Phụ gia chống oxy hóa là những chất cho vào các sản phẩm thực phẩm nhằm ngăn chặn hay kìm hãm các gốc oxy hóa tự do của chất béo là nguyên nhân dẫn đến sự thay đổi mùi và vị của sản phẩm. Khi chế biến đặc biệt là bảo quản các sản phẩm thực phẩm thường xảy ra các quá trình và các loại phản ứng oxy hóa khác nhau làm biến đổi phẩm chất và giảm giá trị của thực phẩm. Các biểu hiện thường thấy của sự oxy hóa chất béo là phát sinh mùi vị xấu, thay đổi sắc, thay đổi độ nhớt của sản phẩm, làm mất chất dinh dưỡng… Biện pháp ngăn ngừa sự oxy hóa thực phẩm: Sử dụng bao bì đặc biệt để cách ly sản phẩm giàu chất béo và các tác nhân làm tăng quá trình oxy hóa. Rót đầy hút chân không, làm đầy không gian tự do bằng cách sử dụng khí trơ. Đặc biệt, biện pháp được sử dụng hiệu quả là cho vào thực phẩm các chất kìm hãm quá trình oxy hóa thực phẩm, gọi là phụ gia chống oxy hóa. Phụ gia chống oxy hóa có 2 loại: - Có bản chất là acid (acid citric, acid ascorbic, acid malic...) - Có bản chất phenolic (BHA, BHT, TBHQ…). + BHT (Butylated hydroxytoluen) + BHA (Butylated hydroxyanisole) + TBHQ (Tertiary butyhydroquinone) 1.1 Tổng quan về nguyên liệu: - Mẫu dầu thực vật: - Thành phần hóa học: Triglyceride Là thành phần chính của chất béo, được tạo thành do phản ứng của một phân tử glycerol với 3 phân tử acid béo. Tùy thuộc vào các acid béo gắn vào các vị trí trên mạch cacbon của glycerol sẽ xác định tính chất của triglyceride. Các acid béo Acid béo no: là các acid béo mà các nguyên tử cacbon trong mạch liên kết với nhau bằng liên kết đơn. Acid béo no cung cấp năng lượng và tạo mỡ dự trữ năng lượng cho cơ thể. Acid béo chưa no: là các acid béo có chứa các liên kết đôi trong mạch cacbon. Trong công thức mạch cacbon của chúng có chứa một hay nhiều nối đôi. Acid béo 1 nối đôi còn gọi là Omega – 9 hay acid oleic, tốt cho sức khỏe, còn các acid béo nhiều nối đôi được gọi là các acid béo thiết yếu cho cơ thể hang ngày. Glycerol Là rượu đa chức, ở trạng thái nguyên chất glycerol là chất lỏng quánh, không màu, không mùi, có vị ngọt và tính hút nước cao. Trong dầu, glycerol tồn tại ở trạng thái kết hợp trong các glyceride.
Tổng quan
Tổng quan về nguyên liệu
Triglyceride là thành phần chính của chất béo, được hình thành khi một phân tử glycerol kết hợp với ba phân tử axit béo Sự gắn các axit béo vào các vị trí trên chuỗi cacbon của glycerol quyết định tính chất của triglyceride, ảnh hưởng đến đặc tính dinh dưỡng và chức năng sinh lý của chất béo.
Axit béo no (axit béo bão hòa) là các axit béo có mạch cacbon liên kết với nhau bằng liên kết đơn, không có liên kết đôi giữa các nguyên tử cacbon Do đặc tính này, axit béo no cung cấp nguồn năng lượng cho cơ thể và thường được tích trữ dưới dạng mỡ để dự trữ năng lượng khi cần.
Axit béo chưa no là các axit béo có liên kết đôi trong mạch cacbon, trong công thức của chúng có một hoặc nhiều nối đôi Axit béo một nối đôi được gọi là Omega-9 hay axit oleic, được cho là tốt cho sức khỏe Trong khi đó, các axit béo có nhiều nối đôi được xem là axit béo thiết yếu cho cơ thể hàng ngày và cần được bổ sung qua chế độ ăn.
Glycerol là rượu đa chức; ở trạng thái tinh khiết, glycerol là một chất lỏng quánh, không màu, không mùi, có vị ngọt và có tính hút nước cao Trong dầu, glycerol tồn tại ở dạng liên kết, được kết hợp trong các glyceride.
Ngoài ra còn một số thành phần phụ khác: các acid béo tự do, monoglyceride, phospholipid, sterol, tocopherol, các hợp chất màu, các hợp chất sáp,…
- Chỉ tiêu chất lượng: (Dựa trên TCVN 7597:2018 Dầu thực vật)
+ Màu sắc: Đặc trưng cho từng sản phẩm cụ thể
+ Hàm lượng axit béo tự do (Oleic): tối đa 0,1%
+ Không sử dụng chất bảo quản và chất tạo màu
+ Mùi: bình thường, không bị ôi, không hôi, không khê, không khét, không có mùi lạ, mùi khó chịu khác.
+ Vị: bình thường, không chát, đắng, chua có vị đặc trưng của dầu ăn.
+ Trạng thái trong suốt của dầu, hàm lượng nước và tạp chất có rất ít và trong suốt, màu vàng sẫm hay nhạt.
+ Độ trong: trong suốt không bị vẩn đục
Tổng quan về phụ gia
Là một hợp chất hữu cơ tan trong chất béo (lipophilic), nó được sử dụng chủ yếu như một chất chống oxy hóa và là phụ gia thực phẩm Nó cũng được dùng như một phụ gia chống oxy hóa trong mỹ phẩm và dược phẩm.
BHT, viết tắt của butylated hydroxytoluene, ở dạng tinh thể trắng, hình sợi, có thể không mùi hoặc có mùi đặc trưng vòng thơm khó chịu Chất dễ bị tổn thất dưới tác dụng của nhiệt, chẳng hạn trong quá trình sấy BHT tan kém trong nước, nhưng tan vô hạn trong etanol, toluen, xeton và axeton Nó dễ bay hơi và có thể chưng cất được Nhiệt độ sôi của BHT ở áp suất 760 mmHg là 265°C, còn nhiệt độ nóng chảy là 69–72°C.
Hình 1: Hình ảnh phụ gia
Hình 2: Công thức cấu tạo phụ gia
BHT (butilhydroxytoluene) hoạt động như một chất chống oxy hóa quan trọng, giúp ngăn ngừa sự tự oxy hóa của dầu Cơ chế của nó là bắt gốc tự do peroxy (ROO•) và cho đi một nguyên tử hydro để chuyển đổi chúng thành hydroperoxide (ROOH), từ đó làm giảm số lượng gốc tự do và bảo vệ dầu khỏi sự hư hỏng.
Chất chống oxy hóa ngăn chặn hình thành gốc tự do bằng cách cho đi một nguyên tử hydro; khi trao đi nguyên tử hydro, các chất này trở thành gốc tự do nhưng hoạt tính của các gốc này thấp hơn so với gốc ban đầu Sau đó, gốc tự do của lipid (R•) kết hợp với gốc tự do của chất chống oxy hóa (A•) để hình thành các hợp chất bền, giúp ổn định quá trình oxi hóa.
+ Phản ứng của chất chống oxy hóa với gốc tự do:
RO 0 + AH → ROH + A 0 ROO 0 + AH → ROOH + A 0
RO 0 + A 0 → ROA ROO 0 + A 0 → ROOA Chất này hoạt động tương tự như là một vitamin E tổng hợp, chủ yếu hoạt động như một chất ngăn chặn quá trình oxy hoá, một quá trình không bão hòa thường là các hợp chất hữu cơ bị tấn công bởi oxy trong khí quyển BHT chống oxy hoá xúc tác phản ứng bằng cách chuyển đổi các gốc tự do peroxy (ROO) trong liên kết hydroperoxides (ROOR) Điều này tác động đến chức năng chống oxy hoá bằng cách nó sẽ cho đi một nguyên tử hydro:
RO2 + ArO → nonradical sản phẩm
Trong cấu trúc của BHT, R là nhóm alkyl hoặc aryl, và ArOH là nhóm phenolic liên quan đến BHT hoặc tham gia vào chức năng chất chống oxy hóa Nhóm phenolic này đóng vai trò quyết định trong khả năng quét và kiềm chế các gốc tự do trong quá trình oxy hóa Có thể thấy BHT liên kết với hai gốc tự do peroxy, cho thấy cơ chế bảo vệ chống oxy hóa của nó Việc thay đổi R có thể ảnh hưởng đến tính chất của BHT và hiệu quả chống oxy hóa của nó trong các hệ thống lipid và polymer.
Đây là một chất thuộc nhóm chất chống oxy hóa có hiệu quả và được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm có nhiều chất béo, giúp bảo quản thực phẩm, ngăn ngừa sự hư hỏng và ôi khét của hương liệu Nó còn có tác dụng ổn định và nhũ hóa cho shortening Có thể sử dụng độc lập hoặc kết hợp với BHA, Propyl gallate (PG) và axit citric, và được ứng dụng trong shortening, dầu thực vật, thức ăn động vật, mỡ lát và ngũ cốc, đồng thời phổ biến trong công nghiệp do giá thành rẻ.
- Giới hạn tối đa cho phép sử dụng:
(Theo Thông tư 24/2019-BYT Quy định quản lý và sử dụng phụ gia thực phẩm)
+ BHT thường được dùng để bảo quản thực phẩm có mùi, có màu sắc và hương vị.
+ Sản phẩm thịt gia cầm chuyên miếng hoặc cắt nhỉ đã qua chế biến.
+ BHT còn là chất thuộc nhóm chất chống oxy hoá có hiệu quả và được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm có nhiều chất béo.
+ Kem lạnh thực phẩm bao gồm nước hoa quả ướp lạnh và trái cây.
+ BHT là một trong những chất chống oxy hoá trong thực phẩm tốt nhất được sử dụng rộng rãi trong nhiên liệu máy bay, cao su.
