tử ở
dạng đime(7S) và oligome(11S). Nếu lực ion thấp và pH môi trường trung tính kèm
theo sự gia nhiệt vừa phải thì cấu trúc bậc 2, bậc 3, bậc 4 sẽ bị phá hủy, globulin7S
và 11S bị phân li thành các dưới đơn vị và kèm theo sự giãn mạch poly peptide.

Trong đó: P
N
là protein tự nhiên.
P
D
là protein bị biến tính.
Khi phân li globulin 7S cho ba dưới đơn vị có tính acid mang điện tích âm,
globulin 11S cho sáu dưới đơn vị có tính acid mang điện tích dương và sáu dưới
đơn vị mang điện tích âm. Sự phân ly này diễn ra đồng thời và trong dung dịch có
cả globulin 7S và 11S thì một phức hòa tan được tạo thành giữa một dưới đơn vị B
kiềm tính của globulin 11S và 1 dưới đơn vị của globulin 7S. Phức này được ổn
định nhờ lực tĩnh điện, phức này tan vì tổng điện tích là âm



6 .
Ở pH lớn hơn điểm đẳng điện thì các phân tử protein này mang điện tích âm
của –COO
-
. Ở mức độ gia nhiệt vừa phải protein chưa bị mất lớp áo nước và dưới
tác dụng của lực đẩy tĩnh điện giữa các nhóm mang điện cùng dấu thì protein vẫn
chưa bị tập hợp. Nếu như lúc này môi trường có sự biến đổi thuận lợi cho quá trình
tập hợp protein thì gel protein sẽ được tạo thành. Các nhân tố có thể tạo điều kiện
thuận lợi cho quá trình tập hợp protein đó là pH, các muối trung tính ở nồng độ
0.5M, Ca
2+
, Mg
2+
hoặc các chất đồng tạo gel khác…
Đối với phương pháp sản xuất đậu phụ bằng nước chua thì người ta sử dụng
nước chua lên men từ nước ép của mẻ sản xuất đậu phụ ngày hôm trước, làm giảm
pH của môi trường về pH đẳng điện khi đó các phân tử protein sẽ tập hợp. Dưới tác
dụng của lực ép khi ép các chuỗi polypeptit đã bị duỗi ra trở nên gần nhau tiếp xúc
với nhau và liên kết với nhau hình thành một mạng lưới không gian ba chiều vô
- 13 -
định hình, rắn, trong chứa đầy pha phân tán(H
2
O). Tại mỗi vị trí tiếp xúc đó là một
nút lưới,các nút lưới có thể được tạo ra do tương tác giữa các nhóm kỵ nước(bền).
Hoặc cũng có thể được tạo ra do liên kết hydro giữa các nhóm peptit với nhau, giữa
các nhóm OH của serin, treonin hoặc tirozin với các nhóm -COOH của acid
glutamic hoặc acid aspartic (yếu), hoặc do liên kết disulfua tạo nên


6 ,



7 . Khi đó
các protein tập hợp tạo thành mạng lưới protein có trật tự và gel đậu phụ hình thành.
Ở pH đẳng điện thì tương tác protein-nước là cực tiểu. Ở pH = 8, lực ion yếu khi gia
nhiệt thì thành phần glixinin phân ly thành các dưới đơn vị A, B. Dưới đơn vị A
mang điện tích âm còn dưới đơn vị B mang điện tích dương, điều này chứng tỏ rằng
pH đẳng điện của dưới đơn vị B phải lớn hơn 8. Vì vậy khi pH môi trường bằng 5.5
( pH acid) thì dưới đơn vị B vẫn mang điện tích dương, nếu trong môi trường không
có các yếu tố khác làm đông tụ thành phần này thì nó sẽ vẫn ở dạng hòa tan trong
nước và bị thoát ra theo nước khi ép. Nên sản lượng đậu phụ sản xuất theo phương
pháp này là thấp nhất.
Đối với phương pháp sản xuất đậu phụ bằng thạch cao thì người ta sử dụng
thạch cao làm chất tạo đông ở pH lớn hơn pH đẳng điện ( pH > 5.5). Vai trò của
thạch cao chính là vai trò của ion Ca
2+
nó là cầu nối trung gian giữa hai mạch
polypeptid để hình thành các mắt lưới –COO-Ca-OOC-, liên kết protein-Ca-protein
này rất bền. Hơn nữa khi cho thạch cao vào dịch sữa đậu thì nó làm giảm hoạt độ
của nước nên cũng tạo điều kiện cho các liên kết protein-protein chiếm ưu thế, liên
kết protein-nước giảm đáng kể. Dưới tác dụng của lực ép khi ép thì các protein tập
hợp tạo thành mạng lưới có trật tự, từ đó gel đậu phụ hình thành. Gel đậu phụ làm
theo phương pháp thạch cao rất cứng. Mặt khác ở pH > 5.5 thì chỉ có dưới đơn vị A
của glixinin và phức hòa tan giữa dưới đơn vị B của glixinin ( hình 1.2) là mang
điện tích âm, còn dưới đơn vị B của glixinin thì mang điện tích dương. Glixinin
phân li cho ta 6 dưới đơn vị A và 6 dưới đơn vị B, β-conglixinin phân li thành 3
dưới đơn vị α, ά, β. Chính vì vậy nếu lỷ lệ Glixinin/ β-conglixinin mà bằng 0.5 và
các điều kiện phân ly và tập hợp là tối ưu nhất thì trong dung dịch mới không còn
dưới đơn vị B của glixinin ở dạng tự do. Nhưng tỷ lệ Glixinin/ β-conglixinin trong
- 14 -

