IUH - TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM - PECTIN

Pectin là dạng bột có màu trắng hoặc hơi vàng, hơi xám, hơi nâu. Nó có khả năng tạo gel bền, dạng pectin hòa tan tồn tại chủ yếu ở dịch tế bào (methoxyn polygalacturonic), dạng pectin không hòa tan tồn tại dưới dạng kết hợp với polysaccharide araban (protopectin - là dạng kết hợp của pectin - araban). Pectin sẽ bị kết tủa trong cồn và dung dịch muối, ngoài ra, nó sẽ bị phá hủy khi đun nóng ở nhiệt độ cao trong thời gian dài và làm giảm đi tính đông của sản phẩm khi cô đặc. Pectin tan trong nước tạo thành dung dịch có tính keo cao. Keo pectin có độ nhớt và độ bền rất lớn nên gây khó khăn trong quá trình làm trong khi cô đặc nước quả, nếu muốn thu dịch quả ép thì dung dịch này bất lợi, người ta phải dùng enzyme pectinase để thủy phân pectin, giảm độ nhớt. Trong quá trình chín, dưới tác dụng của enzyme pectinaza hoặc với sự tham gia của acid hữu cơ, protopectin bị thủy phân thành pectin hòa tan cường lực liên kết giữa các tế bào giảm. Đối với pectin tan thì dưới tác dụng của pectinase sẽ biến thành acid pectinic (thường dưới dạng muối Ca và Mg) và các chất đơn giản khác như rượu methylic, acid acetic, arabinose, galactose. Pectin hòa tan khi bị tác dụng của chất kiềm loãng hoặc enzyme pectinase sẽ giải phóng nhóm methyl dưới dạng rượu methylic, polysaccharide còn lại khi đó gọi là acid pectin tự do, nghĩa là chứa acid polygalacturonic. Acid pectin có thể tạo nên dạng muối canxi pectat, chất này chuyển thành dạng kết tủa dễ dàng, do đó được dùng để định lượng các chất pectin. Khi quả chín pectin hòa tan thành acid pectin, các dạng pectin trong trái cây tồn tại cùng một lúc. Pectin không tan trong dung dịch ethanol, tính chất quan trọng của pectin là có thể tạo đông ở nồng độ thấp (1 - 1,5%) khi có mặt đường 60 - 70% và acid 1%. Khả năng tạo đông phụ thuộc vào nguồn pectin, mức độ metoxin hóa và phân tử lượng của pectin. Pectin được lấy từ nguồn gốc khác nhau thì khả năng tạo gel cũng khác nhau. 1. Phân loại pectin. Pectin có thể phân loại theo nhiều tiêu chí, trong đó phổ biến nhất là dựa và mức độ ester hóa (DE), nhưng ngoài ra còn có thể chia theo nguồn gốc, tính tan và mức độ biến đổi hóa học. 1.1. Phân loại theo độ ester hóa (Degree of Esterification – DE) Đây là cách phân loại quan trọng nhất vì ảnh hưởng trực tiếp đến cơ chế tạo gel và ứng dụng. • Pectin có độ ester hóa cao (HMP – High Methoxyl Pectin • DE > 50%. • Cần có đường và acid mới