IUH | BÁO CÁO THỰC HÀNH PHỤ GIA THỰC PHẨM | BÀI 3: PHỤ GIA LÀM ĐÔNG ĐẶC, LÀM DẦY

IUH | BÁO CÁO THỰC HÀNH PHỤ GIA THỰC PHẨM | BÀI 3: PHỤ GIA LÀM ĐÔNG ĐẶC, LÀM DẦY IUH | BÁO CÁO THỰC HÀNH PHỤ GIA THỰC PHẨM | BÀI 3: PHỤ GIA LÀM ĐÔNG ĐẶC, LÀM DẦY IUH | BÁO CÁO THỰC HÀNH PHỤ GIA THỰC PHẨM | BÀI 3: PHỤ GIA LÀM ĐÔNG ĐẶC, LÀM DẦY IUH | BÁO CÁO THỰC HÀNH PHỤ GIA THỰC PHẨM | BÀI 3: PHỤ GIA LÀM ĐÔNG ĐẶC, LÀM DẦY IUH | BÁO CÁO THỰC HÀNH PHỤ GIA THỰC PHẨM | BÀI 3: PHỤ GIA LÀM ĐÔNG ĐẶC, LÀM DẦY IUH | BÁO CÁO THỰC HÀNH PHỤ GIA THỰC PHẨM | BÀI 3: PHỤ GIA LÀM ĐÔNG ĐẶC, LÀM DẦY

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM

1

MỤC LỤC

1.TỔNG QUAN 3

1.1 Nguyên liệu 3

1.2 Phụ gia 6

1.2.1 Pectin 6

1.2.2 Agar 11

1.2.3 Xanthan gum 13

1.2.4 Gelatin 16

1.2.5 Caraageenan 16

2 THỰC NGHIỆM 19

2.1 Nguyên liệu_phụ gia 19

2.2 Phương pháp tiến hành 19

2.3 Nội dung nghiên cứu 20

2.3.1 Mục đích thí nghiệm: 20

2.3.2 Bố trí thí nghiệm: 20

2.3.3 Yếu tố thí nghiệm: 21

2.3.4 Chỉ tiêu theo dõi: 21

2.3.5 Yếu tố cố định 21

2.3.6 Kết quả thí nghiệm 21

BÀI 3: PHỤ GIA LÀM ĐÔNG ĐẶC, LÀM DẦY

_Các loại đường đơn giản, còn được gọi là monosacarit, bao gồm bao gồm glucose, fructose và galactose

1

_Đường hỗn hợp, còn được gọi là disacarit hoặc đường đôi, là các phân từ bao gồm hai monosacarit nối với nhau bằng liên kết glycosid Các ví dụ phổ biến là sucrose (đường ăn) (glucose + fructose), lactose (glucose + galactose) và maltose (hai phân tử glucose).

_Trong cơ thể, đường hỗn hợp được thủy phân thành đường đơn giản

_Đường được tìm thấy trong các mô của hầu hết các loại thực vật Mật ong và trái cây

là nguồn tự nhiên dồi dào của các loại đường đơn giản không giới hạn:

+ Sucrose đặc biệt tập trung trong mía, củ cải đường và thốt nốt, làm cho chúng trở nên lý tưởng để chiết xuất thương mại hiệu quả để làm đường tinh luyện

+ Maltose có thể được sản xuất bằng hạt malting

+ Lactose là loại đường duy nhất không thể được chiết xuất từ thực vật Nó chỉ có thể được tìm thấy trong sữa, bao gồm cả sữa mẹ và trong một số sản phẩm sữa

+ Một nguồn đường rẻ tiền là xi-rô ngô, được sản xuất công nghiệp bằng cách chuyển đổi tinh bột ngô thành đường, chẳng hạn như maltose, fructose và glucose

_ Sucrose được sử dụng trong thực phẩm chế biến (ví dụ như bánh quy và bánh ngọt), đôi khi được thêm vào thực phẩm và đồ uống chế biến sẵn có bán trên thị trường và cóthể được mọi người sử dụng làm chất làm ngọt cho thực phẩm và đổ uống

phân hoặc phá vỡ các liên kết glycosid này trước khi các hợp chất đó được chuyền hóa Sau khi tiêu hóa và hấp thu các monosacarit chính có trong máu và các mô bên trong bao gom glucose, fructose và galactose