+ Nước giải khát có hương liệu.
+ BHT cũng được bổ sung trực tiếp để rút ngắn quá trình oxy hoá của ngũ cốc, sữa và các sản phẩm từ sữa.
+ Quả hạch đã qua chế biến bao gồm cả quả hạch được phủ và hỗn hợp hạnh nhân.
Vitamin E, hay tocopherol, là một loại vitamin tan trong dầu có vai trò then chốt trong bảo vệ tế bào khỏi hư hại do gốc tự do và bảo vệ màng tế bào cũng như các mô khỏi quá trình oxy hóa, từ đó giúp ngăn ngừa lão hóa và cải thiện sức khỏe làn da Vitamin E gồm tám hợp chất tocopherol, trong đó alpha-tocopherol là dạng phổ biến nhất có khả năng sinh học cao và dễ hấp thu vào cơ thể Các dạng tocopherol khác mang lại lợi ích sức khỏe riêng biệt, bao gồm tăng cường hệ miễn dịch, hỗ trợ sức khỏe tim mạch và cải thiện thị lực Vitamin E cũng tham gia vào quá trình sửa chữa mô và có vai trò trong ngăn ngừa các bệnh mãn tính như bệnh tim và ung thư.
Hình 4: Công thức cấu tạo của Vitamin E (Tocopherol)
+ Tính tan: không tan trong nước, hòa tan rất tốt trong dầu thực vật, trong rượu etylic, ether etylic và ether dầu hỏa.
Tocopherol khá bền với nhiệt, có thể chịu được nhiệt độ đến 170°C khi đun nóng trong không khí, nhưng bị phá hủy nhanh bởi tia tử ngoại Trong các tính chất của tocopherol, tính chất quan trọng nhất là khả năng bị oxy hóa bởi các chất oxy hóa khác nhau Trong thao tác kỹ thuật bảo quản, người ta dùng dung dịch pha trong dầu có hàm lượng tocopherol tối thiểu 31%.
Tocopherol có hiệu quả chống oxy hóa cao nhất đối với mỡ động vật, carotenoid và vitamin A Nó được phân bố rộng rãi trong tự nhiên và được chấp nhận ở nhiều quốc gia, đã được chứng minh có hiệu quả chống oxy hóa trong nhiều loại thực phẩm Tuy nhiên, việc sử dụng tocopherol vẫn bị hạn chế vì nhìn chung nó kém hiệu quả hơn so với các chất chống oxy hóa phenolic.
Vitamin E hoạt động như một chất chống oxy hóa quan trọng, ngăn chặn phản ứng của các gốc tự do bằng cách nhường một nguyên tử hydro từ gốc phenol cho gốc lipoperoxide (LOO) để biến gốc tự do này thành hydroperoxide (LOOH) Quá trình này giúp ngăn ngừa sự oxy hóa của màng lipid và tổn thương tế bào, từ đó bảo vệ sự cân bằng sinh học của cơ thể Phản ứng diễn ra theo cơ chế mà Vitamin E tham gia trực tiếp vào việc trung hòa gốc tự do, góp phần duy trì khả năng chống oxy hóa tự nhiên và hỗ trợ hệ thống bảo vệ tế bào.
Trong quá trình phản ứng, tocopherol (tocopherol-OH) được chuyển thành gốc tocopherol (tocopherol-O); gốc này có tính bền và đóng vai trò làm dừng các phản ứng của gốc tự do Gốc tocopheryl được khử oxy để trở thành tocopherol nhờ chất khử là oxy hòa tan trong nước.
Ở tốc độ oxy hóa dầu thấp, tocopheryl tự phản ứng với nhau để hình thành tocopheryl quinone; khi tốc độ oxy hóa dầu cao, tocopheryl phản ứng với gốc peroxy để hình thành tocopheryl quinone và hydroperoxide (hydroperoxit).
T° + T° → T + Tocopheryl quinone T° + ROO° → [T-OOR] → Tocopheryl quinone + ROOH
Tocopherol có hiệu quả chống oxy hóa phụ thuộc vào dạng đồng phân và nồng độ dùng; khả năng dập tắt gốc tự do cao nhất thuộc về δ-tocopherol, kế đến γ-, β-, α-tocopherol Lượng tocopherol cần thiết để chống ôi hóa chất béo phụ thuộc vào độ bền oxy hóa của từng đồng phân: với độ bền oxy hóa thấp, cần ít tocopherol hơn; α-tocopherol có độ bền oxy hóa thấp nhất và ở mức 100 ppm thể hiện hoạt tính chống oxy hóa cao nhất của nó, trong khi β- và γ-tocopherol có độ bền oxy hóa cao hơn nên để đạt hoạt tính chống oxy hóa tối đa, cần 250 và 500 ppm tương ứng.
- Giới hạn tối đa cho phép sử dụng:
(Theo Thông tư 24/2019-BYT Quy định quản lý và sử dụng phụ gia thực phẩm )
Chất chống oxy hóa E306, hay tocopherol, đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì chất lượng và kéo dài thời hạn sử dụng của thực phẩm bằng cách ngăn chặn các phản ứng oxy hóa Tocopherol có khả năng chống lại acid, nhiệt và kiềm, nhưng có thể bị hư hỏng bởi oxy và quá trình oxy hóa có thể gia tăng khi tiếp xúc với ánh sáng E306 thường được thêm vào nhiều loại thực phẩm như dầu thực vật ép, bánh kẹo, ngũ cốc ăn sáng, thịt chế biến và đóng hộp, cá đông lạnh và cá muối, nhằm bảo toàn màu sắc, hương vị và giá trị dinh dưỡng Ngoài ra, E-306 được xem là thực phẩm bổ sung cần có cho trẻ ăn dặm.
Quy trình thí nghiệm
Nguyên liệu và phụ gia
- Phụ gia: Vitamin E và BHT.
Nội dung nghiên cứu
- Khảo sát khả năng chống oxi hóa của 2 loại phụ gia Vitamin E và BHT trong dầu ăn.
Xem xét vai trò của phụ gia chống oxi hóa dựa trên việc xác định chỉ số peroxit và chỉ số axit của hai loại mẫu: có phụ gia và không có phụ gia Qua so sánh này, ta có hình dung rõ ràng hiệu quả ngăn ngừa quá trình oxi hóa, từ đó kéo dài độ ổn định và bảo toàn chất lượng sản phẩm Kết quả thường cho thấy mẫu được bổ sung phụ gia có tốc độ tăng chỉ số peroxit chậm hơn và mức biến đổi của chỉ số axit ít hơn so với mẫu đối chứng không có phụ gia, cho thấy phụ gia trung hòa gốc tự do và ức chế sự hình thành axit béo oxi hóa Những phân tích này cung cấp cơ sở cho lựa chọn loại phụ gia chống oxi hóa, liều lượng và quy trình bổ sung phù hợp nhằm tối ưu hóa hiệu suất lưu trữ và an toàn cho sản phẩm Do đó, xác định và so sánh chỉ số peroxit và axit giữa mẫu có và không có phụ gia là phương pháp quan trọng trong đánh giá hiệu quả của phụ gia chống oxi hóa và hỗ trợ quyết định phát triển sản phẩm.
- Bổ sung kiến thức thực tiễn và thực hành các thao tác.
- Thí nghiệm được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên một yếu tố lặp lại 3 lần.
Xác định chỉ số acid:
M0 M1 (Dầu + BHT) M1 (Dầu + Vitamin E) mdầu
Xác định chỉ số Peroxyt:
Mẫu M0 M1 (Dầu + BHT) M1 (Dầu + Vitamin E) mdầu
- Khảo sát khả năng chống oxy hóa của mẫu dầu qua mẫu đối chứng ( M0) và mẫu có thêm phụ gia BHT, Vitamin E
- Theo dõi chỉ số peroxyt qua 3 mẫu thí nghiệm M0, M1, M2
- Theo dõi chỉ số acid qua 3 mẫu thí nghiệm M0, M1, M2
- Để nguội ở nhiệt độ thường 23-25℃
- Mỗi thí nghiệm được lặp lại 3 lần
- Mỗi thí nghiệm tương ứng với 100ml mẫu dầu
2.3.7 Cách tiến hành phân tích chỉ tiêu theo dõi:
Thí nghiệm 1: Xác định chỉ số acid
Trong quá trình thủy phân triglyceride, các enzyme lipase và phospholipase hoạt động cùng nước và nhiệt độ cao, làm phân cắt mối liên kết este của triglyceride và thủy phân thành axit béo tự do.
- Trung hòa lượng axít béo tự do có trong chất béo bằng dung dịch KOH phản ứng xảy ra -
Phương trình phản ứng: RCOOH + KOH -> RCOOK + H2O
Thí nghiệm 2: Xác định chỉ số Peroxyt
Chỉ số PoV được xác định dựa trên nồng độ peroxit tồn tại trong chất béo, các peroxit được hình thành trong quá trình ôi dầu mỡ và cho thấy mức độ oxy hóa lipid Trong môi trường acid, các peroxit có khả năng phản ứng với KI và giải phóng I2 theo một phản ứng đặc thù, từ đó cho tín hiệu đo lường của mẫu Quá trình này được sử dụng trong phương pháp iodometric để xác định PoV bằng cách đo lượng I2 được tạo ra, từ đó tính toán chỉ số peroxit của chất béo hoặc dầu mỡ.
- Iod tạo thành được định phân bằng dung dịch natrithiosunfat với chỉ thị hồ tinh bột.
- Dựa vào lượng natrithiosulphat tiêu tốn khi chuẩn độ lượng iod được giải phóng ta xác định được chỉ số peroxyt.
Kết quả và bàn luận
Thí nghiệm 1: Xác định chỉ số acid
Chỉ số acid được tính theo công thức:
56,11: phân tử lượng của KOH (đvC).