tạo gel. • Thường ứng dụng trong các sản phẩm có hàm lượng đường cao như mứt, thạch trái cây. • Ưu điểm: gel chắc, bóng đẹp. Nhược điểm: phụ thuộc nhiều vào đường và pH, không thích hợp cho thực phẩm ăn kiêng. • Pectin có độ ester hóa thấp (LMP – Low Methoxyl Pectin) • DE < 50%. • Không cần đường và acid nhiều, mà cần có ion Ca²⁺ để tạo gel. • Phù hợp cho thực phẩm ít đường, ít năng lượng. • Ứng dụng: sữa chua uống, kẹo dẻo cho người ăn kiêng, sản phẩm cho bệnh nhân tiểu đường. 1.2. Phân loại theo trạng thái hòa tan và biến đổi - Protopectin: dạng không tan trong nước, có nhiều ở quả xanh. Khi quả chín, nhờ enzyme protopectinase, protopectin bị thủy phân thành pectin hòa tan → quả mềm dần. - Pectin: dạng hòa tan trong nước, có thể tạo gel. - Pectic acid và Pectate: là pectin đã bị khử ester (mất nhóm methyl). Thường gặp khi pectin bị phân giải bởi enzyme pectinesterase. 1.3. Phân loại theo nguồn gốc và mức độ biến tính - Pectin tự nhiên: chiết xuất từ nguyên liệu thực vật (táo, vỏ cam chanh). - Pectin biến tính: được xử lý để điều chỉnh độ ester hóa, tạo ra loại phù hợp cho từng ứng dụng cụ thể. Ví dụ: amidated pectin (pectin gắn thêm nhóm amid) có khả năng tạo gel ổn định hơn trong môi trường ít đường. 2. Cơ chế tạo gel của pectin Gel pectin hình thành khi các chuỗi polysaccharide tương tác với nhau tạo nên một mạng ba chiều có khả năng giữ nước. Tuy nhiên, cơ chế này khác nhau tùy theo loại pectin (HMP hay LMP). 2.1. Cơ chế tạo gel của HMP • Nguyên lý: khi thêm đường và acid, môi trường thay đổi làm các chuỗi pectin tiến gần nhau và liên kết. • Cụ thể: - Đường hút nước, làm giảm lượng nước tự do, khiến các chuỗi pectin dễ tiếp xúc. - Acid hạ pH (2,5 – 3,5), proton hóa nhóm -COO⁻ thành -COOH, giảm lực đẩy điện tích âm. - Các phân tử pectin liên kết với nhau qua liên kết hydro và tương tác kỵ nước. - Điều kiện cần: - Nồng độ đường ≥ 55% (tính theo khối lượng). - pH thấp, lý tưởng khoảng 3,0. - Ứng dụng: làm mứt trái cây, thạch hoa quả. Ví dụ: khi nấu mứt dâu, việc cho thêm đường và chanh không chỉ để tạo vị mà còn giúp pectin trong dâu đông lại thành gel, tạo nên cấu trúc mứt đặc trưng. 