MỤC LỤC
Lời mở đầu .2
Mục lục 3
Danh mục hình .4
Danh mục bảng 5
A. Tổng quan về sản phẩm thực phẩm dạng bán rắn .6
I. Giới thiệu chung về thực phẩm dạng bán rắn .6
II. Một số sản phẩm thực phẩm dạng bán rắn tr ên thị trường 7
1. Các sản phẩm thực phẩm bán rắn dạng nhũ t ương .7
2. Các sản phẩm dạng bán rắn có độ đặc 11
3. Các sản phẩm thực phẩm bán rắn dạng có t ạo gel 12
III. Đặc tính cấu trúc và vẻ bề ngoài quan trọng của sản phẩm TP dạng bán rắn . 14
1. Các đặc tính cấu trúc .15
2. Các yếu tố vẻ bề ngoài 15
B. Tổng quan các yếu tố công nghệ ảnh h ưởng đến cấu trúc và vẻ bề ngoài của sản phẩm thực
phẩm dạng bán rắn .16
I. Nguyên liệu 16
1. Chất béo 16
2. Protein .17
3. Chất nhũ hóa .18
4. Chất tạo đặc, tạo gel 19
II. Các quá trình xử lý .21
1. Phối trộn 21
2. Kết tinh chất béo .22
3. Đồng hóa .24
4. Đông tụ casein 24
C. Các yếu tố ảnh hưởng đén cấu trúc và vẻ bề ngoài của một số sản phẩm thực phẩm dạng
bán rắn 25
I. Yaourt 25
1. Quy trình công nghệ .25
2. Các yếu tố ảnh hưởng đến cấu trúc và vẻ bề ngoải của sản phẩm 26
2.1 Chuẩn bị nguyên liệu sữa 26
2.2 Điều kiện lên men .30
2.3 Xử lí sau lên men 31
II. Mayonnaise 32
1. Quy trình công nghệ .32
2. Các đặc điểm của sản phẩm 33
3. Các yếu tố ảnh hưởng đến cấu trúc và vẻ bề ngoải của sản phẩm 34
3.1 Nguyên liệu .34
3.2 Qui trình 36
Kết luận 38
Tài liệu tham khảo .39
DANH MỤC HÌNH
Hình 1 : Bơ .7
Hình 2 : Margarine .8
Hình 3 : Bơ đậu phộng .9
Hình 4 : Mayonnaise 9
Hình 5 : Shorterning .11
Hình 6 : Tương ớt 12
Hình 7 : Yaourt 12
Hình 8 : Mứt đông 13
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1: Công thức của một số loại Margarine 9
Bảng 2: Thành phần dinh dưỡng trong 100g bơ đậu phộng lạt .9
Bảng 3 : Các đặc tính cấu trúc của sản phẩm thực phẩm dạng bán rắn .15
Bảng 4 : Một số chất nhũ hóa thông dụng trong công nghiệp thực phẩm .19
Bảng 5 : Ảnh hưởng tỷ lệ lượng chất béo lỏng và chất béo rắn trong cream đến độ cứng của
bơ thành phẩm 23
Bảng 6 : Chế độ xử lý nhiệt – lạnh và lượng giống cấy cho quá trình lên men cream tương
ứng với các chỉ số iod khác nhau của nguy ên liệu 23
Bảng 7 : Ảnh hưởng của những phương pháp hiệu chỉnh khác nhau đến tính chấ t
vật lý của yaourt 28
39 trang |
Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 3873 | Lượt tải: 6
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Nghiên cứu về công nghệ sản xuất thực phẩm dạng bán rắn, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ĐAMH Công Nghệ Thực Phẩm GVHD : Th.S Nguyễn Thanh Khương
SVTH : Võ Thị Hoàng Trâm Trang 1
NHẬN XÉT CỦA GVHD
................................ ................................ ................................ ................................ ..........
................................ ................................ ................................ ................................ ..........
................................ ................................ ................................ ................................ ..........
................................ ................................ ................................ ................................ ..........
................................ ................................ ................................ ................................ ..........
................................ ................................ ................................ ................................ ..........
................................ ................................ ................................ ................................ ..........
................................ ................................ ................................ ................................ ..........
................................ ................................ ................................ ................................ ..........
................................ ................................ ................................ ................................ ..........
................................ ................................ ................................ ................................ ..........
................................ ................................ ................................ ................................ ..........
................................ ................................ ................................ ................................ ..........
................................ ................................ ................................ ................................ ..........
................................ ................................ ................................ ................................ ..........
ĐAMH Công Nghệ Thực Phẩm GVHD : Th.S Nguyễn Thanh Khương
SVTH : Võ Thị Hoàng Trâm Trang 2
LỜI MỞ ĐẦU
Công nghệ thực phẩm đang trên đà phát triển mạnh mẽ, nhận được nhiều sự quan tâm.
Sản phẩm thực phẩm hiện nay rất đa dạng, đáp ứng nhu cầu ngày một cao hơn của người tiêu
dùng. Cấu trúc và vẻ bề ngoài của thực phẩm là một trong những thuộc tính quan trọng được
người tiêu dùng sử dụng để đánh giá chất lượng thực phẩm, có ý nghĩa tiên phong trong việc
đáp ứng yêu cầu của người tiêu dùng.
Đồ án chuyên ngành thực phẩm “Tổng quan các yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến cấu
trúc và vẻ bề ngoài của sản phẩm thực phẩm dạng bán rắn” bàn luận về các yếu tố công nghệ
trong quá trình sản xuất đã ảnh hưởng như thế nào đến sản phẩm dạng bán rắn, đặc biệt về
cấu trúc và vẻ bề ngoài của sản phẩm dạng bán rắn. Chất lượng sản phẩm nói chung cũng
như cấu trúc và vẻ bề ngoài nói riêng chịu sự ảnh hưởng của nhiều yếu tố công nghệ : nguyên
liệu sử dụng, phương pháp và phương ti ện sản xuất… Trên cơ sở nguyên liệu và quy trình
chế biến sản phẩm, nhà sản xuất sẽ điều khiển, kiểm soát các thông số công nghệ cụ thể, từ
đó tạo ra được những sản phẩm có chất lượng như mong muốn, đáp ứng nhu cầu thị trường,
đem lại hiệu quả kinh tế cao.
Bài báo cáo này đã được hoàn thành với sự giúp đỡ tận tình của cô Nguyễn Thanh
Khương cùng các thầy cô trong bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm, không chỉ trong lúc tìm
kiếm tài liệu mà cả những khó khăn trong lúc dịch bài. Ngoài ra, xin chân thành cảm ơn các
bạn trong lớp đã giúp đỡ rất nhiều trong việc tìm kiếm tài liệu.
Trong quá trình thực hiện dù em đã cố gắng nhưng không thể tránh khỏi những sai sót,
rất mong thầy cô hướng dẫn, sửa chữa để đồ án của em được hoàn thiện hơn.
