tiểu luận môn phụ gia thực phẩm đề tài pectin

Pectin là sản phẩm phụ gia thực phẩmthuộc nhóm phụ gia tạo đông, tạo gel trongquá trình chế biến và bảo quản mứt, mứtđông, kẹo pectin từ hoa quả mà bài viết nóiđến.Pectin là sản phẩm phụ

TIỂU LUẬN

Môn Phụ Gia Thực Phẩm

Để tài: PECTINGVHD: Lê Văn Nhất Hoài

Nhóm 9Danh sách nhóm

Mục lục

LỜI MỞ ĐẦU 3

PHẦN NỘI DUNG 5

1 KHÁI NIỆM_ĐỊNH NGHĨA 5

2 CẤU TẠO 5

3 TÍNH CHẤT CỦA PECTIN 8

4 PHÂN LOẠI PECTIN 10

5 CƠ CHẾ TẠO GEL, TẠO NHŨ 13

6 CÁC ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM 16

6.1 Mứt Trái Cây Và Mứt Đông 17

6.2 Trong Kẹo Mềm Pectin 19

6.3 Tóm Tắt Ứng Dụng Của Pectin 21

7 MỘT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CÓ ỨNG DỤNG CỦA PECTIN 23

8 NGUỒN KHAI THÁC VÀ CÁC PHƯƠNG THỨC SẢN XUẤT 25

8.1 Nguồn khai thác nguyên liệu Pectin: 25

8.2 Các phương thức sản xuất Pectin: 26

TÀI LIỆU THAM KHẢO 35

LỜI MỞ ĐẦU

Những năm gần đây trong xu thế pháttriển chung khi đời sống ngày càng được nângcao cùng sự tăng cường giao lưu với nên kinh

tế khác trên thế giới Nhu cầu về thay thế hàngngoại nhập mà bên cạnh đó sức khỏe đang làvấn về được quan tâm, chú trọng Để giảiquyết vấn đề trên việc chọn sản phẩm từnguồn nguyên liệu phổ biến từ nhiều vùng Màsản phẩm chúng ta đang tìm hiểu lại là phếphẩm của các nguyên liệu đó trong nhà máy

Phế phẩm đó chính là bả ép của các quá trình

ép nước quả như: bả ép nước táo, cam, chanh,quýt, bưởi …

Pectin là sản phẩm phụ gia thực phẩmthuộc nhóm phụ gia tạo đông, tạo gel trongquá trình chế biến và bảo quản mứt, mứtđông, kẹo pectin từ hoa quả mà bài viết nóiđến.

Pectin là sản phẩm phụ gia được nghiên cứubằng phương pháp pectat-canxi trong đó phụgia co nhiều hữu ích như giúp thực phẩm antoàn và dinh dưỡng, cơ hội lựa chọn thựcphẩm nhiều hơn, giá thành thực phẩm thấphơn Do có những tác dụng như vậy nên việcnghiên cứu và tìm nguồn nguyên liệu phù hợpvới công nghệ đang là cần thiết đóng góp thiếtthực cho sự phát triển chung của ngành công

công nghệ thực phẩm để việc sử dụng, dùngtrong quá trình chế biến phù hợp bổ sung vàođúng thời điểm để được sản phẩm như mongmuốn về chất lượng và giá trị cảm quan.

PHẦN NỘI DUNG

1 KHÁI NIỆM_ĐỊNH NGHĨA

-Pectin là hợp chất gluxit cao phân tử

-Các chất pectin đóng vai trò quan trọngtrong quá trình trao đổi chất khi chuyển hóacác chất và trong quá trình chín của rau quả

-Pectin trong rau quả tồn tại hai dạng:

pectin hòa tan và pectin không hòa tan

2 CẤU TẠO

-Pectin là các polysaccharide, mạch thẳng, cấutạo từ sự liên kết giữa các mạch của phân tử

acid D-galacturonic C6H10O7, liên kết vớinhau bằng liên kết 1,4-glucoside Trong đómột số gốc acid có chứa nhóm thế methoxyl (-OCH3) Chiều dài của chuỗi acidpolygalacturonic có thể biến đổi từ vài đơn vịtới hàng trăm đơn vị galacturonic.

