Nhóm chất ổn định - Chất nhũ tương hóa Emulsifier là phụ gia thực phẩm được bổ sung vào thực phẩm nhằm mục đích tạo ra hoặc duy trì dạng nhũ tương đồng nhất của hai hay nhiều thành phần
Trang 1CHƯƠNG 4 PHỤ GIA CẢI THIỆN CẤU TRÚC
THỰC PHẨM
1 Nhóm chất nhũ tương hóa
2 Nhóm chất tạo gel /
làm dầy
3 Một số chất khác
3 Nhóm chất ổn định
- Chất nhũ tương hóa (Emulsifier) là phụ gia thực phẩm được bổ sung vào thực phẩm nhằm mục đích tạo ra hoặc duy trì dạng nhũ tương đồng nhất của hai hay nhiều thành phần của thực phẩm
- Có tác dụng hoà tan nước (hoặc một chất tương tự như nước) với một chất béo (hoặc có cấu trúc tương tự)
1 NHÓM CHẤT NHŨ TƯƠNG HÓA Chất nhũ tương hóa
- Khuấy, hoà tan thật mạnh để hai chất trên hình thành một nhũ tương bền
vững Chất nhũ tương có tác dụng như màng mỏng nối chặt giữa những giọt
nhỏ li ti của hai chất ban đầu
- Hệ nhũ tương W / O : nước trong dầu
- Hệ nhũ tương O / W: dầu trong nước
- Hệ nhũ tương đa pha: W / O / W , O / W / O
http://www.understandingfoodadditives.org
-Giá trị cân bằng ưa nước ưa béo
(Hydrophilic-lipophilic balanceHLB)
Thông số đặc trưng của phụ gia ổn định nhũ tương
Davies' method
m- Number of hydrophilicgroups in the molecule
Hh-Value of the hydrophilic groups
n- Number of lipophilicgroups in the molecule
Hl-Value of the lipophilicgroups
VD:
Soy lecithin: HLB = 8
Glycerol monostearate: HLB = 3,8
HLB = 3 – 6 -> ổn định hệ W/ O
HLB = 8 – 18 -> ổn định hệ O /W
Giá trị HLB của một số chất nhũ hóa Chất nhũ hóa HLB Chất nhũ hóa HLB Sorbitan monostearate 5,7 Morbitan MonooleatePolyoxyethylene (5) 10,9 Sorbitan monopalmitate 6,6 Polyoxyethylene (20) sorbitan monooleate 15,8 Sorbitan monolaurate 6,6 Polyoxyethylene sorbitan monostearate 14,9 Propyleneglycol
monostearate 4,6 Glycerol lacto-Palmitate 3,7 Glycerol monostearate 3,7 Este của Monoglycerid với
acid succinic 5,3 Diglycerol monostearate 5,5 Sodium Stearoyl 2 Lactylate 21,0
Trang 2Phụ gia ổn định hệ nhũ tương
http://www.emulsifiers.org/
- Lecithintừlòng đỏ trứng: mayonnaise (TK19)
- Lecithintừđậu nành: margarine (1920s)
- Monoglyceridevàdiglycerides(1930s)
Bánh mỳ: E472e (diacetyl tartaric esters của monoglycerides) có cấu trúc phân tử lớn, tương tác với gluten, làm bền mạng gluten,
ổn định khối bột nhào
Bánh mỳ không E472e
Nở không đều, lỗ khí lớn, không đều nhau
Bánh mỳ có E472e
Nở đều, kích thước
lỗ nhỏ và đều, mịn
http://www.understandingfoodadditives.org Ứng dụng của phụ gia ổn định hệ nhũ tương
2 NHÓM CHẤT TẠO GEL
- Các chất tạo gel /làm dày là PGTP được sử dụng để làm
tăng độ nhớt của thực phẩm.
- Chất tạo gel là hợp chất cao phân tử và tan trong nước,
cấu trúc càng phức tạp thì khả năng tạo gel càng tốt.