ĐAMH Công Nghệ Thực Phẩm GVHD : Th.S Nguyễn Thanh Khương
SVTH : Võ Thị Hoàng Trâm Trang 3
MỤC LỤC
Lời mở đầu ................................ ................................ ................................ ................................ .2
Mục lục ................................ ................................ ................................ ................................ ......3
Danh mục hình................................ ................................ ................................ ...........................4
Danh mục bảng ................................ ................................ ................................ ..........................5
A. Tổng quan về sản phẩm thực phẩm dạng bán rắn ................................ ................................ .6
I. Giới thiệu chung về thực phẩm dạng bán rắn ................................ ................................ ...6
II. Một số sản phẩm thực phẩm dạng bán rắn tr ên thị trường................................ ..............7
1. Các sản phẩm thực phẩm bán rắn dạng nhũ t ương ................................ .................7
2. Các sản phẩm dạng bán rắn có độ đặc ................................ ................................ ..11
3. Các sản phẩm thực phẩm bán rắn dạng có t ạo gel ................................ ................12
III. Đặc tính cấu trúc và vẻ bề ngoài quan trọng của sản phẩm TP dạng bán rắn............. 14
1. Các đặc tính cấu trúc ................................ ................................ .............................15
2. Các yếu tố vẻ bề ngoài ................................ ................................ ..........................15
B. Tổng quan các yếu tố công nghệ ảnh h ưởng đến cấu trúc và vẻ bề ngoài của sản phẩm thực
phẩm dạng bán rắn ................................ ................................ ................................ ...................16
I. Nguyên liệu................................ ................................ ................................ ..................16
1. Chất béo ................................ ................................ ................................ ................16
2. Protein ................................ ................................ ................................ ...................17
3. Chất nhũ hóa ................................ ................................ ................................ .........18
4. Chất tạo đặc, tạo gel ................................ ................................ ..............................19
II. Các quá trình xử lý ................................ ................................ ................................ .....21
1. Phối trộn................................ ................................ ................................ ................21
2. Kết tinh chất béo ................................ ................................ ................................ ...22
3. Đồng hóa ................................ ................................ ................................ ...............24
4. Đông tụ casein ................................ ................................ ................................ ......24
C. Các yếu tố ảnh hưởng đén cấu trúc và vẻ bề ngoài của một số sản phẩm thực phẩm dạng
bán rắn................................ ................................ ................................ ................................ ......25
I. Yaourt ................................ ................................ ................................ ..........................25
1. Quy trình công nghệ ................................ ................................ .............................25
2. Các yếu tố ảnh hưởng đến cấu trúc và vẻ bề ngoải của sản phẩm ........................26
2.1 Chuẩn bị nguyên liệu sữa................................ ................................ ..............26
2.2 Điều kiện lên men ................................ ................................ .........................30
2.3 Xử lí sau lên men ................................ ................................ ..........................31
II. Mayonnaise ................................ ................................ ................................ ................32
1. Quy trình công nghệ ................................ ................................ .............................32
2. Các đặc điểm của sản phẩm ................................ ................................ ..................33
3. Các yếu tố ảnh hưởng đến cấu trúc và vẻ bề ngoải của sản phẩm ........................34
3.1 Nguyên liệu................................ ................................ ................................ ...34
3.2 Qui trình................................ ................................ ................................ ........36
Kết luận ................................ ................................ ................................ ................................ ....38
Tài liệu tham khảo ................................ ................................ ................................ ...................39
ĐAMH Công Nghệ Thực Phẩm GVHD : Th.S Nguyễn Thanh Khương
SVTH : Võ Thị Hoàng Trâm Trang 4
DANH MỤC HÌNH
Hình 1 : Bơ................................ ................................ ................................ ................................ .7
Hình 2 : Margarine ................................ ................................ ................................ .....................8
Hình 3 : Bơ đậu phộng ................................ ................................ ................................ ...............9
Hình 4 : Mayonnaise ................................ ................................ ................................ ..................9
Hình 5 : Shorterning................................ ................................ ................................ .................11
Hình 6 : Tương ớt ................................ ................................ ................................ ....................12
Hình 7 : Yaourt ................................ ................................ ................................ ........................12
Hình 8 : Mứt đông................................ ................................ ................................ ....................13
ĐAMH Công Nghệ Thực Phẩm GVHD : Th.S Nguyễn Thanh Khương
SVTH : Võ Thị Hoàng Trâm Trang 5
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1: Công thức của một số loại Margarine ................................ ................................ ..........9
Bảng 2: Thành phần dinh dưỡng trong 100g bơ đậu phộng lạt ................................ .................9
Bảng 3 : Các đặc tính cấu trúc của sản phẩm thực phẩm dạng bán rắn ................................ ...15
Bảng 4 : Một số chất nhũ hóa thông dụng trong công nghiệp thực phẩm ...............................19
Bảng 5 : Ảnh hưởng tỷ lệ lượng chất béo lỏng và chất béo rắn trong cream đến độ cứng của
bơ thành phẩm................................ ................................ ................................ ..........23
Bảng 6 : Chế độ xử lý nhiệt – lạnh và lượng giống cấy cho quá tr ình lên men cream tương
ứng với các chỉ số iod khác nhau của nguy ên liệu................................ ....................23
Bảng 7 : Ảnh hưởng của những phương pháp hiệu chỉnh khác nhau đến tính chấ t
vật lý của yaourt ................................ ................................ ................................ ........28
ĐAMH Công Nghệ Thực Phẩm GVHD : Th.S Nguyễn Thanh Khương
SVTH : Võ Thị Hoàng Trâm Trang 6
A. TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM THỰC PHẨM DẠNG BÁN RẮN
I. Giới thiệu chung về thực phẩm dạng bán rắn
Sản phẩm thực phẩm bao gồm nhiều thành phần kết hợp với nhau theo nhiều cách.
Trong các trạng thái cơ bản của vật chất, 2 dạng : dạng rắn và dạng lỏng là mối quan tâm cơ
bản trong nghiên cứu cấu trúc thực phẩm. Dạng rắn có khả năng giữ được kích thước, hình
dạng xác định và chịu được lực có khuynh hướng làm biến dạng đến một giới hạn xác định.
Ngược lại, dạng lỏng là những dạng vật chất không có khả năng chống lại áp lực trượt, chảy
dễ dàng và thường mang hình dạng của vật chứa [5].
Nếu đem hình thái của thực phẩm xếp vào một miền liên tục thì dạng rắn và dạng lỏng
có thể coi là hai đầu mút của miền này. Bên cạnh đó có những lúc chúng ta không thể xác
định rõ ràng được một sản phẩm thuộc dạng rắn hay dạng lỏng, người tiêu dùng có thể sử
dụng những thực phẩm này mà không cần nhai nhiều và gọi đó là dạng bán rắn (semi-solid
hay semi-liquid) [6].