V : thể tích dd KOH 0,1N tiêu tốn (mL).
N : nồng độ của dung dịch KOH (
0,1N) K : hệ số hiệu chỉnh dd KOH
0,1N. m : khối lượng mẫu dầu cần phân tích (g).mmẫu = 10 (g)
Mẫu M0 M1 (Dầu + BHT) M1 (Dầu + Vitamin E) mdầu
Thí nghiệm 2: Xác định chỉ số Peroxyt
Công thức tính chỉ số peroxyt:
- P0V: chỉ số peroxyt (meq/kg)
- N : nồng độ đương lượng của Na2S2O3 (N)
- V thực : số mL Na2S2O3 0,01N dùng để định phân mẫu thực (mẫu dầu).
- V trắng : số mL Na2S2O3 0,01N dùng để định phân mẫu trắng (nước cất)
- m : Khối lượng mẫu thử (g) mmẫu = 5 (g)
Mẫu M0 M1 (Dầu + BHT) M1 (Dầu + Vitamin E) mdầu
Các hình ảnh kết quả thí nghiệm:
Hình 1: đo chỉ số AV (acid)Thí nghiệm 2:
Hình 2.1 – 2.3 : đo chỉ số PoV (peroxit)
Bàn luận
- Mẫu 0 (chứa dầu): có chỉ số cao bằng M1 (dầu + Vitamin E)
- Mẫu 1 (chứa dầu + BHT): có chỉ số acid thấp nhất
- Mẫu 1 (chứa dầu + Vitamin E): có chỉ số cao bằng M0
Chỉ số acid phản ánh mức độ tươi của dầu.
Kết quả cho thấy mẫu đối chứng có chỉ số axit cao hơn so với mẫu chứa dầu và Vitamin E, cho thấy mức độ phân hủy chất béo do oxy hóa ở hai mẫu này rất lớn Mẫu chứa dầu và BHT có chỉ số axit thấp nhất trong ba mẫu, cho thấy độ phân hủy chất béo được ức chế đáng kể khi có phụ gia bảo quản BHT Mẫu không có phụ gia bảo quản có mức phân hủy chất béo tương đương với mẫu có Vitamin E, cho thấy Vitamin E ít hoặc không giảm sự oxy hóa chất béo Ngược lại, phụ gia BHT thể hiện sự giảm rõ rệt của phân hủy chất béo do oxy hóa.
- Mẫu 0 (chứa dầu): có chỉ số peroxyt cao nhất
- Mẫu 1 (chứa dầu + BHT): có chỉ số peroxyt cao thứ hai
- Mẫu 1 (chứa dầu + Vitamin E): có chỉ số peroxyt thấp nhất
Chỉ số peroxyt phản ánh mức độ phân hủy của chất béo.
Kết quả cho thấy mẫu 0 chứa dầu có chỉ số phân hủy chất béo cao nhất trong cả ba mẫu, cho thấy quá trình oxy hóa mạnh đã phân hủy lượng lớn chất béo trong dầu ăn Ngược lại, ở những mẫu chứa dầu có bổ sung Vitamin E hoặc BHT, sự oxy hóa chất béo diễn ra rất ít hoặc gần như không xảy ra, cho thấy các chất bảo quản này giúp ổn định chất béo và hạn chế sự phân hủy.
Trong thị trường hiện nay, các loại phụ gia chống oxy hóa phổ biến nhất gồm BHA, BHT, TBHQ, propyl gallate và các este gallate như octyl gallate và dodecyl gallate, cùng với tocopherols (vitamin E) và ascorbyl palmitate; ngoài ra còn các dẫn xuất tự nhiên từ thực vật như rosemary extract chứa carnosic acid và carnosol Mỗi loại có công thức phân tử riêng và cơ chế tác dụng là ngăn ngừa sự oxy hóa lipid bằng cách bắt giữ gốc tự do và ức chế chu trình peroxyd hóa, từ đó bảo vệ chất béo, màu sắc và hương vị của thực phẩm; các thông số kỹ thuật và tiêu chuẩn cho phép sử dụng được quy định theo thông tư 24, với phạm vi ứng dụng khác nhau tuỳ thuộc từng loại phụ gia và dạng thực phẩm; chúng được ứng dụng cho các dạng thực phẩm như dầu ăn và sản phẩm dầu mỡ, thực phẩm đóng hộp, sữa và các sản phẩm sữa, đồ uống, bánh kẹo, thịt chế biến và thực phẩm chế biến khác.
Công thức phân tử: α-Tocopherol: C₂₉H₅₀O₂
Tocopherol là chất chống oxy hóa tự nhiên tan trong chất béo Nó hoạt động bằng cách nhường một nguyên tử hydro từ nhóm –OH phenol để trung hòa gốc tự do peroxyl (LOO•) thành hợp chất không phản ứng là LOOH Gốc tocopheroxyl được hình thành và tương đối ổn định, giúp ngăn chặn chuỗi phản ứng oxy hóa lipid Chất này có thể được tái tạo lại nhờ các chất khử khác như vitamin C.
BHA là chất chống oxy hóa tổng hợp có cơ chế hoạt động chính là bắt gốc tự do; với vòng thơm chứa nhóm -OH, BHA tham gia phản ứng khử các gốc peroxy và các gốc tự do khác, từ đó chặn đứng chu trình oxy hóa lipid và bảo vệ chất béo khỏi sự hỏng Nhờ đặc tính này, BHA được dùng để bảo vệ sản phẩm dầu ăn, mỹ phẩm và các hệ thống có chứa lipid, giúp kéo dài thời gian ổn định và tuổi thọ của sản phẩm khi được bổ sung ở nồng độ phù hợp.
(ROOã), BHA nhường H, làm giỏn đoạn phản ứng chuỗi oxy húa lipid. o Có khả năng ổn định trong môi trường nhiệt cao.
Cơ chế tác dụng của chất này dựa trên cấu trúc tương tự BHA, với vòng thơm và nhóm phenol, hoạt động bằng cách nhường hydrogen và trung hòa gốc peroxy, từ đó ngăn chặn chu trình phản ứng oxy hóa lipid Nhờ cơ chế ức chế gốc tự do này, nó bảo vệ lipid khỏi oxy hóa và kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm Đồng thời, nó có độ ổn định nhiệt cao hơn BHA, phù hợp với các thực phẩm cần gia nhiệt trong quá trình chế biến.
Cơ chế tác dụng của chất này tương tự BHA/BHT nhưng cho hiệu lực chống oxy hóa mạnh hơn, giúp ngăn ngừa sự oxy hóa lipid và bảo vệ chất lượng sản phẩm Nó ổn định tốt ở nhiệt độ cao, phù hợp cho thực phẩm chiên rán và các quy trình chế biến ở nhiệt độ cao Ngoài ra, chất này chặn đứng quá trình hình thành peroxit và aldehyde trong dầu mỡ, từ đó tăng tính an toàn và kéo dài thời gian bảo quản của các sản phẩm thực phẩm.
Propyl gallate là este propyl của axit gallic, có ba nhóm -OH phenol Nó nhường nguyên tử hydrogen để trung hòa các gốc tự do lipid như LOO• và ROO•, từ đó ức chế quá trình oxi hóa lipid Ngoài ra, propyl gallate cho tác dụng hiệp đồng mạnh với BHA và BHT, giúp nâng cao hiệu quả chống oxy hóa khi được phối hợp.
Câu2: Những dạng thực phẩm nào cần bổ sung phụ gia chống oxy hoá, những biện pháp hổ trợ kèm theo về bao bì hay điều kiện bảo quản
1 Những dạng thực phẩm cần bổ sung phụ gia chống oxy hóa
Các thực phẩm dễ bị oxy hóa, đặc biệt là do sự hiện diện của chất béo, dầu mỡ, vitamin dễ bị phân hủy (A,
C, E), hoặc kim loại xúc tác (Fe, Cu), thường cần bổ sung chất chống oxy hóa.
➤ Các nhóm thực phẩm cụ thể gồm:
Dầu ăn và mỡ động vật, cùng với dầu thực vật tinh luyện như dầu đậu nành và dầu hướng dương, cũng như các loại mỡ như mỡ lợn, mỡ bò và bơ, dễ bị oxy hóa Quá trình oxy hóa gây ra mùi hôi và vị lạ (ôi thiu).
Thực phẩm chiên, rán, snack o Khoai tây chiên, snack bắp, bánh gạo, bắp rang bơ o Có dầu mỡ nóng → dễ bị oxy hóa nhanh chóng
Sản phẩm thịt chế biến o Xúc xích, giò chả, thịt hộp, pate o Chứa mỡ, protein dễ bị phân hủy, sinh ra aldehyde, peroxide độc hại
Sản phẩm từ sữa & kem o Sữa bột, sữa đặc, sữa tách béo, bột sữa trẻ em o Dễ mất vitamin tan trong chất béo như A, D, E nếu không được ổn định
Bánh kẹo chứa chất béo o Bánh quy, bánh nướng, kẹo mềm, socola o Bơ, shortening trong bánh dễ bị ôi nếu không bảo vệ
Thực phẩm đóng hộp và chế biến sẵn như dầu hộp, thịt hộp, cá hộp và cháo đóng hộp được thiết kế để bảo quản lâu dài Vì đặc tính bảo quản dài ngày, quá trình ổn định chất béo và hương vị là yếu tố then chốt giúp duy trì chất lượng, độ ngon và an toàn của sản phẩm qua thời gian Các biện pháp công nghệ như kiểm soát oxi hóa, ổn định axit béo và cân bằng hương vị giúp sản phẩm giữ được kết cấu, màu sắc và hương vị tự nhiên Việc tối ưu hóa ổn định chất béo và hương vị không chỉ tăng giá trị cảm quan mà còn hỗ trợ hiệu quả SEO thông qua từ khóa liên quan đến thực phẩm đóng hộp và bảo quản lâu dài.