2.2. Cơ chế tạo gel của LMP - Nguyên lý: dựa vào ion Ca²⁺ tạo cầu nối ion giữa các nhóm carboxyl (-COO⁻) của pectin. - Mô hình “hộp trứng” (egg-box model): Ca²⁺ như những “cái đinh” gắn kết các chuỗi pectin song song, tạo mạng lưới chắc chắn. - Điều kiện cần: - Có sự hiện diện của ion Ca²⁺ với nồng độ thích hợp. - Không cần nhiều đường. - Ứng dụng: sản phẩm ít đường, ăn kiêng, các sản phẩm sữa và nước uống. Ví dụ: trong sữa chua uống, pectin LMP kết hợp với Ca²⁺ trong sữa giúp ổn định hệ, ngăn tách lớp whey. 2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến cơ chế tạo gel • pH: HMP: cần môi trường acid để giảm lực đẩy điện tích. LMP: ít phụ thuộc pH, nhưng nếu pH quá thấp thì Ca²⁺ có thể bị kết tủa. • Đường: Bắt buộc với HMP để hút nước và hỗ trợ liên kết. Không quan trọng với LMP. • Ca²⁺: Không ảnh hưởng tới HMP. Là yếu tố quyết định trong LMP, nhưng phải điều chỉnh nồng độ hợp lý. • Nhiệt độ: Pectin dễ bị thủy phân nếu đun lâu ở nhiệt độ cao, dẫn đến gel yếu. • Nồng độ pectin: Thông thường từ 0,5 – 1,5% trong sản phẩm. Nếu quá thấp thì gel không hình thành, quá cao thì gel quá đặc, mất cảm quan. 3. Ứng dụng của pectin trong thực phẩm Pectin là một trong những phụ gia có phạm vi ứng dụng rộng nhất trong công nghiệp thực phẩm, nhờ đặc tính tạo gel, tăng độ nhớt, ổn định nhũ tương và giữ nước. Các ứng dụng cụ thể: - Trong sản phẩm từ trái cây: Mứt, thạch, kẹo trái cây pectin giúp tạo gel chắc, tạo cấu trúc dẻo và bóng mịn. Nó còn giúp giữ màu sắc và hương vị tự nhiên của trái cây. Nước ép, nectar, nước trái cây trong pectin được dùng để ổn định dịch quả, tránh tách lớp và lắng cặn. Trong một số sản phẩm, pectin giúp tạo cảm giác “thật quả” hơn. - Trong sản phẩm sữa và đồ uống: sữa chua ăn, sữa chua uống: Pectin làm đặc, ngăn hiện tượng tách huyết thanh (syneresis), giúp kết cấu mịn màng và đồng nhất. Đồ uống có sữa, sữa đậu nành, sữa hạt pectin ổn định hệ nhũ tương, hạn chế sự phân lớp. Nước giải khát có ga hoặc nước tăng lực một số loại pectin (LMP) được dùng để tạo cảm giác đặc nhẹ và ổn định hương liệu. - Trong bánh kẹo và sản phẩm ngọt: kẹo dẻo (gummies, jelly candies) pectin thay thế gelatin để tạo cấu trúc dẻo, phù hợp với sản phẩm ăn chay hoặc thuần chay. Kẹo ít đường thì pectin hỗ trợ tạo độ sánh trong sản phẩm không dùng nhiều đường. Bánh nướng có pectin giúp cải thiện khả năng giữ ẩm, kéo dài độ mềm và hạn chế khô cứng. - Trong sản phẩm từ thịt và thủy sản: xúc xích, giò, chả, thịt hộp pectin giữ nước, tăng độ kết dính, cải thiện cấu trúc cắt lát. Thịt đông lạnh: giảm thất thoát dịch khi rã đông, giữ hương vị và độ mọng. - Trong sản phẩm ăn kiêng và thực phẩm chức năng: sản phẩm ít béo, ít năng lượng: Pectin thay thế một phần chất béo, tạo cảm giác béo mịn nhưng ít calo. Thực phẩm bổ sung chất xơ có pectin được thêm vào bá

