Tiểu luận môn Phụ gia thực phẩm - Đề tài: Khảo sát tình trạng sử dụng các chất keo ưa nước trong nước quả & sản phẩm nước quả

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

TIỂU LUẬN

PHỤ GIA THỰC PHẨM

KHẢO SÁT TÌNH TRẠNG SỬ DỤNG CÁC

CHẤT KEO ƯA NƯỚC TRONG NƯỚC

QUẢ & SẢN PHẨM NƯỚC QUẢ

TP. Hồ Chí Minh – 2013

MỤC LỤC

Lời mở đầu .....................................................................................................3

Một số sản phẩm có sử dụng keo ưa nước trên thị

trường hiện nay .............................................................................................4

1. Sodium carboxylmethyl cellulose (CMC) .........................................4

1.1. Giới thiệu chung ............................................................................4

1.1.1. Đặc điểm, cấu trúc của CMC ....................................................4

1.1.2. Một số tính chất của CMC .......................................................5

1.2. Ứng dụng của CMC trong công nghiệp thực phẩm .......................5

2. Gelatin .................................................................................................7

2.1. Giới thiệu chung ............................................................................7

2.1.1. Đặc tính và cấu trúc hóa học của Gelatin ..................................7

2.1.2. Một số tính chất của Gelatin ......................................................8

2.2. Ứng dụng của Gelatin trong công nghiệp thực phẩm ....................8

3. Alginate .............................................................................................11

3.1. Giới thiệu chung ..........................................................................11

3.1.1. Đặc tính và cấu trúc hóa học ...................................................11

3.1.2. Sự tạo gel của Alginate ............................................................12

3.2. Ứng dụng của Alginate trong công nghiệp thực phẩm ................12

4. Gum Arabic ......................................................................................14

4.1. Giới thiệu chung ..........................................................................14

4.1.1. Đặc tính và cấu trúc hóa học ...................................................14

4.1.2. Tính chất của Gum Arabic ......................................................14

4.2. Ứng dụng của Gum Arabic trong công nghiệp thực phẩm ..........14

5. Agar ...................................................................................................16

5.1. Giới thiệu chung ..........................................................................16

5.1.1. Đặc tính và cấu trúc hóa học ...................................................16

5.1.2. Cơ chế tạo gel của Agar ..........................................................17

5.1.3. Các ưu điểm nổi bật của Agar .................................................17

5.2. Ứng dụng của Agar trong công nghiệp thực phẩm ......................17

6. Carrageenan .....................................................................................19

6.1. Giới thiệu chung ..........................................................................19

6.1.1. Đặc tính và cấu trúc hóa học ...................................................19

6.1.2. Tính chất của Carrageenan ......................................................20

6.2. Ứng dụng của Carrageenan trong công nghiệp thực phẩm .........20

Ảnh hưởng của pH và nồng độ ion Ca đến khả năng tạo đông của Pectin trong

sản xuất nước quả .......................................................................................21

Kết luận.........................................................................................................24

Tài liệu tham khảo .......................................................................................25

2

Lời mở đầu

Các hợp chất keo thực phẩm (hay còn gọi là keo ưa nước) thường được ngành

công nghiệp thực phẩm và phụ gia gọi theo những ứng dụng của chúng là: các hợp

chất tạo ổn định/làm bền, làm đặc và tạo gel. Trong tự nhiên các hợp chất này vốn

có sẵn trong các tổ chức sinh vật và chúng có một số chức năng quan trọng giúp

sinh vật phát triển tốt. Trong công nghiệp thực phẩm, nhiều hợp chất loại này được

chiết xuất từ các nguyên liệu tự nhiên bao gồm từ các nguồn thực vật trên cạn, dưới

nước cho đến động vật và nuôi cấy vi sinh vật. Chúng được đưa vào thực phẩm để

tạo ra các tính chất cấu trúc, tính lưu biến và tính chất cảm quan mà người tiêu dùng

yêu cầu. Sự ứng dụng hiệu quả của keo thực phẩm là một chủ đề hấp dẫn mà nó tiếp

tục hứa hẹn sự chú ý của các nhà nghiên cứu. Trong những năm gần đây, những kỹ

thuật nghiên cứu mới đã giúp khám phá và hiểu rõ hơn sự hình thành mạng lưới cấu

trúc và sự kết hợp của chúng với các polymer khác. Keo thực phẩm có 4 vai trò, lợi

ích sau:

- Cung cấp sự tiện lợi.