đậu nành nằm giữa khoảng từ 0.5 đến 3


6 thì dưới đơn vị B của glixinin không tạo
phức trong dung dịch sẽ còn. Nếu tỷ lệ Glixinin/ β-conglixinin càng lớn thì dưới
đơn vị B của glixinin không tạo phức là càng nhiều. Ở pH trung tính thì dưới đơn vị
B này vẫn mang điện tích dương nên khi trong dung dịch có mặt ion Ca
2+
thì càng
làm tăng lực đẩy tĩnh điện và Ca
2+
sẽ không có khả năng tạo gel với protein của
dưới đơn vị B, nó còn ở dạng tự do và không kết tủa sẽ bị thoát ra theo nước khi ép .
Vì vậy khi tạo gel bằng ion Ca
2+
thì sản lượng đậu phụ cũng không được cao.
Ngoài ra người ta cũng có thể thêm các chất đồng tạo gel như các polysacarit
để làm cầu nối giữa các phân tử protein


7 . Các polysacarit có phân tử lượng lớn,
có khả năng liên kết với nước tốt làm cho gel tạo thành mềm mại và đàn hồi hơn,
khối lượng gel thu được cũng sẽ lớn hơn. Chúng ta có thể sử dụng alginat, Agar,
Carrageenan tích điện âm vào tạo gel với protein đậu nành, nhưng phải sử dụng
thêm Ca
2+
để làm cầu nối trung gian. Hiệu quả tạo gel và chất lượng gel phụ thuộc
vào bản chất của từng loại polysacarit. Alginat có thể tạo gel với protein tạo lưới gel
dẻo bền nhờ liên kết tĩnh điện, nhưng bột alginat bị giảm chất lượng rất nhanh nếu
không được bảo quản lạnh



5 . Chính vì vậy sự tiện dụng của nó bị hạn chế khi sử
dụng làm chất đồng tạo gel trong sản xuất đậu phụ. Còn Agar và Carrageenan đều
có thể chọn làm chất đồng tạo gel. Cả hai polysacarit này đều tạo gel với protein
qua gốc SO
3
-
, vì vậy polysacarit nào có nhiều gốc SO
3
-
thì hiệu quả tạo gel sẽ cao
hơn, gel hình thành sẽ bền hơn, dẻo hơn do các nút gel hình thành nhiều. Chính vì
vậy Carrageenan được chọn làm đối tượng để nghiên cứu.
Carrageenan được biết là một keo âm nó có khả năng liên kết với protein
nhờ tương tác giữa gốc SO
3
-
với nhóm chức amin của protein ở dưới pH đẳng điện,
với nhóm –COO
-
nhờ cầu nối Ca
2+
ở pH > pH
i
.
- 15 -

Hình 1.3 : Mô hình tạo gel với protein của Carrageenan ở pH > pH
i

Vì vậy khi sử dụng Carrageenan làm chất đồng tạo gel với protein đậu nành
nó sẽ có khả năng liên kết với dưới đơn vị A của glixinin, phức hòa tan giữa dưới
đơn vị B của glixinin và các dưới đơn vị của β-conglixinin nhờ tương tác giữa gốc
SO
3
-
với nhóm chức –COO
-
qua cầu Ca
2+
. Và liên kết với dưới đơn vị B có điện tích
dương nhờ tương tác giữa gốc SO
3
-
với nhóm chức amin.
Chính vì vậy ta có thể tin tưởng rằng khi sử dụng Carrageenan và phụ liệu
làm chất tạo gel với protein đậu nành nó sẽ có khả năng giữ được tối đa protein
trong cấu trúc gel đậu phụ và làm tăng sản lượng đậu phụ.






- 16 -
2.2. TÌM HIỂU VỀ CARRAGEENAN
Carrageenan là polymer mạch thẳng với liên kết luân phiên của β-D-
galactopyranora qua liên kết 1,3 và α- D-galactopyranora qua liên kết 1,4.
Carrageenan được tạo thành chủ yếu nhờ mạch poly D-galactoza bị sulphate hóa có

phân tử lượng từ 500 ÷ 700 đvc.








Hình 1.4: Cấu tạo chung của Carrageenan
Mức độ sulphate hóa của các gôc D-glactoza khác nhau thì cho ta các loại
Carrageenan khác nhau. Carrageenan tự nhiên từ các loài rong là hỗn hợp khác nhau
của các loại Carrageenan như mu, nu, kappa, iota, lamda, xi, theta. Sự lai hóa giữa
chúng trong một khoảng biến thiên của mức độ anhydrid hóa và sulphate hóa ở vị
trí carbon số 2 của gốc đường có liên kết 1,4.
K-Carrageenan là một loại polymer của D-galactose- 4-sulfate và 3,6-
anhydro D-galctose. Iota-Carrageenan cũng có cấu tạo tương tự như k-Carrageenan,
nhưng ở gốc 3,6-anhydro D-galactose bị sulphate hóa ở vị trí carbon số 2. Vì vậy
tính kỵ nước của iota-Carrageenan ít hơn và gel mềm hơn so với k-Carrageenan.
Lamda-Carrageenan có monomer hầu hết là các D-galactose- 2-sulfate (liên
kết 1,3) và D-galactose-2,6-disulfate (liên kết 1,4).
- mu và nu Carrageenan khi được xử lý bằng kiềm sẽ chuyển thành kappa và iota-
Carrageenan