-Phân tử lượng của các loại pectin tách ra từcác nguồn quả khác nhau thay đổi trong giới

và thường thay đổi trong phạm vi từ 10.000 –100.000 Trong các hợp chất dạng glucid so vềchiều dài phân tử thì pectin cao hơn tinh bộtnhưng thấp hơn cellulose Ví dụ từ nguồn táo,mận thu được pectin có phân tử lượng từ25.000 – 35.000, trong khi pectin lấy từ camlại có phân tử lượng đạt tới 50.000

-Tên gọi pectin dùng để chỉ các chuỗipolygalacturonic methyl hóa 100% Tên gọiacid pectinic để chỉ chất được methyl hóa thấphơn 100% Còn tên gọi acid pectic để chỉ acidpolygalacturonic hoàn toàn không chứa nhómmethoxyl Trong thực tiễn thì tên pectin dùng

để chỉ cả acid pectinic và pectin

Công thức cấu tạo của một chuỗi pectin

3 TÍNH CHẤT CỦA PECTIN

, -Pectin tinh chế có dạng chất bột trắng màuxám nhạt, không mùi vị, dễ tan trong nước tạothành dung dịch keo có độ nhớt cao Từ dungdịch với nước, pectin có thể bị kết tủa vớirượu, aceton, ete hoặc benzen Khi đun nóngtrong nước pectin bị phá hủy

- Khi có mặt của acid và đường nó có khả năngtạo gel Vì vậy pectin được ứng dụng phổ biếntrong kỹ nghệ sản xuất mứt kẹo Pectin lấy từcác nguồn khác nhau thì có khả năng tạo gelkhác nhau.

-Đối với pectin tan thì dưới tác dụng củapectinase sẽ biến thành acid pectinic (thườngdưới dạng muối Ca và Mg) và các chất đơngiản khác như rượu methylic, acid acetic,arabinose, galactose

-Các dạng pectin tồn trong trái cây cùng tồntại một lúc

-Trong quá trình chín, dưới tác dụng củaenzyme pectinase hoặc với sự tham gia củaacid hữu cơ, protopectin bị thủy phân thành

pectin hòa tan, cường lực liên kết giữa các tếbào giảm

-Pectin hòa tan khi bị tác dụng của kiềm loãnghoặc enzyme pectinase sẽ giải phóng nhómthế methoxyl dưới dạng methylic vàpolysaccharide (acid pectic) Acid pectic có thểtạo nên dạng muối canxi pectat, chất nàychuyển thành dạng kết tủa dễ dàng, do đódùng để định lượng pectin Tuy nhiên acidpectic lại không có khả năng tạo gel ngay cảkhi có đường như pectin, vì vậy, để duy trì khảnăng tạo gel của pectin hòa tan cần chú ýtránh môi trường kiềm hoặc tác dụng thủyphân của pectinase

-Bị phá hủy khi đun nóng ở nhiệt độ cao trongthời gian dài làm giảm tính đông của sản phẩmkhi cô đặc.

-Trong quá trình chín, dưới tác dụng củaenzyme pectinase hoặc với sự tham gia củaacid hữu cơ, protopectin bị thủy phân thànhpectin hòa tan cường lực liên kết giữa các tếbào giảm

4 PHÂN LOẠI PECTIN

Dựa trên mức độ methoxy hóa và este hóa,trong thương mại chia pectin thành 2 loại:

pectin có độ methoxyl hóa cao và pectin có độmethoxyl hóa thấp

- Pectin methoxyl hóa cao (High MethoxylPectin – HMP): DE >50 % hay MI > 7% Chấtnày có thể làm tăng độ nhớt cho sản phẩm.