- Cải thiện và nâng cao chất lượng.

- Có lợi ích chức năng cho sức khỏe.

- Hạ giá thành sản phẩm một cách đáng kể.

Về mặt phân loại keo thực phẩm, người ta thường phân theo nguồn gốc, xuất

xứ trong tự nhiên cũng như bản chất tự nhiên hay bán tổng hợp của chúng. Gồm:

keo thực phẩm tự nhiên và keo thực phẩm bán tổng hợp.

Tính chất chung của keo thực phẩm là tạo độ nhớt và tạo gel.

Ngoài ra, trong những năm gần đây người ta đã sử dụng một số keo thực phẩm

như một nguồn chất xơ hòa tan.

3

MỘT SỐ SẢN PHẨM CÓ SỬ DỤNG KEO ƯA NƯỚC TRÊN

THỊ TRƯỜNG HIỆN NAY

1. Sodium carboxylmethyl cellulose (CMC)

1.1. Giới thiệu chung

1.1.1. Đặc điểm, cấu trúc của CMC

CMC là một dẫn xuất của cellulose có tính anion, hòa tan trong nước. CMC có

trạng thái bột rời, không mùi vị, màu từ nâu nhạt đến trắng và khá hút ẩm. loại có

phẩm cấp cao, tinh khiết, có hàm lượng ≥ 99.5% được gọi là gum cellulose.

Đặc tính trong dung dịch và độ hòa tan của CMC sẽ khác nhau tùy thuộc vào

giá trị DP và DS cũng như tính đồng đều của sự thay thế. Giá trị DS sẽ cho biết số

nhóm cacboxyl trung bình trên mỗi AGU. Về lý thuyết DS có thể đạt đến 3 nhưng

trong thực tế, các sản phẩm CMC thương mại có DS chỉ lên tới 1.5. Nếu DS<0.4,

CMC sẽ không hòa tan trong nước. Dẫn xuất cellulose là các polymer mạch dài và

khối lượng phân tử của nó được xác định bởi cả 2 giá trị DP và DS. Khi tăng khối

lượng phân tử 1 giá trị nhỏ sẽ tạo ra mức tăng lớn về độ nhớt. Giá trị DP trung bình

và khối lượng phân tử của một số CMC thương mại được trình bày ở bảng sau:

DP

Khối lượng phân tử (Dalton)

3.200

1.100

400

700.000

250.000

90.000

Bảng 1: Khối lượng phân tử đặc trưng tương ứng với giá trị DP của CMC có

giá trị DS=0,7

4

1.1.2. Một số tính chất của CMC

- Độ hòa tan:

Độ dài của chuỗi polymer sẽ ảnh hưởng đến độ hòa tan. Độ dài giảm sẽ ảnh

hưởng đến độ hòa tan, tăng số nhóm thay thế cũng sẽ làm tăng độ hòa tan. Loại

CMC có DS thấp v2 sự thay thế kém đồng đều sẽ hoàn tan kém hơn so với loại có

DS cao khi cả 2 loại có cùng giá trị DP.

- Độ nhớt

CMC có độ dài phân tử cao sẽ có độ nhớt lớn. Độ nhớt của CMC cũng bị ảnh

hưởng bởi các hợp chất tan trong nước không giới hạn như glycerin hoặc ethanol.

Có thể làm tăng độ nhớt của CMC bằng việc tăng tỷ lệ của các hợp chất này trong

hệ thống.