Thực phẩm chức năng o Viên nang dầu cá, vitamin E, dầu gan cá o Có chứa acid béo không no, dễ bị phân hủy
2 Các biện pháp hỗ trợ kèm theo: bao bì và điều kiện bảo quản
Phụ gia chống oxy hóa không hoạt động độc lập mà cần được kết hợp với các biện pháp bảo quản khác Khi phối hợp với các biện pháp vật lý, hóa học và công nghệ bảo quản hiện đại, chúng có thể tăng hiệu quả bảo quản bằng cách ngăn ngừa quá trình oxy hóa và kéo dài thời hạn sử dụng của sản phẩm.
➤ Biện pháp hỗ trợ bằng bao bì:
Bao bì chống oxy (oxygen barrier packaging) là giải pháp bảo quản giúp ngăn oxy thâm nhập và ngăn ngừa quá trình oxi hóa sản phẩm Để đạt được khả năng chắn khí tốt, thường sử dụng các vật liệu như PET, EVOH, nhôm foil và nylon có lớp chắn khí hiệu quả Những lớp chắn khí này ngăn chặn O₂ từ môi trường bên ngoài xâm nhập vào sản phẩm, từ đó duy trì chất lượng và kéo dài thời gian bảo quản Việc ứng dụng bao bì chống oxy mang lại lợi ích về bảo toàn hương vị, màu sắc và độ tươi của sản phẩm trong chu kỳ vận chuyển và lưu kho.
Bao bì chân không và bao bì khí điều chỉnh (MAP – Modified Atmosphere Packaging) hoạt động bằng cách rút không khí ra và thay thế bằng khí trơ như N₂ hoặc CO₂, từ đó giảm tiếp xúc với O₂ và làm chậm quá trình oxy hóa của sản phẩm, giúp bảo quản tốt hơn và kéo dài thời gian sử dụng.
Bao bì tối màu / cản sáng: o Ngăn ánh sáng gây phân hủy vitamin (A, E) hoặc xúc tác phản ứng oxy hóa o Dùng trong dầu ăn, sữa, viên nang
Bao bì có chất hút oxy (oxygen scavenger) là giải pháp đóng gói giúp loại bỏ oxy trong bao bì, từ đó kéo dài thời gian bảo quản và duy trì chất lượng sản phẩm Các túi hút O₂ được dùng cho snack, đồ khô và bánh, giúp hạn chế quá trình oxy hóa và giữ được hương vị, màu sắc, đồng thời bảo vệ khỏi sự phát triển của nấm mấm và vi khuẩn Khi kết hợp với chất chống oxy hóa trong quá trình đóng gói, giải pháp này tăng cường hiệu quả bảo quản và kéo dài tuổi thọ sản phẩm, giảm lãng phí và đáp ứng yêu cầu an toàn thực phẩm của chuỗi cung ứng.
➤ Biện pháp hỗ trợ về điều kiện bảo quản:
Nhiệt độ thấp là phương pháp bảo quản lạnh và đóng băng giúp làm chậm phản ứng oxy hóa của thực phẩm Việc giảm 10°C có thể làm tốc độ phản ứng oxy hóa giảm khoảng 2–3 lần, từ đó kéo dài thời gian bảo quản và duy trì chất lượng sản phẩm Phương pháp này được ứng dụng cho sữa, thịt chế biến và bơ để bảo toàn hương vị, màu sắc và giá trị dinh dưỡng.
Độ ẩm thấp / chống ẩm: o Giảm hoạt động nước → giảm oxy hóa gián tiếp do vi sinh vật o Áp dụng với bánh snack, thực phẩm khô
pH ổn định: o Một số chất chống oxy hóa hoạt động hiệu quả hơn ở pH thấp/trung tính o Được kiểm soát trong thực phẩm lên men hoặc đóng hộp
PHỤ GIA TẠO NHŨ
Tổng quan
1.Tổng quan về nguyên liệu:
Dầu thực vật là các loại dầu được chiết xuất từ thực vật và ở nhiệt độ bình thường tồn tại ở dạng lỏng, trở thành thành phần chính trong dầu ăn của nhiều gia đình Có nhiều loại dầu ăn phổ biến như dầu ô liu, dầu cọ, dầu nành, dầu canola, dầu hạt bí ngô, dầu bắp, dầu hạt hướng dương, dầu thầu dầu, dầu lạc, dầu hạt nho, dầu argan và dầu cám gạo, mỗi loại có đặc tính riêng về hương vị, thành phần axit béo và ứng dụng trong nấu nướng Việc lựa chọn dầu ăn phù hợp phụ thuộc vào nhiệt độ nấu, mục đích dinh dưỡng và sở thích cá nhân.
Thuật ngữ "dầu thực vật" được in trên nhãn của các sản phẩm dầu ăn để chỉ một hỗn hợp các loại dầu được trộn lại với nhau, điển hình gồm dầu cọ, dầu nành, dầu bắp và dầu hoa hướng dương Việc hiểu đúng nghĩa của dầu thực vật giúp người tiêu dùng nhận diện nguồn gốc và đặc tính dinh dưỡng của sản phẩm, từ đó có thể lựa chọn phù hợp với nhu cầu chế biến và sức khỏe.
Khử mùi dầu ăn bằng cách ngâm dầu vào hỗn hợp hương liệu thực phẩm, như thảo mộc tươi, tiêu và gừng, nhằm bổ sung hương vị tự nhiên cho dầu Tuy nhiên, khi trữ dầu đã khử mùi, cần thận trọng để ngăn ngừa sự phát sinh của Clostridium botulinum, vi khuẩn có thể sinh ra độc tố gây ngộ độc tiêu hóa Do đó, nên tuân thủ các nguyên tắc an toàn thực phẩm và bảo quản dầu ở điều kiện phù hợp: bình đựng sạch, đậy kín, tránh ánh sáng và nhiệt độ cao, và sử dụng trong thời gian an toàn.
Thành phần Hàm lượng (trung bình/100g)
Năng lượng (Calories) ~884 kcal Cung cấp năng lượng cao
Chất béo (Fat) ~100 g Nguồn chất béo chính
Chất béo bão hòa (Saturated fat)
7–20 g (tùy loại dầu) Tăng cholesterol xấu nếu tiêu thụ quá nhiều Chất béo không bão hòa đơn
- Chất béo không bão hòa đa
Omega-3 và omega-6 Có (tùy loại dầu) Chống viêm, tốt cho não, tim mạch
Vitamin E 10–50 mg Chống oxy hóa
Vitamin K Có trong một số loại dầu Tốt cho đông máu, xương
Bảng 1: Thành phần dinh dưỡng của dầu thực vật.
Lưu ý khi sử dụng dầu thực vật:
Không đun nóng quá nhiệt độ khói (smoke point) – sẽ sinh ra chất có hại.
Nên luân phiên các loại dầu để cân bằng omega-3 và omega-6.
Không nên dùng quá nhiều – dù là dầu "tốt" thì cũng cung cấp nhiều calo.
+ Giảm cholesterol xấu (LDL), tăng cholesterol tốt (HDL):
Axit béo không bão hòa giúp ức chế sự hình thành LDL, từ đó làm giảm nguy cơ xơ vữa động mạch và bệnh tim mạch.
Một số axit béo, như axit alpha-linolenic (ALA – một loại omega-3), có khả năng điều hòa phản ứng viêm của cơ thể.
- Cung cấp năng lượng và hỗ trợ hấp thu vitamin tan trong dầu (A, D, E, K):
Dầu thực vật là nguồn năng lượng đậm đặc và giúp hòa tan các vitamin cần môi trường lipid để hấp thu ở ruột non.
+ Glycerol: là một rượu ba chức, công thức:
CH 2 OH−CHOH−CH 2 OH
Axit béo là các axit cacboxylic mạch dài (C12–C24), có thể ở dạng bão hòa (không có liên kết đôi), như axit stearic (C18:0), hoặc ở dạng không bão hòa (có từ 1 đến nhiều liên kết đôi), như axit oleic (C18:1), axit linoleic (C18:2) và axit linolenic (C18:3).
+ Liên kết este hình thành giữa nhóm -OH của glycerol và nhóm -COOH của axit béo:
Hình 2: Cấu trúc hóa học của dầu.
Bảng 1.1.1 Chỉ tiêu chất lượng của dầu thực vật
Hàm lượng trong mỗi thành phần Hàm lượng trong 100g
Nước là hợp chất hóa học gồm hai nguyên tử hidro và một nguyên tử oxy, có công thức H2O Nhờ các tính chất lý hóa đặc biệt như tính lưỡng cực, liên kết hydro và sự bất thường của khối lượng riêng, nước đóng vai trò rất quan trọng trong nhiều lĩnh vực khoa học và đời sống hàng ngày.
Nước là dung môi tốt nhờ tính lưỡng cực, cho phép các hợp chất phân cực hoặc có tính ion như axít, rượu và muối dễ tan trong nước Tính hòa tan của nước đóng vai trò quan trọng trong sinh học vì nhiều phản ứng hóa sinh chỉ diễn ra khi các chất được hòa tan trong dung dịch nước Nước tinh khiết không dẫn điện.
Về mặt hóa học, nước là một chất lưỡng tính có thể phản ứng như axit hoặc bazơ tùy điều kiện Ở pH bằng 7, được xem là trung tính, nồng độ ion hydroxide (OH−) cân bằng với nồng độ hydronium (H3O+), cho thấy nước có sự cân bằng tự ion hóa ở mức pH trung tính.
Khi phản ứng với một axit mạnh hơn thí dụ như HCl, nước phản ứng như một chất kiềm.
+ Là dung môi cho phản ứng hóa học.
Nước giúp hòa tan các chất như muối, đường, axit, protein, enzyme,
Là môi trường cho các phản ứng hóa học như thủy phân, oxi hóa, lên men, nâu hóa
Trong làm bánh mì, nước hòa tan glutenin và gliadin để tạo gluten.