Đặc điểm các chất tạo gel
Là hợp chất cao phân tử (polysaccharide, protein)
-Khối lượngphân tử lớn
- Cấu trúc nhiềumạch nhánh
-Tan trong nước(nhómhydrocolloid)
-Chức năng: tạo đặc, tạo hệ gel lỏng, ổn định hệ bọt, nhũ tương và huyền phù, ngăn cản sự tạo thành tinh thể đá và đường, giữ hương…
cornstarch (powder) molecules are tightly wound together and dehydrated Each packet of starch (spiral) stands alone and does not attach itself to any
add cold water to cornstarch, the starch molecules disperse into the water -> slurry The packets of starch are still
in their tight spirals, but now they are evenly spread into water
Heating: the heat and water act together
to hydrate the cornstarch molecules
The tightly-wound spirals of starch unwind thickness.
visual representation
of how a gel organizes its shape.
- the long strands of polymers form
a crosslinked network that holds its shape
- Nhóm 1: Chất chiết của tảo
- Nhóm 2: Chất chiết từ thân cây
- Nhóm 3: Chất chiết từ quả
- Nhóm 4: Chất có nguồn gốc động vật
- Nhóm 5 : Polysaccharide nguồn gốc từ vi sinh vật
- Nhóm 6: Chất chiết từ hạt
- Nhóm 7: Dẫn xuất của axit photphoric
Thực vật
Nội nhũ hạt
Locust bean gum E410
Nhựa cây
Tragacanth gum E413
Cellulose Dẫn xuất Cellulose E461-466
Tảo biển
cellulose http://www.understandingfoodadditives.org Nguồn cung cấp phụ gia tạo gel
Trang 3• Alginat (E400-405): từ tảo nâu
• Thạch trắng ( Aga ) (E406): từ tảo đỏ Gracilaria, Gelidium
• Carrageenan (E407): từ tảo đỏ Rhodophyceae
Agar Agar (kanten) Carrageenan
(Iota, Kappa, Lambda) Sodium Alginate
(alginate, algin)
http://www.molecularrecipes.com/hydrocolloid-guide/
2.1 Chất chiết từ tảo biển
2.2.1 Arabic gum (E 414 ): là nhựa của cây acaxia, là một polysacarrit có chứa các ion K+, Ca2+, Mg2+.
2.2 Chất chiết từ thân cây
Cây thân gỗAcacia senegaldùng chiết xuất gum Arabic
- là tác nhân tăng độ dày, tạo gel, tạo bọt, ổn định, được
sử dụng trong sản xuất nước chấm, kem, bánh kẹo…
- Liều dùng: không quá 0,5-0,75% khối lượng sản phẩm
- là một polysacarit axit, khối lượng phân tử lớn hơn 850.000, có độ nhớt cao
2.2.2 Arragan gum
- là tác nhân tăng độ dày, tạo gel, tạo bọt ổn định, được
sử dụng trong sản xuất nước chấm, kem, bánh kẹo…
- liều dùng: Chưa có quy định
INS
413 Gôm tragacanth Nhựa cây
Astragalus
(Iran, Middle
Eastern )
Chất làm dầy, chất nhũ hóa, chất tạo gel, chất ổn định
414 Gôm arabic
Nhựa cây
Acacia
(Africa)
- polysaccharides
and glycoproteins
416 Gôm karaya
Nhựa
câySterculia
(India)
-Polysaccharide
(galactose,
kết giữa phân tử axit polygalacturonic (C6H10O7)n và một phần được este hoá bằng rượu metylic CH3OH.
2.3 Chất chiết từ quả
Trang 4-Tuỳ theo số phân tử của axit galacturonic mà tạo nên chiều
dài của phân tử pectin
- Khối lượng phân tử pectin từ
20000 đến 200000 và tuỳ thuộc
vào số lượng của gốc metyl -CH3
có trong phân tử.