- Tính chất giữ nước

Loại CMC có độ hòa tan thấp sẽ có khả năng giữ nước lớn. Trong thực

nghiệm, để đánh giá khả năng giữ nước của nguyên liệu, người ta phân tán chúng

trong điều kiện tối ưu và để yên trong 30 phút sau đó tiến hành ly tâm.

- Tương tác với protein

CMC có tác dụng làm bền các sản phẩm nước giải khát có protein ở pH thấp.

Quá trình lên men hoặc việc bổ sung acid trực tiếp sẽ làm đông tụ protein trong sữa

hoặc sữa đậu nành. Bản chất annion của CMC sẽ tạo ra tương tác với protein tích

điện dương ở gần hoặc tại điểm pH đẳng điện. Sự hình thành phức CMC-protein sẽ

thúc đẩy tính ổn định của sữa và sữa đậu nành có bổ sung acid tạo ra các sản phẩm

sữa chua uống và nước giải khát protein có hương vị trái cây.

1.2. Ứng dụng của CMC trong công nghiệp thực phẩm:

- Sản phẩm nước giải khát.

- Nước giài khát có protein.

- Sản phẩm bánh mì.

- Sản phẩm bánh bông lan và bánh ngọt.

- Sản phẩm mì nui và mì ăn liền.

- Sản phẩm kem và đồ tráng miệng đông lạnh.

5

- Sản phẩm kem trang trí bề mặt được tạo xốp.

- Sản phẩm qua chiên

Bánh bông lan cuộn hương cam

❖ Ứng dụng trong sản xuất nước giải khát có hương vị trái cây

Dung dịch CMC có hòa tan cao, độ trong tuyệt vời là các ưu điểm đáng kể

dùng rộng rãi trong nước giải khát. Các nhà khoa học nhận thấy các dung dịch gum

có tính chất thixotrophy cao tạo ra một cảm giác lỏng, mượt, nhẹ nhàng mà các loại

có tính thixotrophy thấp không có được, các keo thực phẩm có tình thixotrophy

đáng kể bao gồm: pectin, CMC, LBG… và tất cả đều được sử dụng phổ biến trong

nhiều loại nước giải khát.

CMC được dùng trong các loại nước giải khát có hương vị trái cây để tạo ra

cảm giác giống nước ép trái cây ở trong miệng. các dẫn xuất cellulose cũng được

dùng để thay thế đường trong nước giải khát năng lượng thấp hoặc ít ngọt. CMC

cũng được dùng để tham gia tạo cảm giác mượt mà hoặc làm tròn vị trong nước giải

khát. HPC có thể làm giảm hiệu quả độ chua và độ mặn trong nước ép cà chua mà ít

ảnh hưởng đến hương vị của nó. Người ta cũng thấy loại CMC có độ nhớt trung

bình làm giảm độ chua đáng kể trong khi chỉ có một ảnh hưởng nhỏ đến độ ngọt

trong sản phẩm nước giải khát hương cam.

6

.Nước giải khát hương trái cây

Nhiều loại nước giải khát được bổ sung axit nhằm 2 mục đích: tạo hương vị và

bảo quản. do CMC có bản chất anion nên nó có thể có khả năng đệm và làm tăng độ

pH so với sản phẩm không có CMC. Vì vậy phải có sự điều chỉnh công thức thích

hợp để tạo ra mouthfeel và hình thái hương vị như mong muốn.

2. Gelatin

2.1. Giới thiệu chung

2.1.1. Đặc tính và cấu trúc hóa học của Gelatin

Gelatin là loại keo ưa nước có bản chất là protein thu được từ sự thủy phân

collagen có trong các mô liên kết của động vật, chủ yếu là trong da và xương của

heo, bò, cá… gelatin là một trong vài loại có bản chất hóa học khác biệt với hầu hết

7

các loại keo thực phẩm polysaccharide khác. Cường độ gel được xác định chủ yếu

từ tỷ lệ của 2 axit amin proline và hydroxyproline so với tổng các axit amin có trong

phân tử. hàm lượng của 2 axit amin này cao sẽ tạo ra gelatin có lực tạo gel cao. Quy

trình kiềm sẽ tạo ra loại gelatin có giá trị IEP trong khoảng 4.5-5.5. trong khi với

quy trình axit sẽ tạo loại có giá trị IEP trong khoảng 6-9.5. 3 đặc tính này là quan

trọng để xác định loại gelatin nào thích hợp cho 1 ứng dụng cụ thể.