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC - THỰC PHẨM

-BÁO CÁO TIỂU LUẬN

ĐỀ TÀI: PECTIN

MÔN: PHỤ GIA THỰC PHẨM

GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI

NHÓM 6 - DHTP19BTT

TP HCM, Ngày Tháng Năm 2025

MỤC LỤC

I Khái niệm 4

II Cấu tạo 4

III Tính chất 5

1 Phân loại pectin. 6

1.1 Phân loại theo độ ester hóa (Degree of Esterification – DE) 6

1.2 Phân loại theo trạng thái hòa tan và biến đổi 7

1.3 Phân loại theo nguồn gốc và mức độ biến tính 7

2 Cơ chế tạo gel của pectin 7

2.1 Cơ chế tạo gel của HMP 7

2.2 Cơ chế tạo gel của LMP 8

2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến cơ chế tạo gel 8

3 Ứng dụng của pectin trong thực phẩm 9

4 Quy định nhà nước về pectin trong phụ gia thực phẩm tại Việt Nam 10

5 Nguồn khai thác pectin 10

5.1 Nguồn nguyên liệu chính 10

5.2 Nguồn nguyên liệu phụ 11

5.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng pectin 11

5.4 Tiềm năng tại Việt Nam 12

6 Các phương pháp sản xuất pectin 12

6.1 Quy trình chung sản xuất pectin 12

6.2 Một số phương pháp sản xuất pectin khác 12

7 Trình bày một phương pháp sản xuất cụ thể: Chiết xuất pectin từ vỏ cam bằng acid citric 13

7.1 Nguyên liệu và hóa chất 13

7.2 Quy trình thực hiện 13

7.3 Ưu điểm của phương pháp 14

8 Độc tính, an toàn và những nguy cơ gây hại đến sức khỏe con người 14

9 Sản phẩm thương mại và ứng dụng trong công nghiệp, thực phẩm 15

IV Tài liệu tham khảo 15

BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ

Nguyễn Hoàng Bảo Ánh - Làm word, thuyết trình

Tạ Thị Yến Nhi - Làm word, làm pp, thuyết trình

Đoàn Nguyễn Mai Phương - Làm word, làm pp, thuyết trình

Võ Hoàng Kim Oanh - Làm word, làm pp, thuyết trình

I Khái niệm

Pectin là một heteropolysaccharide chứa trong các tế bào cơ bản của thực vật trên cạn, không độc hại, tự nhiên và đa năng Nó được sản xuất thương mại ở dạng một chất bột có màu trắng đến nâu nhạt, được chiết xuất từ các loại trái cây như: cam, quýt, Được sử dụng trong thực phẩm như một chất kết dính, thường được dùng để làm mứt và thạch rau câu Ngoài ra, còn được sử dụng như chất dùng để lấp chỗ trống thuốc men, đồ ngọt, chất làm ổn định trong các loại nước

ép trái cây và sữa, một nguồn chất xơ

Pectin là hợp chất gluxit cao phân tử, các chất pectin đóng vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất khi chuyển hóa các chất và trong quá trình chín của rau quả Pectin trong rau quả được tồn tại ở hai dạng: pectin hòa tan và pectin không hòa tan

II Cấu tạo

Các chất pectin là các polysaccharide dị thể, mạch thẳng, cấu tạo từ sự liên kết giữa các mạch của phân tử acid D-galacturonic , liên kết với nhau bằng liên kết 1,4-glucoside Mỗi chuỗi gồm khoảng 10000 phân tử Galacturonic tạo thành một phân tử pectin M= 10000-100000 Trong đó một số gốc acid có chứa nhóm methoxyl (-OCH3) Chiều dài của chuỗi acid polygalacturonic có thể biến đổi từ vài đơn vị tới hàng trăm đơn vị acid polygalacturonic

Cấu tạo một đơn vị chuỗi pectin

Phân tử pectin gồm có 3 loại hợp phần cấu tạo nên là Homogalacturonan, Rhamnogalacturonan-I và Rhamnogalactorunan-II Ba loại hợp phần này được gọi là pectin polysaccharide, chúng có thể liên kết cộng hóa trị để tạo thành mạng lưới pectin phân bố khắp phiến giữa và vách tế bào sơ cấp

Mô hình cấu trúc đơn giản của pectin

III Tính chất

Pectin là dạng bột có màu trắng hoặc hơi vàng, hơi xám, hơi nâu Nó có khả năng tạo gel bền, dạng pectin hòa tan tồn tại chủ yếu ở dịch tế bào (methoxyn polygalacturonic), dạng pectin không hòa tan tồn tại dưới dạng kết hợp với polysaccharide araban (protopectin - là dạng kết hợp của pectin - araban) Pectin

sẽ bị kết tủa trong cồn và dung dịch muối, ngoài ra, nó sẽ bị phá hủy khi đun nóng

ở nhiệt độ cao trong thời gian dài và làm giảm đi tính đông của sản phẩm khi cô đặc