E440 Pectin
Phân loại
http://en.silvateam.com/Products-Services/Food-Ingredients/Pectin/What-pectin
E440
Pectin
Điều kiện tạo gel
http://en.silvateam.com/Products-Services/Food-Ingredients/Pectin/What-pectin
E440 Pectin
PectinHMP (High Methoxyl –OCH3)
- liên kếtH không bền
- gel mềm dẻo
Cơ chế tạo gel
http://en.silvateam.com/Products-Services/Food-Ingredients/Pectin/What-pectin
The low pH value reduces the negative charges along the pectin group disassociation Thus an electrostatic repulsion occurs which
is responsible for gel formation and the pectin - pectin bond formation is avoided.
The lower the DM level, the longer the setting time and the lower the setting temperature.
The higher the soluble solids content, the lower the numbers of hydrogen bonds These bonds are stronger and thus the strongest gels are formed.
E440
Pectin
PectinLMP (Low Methoxyl –OCH3)
- liên kết(COO-) với ion Ca2+
- gel đàn hồi
Cơ chế tạo gel
http://en.silvateam.com/Products-Services/Food-Ingredients/Pectin/What-pectin
LM pectin forms gels in the presence
of polyvalent cations, typically Ca ++
The binding of Ca ++ to pectin is not a
simple ionic interaction, but involves
intermolecular chelate binding of the
cation, leading to the formation of
macromolecular aggregates (“egg-box”
cavity).
The higher the solids level and the
lower the pH, the pectin is more
reactive
The higher the Ca ++ content and
lower the pH, the higher the setting
temperature.
E440a (i): Pectin E440a (ii): Sodium pectate E440a (iii): Potassium pectate E440a (iv): Ammonium pectate E440b: Amidated pectin
Liều dùng: chưa có quy định, tuỳ thuộc vào yêu cầu của thực phẩm.
Trang 5Gelatin Làpolypeptide cao phân tử thu nhận từ collagen của mô
liên kết động vật
Đặc tính:
- Thường ở dạng bột, màuvàng nhạttrắng
- Hút nướctrương nởgấp5–10 lần
- Gel tan chảyở 27–34 o
C, đặc lạikhi làm nguội(thuận nghịch)
- Loại A: thu nhận từ nguyên liệu ban đầu xử lý axit
- Loại B: thu nhận từ nguyên liệu ban đầu xử lý bazo
- Tính tan chảy trong miệng (nhiệt độ nóng chảy của gelatin là 37oC)
- Khả năng tạo gel
- Không bị ảnh hưởng bởi lực ion và ổn định ở dãy pH rộng
• Gelatin là một keo ưa nước, gần như không mùi, không vị,
rắn chắc, giòn và có màu vàng nhạt, chứa 8-13% ẩm và có
tỷ trọng 1.3 – 1.4.
Gelatin Ứng dụng:
- Bánh kẹo: kẹo (6–9%), bánh/mứt (1,2–
2,5%)
- Sữa: yoghurt (0,3–0,5%)
- Kem: mềm mịn, tránh tạo tinh thể đá, tan chậm
- CNSX thịt: tạo gel, tăng ẩm, tăng protein, nhũ hóa (2-3%)
• Xanthan gum
• Gellan gum
• Glucose oxidase
• CMC
2.5 Polysacarit nguồn gốc vi sinh vật
- Xanthan gum (polysaccharide gum) là dẫn xuất thu được trong quá trình lên men của vi sinh vật chủng Xanthomonas campestris và tinh chế bằng cồn isopropylic.
2.5.1 Xanthan gum (INS 415)
Xanthomonas campestris
Trang 6Cấu tạo của Xanthan gum
- có cấu trúc phức tạp bao gồm sự liên
kết của đường D-glucose, D-maltose
và D-glucuronic acid.
- được dùng trong chế biến thực phẩm tạo ổn định, tạo nhũ tương, tăng độ dày, tăng bọt, chịu được nhiệt.