2.1.2. Một số tính chất của Gelatin

- Độ nhớt và tính hòa tan

Gelatin cò độ hòa tan rất tốt và khả năng giữ nước cao. Nó có thể trương nở

trong nước lạnh hoặc nước ấm và có thể kết hợp với lượng nước gấp 10 lần so với

khối lượng của nó. Dung dịch gelatin có độ nhớt thấp và dễ dàng xử lý ngay ở nhiệt

độ khá thấp, khoảng 50-70⁰C. Độ nhớt của gelatin phụ thuộc vào nhiệt độ, nồng độ,

hàm lượng ion, pH và khối lượng phân tử của gelatin.

- Cường độ tạo gel

Độ mạnh của gel phụ thuộc vào nồng độ, độ pH, nhiệt độ và thời gian gia

nhiệt, hàm lượng các chất ion. Hàm lượng các chất ion càng thấp, cường độ gel và

độ nhớt càng cao.

- Độ bền

Gelatin có thể bị phân hủy bởi nhiều yếu tố như acid, kiềm, nhiệt độ, enzyme,

chiếu xạ. Nồng độ gelatin càng thấp, sự phân hủy càng nhanh

2.2. Ứng dụng của gelatin trong công nghiệp thực phẩm

- Sản xuất sản phẩm kẹo

- Trong các sản phẩm từ sữa

- Sản phẩm sữa chua

- Sản phẩm gel nước

❖ Trong sản phẩm sữa chua trái cây:

Gelatin đặc biệt có ích khi sản xuất loại sữa chua trái cây vì chắc chắn sẽ có sự

tách nước từ trái cây nếu không có chất làm ổn định. Gelatin có thể cho vào sữa

8

Tỷ lệ gelatin bổ sung (%) Độ cứng

Độ tách nước (%)

0

14,55^a

17,78^ab

20,11^ab

28,34^bc

38,77^c

10,5^d

7,5^c

0,2

0,4

0,6

0,8

4,6^bc

4,0^ab

0,4^a

chua như trường hợp sản phẩm sữa chua hoặc cho vào trong giai đoạn chuẩn bị trái

cây nếu nó không được trộn với sữa chua. Do sự liên kết nước trong dịch trái cây,

gelatin ngăn chặn sự khuếch tán nước vào trong sản phẩm. Đặc tính quan trọng của

yaourt trái cây là cấu trúc, gelatin có thể là một trong những tác nhân cải thiện cấu

trúc, làm tăng độ nhớt, làm giảm sự tách nước, cải thiện cảm giác ngon miệng và

giảm được giá thành sản phẩm.

Sữa chua trái cây

Sữa chua hương trái cây

Yaourt được khuấy trộn với mứt đông để tạo sự đồng nhất giữa khối đông

yaourt và thịt quả. Khi tỷ lệ gelatin tăng thì độ cứng chắc của yaourt càng tăng.

Bảng 2: Ảnh hưởng của tỷ lệ gelatin đến độ cứng và độ tách nước của yourt

trái cây

9

❖ Ghi chú: các trung bình nghiệm thức đi kèm với các chữ cái giống nhau trên

cùng một cột không khác biệt ý nghĩa thống kê, mức độ ý nghĩa 5%

Khi tăng lượng gelatin bổ sung, độ tách độ tách nước của yaourt giảm đáng kể

do tác dụng giữ nước của gelatin khi liên kết mạng với casein trong khối đông

yaourt tăng khi lượng gelatin bổ sung tăng. Tuy nhiên khi sử dụng lượng lớn gelatin

với độ Blomm cao sẽ dẫn đến sản phẩm có cấu trúc giống như dạng thạch (jelly) và

xuất hiện cảm giác lạ khi ăn sản phẩm.