Muốn tạo đông cần phải có điều kiện pH = 3,1– 3,4 và nồng độ đường trên 60 %

- Pectin methoxyl hóa thấp (Low MethoxylPectin – LMP): DE < 50 % hay MI < 7% Đượcsản xuất bằng cách giảm nhóm methoxyl trongphân tử pectin Pectin methoxy thấp có thểtạo đông trong môi trường không có đường

Chúng thường được dùng làm màng bao bọccác sản phẩm

Trong quá trình bảo quản có thể bị tách nướchoặc lão hóa Quá trình tạo đông phụ thuộcvào nhiều yếu tố: nguồn pectin, mức độmethoxy hóa càng cao thì khả năng tạo đôngcàng cao Khi sử dụng cần phải hòa tan pectinvào nước, khi pectin hút đủ nước thì mới sửdụng ở công đoạn cuối chế biến.

Các pectin đều là những chất keo háo nướcnên có khả năng hydrat hóa cao nhờ sự gắncác phân tử nước vào nhóm hydroxyl củachuỗi polymethyl galacturonic Ngoài ra, trongphân tử pectin có mang điện tích âm nênchúng có khả năng đẩy lẫn nhau có khả năng

làm giãn mạch và làm tăng độ nhớt của dungdịch Khi làm giảm độ tích điện và hydrat hóa

sẽ làm cho sợi pectin xích lại gần nhau vàtương tác với nhau tạo nên một mạng lưới bachiều rắn chứa pha lỏng ở bên trong

5 CƠ CHẾ TẠO GEL, TẠO NHŨ

Khả Năng Tạo Gel

- Đặc tính quan trọng của pectin là khi có mặt của acid và đường, nó có khả năng tạo gel, tính chất này được ứng dụng khá phổ biến trong công nghệ sản xuất bánh kẹo - pectin có khả năng tạo gel tốt theo một trong hai cơ chế : đường-acid và cơ chế tạo gel bằng Ca2+ - cơ chế tạo gel của pectin phư thuộc vào chỉ số DE + khi chỉ số DE tăng, khả năng tạo gel theo cơ chế đường-acid tăng - HMP chỉ tạo

gel theo cơ chế đường- acid - LMP tạo gel theo 2

cơ chế trên

Cơ Chế Tạo Gel Của Mlp:

- Sự kết hợp của các chuỗi pectin xảy ra dophản ứng với Ca2+ do hình dáng khúc khuỷu,giữa các mạch pectin sẽ hình thành nhiều chỗtrống các chỗ trống này bị các nhómcarbonxyl và hydroxyl chiếm chỗ sự hìnhthành các lỗ trống và các nhóm hydroxyl,carboxyl giúp cho protein dễ dàng liên kếttrung gian với ion ca2+ các vùng liên kết đượchình thành giữa các đoạn mạch pectin xoắn

ốc, mỗi vùng có ít nhất 14-20 gốc acidgalacturonic liên kết với nhau - khi không cómặt ion Ca2+, LMP tạo gel bằng cách hìnhthành các vùng liên kết trượt ở nhiệt độ thấp

gel tạo thành trong suốt - quá trình tạo gelcủa LMP tương đối độc lập với nồng độ chấtkhô và pH của sản phẩm

tạo gel theo cơ chế đường-acid, sự kết hợp của chuỗi pectin là kết quả của hai tương tác khác nhau + sự tương tác của các nhóm tạo nước các nhóm methylester kỵ nước sẽ tụ tập lại sao cho bề mặt tiếp xúc với nước là nhỏ nhất, tạo ra sự kết tụ ban đầu của các mạch pectin, chính các nhóm này quyết định thời gian tạo gel của HMP + sự hình thành các cầu nối hydro các cầu nối hydro được hình thành giữa các nhóm carboxyl tự do không phân ly, đóng vai trò ổn định khối kiên kết trong quá trình kết tụ của các nhóm methylester và giữ chúng lại với nhau, pH càng thấp, số nhóm

quá trình tạo gel của pectin các loại pectin khác nhau có thể khác nhau về chiều dài phân tử, mức

độ methoxyl hóa, sự phân bố các nhóm ưa nước

và kỵ nước trên mạch pectin mỗi điểm khác biệt đều khiến cho tình chất tạo gel của pectin khác đi

Tạo Nhũ

- pectin có các nhóm ưa nước( carboxyl,hydroxyl) và lỵ nước( methoxyl) trong phân tử,hấp phụ lên bề mặt pha và tạo thành lớp màngđặc bao quanh các giọi phân tán, nhờ đó ngăncản sự tụ giọt