Pectin tan trong nước tạo thành dung dịch có tính keo cao Keo pectin có độ nhớt

và độ bền rất lớn nên gây khó khăn trong quá trình làm trong khi cô đặc nước quả, nếu muốn thu dịch quả ép thì dung dịch này bất lợi, người ta phải dùng enzyme pectinase để thủy phân pectin, giảm độ nhớt Trong quá trình chín, dưới tác dụng của enzyme pectinaza hoặc với sự tham gia của acid hữu cơ, protopectin bị thủy phân thành pectin hòa tan cường lực liên kết giữa các tế bào giảm Đối với pectin tan thì dưới tác dụng của pectinase sẽ biến thành acid pectinic (thường dưới dạng muối Ca và Mg) và các chất đơn giản khác như rượu methylic, acid acetic, arabinose, galactose Pectin hòa tan khi bị tác dụng của chất kiềm loãng hoặc enzyme pectinase sẽ giải phóng nhóm methyl dưới dạng rượu methylic, polysaccharide còn lại khi đó gọi là acid pectin tự do, nghĩa là chứa acid polygalacturonic Acid pectin có thể tạo nên dạng muối canxi pectat, chất này chuyển thành dạng kết tủa dễ dàng, do đó được dùng để định lượng các chất pectin Khi quả chín pectin hòa tan thành acid pectin, các dạng pectin trong trái cây tồn tại cùng một lúc

Pectin không tan trong dung dịch ethanol, tính chất quan trọng của pectin là có thể tạo đông ở nồng độ thấp (1 - 1,5%) khi có mặt đường 60 - 70% và acid 1% Khả năng tạo đông phụ thuộc vào nguồn pectin, mức độ metoxin hóa và phân tử lượng của pectin Pectin được lấy từ nguồn gốc khác nhau thì khả năng tạo gel cũng khác nhau

1 Phân loại pectin.

Pectin có thể phân loại theo nhiều tiêu chí, trong đó phổ biến nhất là dựa và mức

độ ester hóa (DE), nhưng ngoài ra còn có thể chia theo nguồn gốc, tính tan và mức độ biến đổi hóa học

1.1 Phân loại theo độ ester hóa (Degree of Esterification – DE)

Đây là cách phân loại quan trọng nhất vì ảnh hưởng trực tiếp đến cơ chế tạo gel và ứng dụng

• Pectin có độ ester hóa cao (HMP – High Methoxyl Pectin

• DE > 50%

• Cần có đường và acid mới tạo gel.

• Thường ứng dụng trong các sản phẩm có hàm lượng đường cao như mứt, thạch trái cây

• Ưu điểm: gel chắc, bóng đẹp Nhược điểm: phụ thuộc nhiều vào đường và pH, không thích hợp cho thực phẩm ăn kiêng

• Pectin có độ ester hóa thấp (LMP – Low Methoxyl Pectin)

• DE < 50%

• Không cần đường và acid nhiều, mà cần có ion Ca² để tạo gel.⁺

• Phù hợp cho thực phẩm ít đường, ít năng lượng

• Ứng dụng: sữa chua uống, kẹo dẻo cho người ăn kiêng, sản phẩm cho bệnh nhân tiểu đường

1.2 Phân loại theo trạng thái hòa tan và biến đổi

- Protopectin: dạng không tan trong nước, có nhiều ở quả xanh Khi quả chín, nhờ enzyme protopectinase, protopectin bị thủy phân thành pectin hòa tan → quả mềm dần

- Pectin: dạng hòa tan trong nước, có thể tạo gel

- Pectic acid và Pectate: là pectin đã bị khử ester (mất nhóm methyl) Thường gặp khi pectin bị phân giải bởi enzyme pectinesterase

1.3 Phân loại theo nguồn gốc và mức độ biến tính

- Pectin tự nhiên: chiết xuất từ nguyên liệu thực vật (táo, vỏ cam chanh)

- Pectin biến tính: được xử lý để điều chỉnh độ ester hóa, tạo ra loại phù hợp cho từng ứng dụng cụ thể Ví dụ: amidated pectin (pectin gắn thêm nhóm amid) có khả năng tạo gel ổn định hơn trong môi trường ít đường