❖ Sản phẩm kẹo

Gelatin dùng làm kẹo không nên ngâm nước quá nhiều, vì sau khi đánh trộn

không thể làm bốc hơi nước, làm cho hàm ẩm trong kẹo quá cao, kẹo trở nền quá

mềm, rất dễ bị biến dạng.

Nhiệt độ nước ngâm thấp hoặc quá cao đều gây ảnh hưởng tới khản năng đông

tụ của gelatin. Nếu nhiệt độ nước ngâm thấp, khả năng hút nước và trương nở của

gelatin kém khi gia nhiệt nước ngâm. Nếu nhiệt độ nước ngâm cao, gelatin dễ bị

biến tính làm mất khả năng đông tụ, do bản chất của gelatin là một protein nêndễ bị

biến tính ở nhiệt độ cao. Gelatin ngâm trong thời gian ngắn, sản phẩm không đạt

cấu trúc mềm như mong muốn. Nếu ngâm quá lâu, gây lãng phí thời gian sản xuất.

10

Kẹo mềm vị trái cây

3. Alginate

3.1. Giới thiệu chung

3.1.1. Đặc tính và cấu trúc hóa học

- Acid alginic là một acid hữu cơ có trong tảo nâu, trọng lượng phân tử từ

32000-200000. Cấu tạo hóa học của acid alginic gồm 2 phần tử β-D-

mannuronic và α-L-guluronic acid liên kết với nhau bằng liên kết 1-

4glucozid. Nó không bền, dễ bị tự phân hủy nên người ta chuyển nó thành

các hợp chất muối alginate khác nhau bền hơn và hòa tan trong nước.

Công thức cấu tạo của acid alginic

11

3.1.2. Sự tạo gel của Alginate

- Một tính chất quan trọng của alginate là tính chất tạo gel của chúng. Trong

điều kiện nhiệt độ cao ở trạng thái sôi và khi làm nguội sẽ trở thành dạng gel.

Thông thường alginat kết hợp với ion Ca²⁺tạo gel như hình vẽ.

- Các alginat có khả năng tạo gel khi có mặt của ion Ca²⁺và acid. Có thể tạo

gel acide ở pH < 4 (khoảng 3.4) thường dùng kết hợp với pectin (HMP).

Tham gia tạo gel các tương tác tĩnh điện qua cầu nối Ca²⁺có vai trò quan

trọng, vì thế các gel này không thuận nghịch với nhiệt và ít đàn hồi.

❖ Kết hợp alginate và pectin

Khi sử dụng pectin riêng rẽ thì chỉ tạo được gel ở nồng độ đường cao và pH

thấp. Khi alginat Na được thêm vào thì gel được thành lập ở nồng độ chất khô thấp

hơn và khoảng pH rộng hơn. Trái cây giàu pectin như táo sẽ tạo gel với với alginat

natri sau khi chế biến.

Mạng gel cứng thành lập khi alginat natri chứa nhiều dạng G, gel mềm khi

alginat natri chứa nhiều dạng M . Sự trợ lực pectin - alginat là một trong những nội

phản ứng quan trọng của alginat với chất keo khác và là một trong những chỉ số

kinh tế quan trọng trong khi sử dụng các chất keo tạo cấu trúc.

Khả năng tạo gel của alginat phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: nguồn canxi,

alginat, chất tạo phức, pH, sự h òa tan và nhiệt độ.

3.2. Ứng dụng của Alginate trong công nghiệp thực phẩm:

- Sản xuất thực phẩm tái cấu trúc.

- Sản xuất các loại nhân bánh bền nhiệt.

- Sử dụng alginate trong sản xuất sữa.