- pectin được ứng dụng làm chất ổn định nhũtương trong thực phẩm như sốt mayonnaise,nước sốt cho rau trộn

6 CÁC ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM

-Pectin là tác nhân tạo gel quan trọng nhấtđược sử dụng để tạo ra cấu trúc gen cho thựcphẩm, chủ yếu là những thực phẩm có nguồngốc từ rau quả Khả năng tạo gel của nó cònđược sử dụng ở những thực phẩm cần sự ổnđịnh của nhiều phụ gia, hoặc trong sản phẩmcuối, hoặc ở một giai đoạn tức thời trong quitrình sản xuất

- Tác dụng tạo gel của pectin được sử dụngchủ yếu ở những loại thực phẩm cần có hìnhdạng thật tự nhiên

6.1 Mứt Trái Cây Và Mứt Đông

- Vai trò quan trọng của pectinlà nhằm tạo

ra một cấu truc cho mứt đông và mứt trái cây

để những sản phẩm này khi vận chuyển vẩnkhông thay đổi cấu trúc, tạo ra mùi vị ngoncho sản phẩm, và giảm đến tối đa sự phân rã

Quá trình sản xuất mứt đông và mứt tráicây phải đảm bảo tại ra sự phân bố đồng đềucủa các phân tử trong pha liên tục ngay từ khiquá trình khuấy trộn ngừng lại Hàm lượngpectin sử dụng trong mứt và mứt đôngthường trong khoảng từ 0,1 - 0,4 %

- Pectin có khả năng tạo gel nhanh có giá trịđặc biệt trong sản xuất mứt và yêu cầu tôtnhất khi chúng không bị tác động trong suốt

quá trình tạo gel Đó chính là lý do pectin tạogel chậm được sử dụng vào các khâu vào hộp,đóng nắp, dán nhãn, xếp chồng phải đượcthực hiện khi quá trình tạo gel diễn ra.

- Quá trình tạo gel của pectin có thể có thểđược tạo ra trong một qui trình lạnh bằng 2cách Trộn syrup đường pectin ( có pH = 2,9 )

có hàm lượng chất khô hòa tan từ 60 - 65 %,

pH = 3,8 - 4,2, với dịch acid trái cây để đạtđược pH = 3

- Trộn dung dịch pectin có pH = 2,9 vàlượng chất khô hòa tan là 25% với syrupđường để thu được hổn hợp mới có hàmlượng chất khô 23%

- LMP:(Tạo gel bằng liên kết với ion Ca2+).

Thường được ứng dụng trong mứt trái cây cóhàm lượng chất khô hòa tan < 55% Loại LMPđược chọn dựa trên hàm lượng chất khô và pHtrong sản phẩm có hàm lượng chất khô rấtthấp ví dụ như: Mứt trái cây không đường chongười bị bệnh tiểu đường LMP khó tạo đủ liênkết với nước và carragenan thích hợp hơn

Trong một số trường hợp người ta có thể sửdụng cả pectin và carragenan

6.2 Trong Kẹo Mềm Pectin

- Hàm lượng pectin dùng để sản xuất kẹomềm hoa quả là 1% so với sản phẩm

- Khi dùng pectin phải đưa pectin ở dạngdung dịch 5 %, vào cuối giai đoạn nấu, phải

nấu ở nhiệt độ thấp, độ ẩm của khối kẹo là 25

%, để tạo điều kiện thuận lợi cho pectin đông

tụ tốt hơn

- Tạo hình khối kẹo pectin tiến hành ở nhiệt

độ cao hơn các loại kẹo khác về nhiệt độ đông

tụ với khối kẹo có pectin cao hơn, có thể tạohình bằng cách rót khuôn hoặc rót mỏng

- Đối với kẹo pectin có thể dùng tỷ lệnguyên liệu như sau so với khối lượng sảnphẩm

+ Đường Saccharose : 50 - 65 %+ Mật tinh bột : 20 - 25 %+ Pectin : 1 - 1,5 %+ Acid citric hoặc Acid lactic : 1 - 1,5

- Sự thủy phân chất tạo đông, sự chuyểnhóa đường phụ thuộc vào:

Nếu hàm lượng đường đủ lớn được bốsung vào để giảm độ hydrate hóa của cácphân tử pectin các phân tử sẽ lại hình thành

mạng lưới gel Mứt trai cây có hàm lượngđường cao phụ thuộc vào pectin để tạo hình.