2 Cơ chế tạo gel của pectin

Gel pectin hình thành khi các chuỗi polysaccharide tương tác với nhau tạo nên một mạng ba chiều có khả năng giữ nước Tuy nhiên, cơ chế này khác nhau tùy theo loại pectin (HMP hay LMP)

2.1 Cơ chế tạo gel của HMP

• Nguyên lý: khi thêm đường và acid, môi trường thay đổi làm các chuỗi pectin tiến gần nhau và liên kết

• Cụ thể:

- Đường hút nước, làm giảm lượng nước tự do, khiến các chuỗi pectin dễ tiếp xúc

- Acid hạ pH (2,5 – 3,5), proton hóa nhóm -COO thành -COOH, giảm lực đẩy⁻ điện tích âm

- Các phân tử pectin liên kết với nhau qua liên kết hydro và tương tác kỵ nước

- Điều kiện cần:

- Nồng độ đường ≥ 55% (tính theo khối lượng)

- pH thấp, lý tưởng khoảng 3,0

- Ứng dụng: làm mứt trái cây, thạch hoa quả

Ví dụ: khi nấu mứt dâu, việc cho thêm đường và chanh không chỉ để tạo vị mà còn giúp pectin trong dâu đông lại thành gel, tạo nên cấu trúc mứt đặc trưng

2.2 Cơ chế tạo gel của LMP

- Nguyên lý: dựa vào ion Ca² tạo cầu nối ion giữa các nhóm carboxyl (-COO )⁺ ⁻ của pectin

- Mô hình “hộp trứng” (egg-box model): Ca² như những “cái đinh” gắn kết các⁺ chuỗi pectin song song, tạo mạng lưới chắc chắn

- Điều kiện cần:

- Có sự hiện diện của ion Ca² với nồng độ thích hợp.⁺

- Không cần nhiều đường

- Ứng dụng: sản phẩm ít đường, ăn kiêng, các sản phẩm sữa và nước uống

Ví dụ: trong sữa chua uống, pectin LMP kết hợp với Ca² trong sữa giúp ổn định⁺

hệ, ngăn tách lớp whey

2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến cơ chế tạo gel

• pH:

HMP: cần môi trường acid để giảm lực đẩy điện tích

LMP: ít phụ thuộc pH, nhưng nếu pH quá thấp thì Ca² có thể bị kết tủa.⁺

• Đường:

Bắt buộc với HMP để hút nước và hỗ trợ liên kết

Không quan trọng với LMP

• Ca² : ⁺

Không ảnh hưởng tới HMP

Là yếu tố quyết định trong LMP, nhưng phải điều chỉnh nồng độ hợp lý.

• Nhiệt độ:

Pectin dễ bị thủy phân nếu đun lâu ở nhiệt độ cao, dẫn đến gel yếu

• Nồng độ pectin:

Thông thường từ 0,5 – 1,5% trong sản phẩm Nếu quá thấp thì gel không hình thành, quá cao thì gel quá đặc, mất cảm quan

3 Ứng dụng của pectin trong thực phẩm

Pectin là một trong những phụ gia có phạm vi ứng dụng rộng nhất trong công nghiệp thực phẩm, nhờ đặc tính tạo gel, tăng độ nhớt, ổn định nhũ tương và giữ nước Các ứng dụng cụ thể:

- Trong sản phẩm từ trái cây: Mứt, thạch, kẹo trái cây pectin giúp tạo gel chắc, tạo cấu trúc dẻo và bóng mịn Nó còn giúp giữ màu sắc và hương vị tự nhiên của trái cây Nước ép, nectar, nước trái cây trong pectin được dùng để ổn định dịch quả, tránh tách lớp và lắng cặn Trong một số sản phẩm, pectin giúp tạo cảm giác