12

Thường natri alginat được sử dụng nhiều nhất và là hợp phần tạo kết cấu cho

nhiều sản phẩm. Trong sản phẩm natri alginat là chất làm đặc, làm dày để ổn định

các bọt cũng như để tạo cho nước quả đục những thể đặc biệt. Một hợp chất của

acid alginic có tên là lamizell một alginat kép của natri và canxi với một tỷ lượng

nhất định. Lamizell tạo ra được một độ nhớt đặc biệt và cho khả năng ăn ngon

miệng cũng được quan tâm trong sản xuất thực phẩm. Bên cạnh đó, natri alginat còn

được dùng làm chất bảo vệ kem đá vì nó có nhiều tác dụng đối với sản phẩm như:

- Ngăn ngừa tạo ra tinh thể đá thô.

- Ức chế hoàn toàn sự tạo thành tinh thể của lactose.

- Nhũ hóa các cầu béo.

- Làm bền bọt.

- Tạo ra độ nhớt cao.

- Tạo ra gel có khả năng giữ nước tốt.

- Làm cho kem không bị tan chảy.

❖ Ứng dụng trong sản xuất các loại nhân bánh bền nhiệt

Trong sản xuất các loại bánh nướng có nhân kem hoặc nhân mứt, nếu các loại

nhân này không bền nhiệt thì quá trình nướng sẻ phá hủy cấu trúc của chúng. Dựa

vào tính chất bền nhiệt, giữ ẩm tốt của alginate, giúp giữ cấu trúc của nhân, tránh

làm cho nhân bị biến dạng trong quá trình nướng.

Bánh quy nhân mứt trái cây

4. Gum Arabic

4.1. Giới thiệu chung

13

4.1.1. Đặc tính và cấu trúc hóa học

- Là nhựa của cây acaxia mà nguồn sản xuất chính là cây Acacia senegal L.

Willd, là một polysacarrit có chứa các ion K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺. Trọng lượng phân

tử khoảng 250000 – 750000 đvC, khi thủy phân tạo thành galactoza,

arabinoza, acide glucoroic và rhamnoza…Trạng thái tinh chế thông dụng

nhất là dạng bột màu trắng hoặc màu trắng ngà.

4.1.2. Tính chất của Gum Arabic

- Arabic tan được trong nước, không tan trong chất béo, có độ nhớt thấp. Có

thể hòa tan đến nồng độ dung dịch 55%. Gum Arabic hoàn toàn có thể hòa

tan trong nước lạnh trong khi các loại gum khác không thể hoặc bị tạo huyền

phù ở dạng keo hoặc hòa tan không hoàn toàn.

- Độ nhớt cua Arabic phụ thuộc vào pH và nồng độ muối. Ở nồng độ cao là

chất keo kết hợp với các quá trình sấy sản phẩm rất hiệu quả. Arabic rất ổn

định trong môi trường acide, vì vậy arabic sử dụng rất tốt cho việc ổn định

mùi của nước quả. Giá trị pH tự nhiên của dung dịch Arabic là 3,9 - 4,9 là do

sự hiện diện của acide gluconic. Khi thêm acide hoặc kiềm có thể làm thay

đổi độ nhớt và diện tích tiếp xúc của dịch keo, pH thấp thì độ nhớt thấp và

ngược lại. Độ nhớt đạt tối đa khi pH= 5,5.

4.2. Ứng dụng của Gum Arabic trong công nghiệp thực phẩm:

- Trong sản xuất kẹo.

- Trong sản phẩm áo và lăn viên.

- Sản phẩm hệ nhũ.

14

- Sản phẩm bao vi nang…

Kẹo dẻo phủ đường hương trái cây

Gum Arabic là tác nhân tăng độ dày, tạo gel, tạo bọt, tạo dung dịch có độ nhớt

mịn, giữ mùi, giữ ẩm, có 2 chức năng quan trọng:

- Làm chậm hoặc ngăn chặn sự kết tinh của đường.

- Nhũ hóa chất béo và phân bố chất nhũ tương đều trong sản phẩm.