Theo Texture measurement of food (Amihud Kramer, Alina S. Szczesniak – 1973) , có
nhiều thực phẩm không hoàn toàn là dạng lỏng cũng không hoàn toàn là dạng rắn, mà tồn tại
ở trạng thái kết tụ khối hạt (aggregation) và thường được gọi là thực phẩm bán rắn, tức là
trạng thái trung gian giữa dạng lỏng và dạng rắn. Elder và Smith (1969) liệt kê thạch tráng
miệng (gelatin dessert), jelly, gum confection, bơ đậu phộng, pudding v.v… vào dạng sản
phẩm này. Những sản phẩm như vậy có thể xem là dạng rắn mềm, tức là chúng không chảy
thành dòng như chất lỏng nhưng thể hiện sự biến dạng tổng thể dưới áp lực vừa phải (ví dụ
như trọng lực). Ranh giới giữa những sản phẩm dạng rắn và bán rắn là không rõ ràng, tùy
thuộc vào cảm quan của người sử dụng.
Cuối cùng, có một dạng là “thực phẩm hỗn hợp” – compound food được đưa ra bởi
Mazt (1962). Trong trạng thái này bao gồm chủ yếu là phần lỏng, nhưng cũng chứa cả một
lượng phần phi lỏng có thể nhận thấy được, ví dụ như soup, puree, sauces… Sherman (1971)
chỉ ra rằng chúng có những “hệ phân tán” cốt yếu và giới hạn “thực phẩm hỗn hợp” là cách
gọi chưa tương thích. Elder và Smith (1969) nh ấn mạnh rằng những nguyên lý lưu biến áp
dụng cho tất cả những sự kết tụ thực phẩm phức tạp và khác nhau bởi lưu biến được định
nghĩa rộng là “sự biến dạng và dòng chảy của vật chất”. Dù sao, những kết cấu phức tạp cũng
làm tăng khó khăn trong việc liên hệ lý thuyết với quan sát thực nghiệm.
Việc đánh giá hình thái phụ thuộc rất lớn vào “mouthfeel” của sản phẩm – “mouthfeel”
là một khái niệm cảm quan xuất phát từ cảm nhận ở trong miệng và trên lưỡi sau khi đưa
thức ăn vào miệng. Nó liên quan đến độ đặc, độ sệt, độ nhớt, sức căng bề mặt và những tính
chất vật lí khác của sản phẩm. Một sự thay đổi trong cách thực phẩm di chuyển hoặc chảy
trong miệng và cổ họng có ảnh hưởng lớn đến sự đánh giá cấu trúc sản phẩm, từ đó ảnh
hưởng đến chất lượng thực phẩm.
ĐAMH Công Nghệ Thực Phẩm GVHD : Th.S Nguyễn Thanh Khương
SVTH : Võ Thị Hoàng Trâm Trang 7
II. Một số sản phẩm thực phẩm dạng bán rắn trên thị trường
1. Các sản phẩm thực phẩm bán rắn ở dạng nhũ tương
Nhũ tương là một hệ gồm hai chất lỏng không hòa tan nhưng được trộn lẫn với nhau.
Khi đó, một chất lỏng sẽ tồn tại dưới dạng hạt (được gọi là pha không liên tục, pha phân tán
hoặc pha nội) trong lòng của chất lỏng còn lại (được gọi là pha liên tục, pha không phân tán
hoặc pha ngoại).
Chất lượng chung của nhũ tương thực phẩm quyết định bởi sự kết hợp giữa tính chất
hóa lý và thuộc tính cảm quan như cấu trúc, vẻ bề ngoài, mùi vị, thời hạn sử dụng. Tính lưu
biến của hệ nhũ tương trong thực phẩm rất đa dạng, đó là kết quả của các cách sắp xếp thành
phần khác nhau và điều kiện xử lý để tạo ra sản phẩm. Sự tạo thành các sản phẩm này với
đặc trưng chất lượng phụ thuộc vào việc lựa chọn nguyên liệu thích hợp (như nước, dầu, chất
nhũ hóa, chất tạo đặc, khoáng, chất mùi, chất màu…) và điều kiện xử lý (như phối trộn, đồng
hóa, thanh trùng, tiệt trùng, kết tinh…).
a. Bơ (butter)
Bơ là sản phẩm chế biến từ chất béo của sữa. Hàm lượng chất béo trong bơ rất cao và
chiếm trung bình 80% khối lượng sản phẩm. Bơ là một hệ “nhũ tương” nước trong dầu, nước
được phân bố dưới dạng những hạt rất mịn trong toàn bộ khối bơ mà ta không thể nhìn thấy
được chúng bằng mắt thường.
Bơ có mùi vị đặc trưng chất béo sữa, màu vàng đồng nhất trong toàn khối sản phẩm
(màu vàng của bơ thay đổi từ màu vàng đậm cho đến gần như trắng, tùy thuộc vào nguyên
liệu chất béo sữa sử dụng ban đầu hoặc các chất màu thêm vào trong quá trình ch ế biến). Bề
mặt sản phẩm phải mịn, không được sần sùi; độ đặc đồng đều và dẻo, không được có cấu trúc
rời rạc. Ở nhiệt độ lạnh bơ trở nên cứng, nhưng sẽ mềm đủ để phết được sau một thời gian để
trong nhiệt độ phòng.
Hình 1 : Bơ
ĐAMH Công Nghệ Thực Phẩm GVHD : Th.S Nguyễn Thanh Khương
SVTH : Võ Thị Hoàng Trâm Trang 8
b. Margarine
Margarine là sản phẩm chiếm một vai trò quan trọng trong ngành công nghiệp chế biến
dầu mỡ. Sự ra đời của nó trước đó nhằm để thay thế bơ thiên nhiên trong điều kiện chiến
tranh. Về sau, do tính ưu việt của sản phẩm về giá trị dinh dưỡng lẫn giá trị kinh tế nên công
nghệ sản xuất margarine ngày càng phát triển mạnh mẽ ở tất cả các nước. Hơn nữa margarine
còn được ưa chuộng bởi vì nó có hương vị đặc biệt.
Cũng như bơ, magarine là một hệ “nhũ tương” gồm 80% dầu thực vật và 20% nước (tỷ
lệ này thay đổi tùy theo từng vùng, từng quốc gia), nước được phân bố dưới dạng những hạt
rất mịn trong khối chất béo đã qua quá trình kết tinh ở nhiệt độ nhất định.
Margarine có chất lượng cảm quan tương đối giống bơ. Sản phẩm có vị đặc trưng, màu
vàng đồng nhất trong toàn khối. Bề mặt và cấu trúc sản phẩm cũng yêu cầu phải đạt được các
chỉ tiêu tương tự như sản phẩm bơ : bề mặt mịn, không sần sùi, độ đặc đồng đều, có độ dẻo
nhất định.