Trong quá trình thủy phân tinh bột → đường đơn nhờ enzyme amylase (có trong nước).
+ Tham gia vào các phản ứng hóa sinh và công nghệ chế biến
Nước đóng vai trò là chất phản ứng trong nhiều quá trình chế biến thực phẩm, đặc biệt là thủy phân protein, tinh bột và chất béo, khi nước tham gia phá vỡ liên kết và hình thành các sản phẩm trung gian Trong quá trình lên men, nước là môi trường sống cho vi sinh vật, tạo điều kiện cho quá trình lên men diễn ra và phát sinh hương vị cùng đặc tính cho sản phẩm Phản ứng Maillard cũng phụ thuộc vào điều kiện độ ẩm phù hợp, giúp tối ưu sự hình thành màu sắc, mùi thơm và cấu trúc thực phẩm.
Ủ chao, muối dưa, làm nước mắm – nước là môi trường thiết yếu cho vi khuẩn/mốc/men hoạt động.
Trong chiên, rán – nước bốc hơi làm thực phẩm chín từ trong ra ngoài.
2.Tổng quan về phụ gia tạo nhũ:
Nhũ tương là hệ phân tán của hai chất lỏng không hòa tan vào nhau Trong nhũ tương, một chất lỏng tồn tại ở dạng giọt nhỏ của pha bị phân tán, còn chất lỏng kia đóng vai trò pha liên tục được phân tán quanh các giọt đó Sự phân tán này tạo nên cấu trúc đặc trưng và đóng vai trò then chốt trong các ứng dụng thực phẩm, mỹ phẩm và dược phẩm nhờ kiểm soát kích thước giọt và tính ổn định của pha liên tục.
- Phân loại hệ nhũ tương:
+ Kích thước giọt phân tán: 10-7m
+ Kém bền về nhiệt độ.
+ Kích thước giọt phân tán: 10-7 – 10-3
- Nhũ tương dầu trong nước (O/W – Oil in Water)
+ Đặc điểm: Giọt dầu phân tán trong pha nước.
+ Thường gặp trong: Sữa, Kem tươi (whipping cream), Sốt mayonnaise (truyền thống), Nước sốt salad, Kem (ice cream).
+ Chất nhũ hóa thường dùng: Lecithin (từ trứng, đậu nành), casein, polysorbate 80.
- Nhũ tương nước trong dầu (W/O – Water in Oil).
+ Đặc điểm: Giọt nước phân tán trong pha dầu.
+ Thường gặp trong: Bơ, Margarine, Một số loại chocolate phủ
+ Chất nhũ hóa thường dùng: Sorbitan monooleate (Span 80), các mono- và diglyceride của axit béo.
+ Đặc điểm: Nhũ tương trong nhũ tương – hệ phức tạp hơn, thường để kiểm soát giải phóng hương liệu hoặc hoạt chất.
+ Thường gặp trong: Sản phẩm ít béo (low-fat), Thực phẩm chức năng, Ứng dụng vi bao (microencapsulation).
Ví dụ: Nước mắm ít mặn với lớp dầu bảo vệ vị.
Hình 1.2.1 Công thức cấu tạo Lecithine.
+Tan tốt trong dầu, các dung môi không phân cực.
+ HLB = 3-4 (đối với lecithin phân cực thấp), HLB = 10-12 (đối với lecithin hiệu chỉnh)
Lecithin không độc tính và được coi là an toàn trong nhiều ứng dụng thực phẩm Trong ngành công nghiệp thực phẩm, lecithin được sử dụng phổ biến để giảm độ nhớt, thay thế các nguyên liệu đắt tiền, kiểm soát đường kết tinh và điểm nóng chảy của sô cô la, đồng thời giúp đồng nhất quá trình pha trộn các thành phần và cải thiện dòng chảy cho một số sản phẩm Đối với bơ thực vật có hàm lượng chất béo cao (>75%), lecithin được bổ sung nhằm chống bắn tung tóe khi chiên.
Trong hệ nhũ tương, lecithin đóng vai trò là chất hoạt động bề mặt và tham gia vào các phản ứng hóa học để hình thành các chất mong muốn, giúp ổn định và bền vững hệ nhũ tương Quá trình này diễn ra khi lecithin được đưa vào nhũ tương và hai nhóm phân tử phản ứng có cơ hội gặp nhau theo hai cơ chế chính: trên giao diện dầu-nước để hình thành liên kết và màng bọc bảo vệ, hoặc di chuyển qua các pha để gặp nhau ở các vùng tương đồng, từ đó tạo ra các sản phẩm ổn định cho nhũ tương.
Phương pháp thứ nhất cho thấy các phân tử phản ứng của lecithin thấm qua lớp màng chất hoạt hóa bề mặt ở bên ngoài và gặp nhau Tuy nhiên, thực tế cho thấy phản ứng theo cách này diễn ra rất yếu và không đáng kể.
Trong phương pháp thứ hai, khi các hạt vi nhũ tương chứa lecithin và phospholipid của dầu gặp nhau với lực tác động đủ mạnh, hai hạt nhỏ có thể hợp nhất thành một hạt lớn hơn Quá trình hợp nhất cho phép các chất phản ứng bên trong hai hạt hòa trộn với nhau, phản ứng diễn ra ở lòng hạt lớn và sản phẩm mong muốn được hình thành bên trong hạt.
Khi các phân tử lecithin và phospholipid từ dầu gặp nhau, chúng tạo ra sức căng bề mặt tại giao diện hai chất lỏng không hòa tan, sinh ra các ứng suất do sức căng bề mặt gây nên Năng lượng bề mặt tỉ lệ thuận với sức căng bề mặt và diện tích phân pha Để ổn định hệ nhũ tương, người ta bổ sung các chất hoạt động bề mặt như lecithin; những chất này làm giảm sức căng bề mặt của nước, từ đó hạ năng lượng bề mặt và làm nhũ tương bền hơn.
Tên thương mại: Swisse Lecithin 1200 mg Đơn vị cung cấp: Nhà thuốc Minh Châu
Hiện tại, Bộ Y tế Việt Nam chưa ban hành mức liều lượng cho phép cụ thể cho lecithin, kể cả đối với các sản phẩm như Swisse Lecithin 1200 mg Lecithin được xem là thực phẩm bổ sung, không phải thuốc, nên không thuộc nhóm liều chuẩn do cơ quan quản lý Nhà nước quy định Vì vậy, người dùng nên tham khảo thông tin từ nhà sản xuất và ý kiến của chuyên gia dinh dưỡng khi cân nhắc sử dụng lecithin ở dạng bổ sung.
Mã nhóm thực phẩm Nhóm thực phẩm ML (mg/ kg) Ghi chú
02.1.2 Dầu và chất béo thực vật GMP 277
02.1.3 Mỡ lợn, mỡ trâu, bò hay mỡ cừu, dầu cá và mỡ của các động vật khác GMP
QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM
- Tìm hiểu về hệ nhũ tương thường gặp trong thực phẩm và phụ gia làm bền hệ nhũ tương.
Chúng tôi tiến hành quan sát sự đồng nhất trong cấu trúc mẫu và thời gian tách pha để đánh giá tác động của phụ gia Đo chiều cao lớp lắng của hai mẫu – một mẫu có bổ sung phụ gia và một mẫu đối chứng – cho phép so sánh mức độ tách pha và độ đồng nhất của cấu trúc Kết quả cho thấy mẫu có phụ gia có sự đồng nhất cao hơn và thời gian tách pha được tối ưu, được thể hiện qua sự chênh lệch đáng kể về chiều cao lớp lắng so với mẫu đối chứng Những dữ liệu này cung cấp cơ sở để lựa chọn loại phụ gia và điều kiện thử nghiệm phù hợp cho các ứng dụng tiếp theo.
2.Bố trí thí nghiệm: a Hệ dầu nước :
Khuấy 5’ Khuấy 5’ b Hệ nước dầu :
Mo 80ml nước 20ml dầu
M1 80ml nước Đo thời gian tách lớp Đo chiều dày từng lớp Quan sát màu trạng thái ng thái
Mo 80ml nước 20ml dầu
Sản phẩm Đo thời gian tách lớp Đo chiều dày từng lớp Quan sát màu trạng thái ng thái
3.1Thí nghiệm 1: Hệ dầu/nước (O/W)
A: 23,8s B: 23,5s C: 24,5s Chiều cao O/W(m) lớp dầu: 0,7cm lớp nước: 2,3cm
1cm; nước: 2cm -B: bọt: 1cm; dầu:
1,3cm; nước: 2cm -C: bọt: 0,2cm; dầu:
-A: bọt: 1cm; dầu: 0,4; nước: 2cm
-B: bọt: 0,6cm; dầu: 0,5;cm nước: 2,1cm -C: bọt: 0,3cm; dầu: 0,4cm;nước: 2,1cm Trạng thái Hệ nhũ tương tách lớp Hệ nhũ tương tách lớp, tạo bọt
Hệ nhũ tương tách lớp có bọt
Các màu sắc của các lớp dầu, nước và bọt được ghi nhận như sau: lớp dầu có màu vàng; lớp nước ở trạng thái đục; lớp bọt có màu vàng mỡ Trong một số mẫu, lớp dầu đục vàng đi kèm với lớp nước đục vàng và lớp bọt có màu trắng Ngoài ra, có trường hợp lớp dầu vàng đục, lớp nước đục và lớp bọt vẫn giữ màu trắng.