_Là hợp chất ion của canxi và clo Chất này tan nhiều trong nước Tại nhiệt độ phòng,

nó là chất rắn Chất này có thể sản xuất từ đá vôi nhưng đối với việc sản xuất sản lượng lớn thì người ta tạo nó như là một sản phẩm phụ của công nghệ Solvay Do nó

có tính hút ẩm cao, người ta phải chứa muối này trong các dụng cụ đậy nắp kín

_Calcium chloride có thể phục vụ như là nguồn cung cấp ion calcium trong dung dịch,chăng hạn để kết tủa do nhiều hợp chất của calci là không hòa tan trong nước:

_Calci chloride được sử dụng phổ biến như là chất điện giải và có vị cực mặn, được tìm thấy trong các loại đồ uống dành cho những người tập luyện thể thao và các dạng

đồ uống khác, như Smartwater và nước đóng chai của Nestle Nó cũng có thể được sử dụng như là phụ gia bảo quản để duy trì độ chắc trong rau quả đóng hộp hoặc ở hàm lượng cao hơn trong các loại rau dưa muối để tạo ra ra vị mặn trong khi không làm tăng hàm lượng natri của thực phẩm

_Nó cũng có thể dùng để chế biến các đồ thay thế cho trứng cá muối từ nước hoa quảshay bổ sung vào sữa đã chế biển để phục hồi sự cân bằng tư nhiên giữa calci và

protein trong các mục đích sản xuất phó mát, như các dạng brie và stilton Tính chất tỏa nhiệt của calci chloride được khai thác trong nhiều loại thực phẩm 'tự tỏa nhiệt' trong đó nó được hoạt hóa (trộn lẫn) với nước để bắt đầu quá trình sinh nhiệt, cung cấpmột loại nhiên liêu khô, không nổ, dễ dàng kích họat

3

_Trong ủ bia (đặc biệt là ale và bia đắng), calci chloride đôi khi được sử dụng để điều chinh sự thiếu hụt chất khoáng trong nước ủ bia (calci là đặc biệt quan trọng cho chức năng của enzym trong quá trình ngâm, cho quá trình đông kết lại của protein trong hầm ủ và trao đổi chất của men bia) và bổ sung độ cứng vĩnh cửu nhất định cho nước Các ion chloride gia tăng hương vị và tạo cảm giác ngọt và hương vị đầy đủ hơn, trongkhi các ion sulfat trong thạch cao, cũng được sử dụng để bổ sung ion calci vào nước ủ bia, có xu hướng tạo ra hương vị khô và mát hơn, với độ đắng cao hơn.

 KCl

_Kali chloride (KCI) là một muối của kali với ion chloride với công thức hóa học KCI Nó không mùi và có tỉnh thể thủy tinh mảu trắng hoặc không màu mảu Chúng Chúng cũng có thể có màu đỏ do sự xuất hiện của sắt oxide trong quặng sylvit Ở dạngchất rắn kali chloride tan trong nước và dung dịch của nó có vị giống muối ăn

_Phụ gia thực phẩm là muối của sorbic acid khi tác tác dụng dung với potassium hydroxide Nó là một dạng bột tinh thể màu trắng hoặc hơi vàng, hòa tan được trong nước

_Nó là một trong những hóa chất an toàn và phổ biến nhất hiện nay, được dùng cho chất bảo quản trong thực phẩm, có vai trò quan trọng giúp làm giảm nguy cơ gây bệnhtruyền qua thực phẩm mà không ảnh hưởng đến màu sắc hay hương vị của thực phẩm._Những công dụng của phu gia thực phẩm KCI:

+Dùng để ức chế nấm mốc và nấm men trong nhiều loại thực phẩm: pho-mát, kem chua, bánh mì, bánh ngọt, bánh có nhân, bột bánh nướng, bột nhồi, kẹo mềm, bánh kem, bia, nước giải khát, dầu dấm trộn, củ quả làm chua hoặc lên men…

+ Là chất bảo quản được sử dụng trong các sản phẩm giò chả, nem chua Có đặc điểm không độc đối với cơ thể người, được công nhận là GRAS Đặc biệt, khi cho vào sản phẩm thực phẩm không gây ra mùi vị lạ hay làm mất mùi tự nhiên của thực phẩm.+Là một phụ gia an toàn, có tác dụng chống lại vi khuẩn và nẩm mốc, nấm men bên trong các thành phần của các dòng mỹ phẩm

1.2 Phụ gia

_Phụ gia làm đông đặc, làm dày là những chất được cho vào thực phẩm nhằm làm đông, tạo keo,làm kết dính tăng khối lượng lớn, tạo cấu trúc, tăng độ dày của thực phẩm