“thật quả” hơn

- Trong sản phẩm sữa và đồ uống: sữa chua ăn, sữa chua uống: Pectin làm đặc, ngăn hiện tượng tách huyết thanh (syneresis), giúp kết cấu mịn màng và đồng nhất Đồ uống có sữa, sữa đậu nành, sữa hạt pectin ổn định hệ nhũ tương, hạn chế

sự phân lớp Nước giải khát có ga hoặc nước tăng lực một số loại pectin (LMP) được dùng để tạo cảm giác đặc nhẹ và ổn định hương liệu

- Trong bánh kẹo và sản phẩm ngọt: kẹo dẻo (gummies, jelly candies) pectin thay thế gelatin để tạo cấu trúc dẻo, phù hợp với sản phẩm ăn chay hoặc thuần chay Kẹo ít đường thì pectin hỗ trợ tạo độ sánh trong sản phẩm không dùng nhiều đường Bánh nướng có pectin giúp cải thiện khả năng giữ ẩm, kéo dài độ mềm và hạn chế khô cứng

- Trong sản phẩm từ thịt và thủy sản: xúc xích, giò, chả, thịt hộp pectin giữ nước, tăng độ kết dính, cải thiện cấu trúc cắt lát Thịt đông lạnh: giảm thất thoát dịch khi

rã đông, giữ hương vị và độ mọng

- Trong sản phẩm ăn kiêng và thực phẩm chức năng: sản phẩm ít béo, ít năng lượng: Pectin thay thế một phần chất béo, tạo cảm giác béo mịn nhưng ít calo

Thực phẩm bổ sung chất xơ có pectin được thêm vào bánh quy, ngũ cốc ăn sáng,

đồ uống dinh dưỡng để tăng hàm lượng chất xơ Sản phẩm hỗ trợ tiêu hóa có một

số loại pectin hòa tan được dùng như prebiotic

- Trong công nghệ chế biến khác: đông lạnh và rã đông thì pectin làm hạn chế hiện tượng mất nước, giúp giữ cấu trúc sản phẩm Đóng hộp rau quả làm ổn định cấu trúc, giữ độ giòn và hạn chế phân rã trong quá trình gia nhiệt

Dược phẩm – thực phẩm bổ sung có pectin được dùng trong viên nang, siro trị ho,

do tính an toàn và khả năng bao bọc tốt

4 Quy định nhà nước về pectin trong phụ gia thực phẩm tại Việt Nam

Tại Việt Nam, việc quản lý phụ gia thực phẩm nói chung và pectin nói riêng được quy định bởi:

- Luật An toàn thực phẩm số 55/2010/QH12

- Thông tư số 24/2019/TT-BYT của Bộ Y tế: Ban hành danh mục phụ gia thực phẩm được phép sử dụng trong thực phẩm

- QCVN 4-23:2011/BYT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia đối với phụ gia thực phẩm

- Trong Danh mục phụ gia thực phẩm được phép sử dụng, pectin được liệt kê với

mã INS 440 Theo đó: Pectin được phân loại là chất làm đặc, chất tạo gel, chất ổn định Được phép sử dụng trong nhiều loại thực phẩm với liều lượng theo GMP (Good Manufacturing Practice), tức là không có giới hạn tối đa cụ thể nhưng phải đảm bảo sử dụng với lượng thấp nhất cần thiết để đạt được mục đích công nghệ

5 Nguồn khai thác pectin

- Pectin là một polysaccharide hòa tan trong nước, có mặt trong thành tế bào của thực vật, đặc biệt là ở phần vỏ, cùi trắng và xơ của trái cây.Trong tự nhiên, pectin đóng vai trò kết dính giữa các tế bào, giúp mô thực vật có cấu trúc ổn định

- Tuy nhiên, không phải loại thực vật nào cũng có hàm lượng pectin cao để khai thác ở quy mô công nghiệp Dưới đây là các nguồn nguyên liệu chính, phụ và các yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng pectin