3.2.Thí nghiệm 2: Hệ nước/dầu(W/O)
A: 14 phút 23s B: 14 phút 1s C: 14 phút 33s Chiều cao O/W(m) lớp dầu: 0,5cm lớp nước: 0,7
1,8cm; nước: 0,3cm -B: bọt: 0,5cm; dầu:
2cm; nước: 0,3cm -C: bọt: 0,5; dầu: 1,5cm; nước: 0,2cm
Ba mẫu A, B và C thể hiện các thông số bọt, dầu và nước: mẫu A có bọt 0,7 cm, dầu 2 cm và nước 0,5 cm; mẫu B có bọt 0,7 cm, dầu 2 cm và nước 0,5 cm; mẫu C có bọt 0,7 cm, dầu 3 cm và nước 0,2 cm Trạng thái của hệ nhũ tương ở các mẫu là tách lớp, và mẫu C cũng cho thấy hiện tượng có bọt khi hệ nhũ tương tách lớp.
Hệ nhũ tương tách lớp, có bọt
Đánh giá chất lượng pha trộn có thể được thực hiện qua màu sắc của các lớp dầu, nước và bọt Màu sắc lớp dầu thường vàng mỡ; lớp nước có thể trong hoặc trắng tùy điều kiện, còn lớp bọt luôn trắng Trong phân tầng điển hình, lớp dầu màu vàng, lớp nước màu kem và lớp bọt màu trắng Khi lớp dầu hoặc lớp nước chuyển sang màu trắng đục, sự thay đổi này cho thấy cấu trúc của hệ emulsions bị ảnh hưởng Việc ghi nhận màu sắc của các lớp dầu, nước và bọt giúp đánh giá độ ổn định và thành phần của hỗn hợp phân tầng một cách hiệu quả.
3.3.Nhận xét và bàn luận:
Câu 1: Những sản phẩm thực phẩm nào cần bổ sung phụ gia tạo nhũ, mục đích sử dụng,
1 Những sản phẩm thực phẩm cần bổ sung phụ gia tạo nhũ
Phụ gia tạo nhũ (emulsifiers) được sử dụng trong các thực phẩm có chứa hỗn hợp dầu và nước, hoặc các thành phần khó hòa tan vào nhau.
Những sản phẩm này cần nhũ hóa để ổn định cấu trúc, không tách lớp, giữ kết cấu và cảm quan tốt.
➤ Các nhóm thực phẩm cần dùng chất tạo nhũ: a) Sản phẩm từ sữa
Sữa tiệt trùng, sữa đặc, sữa bột
Sữa công thức cho trẻ em
Kem tươi, kem cứng (ice cream)
→ Nhũ hóa giúp phân tán chất béo đều, không tách lớp b) Margarine, bơ thực vật, shortening
Chứa dầu và nước → cần nhũ hóa để ổn định nhũ tương
→ Giữ kết cấu mềm mịn, dễ phết, không tách nước c) Sản phẩm bánh, bột trộn sẵn
Bánh bông lan, bánh quy, bánh mì
Bột làm bánh đóng gói
→ Chất nhũ hóa giúp cải thiện sự phân tán chất béo, giữ ẩm, tăng thể tích bánh d) Sản phẩm socola, kẹo mềm
Socola thanh, kẹo dẻo, kẹo caramel
→ Nhũ hóa giúp hỗn hợp mịn, chống tách dầu ca cao, cải thiện cảm giác khi ăn e) Sản phẩm thịt chế biến
Xúc xích, chả lụa, pate, thịt viên
→ Nhũ hóa giúp liên kết nước – mỡ – protein, tạo cấu trúc đồng nhất, không rỗ f) Sốt, mayonnaise, nước xốt trộn salad
Hỗn hợp dầu – giấm – nước, rất dễ tách lớp
→ Nhũ hóa giúp tạo nhũ tương bền, giữ kết cấu mịn g) Thực phẩm chức năng và đồ uống bổ sung
Sữa hạt, nước uống vitamin, nước uống collagen
→ Chất nhũ hóa giúp hòa tan vitamin tan trong dầu (A, D, E, K) vào nước
2 Mục đích sử dụng phụ gia tạo nhũ
Phụ gia tạo nhũ được sử dụng với các mục đích công nghệ sau:
Tạo nhũ tương bền vững:
Giúp trộn lẫn dầu và nước thành hỗn hợp đồng nhất, không bị tách lớp
Ổn định cấu trúc sản phẩm:
Giữ sản phẩm không bị phân tách trong quá trình bảo quản (đặc biệt khi để lâu)
Tăng độ mịn, độ bóng, độ kem (creaminess), mang lại cảm giác ngon miệng hơn
Tăng thể tích, độ xốp:
Trong bánh nướng, chất nhũ hóa giúp phân tán đều khí và chất béo → bánh nở đều, mềm
Giữ nước, giữ dầu trong sản phẩm:
Trong thịt chế biến, giúp sản phẩm mọng, không bị khô
Tăng độ ổn định của các hợp chất nhạy cảm:
Giúp hòa tan vitamin tan trong dầu vào môi trường nước (ví dụ trong nước bổ sung vitamin A, D, E)
Câu2: Liệt kê 5 loại phụ gia tạo nhũ thường sử dụng trong chế biến thực phẩm Tên thương mại, mục đích sử dụng.
Tên thương mại: Lecithin đậu nành, Lecithin trứng (Soy Lecithin, Egg Lecithin)
Mục đích sử dụng: o Giúp hòa trộn dầu và nước (tạo nhũ) o Ổn định cấu trúc sản phẩm o Thường dùng trong socola, bơ thực vật, bánh kẹo, sữa, kem
2 Mono- và Diglyceride của acid béo (E471)
Tên thương mại: DMG, GMS (Glycerol monostearate)
Chất nhũ hóa được dùng để ổn định hệ thực phẩm, tăng độ mịn và giữ ẩm cho các sản phẩm như bánh, kem và sữa Vì vậy, nó được ứng dụng phổ biến trong quy trình sản xuất bánh mì, kem và thực phẩm đông lạnh, giúp cải thiện kết cấu, tăng độ mềm và duy trì độ ẩm lâu dài Các ứng dụng này góp phần nâng cao chất lượng và tính ổn định của sản phẩm sau khi chế biến.
Nhũ hóa dầu và nước trong thực phẩm là mục đích sử dụng chính của chất phụ gia này, giúp dầu và nước hòa trộn với nhau tạo kết cấu đồng nhất và mịn màng Nó cũng đóng vai trò ổn định cấu trúc của kem, nước giải khát và nước sốt, duy trì độ đặc và sự đồng đều của sản phẩm Ngoài ra, chất nhũ hóa còn hạn chế sự phân lớp trong sản phẩm, ngăn ngừa tách lớp giữa các thành phần và kéo dài thời gian bảo quản.
Mục đích sử dụng: o Tạo nhũ bền vững giữa dầu và nước o Dùng trong bánh kẹo, kem, thực phẩm nướng
5 Caseinate (Natri caseinate hoặc Canxi caseinate)
Tên thương mại: Sodium caseinate, Calcium caseinate
Mục đích sử dụng: o Là protein sữa có khả năng nhũ hóa o Giúp phân tán chất béo đồng đều o Ứng dụng trong sữa bột, kem, súp, nước sốt
PHỤ GIA LÀM ĐÔNG ĐẶC, LÀM DẦY
Nguyên liệu
Đường Đặc điểm,tính chất :
Đường ăn, hay đường hạt và đường thông thường, là tên gọi chung của các hợp chất hóa học ở dạng tinh thể thuộc nhóm cacbohydrat Đường này đề cập tới saccarose, một disaccharide gồm glucose và fructose.
_Các loại đường đơn giản, còn được gọi là monosacarit, bao gồm bao gồm glucose, fructose và galactose.
Đường hỗn hợp, còn được gọi là disacarit hay đường đôi, là các phân tử gồm hai monosacarit nối với nhau bằng liên kết glycosid Các ví dụ phổ biến gồm sucrose (đường ăn), được hình thành từ glucose và fructose; lactose, từ glucose và galactose; và maltose, là hai phân tử glucose liên kết với nhau.
_Trong cơ thể, đường hỗn hợp được thủy phân thành đường đơn giản.
Đường tồn tại phổ biến 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, như glucose và fructose, cung cấp năng lượng nhanh cho cơ thể và cho cây Các đường đơn giản này vừa tham gia vào quá trình trao đổi chất của thực vật vừa là nguồn dưỡng chất thiết yếu trong chế độ ăn uống của con người.
Sucrose đặc biệt tập trung ở mía, củ cải đường và thốt nốt, khiến chúng trở thành nguồn nguyên liệu lý tưởng cho quá trình chiết xuất thương mại Hàm lượng sucrose cao cho phép quá trình chiết xuất diễn ra hiệu quả và tối ưu hóa sản lượng đường tinh luyện Vì vậy, mía, củ cải đường và thốt nốt được ưu tiên lựa chọn cho sản xuất đường tinh luyện nhằm đáp ứng nhu cầu thị trường và tối đa hóa lợi nhuận kinh tế.
+ Maltose có thể được sản xuất bằng hạt malting.
Lactose là đường duy nhất không thể chiết xuất từ thực vật và chỉ tồn tại tự nhiên trong sữa, bao gồm cả sữa mẹ, cũng như một số sản phẩm từ sữa.
Xi-rô ngô là một nguồn đường rẻ tiền, được sản xuất công nghiệp bằng cách chuyển đổi tinh bột ngô thành các loại đường khác nhau, trong đó có maltose, fructose và glucose Quá trình này tận dụng nguồn nguyên liệu từ ngô để tạo ra đường với chi phí thấp, phục vụ cho nhiều ngành công nghiệp thực phẩm và đồ uống.
Sucrose là loại đường phổ biến được sử dụng trong thực phẩm chế biến, đặc biệt ở các sản phẩm như bánh quy và bánh ngọt Đường sucrose đôi khi được thêm vào các thực phẩm và đồ uống chế biến sẵn có bán trên thị trường nhằm tăng độ ngọt và hương vị Vì vậy, sucrose có thể được mọi người sử dụng như một chất làm ngọt cho nhiều loại thực phẩm và đồ uống.
_Đường liên quan đến một số carbohydrate, chẳng hạn như monosacarit, disacarit hoặc oligosacarit Monosacarit còn được gọi là "đường đơn", quan trọng nhất là glucose.