- Vì nhóm acid khá yếu , sự thay đổi pH sẽthay đổi khả năng tich điện của chuỗi pectin,phân tử có thể liên kết với nhau ở điều kiệnacid Cần có cả đường và acid trong sản xuâtmứt đông

Nhóm acid của pectin có thể phản ứng vớiion Ca2+ tạo liên kết với 2 nhóm COO- hìnhthành gel không cần đường LMP được sửdụng để là mứt trái cây có hàm lượng đườngthấp và nhiều sản phẩm chế biến từ trái cây

- Phân tử pectin có thể liên kết với mộtprotêin tích điện (+), chúng không bị đông lại

không bị đông tụ vì nhiệt độ có thể tiệt trùngUHT.

7 MỘT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CÓ ỨNG DỤNG CỦA PECTIN

: Quy trình sản xuất mứt trái cây và mứt đông

- Vai trò quan trọng của pectin là nhằm tạo ramột cấu truc cho mứt đông và mứt trái cây đểnhững sản phẩm này khi vận chuyển vẩnkhông thay đổi cấu trúc, tạo ra mùi vị ngoncho sản phẩm, và giảm đến tối đa sự phân rã

Quá trình sản xuất mứt đông và mứt trái câyphải đảm bảo tại ra sự phân bố đồng đều củacác phân tử trong pha liên tục ngay từ khi quátrình khuấy trộn ngừng lại Hàm lượng pectin

sử dụng trong mứt và mứt đông thường trongkhoảng từ 0,1 - 0,4 %.

- Pectin có khả năng tạo gel nhanh có giá trịđặc biệt trong sản xuất mứt và yêu cầu tôtnhất khi chúng không bị tác động trong suốtquá trình tạo gel Đó chính là lý do pectin tạogel chậm được sử dụng vào các khâu vào hộp,đóng nắp, dán nhãn, xếp chồng phải đượcthực hiện khi quá trình tạo gel diễn ra

- Quá trình tạo gel của pectin có thể có thểđược tạo ra trong một qui trình lạnh bằng 2cách Trộn syrup đường pectin ( có pH = 2,9 )

có hàm lượng chất khô hòa tan từ 60 - 65 %,

pH = 3,8 - 4,2, với dịch acid trái cây để đạt

- Trộn dung dịch pectin có pH = 2,9 và lượngchất khô hòa tan là 25% với syrup đường đểthu được hổn hợp mới có hàm lượng chất khô23%.

- LMP:(Tạo gel bằng liên kết với ion Ca2+)

Thường được ứng dụng trong mứt trái cây cóhàm lượng chất khô hòa tan < 55% Loại LMPđược chọn dựa trên hàm lượng chất khô và pHtrong sản phẩm có hàm lượng chất khô rấtthấp ví dụ như: Mứt trái cây không đường chongười bị bệnh tiểu đường LMP khó tạo đủ liênkết với nước và carragenan thích hợp hơn

Trong một số trường hợp người ta có thể sửdụng cả pectin và carragenan

8 NGUỒN KHAI THÁC VÀ CÁC PHƯƠNG THỨC SẢN XUẤT

8.1 Nguồn khai thác nguyên liệu Pectin:

Pectin chứa nhiều trong các loại quả của tráicây như: Táo, mận, cam, chanh, cà rốt, sơn trà,

lê, cà chua,

Pectin là một loại phụ gia quý và vô hại, được

sử dụng với liều lượng tùy thuộc vào từng quytrình công nghệ

8.2 Các phương thức sản xuất Pectin:

1.Phương pháp sản xuất pectin trong côngnghiệp

Pectin là một sản phẩm cacbohydrat được thunhận từ dịch chiết của những nguyên liệu thực