Có thể sử dụng gum arabic làm chất ổn định trong rượu. Nó có tác dụng làm

tăng vị cảm nhận đối với rượu hoa quả và duy trì độ tươi của rượu. do hương liệu,

một số chất màu, vitamin… không hòa tan hoặc phân tán trong nước nên không thể

sử dụng chúng trong sản xuất nước giải khát. Người ta dung tính chất tạo nhũ của

Arabic để nhũ hóa chúng, tạo ra các sản phẩm nhũ tương đậm đặc có thể phân tán

trong nước. dịch này được pha vào sản phẩm nước giải khát như là nguyên liệu tạo

hương vị, màu sắc, bổ sung dinh dưỡng… nhũ tương này thích hợp cho các loại

nước giải khát có pH thấp (hương vị cam, chanh…) vì gum Arabic bền trong môi

trường acid, không bị thủy phân ngay cả khi pH = 2.

15

Nước giải khát hương cam, chanh

5. Agar

5.1. Giới thiệu chung

5.1.1. Đặc tính và cấu trúc hóc học:

- Agar là loại keo thực phẩm thuộc nhóm polycacharide được chiết xuất từ một

số loài tảo đỏ Rhodophyceae thuộc hai loài Gelidium và Gracilaria, trong đó

agar từ loài Gelidium cho cấu trúc gel mạnh hơn.

- Vai trò của agar trong thực phẩm đã được Codex xếp vào nhóm phụ gia tạo

gel, làm đặc, chất ổn định.

- Agar không tan trong nước lạnh và khi đun nóng lên chúng kết hợp với nước

tạo thành trạng thái hydrate hóa.

- Khi hạ nhiệt độ xuống khoảng 40^oC, chúng tạo ra một trạng thái gel cứng,

giòn, dễ gãy. Khi gia nhiệt lên 85^oC, gel lại bị chảy ra ở dạng lỏng.

- Agar là một hỗn hợp gồm 2 thành phần polysaccharide, một thành phần

chính có thể tạo gel chắc, trung tính gọi là agarose và một thành phần phụ tạo

gel yếu, tích điện gọi là agaropectin.

16

5.1.2. Cơ chế tạo gel của Agar:

- Quá trình hình thành gel và ổn định của gel bị ảnh hưởng bởi hàm lượng agar

và khối lượng phân tử của nó. Kích thước lỗ gel khác nhau phụ thuộc vào

nồng độ agar, nồng độ agar càng cao kích thước lỗ gel càng nhỏ. Khi làm

khô gel có thể tạo thành một màng trong suốt, bền 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

ino sunfat làm cho gel bị mờ, đục. Do đó tránh dùng nước cứng để sản xuất.

Chúng có khả năng giữ mùi vị, màu, acid thực phẩm cao trong khối gel nhờ

nhiệt độ nóng chảy cao (85-90^oC ).

5.1.3. Các ưu điểm nổi bậc của Agar:

- Agar hình thành gel ở một dãy pH rộng.

- Agar có thể tạo gel mà không cần sự có mặt của các cation nên nó không tạo

ra vị kim loại cho sản phẩm, và vẫn cho cấu trúc gel ổn định nếu nguyên liệu

của sản phẩm có sự dao động về hàm lượng của các cation này.

- Sự tạo gel của agar không đòi hỏi một hàm lượng đường tối thiểu như đối

với nhiều loại keo thực phẩm khác. Vì vậy có thể sử dụng nó thích hợp trong

các loại mứt có độ ngọt thấp, hàm lượng đường thấp.

5.2. Ứng dụng của Agar trong cộng nghiệp thực phẩm:

- Các sản phẩm gel nước: rau câu trái cây và các sản phẩm tương tự dùng

tráng miệng, trứng cá muối nhân tạo…

17

Rau câu trái cây

Trứng cá muối nhân tạo

- Các sản phẩm kẹo, sản phẩm ngọt: kẹo dẻo, mức đông, rau câu uống, kẹo

mềm, nhân kẹo…

Kẹo dẻo trái cây

Mứt đông

- Các sản phẩm sữa: bánh flan, kem, pudding, custard…

- Các sản phẩm lên men: sữa chua, kem chua…

18

- Các sản phẩm thịt, cá đóng hộp: pate cá…

6. Carrageenan

6.1. Giới thiệu chung

6.1.1. Đặc tính và cấu trúc hóa học:

- Carrageen là polysaccharide được chiết xuất thương mại chủ yếu từ hai loài

trong giống tảo đỏ là kapaphycus alvarezii và eucheuma denticulatum.