_Các chất làm đặc và tạo đông rất hữu ích vì làm cho thực phẩm có chất lượng cao hơn.Chúng có các đặc tính như ổn định sản phẩm,đáp ứng yêu cầu người tiêu

dùng.Ngày nay, các sản phẩm bổ sung phụ gia ngày này ngày càng phổ biển,đa dạng._Phụ gia làm đông đặc, làm dày gồm các polymer như polysaccharide, protein

Nguồn gốc thu nhận

 Thực vật

_ Trong cây: cellulose, tinh bột, pectin

- Gum từ nhựa cây:gum arabbic,gum karaya,

- Tên thương mại : E440

- Mục đích: Tạo kết cấu dạng gel đặc trưng cho mứt, thạch trái cây, và các sản phẩm

kẹo dẻo

Tăng độ sệt và độ đặc cho nước sốt, đồ uống trái cây, và sữa chua

Giúp ổn định kết cấu của các sản phẩm sữa chua và đồ uống, ngăn ngừa sự tách nước.Các chất pectin là các polysaccharide, mạch thắng, cầu tạo từ sự liên kết giữa các mạch của phân tử acid D-galacturonic C6H10O7, liên kết với nhau băng liên kết 1, 4- glucoside Trong đó một số gốc acid có chứa nhóm thế methoxyl (-OCHs) Chiều dài của chuỗi acid polygalacturonic có thể biến đổi từ vải đơn vị tới hàng trăm đơn vị acidgalacturonic

5

Hình 2.Cấu tạo phân tử pectinPectin được xem là 1 trong những phụ gia thực phẩm an tòan và được chấp nhận nhiềunhất, và điều này được chứng minh bởi hàm lượng ADI cho phép là “khoảng xác định" được ban hành bởi các tổ chức JECFA (Joint Food Experts Committee), SCF (Scientific Committee for Food) ở Liên minh châu Âu, vå GRAS (Generally

Regarded) Mã hiệu quốc tế của pectin là INS 440 Pectin tinh chế có dạng chất bột trắng màu xám nhạt Là một chất keo hút nước và rất dễ tan trong nước, khoảng tan trong ethanol

 Chỉ số đặc trưng:

Được đặc trưng bởi các chỉ số sau:

_Chỉ số methoxyl (MI): biểu hiện methyl hóa, là phần trăm khối lượng nhóm

methoxyl (-OCH3) trên tổng khối lượng phân từ Sự methyl hóa hoàn toàn tương ứng với chỉ số methoxyl bằng 16,3% còn các pectin tách ra tử thực vật thường có chi số methoxyl từ 10% đến 12%

_Chỉ số ester hóa (DE): thể hiện mức độ ester hóa của pectin, là ti lệ phần trăm về số lượng của các gốc acid galactoronic được ester hóa trên tổng số lượng gốc acid

galacturonic có trong phân tử

 Cơ chế tạo gel:

Tùy loại mà có mức độ mẹthoxyl hoá khác nhau mà cơ chế tạo gel cũng khác nhau

HMP Tạo gel bằng liên kết hydro

 Điều kiện tạo gel:

có thể tiến lại gần nhau để tạo thành liên kết nội phân tử và tạo gel

Trong trường hợp này liên kết giữa các phân tử pectin với nhau chủ yếu nhờ các cầu hydro giữa các nhóm hydroxyl Kiếu liên kết này không bên do đó các gel tạo thành sẽ mềm dẻo do tính di động của các phân tử trong khối gel, loại gel này khác biệt với gel thạch hoặc gelatin

 Cấu trúc của gel:

Phụ thuộc vào hàm lượng dường, hàm lượng acid, hàm lượng, loại pectin, và nhiệt

độ 30 : 50% đường thêm vào là saccharose Do đó cần duy trì pH acid để khi đun nấu

sẽ gây ra quá trình nghịch đảo đường saccharose, ngăn cán sự kết tinh của đường saccharose Tuy nhiên cũng không nên dùng quả quá nhiều acid vì pH quá thấp sẽ gây

7

ra nghịch đảo một lượng lớn saccharose gây kết tinh glucose và hóa gel nhanh tạo nên các vón cục.