Hình 2 : Margarine
ĐAMH Công Nghệ Thực Phẩm GVHD : Th.S Nguyễn Thanh Khương
SVTH : Võ Thị Hoàng Trâm Trang 9
Bảng 1: Công thức của một số loại Margarine [10]
Hàm lượng trong các sản phẩmThành phần
80% chất béo 60% chất béo 40% chất béo
Pha dầu
Chất béo
Lecithin đậu nành
Monoglyceride (IV tối đa 5)
Monoglyceride (IV tối đa 60)
Vitamin A palmitate β-carotene
Hương tan trong dầu
Pha nước
Nước
Gelatin (250 bloom)
Bột whey
Muối
Natri benzoate
Kali sorbate
Axit lactic
Hương tan trong nước
79.884
0.1
0.2
--
0.001
0.015
16.1
--
1.6
2.0
0.09
--
--
0.01
59.584
0.1
0.3
--
0.001
0.015
37.36
--
1.1
1.5
--
0.13
Chỉnh pH= 5
0.01
39.384
0.1
--
0.5
0.001
0.015
54.86
2.5
1.1
1.5
--
0.13
Chỉnh pH= 4.8
0.01
c. Bơ đậu phộng
Bơ đậu phộng là sản phẩm được chế biến từ hạt đậu phộng rang, có thể bổ sung hoặc
không bổ sung thêm dầu vào. Bơ đậu phộng được sử dụng phổ biến trên thế giới, hương vị
thơm và màu sắc đặc trưng, có độ mịn và mức độ trải phết cao, có thể sử dụng để phết lên
bánh mì.
Bơ đậu phộng là hệ nhũ tương nước trong dầu, đậu phộng sau khi rang đem nghiền rồi
qua quá trình đồng hóa sẽ tạo nhũ tương bền, các hạt nước nhỏ mịn phân tán tốt trong dầu và
không nhập lại với nhau thành những giọt lớn tách ra.
Bảng 2: Thành phần dinh dưỡng trong 100g bơ đậu phộng lạt
Thành phần Khối lượng (g/100g bơ đậu phộng)
Carbohydrate 20g
Tinh bột 4.8g
Saccharose 9.2
Chất xơ 6g
Lipid 50g
Protein 25g
Nước 1.8g
ĐAMH Công Nghệ Thực Phẩm GVHD : Th.S Nguyễn Thanh Khương
SVTH : Võ Thị Hoàng Trâm Trang 10
Hình 3 : Bơ đậu phộng
d. Mayonnaise
Mayonnaise được dùng như một loại gia vị cho một số món ăn như: sandwiches, salad,
hoặc một số loại thức ăn khác chế biến từ thịt, cá, tôm, cua,… ở các nước Âu Mỹ. Sản phẩm
này đã trở thành món ăn phổ biến và được phát triển mạnh dưới hình thức một ngành công
nghiệp chế biến dầu mỡ. Ở nước ta từ trước đến nay cũng có sử dụng mayonnaise (nhưng
không nhiều) dưới hình thức tự điều chế trong gia đình hoặc trong khách sạn.
Mayonnaise là sản phẩm nhũ tương dầu trong nước. Trong đó, dầu thực vật là pha phân
tán, dung dịch dấm là pha liên tục và lecithin (trong lòng đỏ trứng) là chất nhũ hóa. Ngoài ra
có thể bổ sung thêm một số gia vị như mù tạt, muối… nhằm tăng hương vị cho sản phẩm.
Hình 4 : Mayonnaise
e. Shortening
Shortening được chế biến từ dầu thực vật. Các loại dầu dùng để sản xuất shortening
thường có chỉ số acid thấp để thuận tiện cho việc hydro hóa hoặc dầu đã được hydro hóa một
phần để có độ rắn nhưng dẻo thích hợp và độ ổn định tốt. Trong công nghiệp, người ta
thường sử dụng dầu bông, dầu phộng, dầu dừa hay hỗn hợp dầu phộng và dầu dừa để sản
xuất shortening.
ĐAMH Công Nghệ Thực Phẩm GVHD : Th.S Nguyễn Thanh Khương
SVTH : Võ Thị Hoàng Trâm Trang 11
Shortening có màu trắng đục, xốp, bề mặt bóng, dẻo, nhiệt độ nóng chảy 40 ÷ 47oC.
Shortening nóng chảy trong suốt, có màu vàng nhạt, không mùi, có vị đặc trưng của nguyên
liệu. Shortening được sử dụng nhiều trong ngành công nghiệp chế biến thực phẩm nhờ tác
dụng làm tăng nhiệt độ, tăng mùi vị và tăng khả năng bảo quản thức ăn. Shortening được
dùng nhiều trong công nghệ sản xuất mì ăn liền, bánh kẹo,…
Mặt khác, để tăng giá trị dinh dưỡng, đôi khi người ta còn dùng dầu lỏng chứa nhiều
acid béo chưa no trộn với dầu đặc để có hỗn hợp vừa đảm bảo các yêu cầu trên vừa có giá trị
phù hợp.
Hình 5 : Shortening
2. Các sản phẩm dạng bán rắn có độ đặc
Tương sauce : tương ớt, tương cà…
Tương là thứ nước chấm có dạng sệt, có thể dùng trực tiếp hoặc để chế biến, được làm
từ một số nguyên liệu như cà chua, ớt và các loại gia vị như bột ngọt, đường, muối, giấm,
tiêu… nhằm tạo hương vị chủ đạo cho sản phẩm. Ở quy mô công nghiệp, trong quá trình sản
xuất các sản phẩm loại này người ta còn sử dụng thêm phụ gia tạo sệt (các loại bột, tinh bột,
gum…), chất màu, chất bảo quản. Sản phẩm thường có pH khoảng 2,5÷3,5; độ ẩm khoảng
60 ÷ 70 %.
Các phụ gia tạo sệt sử dụng nhằm tăng độ nhớt, chỉ tạo sệt chứ không được tạo gel,
cũng không được tạo cấu trúc trong suốt, tạo ổn định và giữ được cấu trúc đặc trưng của sản
phẩm. Nguyên liệu sau khi được xử lý sơ bộ (lựa chọn, rửa, tách bỏ những phần không có giá
trị dinh dưỡng…) sẽ được đem đi chần, rồi tiến hành xay nhuyễn các loại nguyên liệu và phối
trộn cùng với các loại gia vị, phụ gia tạo sệt, chất màu, chất bảo quản… Lúc này, phụ gia tạo
sệt sẽ giúp cho huyền phù ổn định, không bị tách pha, không vón cục, sản phẩm sánh mịn…
ĐAMH Công Nghệ Thực Phẩm GVHD : Th.S Nguyễn Thanh Khương
SVTH : Võ Thị Hoàng Trâm Trang 12
Hình 6 : Tương ớt
3. Các sản phẩm thực phẩm bán rắn dạng có tạo gel
a. Yaourt
Sữa lên men yaourt là một sản phẩm rất phổ biến trên thế giới, được chế biến từ sữa
nhờ quá trình lên men bởi vi khuẩn lactic. Quá trình lên men sẽ làm giảm pH về giá trị thích
hợp casein đông tụ tạo mạng gel nhốt nước bên trong (casein trong sữa tồn tại dưới dạng
micelle, có điểm đẳng điện pI = 4.6), tạo ra cấu trúc mềm dẻo của yaourt. Sau đó, tiến hành
làm lạnh môi trường lên men để ổn định cấu trúc của sản phẩm, đồng thời làm chậm tốc độ
sinh tổng hợp acid lactic của vi khuẩn, tạo mùi vị và cấu trúc đặc trưng cho sản phẩm.