_Hầu hết các monosacarit có công thức là C n H 2n O n với n từ 3 đến 7 (deoxyribose là một ngoại lệ) Glucose có công thức phân tử C 6 H 12 O 6.
Các mono- và disacarit mạch vòng chứa nhóm aldehyd hoặc nhóm xeton, khiến liên kết C=O trở thành trung tâm của các phản ứng Tất cả sacarit có nhiều vòng trong cấu trúc được tạo thành từ sự liên kết của hai hoặc nhiều monosacarit thông qua liên kết glycosid, và mỗi liên kết đi kèm với sự mất đi một phân tử nước (H2O).
Ở dạng vòng, monosacarit có thể hình thành liên kết glycosid với các monosacarit khác, tạo ra disacarit như sucrose và polysacarit như tinh bột Enzyme thủy phân hoặc phá vỡ các liên kết glycosid này trước khi các hợp chất đó được chuyển hóa Sau quá trình tiêu hóa và hấp thu, các monosacarit chủ yếu có trong máu và các mô gồm glucose, fructose và galactose.
Canxi clorua là hợp chất ion của canxi và clo (CaCl2) Nó tan nhiều trong nước và ở nhiệt độ phòng ở dạng rắn Chất này có thể được sản xuất từ đá vôi, nhưng để sản xuất với quy mô lớn thì người ta thường xem nó như một sản phẩm phụ của công nghệ Solvay Do tính hút ẩm cao, canxi clorua được lưu trữ trong các dụng cụ kín miệng để ngăn ngừa hấp thụ nước.
Calcium chloride là một nguồn cung cấp ion canxi hòa tan trong dung dịch, cho phép bổ sung Ca2+ một cách nhanh chóng cho các hệ phản ứng và quá trình xử lý nước Vì nhiều hợp chất của canxi không hòa tan trong nước, CaCl2 được dùng để tạo điều kiện hình thành kết tủa khi gặp các ion anion như carbonate hay phosphate, tạo ra các muối không tan và cải thiện hiệu suất kết tủa.
3CaCl 2 (lỏng) + 2 K 3 PO 4 (lỏng)→ Ca 3 (PO4) 2 (rắn) + 6KCl(lỏng)
CaCl 2 nóng chảy có thể điện phân để tạo ra calci kim loại:
CaCl 2 (lỏng)→ Ca(rắn) + Cl 2 (khí)
Canxi clorua (E509) là phụ gia thực phẩm được phép sử dụng tại EU để làm phụ gia cô lập và chất làm chắc Dạng khan của E509 đã được FDA phê chuẩn là phụ gia hỗ trợ đóng gói để đảm bảo độ khô (CPG 7117.02) Canxi clorua được sử dụng phổ biến như chất điện giải có vị mặn rất mạnh, có mặt trong các đồ uống dành cho người tập luyện và các loại nước uống như Smartwater và nước đóng chai của Nestlé Nó cũng có thể được dùng như phụ gia bảo quản để duy trì độ chắc của rau quả đóng hộp, hoặc ở nồng độ cao hơn trong các loại rau dưa muối để tạo vị mặn mà không làm tăng hàm lượng natri của thực phẩm.
Calcium chloride có thể được dùng để chế biến các sản phẩm thay thế cho trứng cá muối từ nước hoa quả và để bổ sung vào sữa đã chế biến nhằm khôi phục sự cân bằng giữa canxi và protein trong quá trình sản xuất phô mai, như Brie và Stilton Tính chất tỏa nhiệt của calcium chloride được khai thác trong nhiều loại thực phẩm tự tỏa nhiệt, nơi chất này được kích hoạt để tạo nhiệt và làm nóng món ăn khi phục vụ.
(trộn lẫn) với nước để bắt đầu quá trình sinh nhiệt, cung cấp một loại nhiên liêu khô, không nổ, dễ dàng kích họat.
Trong quá trình ủ bia, đặc biệt là với các loại bia ale và bia đắng, calci chloride được dùng để điều chỉnh sự thiếu hụt chất khoáng trong nước ủ bia, vì calci rất quan trọng cho chức năng của enzym trong quá trình ngâm, cho sự đông kết protein trong hầm ủ và trao đổi chất của men bia, đồng thời bổ sung độ cứng vĩnh cửu cho nước Các ion chloride gia tăng hương vị và tạo cảm giác ngọt, đầy đặn hơn, trong khi các ion sulfate trong thạch cao 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.
Clorua kali (KCl) là muối kali kết hợp với ion clorua, có công thức hóa học KCl Nó không có mùi và tồn tại ở dạng tinh thể thủy tinh màu trắng hoặc không màu, đôi khi có màu đỏ do oxit sắt lẫn trong quặng sylvite Ở dạng rắn, clorua kali 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.
Phụ gia
Phụ gia làm đông đặc và làm dày là các chất được bổ sung vào thực phẩm nhằm mục đích làm đông, tạo keo, kết dính và tăng khối lượng, từ đó hình thành cấu trúc chắc chắn và nâng cao độ dày của sản phẩm Các phụ gia này giúp ổn định kết cấu, cải thiện độ bền và khả năng bảo quản của thực phẩm trong quá trình chế biến và lưu trữ.
Chất làm đặc và chất tạo đông đóng vai trò quan trọng trong ngành thực phẩm, giúp nâng cao chất lượng, ổn định kết cấu và đáp ứng các yêu cầu của người tiêu dùng Nhờ khả năng kiểm soát độ sánh, độ đồng nhất và thời gian bảo quản, các chất này làm cho sản phẩm thực phẩm trở nên mịn màng, nhất quán và bền lâu hơn Hiện nay, thị trường phụ gia thực phẩm ngày càng phong phú và đa dạng với nhiều loại chất làm đặc và chất tạo đông được bổ sung, đáp ứng nhu cầu sản xuất và tiêu thụ ngày càng cao.
_Phụ gia làm đông đặc, làm dày gồm các polymer như polysaccharide, protein.
_ Trong cây: cellulose, tinh bột, pectin
- Gum từ nhựa cây:gum arabbic,gum karaya,
- Vi sinh vật: Xanthan gum,gellan gum, cellulose,
- 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.
Chất pectin là một polysaccharide có mạch thẳng được cấu tạo từ liên kết giữa các đơn vị axit D-galacturonic (C6H10O7) theo liên kết 1,4-α-glycosidic, trong đó một số gốc axit mang nhóm thế methoxyl (-OCH3) Độ dài của chuỗi polygalacturonan có thể biến đổi từ một đơn vị tới hàng trăm đơn vị axit galacturonic, tạo nên sự đa dạng về cấu trúc và tính chất của pectin.
Hình 2 cho thấy cấu tạo phân tử của pectin và cho thấy đây là một phụ gia thực phẩm an toàn được sử dụng rộng rãi, được xác nhận bởi hàm lượng ADI do các tổ chức JECFA (Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives) và SCF (Scientific Committee for Food) đề xuất, đồng thời được công nhận ở mức GRAS (Generally Recognized As Safe) Mã INS 440 là ký hiệu quốc tế của pectin Pectin tinh chế có dạng bột màu trắng xám, có khả năng hút nước mạnh và dễ hòa tan trong nước, nhưng hòa tan ít trong ethanol.
Chỉ số đặc trưng: Được đặc trưng bởi các chỉ số sau:
Chỉ số methoxyl (MI) biểu hiện mức methyl hóa của nhóm methoxyl (-OCH3), là tỷ lệ phần trăm khối lượng nhóm này trên tổng khối lượng phân tử Methyl hóa hoàn toàn tương ứng với MI bằng 16,3% Trong khi pectin tách ra từ thực vật thường có chỉ số methoxyl từ 10% đến 12%.
Chỉ số ester hóa (DE) là thước đo mức độ ester hóa của pectin DE được định nghĩa là phần trăm số gốc axit galacturonico trên phân tử pectin bị ester hóa so với tổng số gốc axit galacturonico có trong phân tử Chỉ số DE cho biết mức độ ester hóa của chuỗi pectin và ảnh hưởng trực tiếp đến các tính chất của pectin như khả năng hình thành gel, độ nhớt và khả năng liên kết với các ion, giúp tối ưu ứng dụng của pectin trong công nghiệp thực phẩm.
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
[Đường] > 50%, pH 3+3,5; [Pectin] = 0,5+1% Đường có khả năng hút ẩm, vì vậy nó làm giảm mức độ hydrat hóa của phân tử pectin trong dung dịch.
Việc bổ sung ion H+ hoặc điều chỉnh độ axit của quá trình chế biến giúp trung hòa các nhóm carboxylate COO−, làm giảm điện tích giữa các phân tử Nhờ vậy các phân tử có thể tiến lại gần nhau hơn và hình thành liên kết nội phân tử, từ đó thúc đẩy quá trình hình thành gel.
Trong trường hợp này, liên kết giữa các phân tử pectin chủ yếu được hình thành nhờ các cầu hydro giữa các nhóm hydroxyl Vì liên kết này tương đối yếu nên các gel pectin được hình thành sẽ mềm dẻo với tính di động cao của các phân tử trong khối gel Do đặc tính liên kết yếu này, loại gel pectin khác biệt so với gel thạch hoặc gelatin về độ cứng, cấu trúc và khả năng đàn hồi, mang lại gel mềm, linh hoạt và phù hợp cho nhiều ứng dụng trong thực phẩm.
Phụ thuộc vào hàm lượng dường, hàm lượng acid, hàm lượng, loại pectin, và nhiệt độ
Trong công thức này, phần đường được bổ sung là saccharose với tỷ lệ 30–50% so với tổng lượng đường Do đó cần duy trì pH ở mức acid khi đun nấu để kích hoạt quá trình nghịch đảo saccharose, từ đó ngăn sự kết tinh của đường saccharose Tuy nhiên không nên thêm quá nhiều axit vì pH quá thấp sẽ gây nghịch đảo một lượng lớn saccharose, dẫn đến hình thành glucose và hóa gel nhanh, tạo nên các vón cục.