5.1 Nguồn nguyên liệu chính

a Vỏ quả có múi (Citrus fruits)

- Bao gồm: vỏ cam, vỏ chanh, vỏ bưởi

- Là nguồn giàu pectin nhất, hàm lượng pectin trong vỏ khô có thể lên đến 25– 30%

- Phần cùi trắng (albedo) của vỏ là nơi tập trung nhiều pectin nhất

- Là phụ phẩm dồi dào từ ngành công nghiệp nước ép trái cây

b Bã táo (Apple pomace)

- Là phụ phẩm từ ngành sản xuất nước ép táo, cider, giấm táo

- Hàm lượng pectin đạt khoảng 15–20% (trọng lượng khô)

- Pectin từ táo có chất lượng tốt, thích hợp cho cả thực phẩm và dược phẩm

5.2 Nguồn nguyên liệu phụ

Một số loại trái cây khác cũng chứa pectin nhưng với hàm lượng thấp hơn:

Nguyên liệu Hàm lượng pectin (khô)Đặc điểm

Dâu tây, nho 5–8% Pectin yếu, cần bổ sung thêm khi chế biến

mại

5.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng pectin

Giống cây trồng Mỗi giống sẽ có hàm lượng pectin

khác nhau

cao hơn Phần của quả sử dụng Vỏ và cùi chứa nhiều pectin hơn phần

thịt quả Bảo quản nguyên liệu Phơi khô/sấy sẽ giúp ổn định pectin,

tránh phân hủy do enzyme

5.4 Tiềm năng tại Việt Nam

- Việt Nam là quốc gia có sản lượng lớn các loại trái cây nhiệt đới như cam, bưởi, chanh, táo Các ngành chế biến nước ép và tinh dầu đang thải ra lượng lớn vỏ quả và bã ép – nguồn nguyên liệu lý tưởng để chiết xuất pectin Việc tận dụng

những phụ phẩm này sẽ giảm lãng phí nông sản, tăng giá trị kinh tế và hạn chế ô nhiễm môi trường

6 Các phương pháp sản xuất pectin

- Pectin thường được sản xuất bằng phương pháp chiết xuất acid từ nguyên liệu giàu pectin Dưới đây là quy trình tổng quát và một số phương pháp phổ biến

6.1 Quy trình chung sản xuất pectin

1 Chuẩn bị nguyên liệu: rửa sạch, cắt nhỏ, sấy khô nếu cần

2 Chiết xuất bằng dung dịch acid (thường là acid citric hoặc HCl) ở pH 1.5–3.0, nhiệt độ 80–90°C trong 1–2 giờ

3 Lọc bỏ bã để thu dịch chiết pectin

4 Kết tủa pectin bằng ethanol hoặc isopropanol (tỷ lệ dung môi : dịch chiết = 2:1 hoặc 3:1)

5 Rửa kết tủa bằng ethanol để loại bỏ tạp chất

6 Sấy khô ở 40–50°C

7 Nghiền thành bột và đóng gói bảo quản

6.2 Một số phương pháp sản xuất pectin khác

Chiết xuất acid nóng Dùng acid và nhiệt để

thủy phân pectin

Hiệu quả cao, đơn giản

Chiết xuất enzyme Dùng enzyme phá vỡ

thành tế bào, giải phóng pectin

Hiệu quả cao nhưng tốn kém

Chiết xuất siêu âm Dùng sóng siêu âm để

phá màng tế bào

Tăng tốc độ, tiết kiệm dung môi nhưng cần thiết bị chuyên dụng Chiết xuất vi sóng Dùng vi sóng để gia

nhiệt nhanh và đều

Nhanh chóng, hiệu quả cao

7 Trình bày một phương pháp sản xuất cụ thể: Chiết xuất pectin từ vỏ cam bằng acid citric

- Đây là phương pháp phổ biến và thân thiện với môi trường, phù hợp cho quy mô vừa và nhỏ