Hình 7 : Yaourt
b. Mứt đông : jam, jelly, marmalade
Mứt đông (geleé) là sản phẩm được chế biến từ nước ép hay puree trái cây. Trong quá
trình chế biến dòch quaû ñö ôïc coâ ñaëc ôû nhieät ñoä cao , sau đó tạo gel đông bằng cách phối trộn
với pectin, agar, gelatin, alginate... (trên thực tế, người ta thường sử dụng kết hợp các phụ gia
này để tạo ra cấu trúc gel mong muốn). Các phân tử polysaccharide này duỗi mạch, hình
thành liên kết giữa các sợi tạo khung mạng, có khả năng giữ nước, tạo thành cấu trúc cho sản
phẩm.
Sản phẩm có cấu trúc gel mềm, độ đồng nhất cao, bề mặt đồng đều, độ trong tùy thuộc
từng loại mứt đông. Sản phẩm phải có mùi vị tự nhiên đặc trưng của dịch quả ban đầu.
ĐAMH Công Nghệ Thực Phẩm GVHD : Th.S Nguyễn Thanh Khương
SVTH : Võ Thị Hoàng Trâm Trang 13
Hình 8 : Mứt đông
c. Phô mai (phô mai tuơi, phô mai nấu chảy)
Phô mai mềm có độ ẩm rất cao. Các sản phẩm được sản xuất không qua giai đoạn ủ
chín (phô mai tươi) đều thuộc nhóm phô mai mềm. Điểm đặc trưng của phô mai mềm không
qua giai đoạn ủ chín là quá trình bảo quản được thực hiện ở nhiệt độ thấp và thời gian bảo
quản ngắn. Sữa sau khi đã chuẩn hóa sẽ được thanh trùng rồi tiến hành lên men và đông tụ
tạo khối đông (chứa casein, nước, chất béo và một số hợp chất khác). Phần khối đông này
được đem phối trộn thêm với cream, các nguyên liệu phụ khác trong thiết bị khuấy trộn. Hỗn
hợp được khuấy đảo mạnh để đạt được độ mịn và độ đồng nhất theo yêu cầu.
Phô mai nấu chảy là loại sản phẩm được người ta sản xuất bằng cách sử dụng nhiệt độ
cao để nấu chảy một hay nhiều loại loại phô mai khác nhau, có bổ sung thêm sữa và một số
phụ gia thực phẩm khác. Sau khi làm đồng nhất hỗn hợp nguyên liệu, ta tiến hành đổ khuôn
và làm nguội sẽ thu được phô mai nấu chảy. Phô mai nấu chảy chia làm hai nhóm : nhóm I
có nồng độ chất khô tương đối cao, người tiêu dùng thường cắt thành miếng nhỏ để sử dụng;
còn nhóm II có nồng độ chất khô thấp, người tiêu dùng sẽ phết lên bánh để sử dụng. Thông
thường, phô mai nấu chảy có cấu trúc mềm hơn, độ ẩm cao hơn so với phô mai nguyên liệu
ban đầu, hàm lượng chất béo không thấp hơn 40% tổng chất khô trong sản phẩm.
ĐAMH Công Nghệ Thực Phẩm GVHD : Th.S Nguyễn Thanh Khương
SVTH : Võ Thị Hoàng Trâm Trang 14
III. Các đặc tính cấu trúc và vẻ bề ngoài quan trọng của sản phẩm thực phẩm
dạng bán rắn
Nhìn chung, hoạt động của con người được thực hiện qua 5 giác quan: th ị giác, khứu
giác, vị giác, xúc giác và thính giác, đ ặc biệt trong thực phẩm kể cả khi nóng, lạnh. Thực
phẩm là tổ hợp của các thành phần hóa học, được sắp xếp từ những đơn vị nhỏ nhất. Sự đánh
giá thực phẩm bởi các đặc tính cảm quan là kết quả của việc kích thích lên các giác quan bởi
các tính chất vật lý của thực phẩm. Các tính chất cảm quan của thực phẩm nhìn chung bao
gồm 3 yếu tố: vẻ bề ngoài, hương vị và cấu trúc. Tuy nhiên, cả 3 yếu tố không độc lập với
nhau mà có quan hệ rất mật thiết. Ví dụ như yếu tố màu sắc là yếu tố quan trọng đặc trưng
cho vẻ bề ngoài của sản phẩm nhưng nó còn ảnh hưởng đến hương vị, người tiêu dùng sẽ cho
điểm cao về hương vị đối với những sản phẩm có màu đậm hơn là những sản phẩm có màu
nhạt. Sự tác động qua lại giữa vẻ bề ngoài và hương vị được xem như là yếu tố “visual
flavour”. Tương tự, đặc tính cấu trúc như độ dính có thể ảnh hưởng tới hương vị hoặc một
vài hương vị như vị acid có thể ảnh hưởng tới cấu trúc thực phẩm. Điều đó có nghĩa là việc
xác định hương vị, cấu trúc và vẻ bề ngoài thì chúng ta có thể xem xét một hoặc hai yếu tố để
đánh giá. Do đó tổ chức Tiêu chuẩn quốc tế (the International Standards Organisation – ISO
1992) đã dẫn tới việc xác định các yếu tố hương vị, cấu trúc và vẻ bề ngoài như sau:
+ Vẻ bề ngoài: là đặc tính cảm quan được đánh giá bởi yếu tố thị giác. Ngoài ra
còn có các yếu tố khác như khứu giác cũng góp phần đánh giá vẻ bề ngoài sản phẩm.
+ Hương vị: là tổ hợp của hương và vị. Các yếu tố như nóng, lạnh, hư hỏng, thị
giác cũng có thể góp phần ảnh hưởng.
+ Cấu trúc: là đặc tính phần lớn được xác định bằng xúc giác và sự chuyển động
của thực phẩm. Ngoài ra yếu tố cảm quan khác như thị giác và hương vị cũng có ảnh hưởng
đáng kể.
Những định nghĩa ở trên cho ta biết được một ít thông tin làm thế nào có thể đánh giá
được chất lượng của các thuộc tính. Vẻ bề ngoài đôi khi bị nhầm lẫn vì thường vô hình chung
chỉ đánh giá màu sắc, ngoài ra nó còn các đặc tính khác như hình dạng, trạng thái, độ đục, độ
trong, … cũng có thể ảnh hưởng đến thị giác của người tiêu dùng.