Việc dùng quá mức pectin sẽ khiến gel trở nên quá cứng, vì vậy với nguyên liệu chứa nhiều pectin cần đun lâu hơn để phân giải chúng Khi áp dụng một liều pectin cố định cho từng loại, gel hình thành nhanh hơn khi pH ở mức thấp, nhiệt độ giảm và hàm lượng đường càng cao.
LMP Tạo gel bằng liên kết với ion Ca 2+ :
Khi có mặt Ca 2+ , ngay cả ở nồng độ < 0, 1% miền là chiều dài phân tử phải đạt mức độ nhất định.
Gel pectin có thể hình thành ngay cả khi không thêm đường và axit Khi độ methoxyl thấp, tức là số nhóm -COO- trên phân tử pectin cao, các liên kết giữa các phân tử pectin sẽ hình thành qua liên kết ion với Ca2+ Nhờ liên kết ion Ca2+, mạng liên kết chéo được hình thành và ổn định, giúp hình thành gel ở điều kiện thích hợp Vì vậy, nồng độ Ca2+ và độ methoxyl thấp là hai yếu tố quyết định khả năng gel hóa của pectin.
Cấu trúc của gel phụ thuộc vào nồng độ Ca 2+ và chỉ số methoxyl của pectin Gel pectin có chỉ số methoxyl thấp thường có tính chất đàn hồi, tương tự gel agar-agar, nhờ sự hình thành mạng lưới liên kết Ca 2+ giữa các nhóm carboxyl của pectin Việc điều chỉnh nồng độ Ca 2+ và chỉ số methoxyl cho phép kiểm soát độ đàn hồi và kết cấu của gel, giúp đáp ứng các yêu cầu sản phẩm khác nhau.
Quy định mức sử dụng của bộ Y Tế
Tên thương mại: Agar Agar hoặc bột rau câu
Mục đích của chất làm đông, làm đặc và ổn định trong thực phẩm là tạo gel chắc và ổn định kết cấu, được ứng dụng trong các sản phẩm như thạch, món tráng miệng và sữa trứng Ngoài thực phẩm, nó đóng vai trò là chất nền giúp môi trường nuôi cấy rắn chắc cho vi sinh vật trong phòng thí nghiệm vi sinh và là nền cho nuôi cấy mô thực vật Với đặc tính gel hóa, ổn định nhiệt và tương thích sinh học, chất này kết nối các ứng dụng thực phẩm với nghiên cứu khoa học và công nghệ nuôi cấy, mang lại cấu trúc nhất quán và hỗ trợ sự phát triển của mẫu vật.
Agar là một polysaccharide phổ biến nhất trong rong đỏ Payen (1859) là người đầu tiên nghiên cứu loại polysaccharide này Cấu trúc cơ bản của agar gồm các đơn vị D-galactose và L-galactose liên kết với nhau theo các liên kết beta-1,3 giữa D-galactose và beta-1,4 giữa L-galactose Khoảng mỗi 10 đơn vị galactose lại có một nhóm sunfat gắn ở đơn vị galactose cuối cùng tại vị trí C-6, tạo nên mạch polysaccharide có liên kết ester sunfat ở vị trí đó Theo Jones và Peat (1942) Hình 3 trình bày công thức cấu tạo của agar.
Lượng được phép sử dụng:GMP an toàn
Quá trình hình thành gel từ dung dịch agar bắt đầu khi làm lạnh: dung dịch agar gel hóa ở khoảng 40–50°C và tan chảy ở khoảng 80–85°C Gel agar có tính thermo-reversibility, tức tính thuận nghịch với nhiệt, nên cấu trúc gel có thể phá vỡ và tái hình thành khi nhiệt độ thay đổi Khi được đun nóng, polymer ở trạng thái lỏng tạo thành một khối đồng nhất; khi dung dịch nguội, các chuỗi polymer co lại và liên kết với nhau chủ yếu bằng liên kết hydro để hình thành các chuỗi xoắn kép, từ đó tạo ra mạng lưới ba chiều nhốt các chất bên trong nhờ số lượng liên kết hydro rất lớn.
THỰC NGHIỆM
Nguyên liệu: đường, CaCl 2 , KCl
Phụ gia: Agar, Pectin, Gelatin, Xanthangum, Caragennan
30g nước đường ( có 3 môi trường khác nhau CaCl 2 0.2%, KCl 0.2%)
Hình 4 Sơ đồ khối quan sát khả năng tạo gel của phụ gia
- Khảo sát khả năng tạo gel của các loại phụ gia so với mẫu đối chứng
- Quan sát và so sánh cấu trúc mẫu và màu sắc giữa mẫu đối chứng M 0 và một số mẫu bổ sung phụ gia M 0, M 1, M 2, M 3, M 4, M 5
-Bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên 1 yếu tố
- Khả năng tạo gel của Pectin, Agar, Gelatine, Caragennan, Xanthangum
- Hàm lượng nước đường (30g), 0.2% CaC12, 0.2% KCI
- Phụ gia (0,5% Agar, 0,5% xanthan gum, 0,5%pectin, 0,5%gelatin,0,5%carraagennan)
Quan sát khả năng tạo gel
-Thời gian gia nhiệt(10 phút)
Thí nghiệm 1: Quan sát khả năng tạo gel của phụ gia trong dung dịch đường có nồng độ 50%
Agar Pectin Gelatin Xanthan gum
Trắng, trong suốt Trắng Trắng, đục Vàng rơm
Gel cứng, đặc Gel lỏng Gel lỏng Gel đặc Lỏng, sệt
Thí nghiệm 2: Quan sát khả năng tạo gel của phụ gia trong dung dịch CaCl 2 0,2%
Agar Pectin Gelatin Xanthan gum
Màu sắc Trắng, trong suốt
Trắng trong suốt Trắng đục Vàng rơm
Lỏng hơi đặc Gần tạo gel Dạng gel
Thí nghiệm 3: Quan sát khả năng tạo gel của phụ gia trong dung dịch KC1 0,2%
Agar Pectin Gelatin Xanthan gum
Trong suốt Trắng đục Vàng nâu
Tạo gel Lỏng Lỏng Huyền phù Tạo gel
Câu 1: kể tên các loại phụ gia tạo gel được sản xuất từ động vật,đặc điêm, tính chất của từng loại.
Nguồn gốc: Từ collagen có trong da, xương, sụn của động vật (chủ yếu là heo và bò)
Đặc điểm: o Là chất rắn, trong suốt, không màu hoặc hơi vàng, không mùi o Hòa tan được trong nước nóng
Gelatin có khả năng tạo gel khi làm nguội dung dịch Gelatin hình thành mạng lưới giữ nước, từ đó tạo nên cấu trúc dai và đàn hồi cho sản phẩm Tuy nhiên, gelatin dễ bị phân hủy ở nhiệt độ cao và không ổn định ở môi trường axit mạnh.
2 Chondroitin sulfate (ít phổ biến hơn trong thực phẩm, phổ biến trong dược phẩm)
Nguồn gốc: Chiết xuất từ sụn bò, heo hoặc cá
Đặc điểm: o Là polysaccharide tự nhiên o Dạng bột, tan trong nước
Tính chất: o Có thể tạo gel nhẹ o Thường dùng như chất hỗ trợ trong gel hóa với các phụ gia khác
Nguồn gốc: Từ bong bóng cá (cá tầm)
Đặc điểm: o Có dạng màng mỏng hoặc sợi
Tính chất: o Có khả năng tạo gel nhẹ o Được sử dụng chủ yếu trong ngành sản xuất bia để làm trong bia
Câu2; So sánh ưu nhược điểm phụ gia tạo gel từ thực vật và động vật
So sánh phụ gia tạo gel từ thực vật và động vật
Tiêu chí Phụ gia tạo gel từ thực vật Phụ gia tạo gel từ động vật Nguồn gốc Từ rong biển (agar, carrageenan), trái cây
Từ collagen trong da, xương, sụn động vật (gelatin)
Tính chất gel hóa - Tạo gel cứng, bền ở nhiệt độ cao- Một số loại không bị chảy khi đun nóng (ví dụ: agar)
- Gel mềm, đàn hồi, dễ tan trong miệng-
Bị chảy ở nhiệt độ cao
Khả năng phục hồi gel
Không có hoặc yếu (ví dụ: agar bị tách nước khi đông lại sau khi nấu chảy) Có thể nấu chảy và tạo gel lại nhiều lần
Tính ổn định Ổn định hơn trong môi trường axit hoặc kiềm nhẹ Không ổn định ở môi trường axit mạnh
Phù hợp với chế độ ăn đặc biệt và dành cho người ăn chay, thuần chay (vegan) Tuy nhiên, nó không phù hợp với người ăn chay hoặc theo các quy định tôn giáo như Halal, Kosher, v.v Ứng dụng phổ biến gồm thạch rau câu, mứt, thực phẩm chay và sữa thực vật; đồng thời được sử dụng trong bánh mousse, kẹo dẻo, panna cotta và kem.
Tóm tắt ưu – nhược điểm
Phụ gia tạo gel từ thực vật
Ưu điểm: o Nguồn gốc tự nhiên, thân thiện môi trường o Phù hợp cho người ăn chay o Gel ổn định ở nhiệt độ cao (agar không bị chảy)
Nhược điểm: o Gel thường giòn, không dẻo o Không thể nấu chảy và tái gel hóa nhiều lần
Phụ gia tạo gel từ động vật
Ưu điểm: o Gel dẻo, mềm, mịn – dễ ăn o Có thể nấu lại và đông lại nhiều lần (gelatin)
Nhược điểm: o Không phù hợp với người ăn chay, người theo tôn giáo o Dễ bị phân hủy ở nhiệt độ cao hoặc môi trường axit