- Carrgeen không bị tiêu hóa trong cơ thể người, không có giá trị dinh dưỡng,

chỉ tác dụng như một chất xơ. Tuy nhiên chúng lại có một số tính chất chức

năng đặc biệt để tạo gel, làm đặc, làm bền các thực phẩm hoặc các hệ thống

thực phẩm.

- Về mặt hóa học, carrageen là một polysaccharide ưa nước, mạch thẳng được

cấu tạo từ các đơn vị disaccharide galactose và 3,6-anhydrogalactose (3,6

AG), cả hai có thể được sunfate hóa hoặc không sunfate hóa, được nối với

nhau luân phiên bằng liên kết glycoside α-(1,3) và β-(1,4).

- Cấu trúc của carrageenan khác nhau ở hàm lượng ester sulfate và 3,6-

andehydrogalactose và sự phân bố của nhóm ester sulphate. Sự khác biệt này

sẽ ảnh hưởng đến cường độ, cấu trúc, độ hòa tan, nhiệt độ chảy và nhiệt độ

tạo gel, sự tách nước, sự cộng hưởng và các tương tác của carrageenan với

các keo ưa nước và nguyên liệu khác.

19

6.1.2. Tính chất của carrageenan:

- Màu hơi vàng, màu nâu vàng nhạt hay màu trắng.

- Dạng bột thô, bột mịn và gần như không mùi.

- Không tan trong ethanol, tan trong nước ở nhiệt độ khoảng 80^oC tạo thành

một dung dịch sệch hay dung dịch màu trắng đục có tính chảy, phân tán dễ

dàng trong nước hơn nếu ban đầu được làm ẩm với cồn, glycerol, hay dung

dịch bão hòa glucose và sucrose trong nước.

- Độ nhớt của dunh dịch tùy thuộc vào loại carrageenan, khối lượng phân tử,

nhiệt độ, các ion có mặt và hàm lượng carrageenan.

- Cũng như những polymer mạch thẳng có mang điện tích khác, độ nhớt tỉ lệ

thuận với hàm lượng.

- Carrageenan có khả năng tương tác với nhiều loại gum đặc biệt là locust

bean gum, trong đó tùy thuộc vào hàm lượng nó sẽ có tác dụng làm tăng độ

nhớt, độ bền gel và độ đàn hồi của gel. Ở hàm lượng cao carrageenan làm

tăng độ bền gel của guar gum nhưng ở hàm lượng thấp, nó chỉ có thể làm

tăng độ nhớt.

- Khi carrageenan được cho vào những dung dịch của gum ghatti, alginate và

pectin nó sẽ làm giảm độ nhớt của các dung dịch này.

- Ổn định ở pH >7, phân hủy ở pH = 5-7; phân hủy nhanh ở pH < 5.

- Khả năng tạo gel của carrageenan phụ thuộc rất lớn vào sự có mặt của cation.

6.2. Ứng dụng của carrageenan trong thực phẩm:

❖ Các sản phẩm tạo gel nền nước

- Các sản phẩm dạng gel nền nước dùng tráng miệng là một trong những ứng

dụng truyền thống của carrageenan. Các sản phẩm này dựa trên cấu trúc gel

kiểu chắc, giòn, dễ gãy của kappa carrageenan. Nếu cần sản phẩm có cấu trúc

gel đàn hồi hơn, có độ dính hoặc ít tách nước hơn thì có thể phối trộn thêm

iota carrageenan hoặc các loại gum khác như Lbg, konjac.

- Carrageenan cũng có vô số ứng dụng trong các sản phẩm có hàm lượng nước

cao, chẳng hạn các loại đồ hộp thịt, tạo lớp bóng trên bề mặt bánh.

❖ Các sản phẩm sữa:

20