ĐAMH Công Nghệ Thực Phẩm GVHD : Th.S Nguyễn Thanh Khương
SVTH : Võ Thị Hoàng Trâm Trang 15
1. Các đặc tính cấu trúc
Bảng 3 : Các đặc tính cấu trúc của sản phẩm thực phẩm dạng bán rắn [8]
Đặc tính Định nghĩa
Độ nhớt – Viscosity
Là thuộc tính cơ học liên quan đến trở lực
dòng chảy. Nó tương ứng với lực cần cung
cấp để kéo chất lỏng vào miệng hay phết
thành một lớp ( độ đặc, độ sệt, độ quánh)
Độ chắc – Firmness
Là thuộc tính cấu trúc cơ học có liên quan
đến lực cần sử dụng để nén sản phẩm
(mềm – soft hay chắc – firm)
Độ cố kết – Cohesiveness
Là thuộc tính cấu trúc cơ học liên quan đến
khả năng giữ nguyên khối của sản phẩm
(lỏng lẻo – loose hay dính kết – cohesive)
Độ dính nhớt – Stickiness
Là lượng sản phẩm dính trên môi hay trong
vòm miệng khi tiếp xúc với sản phẩm (tr ơn
– slippery hay dính – sticky)
Độ bám dính – Adhesiveness
Là thuộc tính cấu trúc cơ học liên quan đến
lực cần thiết để di chuyển sản phẩm bám
trên vòm miệng hay trên bề mặt.
Độ dầu – Oiliness/độ ẩm ướt – Moistness Lượng dầu/nước cảm nhận qua bề mặt
ngoài của sản phẩm.
Độ đàn hồi – Elastic recovery
Là thuộc tính cấu trúc cơ học liên quan đến
tốc độ phục hồi biến dạng và mức độ vật
liệu bị biến dạng quay trở lại điều
kiện không bị biến dạng sau khi đ ã thôi tác
dụng lực.
Độ mịn – Smoothness
Là thuộc tính cảm quan được đánh giá dựa
trên cảm nhận sự có mặt hay không của các
hạt rời rạc trong sản phẩm.
Độ dính – Gumminess
Thuộc tính cấu trúc cơ học liên quan đến
độ cố kết của sản phẩm bán rắn. Trong
miệng, nó liên quan đến sự cố gắng
cần thiết để phân hủy sản phẩm về trạng
thái nuốt.
(Nguồn: ISO 11036:1994)
2. Các yếu tố vẻ bề ngoài
- Hình khối : là hình dạng của khối sản phẩm khi người tiêu dùng sử dụng.
- Màu sắc : là yếu tố quan trọng thể hiện cảm quan, cũng như chất lượng sản phẩm
đó. Đôi khi màu sắc còn có thể giúp cho người quan sát đánh giá được về thành phần có
trong sản phẩm.
ĐAMH Công Nghệ Thực Phẩm GVHD : Th.S Nguyễn Thanh Khương
SVTH : Võ Thị Hoàng Trâm Trang 16
B. TỔNG QUAN CÁC YẾU TỐ CÔNG NGHỆ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CẤU TRÚC
VÀ VẺ BỀ NGOÀI CỦA SẢN PHẨM THỰC PHẨM DẠNG BÁN RẮN
I. Nguyên liệu
Nguyên liệu ban đầu luôn là một yếu tố rất quan trọng trong quá trình sản xuất thực
phẩm, tác động trực tiếp đến chất lượng của sản phẩm cuối cùng. Đó là yếu tố quyết định cho
việc chọn phương pháp xử lý để xây dựng quy trình sản xuất, sau đó lại ảnh hưởng trực tiếp
đến việc chọn thông số công nghệ tối ưu cho quy trình. Thành phần hóa học, hình dạng, kích
thước, khối lượng nguyên liệu đem đi sản xuất… đều là những nguyên nhân có thể ảnh
hưởng đến chất lượng của sản phẩm cuối cùng.
Thành phần và hàm lượng các polyme sinh học như protein, polysaccharic, chất béo
làm tăng độ nhớt, độ bền của mạng lưới, ảnh hưởng lớn đến cấu trúc và vẻ bề ngoài của thực
phẩm bán rắn. Sự hiểu biết về tính chất của các polyme này giúp ta tạo ra được sản phẩm cấu
trúc, cảm quan như mong muốn. Ví dụ, độ nhớt phụ thuộc trước hết vào thành phần của các
chất có trong nguyên liệu ban đầu cũng như trong sản phẩm cuối cùng, chủ yếu là phụ thuộc
chất béo, protein và một số hợp chất cao phân tử.
1. Chất béo
- Chất béo trong nguyên liệu ban đầu có thành phần chính là hỗn hợp các
triglyceride, ngoài ra còn có acid béo tự do, monoglyceride, diglyceride, phospholid, vitamin
tan trong dầu… Hàm lượng chất béo có trong nguyên liệu sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến cấu
trúc của sản phẩm thực phẩm bán rắn nói chung, đặc biệt là sản phẩm nhũ tương.
- Một số ảnh hưởng của chất béo đến cấu trúc và vẻ bề ngoài sản phẩm nhũ tương :
+ Nhiệt độ nóng chảy là tính chất ảnh hưởng quyết định đến cấu trúc của sản
phẩm nhũ tương, nếu chất béo trong hệ là các triglyceride có nhiệt độ nóng chảy cao thì cấu
trúc sẽ cứng hơn, khó phết hơn. Các yếu tố quyết định trạng thái lỏng rắn của chất béo : độ
dài mạch C, độ bão hòa (số liên kết không no), tỷ lệ giữa các loại acid béo; từ đó ảnh hưởng
trực tiếp đến nhiệt độ nóng chảy của triglyceride. Ngoài ra, cấu hình nối đôi (cis/trans), cấu
trúc tinh thể , β, β’, vị trí của các liên kết đôi cũng ảnh hưởng đến nhiệt độ nóng chảy của
triglyceride. Triglyceride không có điểm nóng chảy rõ ràng, thường là một khoảng nóng
chảy.
+ Chỉ số Iod (IV) : là số g I2 bão hòa hết số liên kết đôi trong 100g chất béo. IV
dùng để đánh giá mức độ không no của chất béo, xác định mức độ bão hòa hay không bão
hòa của các acid béo. Đây là một chỉ tiêu quan trọng khi chọn nguồn nguyên liệu cho sản
xuất. Chẳng hạn trong sản xuất bơ, nếu chỉ số iod quá cao (lớn hơn 42) bơ sẽ có cấu trúc rất
mềm, ngược lại nếu chỉ số này quá thấp sẽ làm cho cấu trúc cứng và khó phết lên bánh. Vì
vậy tùy thuộc vào từng loại sản phẩm mà yêu cầu đối với nguồn nguyên liệu ban đầu sẽ khác
nhau, đồng thời nhà sản xuất sẽ thay đổi các thông số công nghệ thích hợp để chất lượng sản
phẩm ổn định.
Cấu trúc tinh thể chất béo ảnh hưởng trực tiếp đến nhiệt độ nóng chảy, do đó tác động
đến cấu trúc cuối cùng của sản phẩm. Tinh thể chất béo có 3 dạng : , β, β’
ĐAMH Công Nghệ Thực Phẩm GVHD : Th.S Nguyễn Thanh Khương
SVTH : Võ Thị Hoàng Trâm Trang 17
là tinh thể ít bền nhất, có độ nóng chảy thấp nhất.
β là tinh thể có độ bền trung bình, nhiệt độ nóng chảy cao hơn , dài từ 5÷7 μm.
β’ là tinh thể có độ bền cao nhất trong 3 loại, nhiệt độ nóng chảy cũng cao nhất, dài
20 ÷ 30 μm.