Khi dùng lượng vượt quá lượng thích hợp sẽ gây ra gel quá cứng do đó khi dùng một nguyên liệu có chứa nhiều pectin cần tiến hành phân giải bớt chúng bằng cách đun lâu hơn

Khi sử dụng một lượng cố định bắt cứ một loại pectin nào, pH, nhiệt độ cảng giảm

và hàm lượng đường càng cao thì gel tạo thành càng nhanh

LMP Tạo gel bằng liên kết với ion Ca2+:

 Điều kiện tạo gel:

Khi có mặt Ca2+, ngay cả ở nồng độ < 0, 1% miền là chiều dài phân tử phải đạt mức

độ nhất định

Khi đó gel được tạo thành ngay cả khi không thêm đường và acid Khi chi số methoxyl thấp, cũng có nghĩa là tỷ lệ các nhóm - COO cao thì các liên kết giữa những phân tử pectin sẽ là liên kết ion qua các ion hóa trị hai đặc biệt là Ca2+

 Cấu trúc của gel: phụ thuộc vào nồng độ Ca2+ và chỉ số methoxyl Gel pectin có chi số methoxyl thấp thường có tính chất đàn hồi giống như gel agar - agar

Quy định mức sử dụng của bộ Y Tế

1.2.2 Agar

Tên thương mại: Agar Agar hoặc bột rau câu

Mục đích: Làm chất tạo đông, làm đặc và ổn định trong thực phẩm (thạch, món tráng

L- galactose Chúng liên kết với nhau theo kiểu Beta-1.3 D-galactose và Beta-1.4 L- galactose, cứ khoảng 10 đơn vị Galactose thì có một nhóm Sunfat ở đơn vị Galactosecuối trong mạch Polisaccharit của Agar có dạng liên kết Ester ở cacbon thứ 6 của Acid sunfurit (Jones, Peat 1942).

hình 3 công thức cấu tạo agar

Lượng được phép sử dụng:GMP an toàn

• Cơ chế tạo gel

_Quá trình tạo gel xảy ra khi làm lạnh dung dịch agar Dung địch agar sẽ tạo gel ở nhiệt độ khoảng 40 - 50°C và tan chảy ở nhiệt độ khoảng 80 - 85°C Gel agar có tính thuận nghịch về nhiệt Khi đun nóng polymer tạo thành một khối, khi dung dịch nguội

đi các chuỗi sẽ bao lấy nhau và liên kết với nhau từng đôi một bằng liên kết hydro để tạo thành chuỗi xoắn kép, tạo ra một mạng lưới không gian ba chiều nhốt các chất khôbên trong do số lượng liên kết hydro rất lớn

_Quá trình hình thành gel và độ ổn định của gel bị ảnh hưởng bởi hàm lượng agar khốilượng phân tử của nó Kích thước lỗ gel khác nhau phụ thuộc vào nỗng độ aga một mảng trong suốt, bên cơ học và có thể bảo quản lâu dài mà không bị hỏng

_Khả năng tạo gel phụ thuộc vào hàm lượng đường agarose Sự có mặt của ion sunlà làm cho gel bị mở, đục Do đó tránh dùng nước cứng để sản xuất Chúng có khá năng giữ mũi vị, màu, acid thực phẩm cao trong khối gel nhờ nhiệt độ nóng chảy cao (85 - 90°C) Gel agar chịu được nhiệt độ chế biển 100°C, pH 5-8, có khá năng trương phồng

11

và giữ nước Nói chung, những thể mạnh của gel agar là điều được chứa đựng trong agarose.

Quy định mức sử dụng của bộ Y Tế

1.2.3 Xanthan gum

Tên thương mại: Gôm Xanthan

Cornstarch gum (Gôm từ tinh bột ngô)

Chỉ số quốc tế: E415 (INS 415)

Mục đích: Tạo độ nhớt, độ sệt cho các sản phẩm như nước sốt, nước trộn salad, súp,

- Xanthomonas campestris Đây cũng là loại vi khuẩn chịu trách nhiệm gây ra thối đenhình thành trên bông cải xanh, súp lơ trắng và các loại rau ăn lá khác

Công thức hóa học: (C35H49O29)n

Cấu trúc chính của Xanthan gum là các ẞ-glucopyranose gắn với nhau tại liên kết 1,4.Phân tử lượng của xanthan gum vào khoảng >106 dal

Lượng được phép sử dụng:GMP an toàn

 Cơ chế tạo gel:

Ở điều kiện nhiệt độ cao, các xanthan dạng xoắn đôi sẽ bị tách ra tạo thành các mạch đơn phân bố đều trong dung dịch