- sử dụng trong sản xuất các thực phẩm thịt đông, nước uống có chanh, đồ hộp, sữa đông, nước chấm salat.
http://www.youtube.com/watch?v=2xPG1KXfUwU
2.5.2 Gellan gum (E418)
-Thuộc loại gôm polysaccharide có trọng lượng phân tử cao
(Tetrasaccharide với một phân tử Rhamnose và glucuronic
acid và hai phân tử glucose).
Gellan gum
Noodle created from unsalted chicken or vegetable broth The low-acyl Gellanused in this recipe lets the noodles stay clearand gives an elastic chew
http://www.molecularrecipes.com/hydrocolloid-guide/gellan/
Gellan gum
Gellan creates a fluid gel (a gel that is blended after it has already set)
Gellan gels will not turn into liquids, but will still be malleable after blending
Gellan is combined with blackberry puree, allowed to set, then blended
to create a fluid gel that can be spooned beautifully for final presentation
http://www.molecularrecipes.com/hydrocolloid-guide/gellan/
- Còn được gọi là D – glucose, dextrose, grape, corn sugar
2.5.3 Glucose oxidase
- Glucose oxidase được dùng để bảo quản thực phẩm, loại
bỏ oxy trong sản xuất đồ hộp, bột, nước giải khát, bia…
Trang 7- Xử lý Cellulose được tạo thành
từ vi khuẩnGluconacetobacter hansenii
Ứng dụng:
-Kem: tinh thể mịn, lâu tan
-Đồ uống: ổn định hệ nhũ tương/huyền phù (CMC: 1%)
-Bánh kẹo: mềm bột nhào, giữ ẩm, kiểm soát độ nhớt
-Mì ăn liền: tăng độ dai
-Sốt, ketchup: ổn định, chịu được pH thấp
2.5.4 CMC (E466) 2.6 Chất chiết từ hạt
410 Gôm carob
locust bean tree
(Mediterranean
region)
Chất làm dầy, chất nhũ hóa, chất tạo gel, chất ổn định
412 Gôm guar Guar bean
(India, Pakistan,
US, Australia,
Africa)
417 Gôm tara Hạt Caesalpinia
spinosa
(Peru)
• Bao gồm: Ortphophat natri / kali / canxi; Diphotphat, triphotphat, polyphotphat của natri và kali.
• Các dẫn xuất của axit phosphoric được dùng trong sản xuất bánh nhân kem, nước giải khát
• Liều lượng: 70 mg/kg thể trọng.
2.7 Phosphoric acid (E 338)
CHẤT ỔN ĐỊNH (Stabilizers)
là PGTP được sử dụng với mục đích duy trì sự
phân tán của hai hay nhiều thành phần nhằm tạo
nên sự đồng nhất cho sản phẩm
3 NHÓM CHẤT ỔN ĐỊNH
1201 Polyvinylpyrolidon Làm bóng, nhũ hoá, làm dày
327 Canxi lactat Điều chỉnh độ axit, làm rắn chắc, chống
oxy hoá, nhũ hoá, làm dày
332i Kali dihydro xitrat Nhũ hoá, điều chỉnh độ axit, tạo phức kim
loại, chống oxi hóa 339ii Dinatri orthophosphat Điều chỉnh độ axit, bảo quản, tạo xốp,
chống đông vón, ổn định màu, chống oxy hoá, tạo phức kim loại, nhũ hoá, điều vị, làm rắn chắc, xử lý bột, làm ẩm, làm dày
340i Monokali orthophosphat 340ii Dikali orthophosphat 341iii Tricanxi orthophosphat 452v Amoni polyphosphat 500ii Natri hydro cacbonat Điều chỉnh độ axit, chống đông vón, tạo
xốp 501i Kali cacbonat Điều chỉnh độ axit 503ii Amoni hydro cacbonat Điều chỉnh độ axit, tạo xốp
Nhóm chất ổn định
Trang 84 MỘT SỐ CHẤT KHÁC
- Chất chống đông vón
- Chất chống tạo bọt / chất tạo bọt
- Chất tạo xốp
- Chất độn
- Chất làm rắn chắc
- Chất làm ẩm
- Chất xử lý bột
- Chất làm bóng