+ Một trong những tính chất quan trọng của chất béo là khả năng chuyển từ trạng
thái lỏng sang rắn. Chất béo trong nguyên liệu thường ở dạng hỗn hợp, khi nhiệt độ thay đổi
sẽ làm tỷ lệ pha rắn (solid fat content – SFC), tức phần trăm pha rắn (tinh thể) trong chất béo
ở nhiệt độ đó thay đổi. Thông thường xét trong khoảng nhiệt độ từ nhiệt độ phòng đến nhiệt
độ thân nhiệt. Tỷ lệ pha rắn sẽ quyết định trạng thái vật lý của chất béo : rắn, mềm dẻo, lỏng;
từ đó ảnh hưởng đến tính chất công nghệ và tính chất cảm quan của sản phẩm. Nếu như hàm
lượng tinh thể béo quá cao thì sản phẩm sẽ rất cứng và khó phết, nhưng nếu sản phẩm có quá
ít tinh thể thì rất mềm và dễ bị mất cấu trúc.
+ Tính hòa tan trong nước
Đa số triglyceride không tan trong nư ớc, nhưng tan tốt trong dung môi hữu cơ không
phân cực (chloroform, ether ethylic, benzen…). Khi cho chất tạo nhũ, triglyceride tạo nhũ
tương với nước.
+ Ngoài ra, chất béo còn là dung môi hòa tan các ch ất màu, tạo nên màu sắc đặc
trưng cho sản phẩm thực phẩm nhũ tương.
2. Protein
- Protein là những polymer sinh học được cấu tạo từ các L-acid amin, thường xoắn
lại thành cấu trúc không gian ba chiều (cấu trúc bậc 3, 4) tạo nên tính chất đặc trưng của
protein, thông thường nếu mất cấu trúc này protein sẽ bị mất hoạt tính sinh học. Protein có
điểm đẳng điện pI phụ thuộc vào tính điện ly của các acid amin thành phần.
Tính chất công nghệ của protein có vai trò quan trọng trong quá trình bảo quản và chế
biến.
+ Protein có khả năng thay đổi cấu trúc không gian dưới tác động của môi trường
(nhiệt độ, pH, cơ học, muối kim loại…), dẫn đến sự thay đổi các tính chất ban đầu của
protein. Sau quá trình biến đổi đó, độ hòa tan protein giảm, khả năng hydrat hóa giảm, dễ bị
thủy phân hơn, độ nhớt dung dịch tăng.
+ Khi có các điều kiện phù hợp như gia nhiệt rồi hạ nhiệt, acid hóa rồi kiềm hóa
nhẹ…, protein sẽ có khả năng tạo gel. Khi đó, protein sẽ biến tính duỗi mạch, tạo ra các nút
mạng, có khả năng giữ nước bằng các liên kết khác nhau (liên kết hydro, tĩnh điện, kỵ
nước…)
- Trong các nguồn nguyên liệu chứa protein được đem đi chế biến thành sản phẩm
thực phẩm dạng bán rắn, protein sữa là nguyên liệu có cấu trúc rất đặc biệt. Protein trong sữa
phần lớn là casein (75 ÷ 85%), ngoài ra còn có các protein hòa tan (15 ÷ 25%).
Casein là thành phần protein chủ yếu có trong sữa, chúng tồn tại dưới dạng micelle.
Mỗi micelle chứa khoảng 65% nước, phần còn lại là các loại casein và khoáng (gồm calci,
magie, phosphate và citrate). Mỗi micelle do khoảng 400 ÷ 500 tiểu micelle (submicelle) hợp
thành. Tiểu micelle có dạng hình cầu, đường kính dao động 10 ÷ 15 nm bao gồm khoảng 10
ĐAMH Công Nghệ Thực Phẩm GVHD : Th.S Nguyễn Thanh Khương
SVTH : Võ Thị Hoàng Trâm Trang 18
phân tử casein kết hợp lại với nhau. Thành phần các casein s, β, và κ trong tiểu micelle có
thể thay đổi theo những tý lệ khác nhau. Các phân tử s và β-casein nằm tập trung tại tâm
điểm micelle tạo nên vùng ưa béo, còn các phân tử κ -casein được bố trí tại vùng biên tiểu
micelle. Phân tử κ-casein có hai đầu: đầu ưa béo sẽ tương tác với s và β-casein ở vùng tâm
tiểu micelle, đầu ưa nước sẽ hướng ra ngoài vùng biên micelle. Mỗi micelle có phân tử lượng
trung bình 250.000Da.
Trong cấu trúc micelle, các tiểu micelle liên kết với nhau nhờ muối phosphate calci
Ca3(PO4)2 và sự tương tác giữa các gốc kỵ nước. Kích thước micelle phụ thuộc vào hàm lượng
ion Ca2+ có trong sữa và dao động trong khoảng 0,2 ÷ 0,4 μm. Các tiểu micelle ở vùng biên
trong cấu trúc micelle thường chứa hàm lượng κ-casein khá cao. Do sự bố trí các đầu ưa
nước của κ-casein luôn hướng ra vùng biên nên chính các phân t ử κ-casein làm cho micelle
hòa tan được trong sữa dưới dạng dung dịch keo và ổn định cấu trúc micelle trong sữa.
Nếu tách κ-casein ra khỏi micelle hoặc lấy đi phân ưa nước của nó, cấu trúc micelle trở
nên không ổn định. Trong trường hợp này nếu như có mặt ion Ca2+ trong sữa, các micelle sẽ
liên kết lại với nhau và tạo nên hiện tượng đông tụ casein.
Ở nhiệt độ thấp, các mạch β-casein bị phân ly từ từ và hydroxy-phosphate calci bị tách
khỏi cấu trúc micelle. Đó là do β-casein có các gốc ưa béo và sự tương tác giữa các gốc ưa
béo thường bị yếu đi khi nhiệt độ giảm.
3. Chất nhũ hóa (emulsifing agents)
- Chất nhũ hóa có chức năng : Làm giảm sức căng bề mặt giữa hai pha trong hệ nhũ
tương và hình thành nên một màng bảo vệ bao bọc xung quanh các hạt của pha phân tán,
đồng thời làm cho chúng không thể kết hợp với nhau để tạo nên các hạt phân tán mới có thể
tích lớn hơn. Nếu giá trị sức căng bề mặt trong hỗn hợp nước và dầu càng lớn thì càng khó
tạo ra hệ nhũ tương bền. Chất nhũ hóa giúp cho cấu trúc của hệ nhũ tương bền vững, tránh
được hiện tượng pha phân tán và pha liên tục phân tách thành 2 lớp riêng biệt.
Trong công thức phân tử của nhiều chất nhũ hóa thường chứa hai nhóm : phân cực và
không phân cực. Trong hệ nhũ tương, các chất nhũ hóa được phân bố tại vị trí bề mặt tiếp
xúc giữa hai pha: đầu phân cực (ưa nước) sẽ nằm trong pha nước/hướng về pha nước và đầu
không phân cực (không ưa nước) sẽ nằm trong pha dầu/hướng về pha dầu. Với cách phân bố
như trên, các phân tử chất nhũ hóa sẽ hình thành nên một lớp màng bảo vệ quanh các hạt
phân tán giúp cho hệ nhũ tương được bền vững theo thời gian.