Khi giảm nhiệt độ, các mạch đơn này lại hình thành các liên kết với nhau, xoắn cuộn lại, tạo thành cầu trúc mạng lưới; song song đó hình thành nên liên kết Hydro và cộng hóa trị với nước và một số cation như K+ VÌ thế mà cấu trúc gel của xanthan gum được hình thành

Tăng nồng độ muối có tác dụng làm bền hệ gel trong điều kiện nhiệt độ và pH cực đoan

13

Và yếu tố quan trọng quyết định độ bền hệ gel này là nồng độ xanthan gum trong dung dịch Nếu nồng độ quá thấp sẽ hình thành những liên kết không phù hợp,

hệ liên kết lỏng lẻo Trọng lượng phân từ xanthan và nồng độ muối thêm vào dung dịch

Quy định mức sử dụng của bộ Y Tế

+Làm vỏ nang cho thuốc, tá dược dính trong viên nén và thuốc đặt.

+Sử dụng trong kem dưỡng da, mặt nạ và các sản phẩm chăm sóc tóc

 Cấu tạoCấu trúc phân tử của gelatin gồm 18 acid amin khác nhau liên kết theo một trật

tự xác định, tuần hoàn, tạo nên chuỗi polypeptide với khoảng 1000 acid amin, hình thành nên cấu trúc bậc 1 Giống như collagen, gelatin cũng là một hỗn hợp các chuỗi đơn và chuỗi kép có đặc tính ưa nước, cầu trúc thường gặp của gelatin:

Ala-Gly-Pro-Arg-Glu-4Hyp- Gly-Pro

Lượng được phép sử dụng:GMP an toàn

 Cơ chế tạo gel:

Ở nhiệt độ thường không tan, hút nước, trương nở lượng nước hấp thu gấp 5-10 lần khối lượng Khi gia nhiệt 50-55°C: hóa lỏng, nhiệt độ nóng chảy thấp (27-34°C) khi hóa lóng khối lượng và thể tích tăng Hạ nhiệt độ 10-15°C: thì đông tụ tạo thành dung dịch keo mềm, đô nhớt cao

1.2.5 Caraageenan

15

Tên thương mại: chất ổn định E407 (INS 407) hoặc các tên khác như "thạch trắng từ

rong biển"

Mục đích:

+ Hình thành cấu trúc gel đặc trưng cho các sản phẩm như thạch

+Tăng độ sánh và độ đặc cho các loại đồ uống và thực phẩm

+Ngăn chặn sự tách lớp, giúp các thành phần trong sản phẩm như sữa sô cô la hoặc sữa hạnh nhân được trộn đều và không bị tách

+Tạo cảm giác mềm mịn và độ sánh mịn cho sản phẩm

 Cấu tạo:

Carrageenan là nhóm các polysaccharid mạch thằng sulfat hóa Được chiết từ các loài rong sụn, rong đỏ Carrageenan được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm với các tính chất như tạo gel, làm dày, ổn định

Ứng dụng quan trọng của phụ gia này là trong các sản phẩm thịt và sữa Do khả năng liên kết tốt với các protein thực phẩm Có ba loại carrageenan, khác nhau bởi mức độ sulfat hóa Kappa-carrageenan chi có một nhóm sulfat trên mỗi disaccharid Iota- carrageenan có hai nhóm sulfat trên mỗi disaccharid Lambda carrageenan có ba nhóm sulfat trên mỗi disaccharid

Trong thương mại có ba dạng carrageenan:

Dạng kappa tạo nên sợi gel cứng do chứa ion kali; dạng này phản ứng với các

protein sữa Chủ yều có nguồn gốc từ Kappaphycus alvarezii.

Các dạng iota tạo nên sợi gel mềm do các ion calci Chủ yếu có nguồn gốc từ

 Cơ chế tạo gel:

Phụ thuộc rất lớn vào sự có mặt của các cation Ví dụ: Khi liên kết với K+,

NH4+, dung dịch carageenan tạo thành gel thuận nghịch về nhiệt Khi liên kết với Na+ thì carrageenan hòa tan trong nước lạnh và không có khả năng tạo gel

Muối K+ của carrageenan có khả năng tạo gel tốt nhất nhưng gel giòn và dễ bị phân rã.Chúng ta có thể giảm độ giòn của gel bằng cách thêm vào locust bean gum

Carrageenan có ít liên kết ion hơn nhưng khi tăng lực liên kết có thể tạo gel đàn hồi Carrageenan không có khả năng tạo gel Muối K+ của nó tan trong nước

17