Đồng thời chất nhũ hóa cũng là cầu nối giúp tăng khả năng liên kết giữa các thành phần
trong hệ nhũ tương, tạo độ đồng nhất và làm tăng lực liên kết bên trong hệ, do đó tăng độ
nhớt của sản phẩm.
- Các chất nhũ hóa có thể chia thành hai nhóm chính :
+ Chất nhũ hóa có nguồn gốc thiên nhiên : một số protein thực động vật,
phospholipid, sterol…
+ Chất nhũ hóa tổng hợp : ester của glycerol, propylen, glycol, ester gi ữa sorbitan
và các acid béo, cellulose ether, carboxymethyl cellulose (CMC)…
ĐAMH Công Nghệ Thực Phẩm GVHD : Th.S Nguyễn Thanh Khương
SVTH : Võ Thị Hoàng Trâm Trang 19
Ngoài ra, một số chất rắn dạng hạt mịn nh ư bentonite, carbon black… cũng có chức năng ổn
định hệ nhũ tương.
- Người ta có thể phân loại các chất nhũ hóa dựa vào giá trị cân bằng ưa nước - ưa
béo của chúng (hydrophile – lipophile balance value). Đó là t ỷ số giữa phần trăm khối lượng
các nhóm ưa nước và phần trăm khối lượng các nhóm kỵ nước trong phân tử chất nhũ hóa.
Giá trị cân bằng ưa nước – ưa béo của các chất nhũ hóa được xác định bằng phương pháp
thực nghiệm và nó thường dao động trong khoảng từ 1 ÷ 20. Nếu chất nhũ hóa có giá trị cân
bằng ưa nước - ưa béo từ 3 ÷ 6, chúng được sử dụng để ổn định hệ nhũ tương nước trong
dầu (w/o). Ngược lại, nếu giá trị cân bằng ưa nước – ưa béo từ 8 ÷ 18, chất tạo nhũ sẽ thích
hợp để ổn định các hệ nhũ tương dầu trong nước. (o/w).
Bảng 4 : Một số chất nhũ hóa thông dụng trong công nghiệp thực phẩm [3]
STT Tên chất nhũ hóa Giá trị cân bằng ưa nước – ưa béo
1 Phospholipid (ví dụ: lecithin) 18 ÷ 20
2 Sodium oleat, potassium oleat
3 Protein (ví dụ: gelatin, albumin…)
4 Sodium stearyl-2-lactylate
5 Glycerol monostearate 2,8
6 Polyglycerol ester
7 Polyoxyethylen sorbitol và các acid béo
8 Ester giữa propylen glycol và acid béo 3,4
9 Ester giữa sorbitol và các acid béo 4,7
10 Alginate
11 Cacboxymethylcellulose
12 Carragennan
13 Guar
14 Gum arabic
15 Methyl cellulose 10,5
16 Pectin
17 Tragacanth 11,9
18 Xanthan
Trong công nghiệp thực phẩm, chất nhũ hóa được xem là một phụ gia. Các quy định
hiện nay về danh mục phụ gia thực phẩm và liều lượng sử dụng thay đổi tùy thuộc vào tình
hình mỗi nước. Yêu cầu chung về các chất nhũ hóa trong chế biến là phải không độc hại đối
với sức khỏe người tiêu dùng, không màu, không mùi, không v ị và ít bị biến đổi trong các
quá trình xử lý, chế biến và bảo quản.
4. Chất tạo đặc, tạo gel
- Hydrocolloid là những polymer sinh học (polysaccharide và protein) tan trong nước
hiện đang được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp với rất nhiều chức năng như tạo đặc hay
ĐAMH Công Nghệ Thực Phẩm GVHD : Th.S Nguyễn Thanh Khương
SVTH : Võ Thị Hoàng Trâm Trang 20
tạo gel từ hệ lỏng, ổn định hệ bọt, nhũ tương và huyền phù, ngăn cản sự hình thành tinh thể
đá và đường, giữ hương… Đó là những chất thuộc nhóm phụ gia cải tạo cấu trúc thực phẩm.
Chúng có thể được phân loại tùy thuộc vào nguồn gốc, phương pháp phân tách, chức năng,
cấu trúc, khả năng thuận nghịch về nhiệt, thời gian tạo gel hay điện tích. Nhưng phương pháp
phân loại thích hợp nhất cho những tác nhân tạo gel là cấu trúc, khả năng thuận nghịch về
nhiệt và thời gian tạo gel.
- Polysaccharide khi có mặt trong thực phẩm đều thể hiện một số tính chất có lợi dựa
trên cấu trúc phân tử, kích thước và lực liên kết phân tử, chủ yếu là liên kết Hydro.
Polysaccharide là polymer từ các monosaccharide, mỗi monosaccharide có một số điểm có
khả năng tạo liên kết với Hydro. Mỗi nhóm –OH trên gốc monosaccharide có thể kết hợp với
một phân tử nước và vì vậy mỗi gốc đều có thể hoàn toàn solvat hóa. Do đó các phân t ử
polysaccharide có thể tan được và phân tán đều trong nuớc. Chúng đóng vai trò tạo độ kết
dính, tạo đặc, tăng độ nhớt và tạo gel. Khi phân tán trong nước mỗi phân tử sẽ liên kết với
các phân tử bên cạnh tạo thành một cấu trúc không gian 3 chiều nhốt các phân tử nước bên
trong tạo thành mạng liên kết. Khả năng tạo gel hay tạo đặc phụ thuộc vào liên kết giữa các
phân tử.
- Phụ gia tạo gel :
+ Độ bền gel phụ thuộc chủ yếu vào lực liên kết giữa các phân tử :
Nếu chiều dài của vùng liên kết dài, lực liên kết giữa các chuỗi sẽ đủ lớn để chống lại
áp lực và chống lại chuyển động nhiệt của các phân tử, gel tạo thành sẽ chắc bền.
Nếu chiều dài của vùng liên kết ngắn và các chuỗi không được liên kết với nhau mạnh,
các phân tử sẽ tách rời dưới tác dụng của áp lực hay sự tăng nhiệt độ (làm cho các chuỗi
polymer chuyển động nhiệt), gel sẽ yếu và không ổn định.
Cấu trúc các phân tử :
Những phân tử có nhánh không liên kết với nhau chặt chẽ, vì vậy không tạo những
vùng liên kết có kích thước và sức mạnh đủ lớn để tạo thành gel. Chúng ch ỉ tạo cho dung
dịch có độ nhớt và độ ổn định.
Nhưng phân tử mạch thẳng tạo gel chắc bền hơn.
Điện tích phân tử : đối với các polysacchride tích điện, lực đẩy tĩnh điện
giữa các nhóm tích điện cùng dấu sẽ ngăn cản sự tạo thành liên kết.
+ Ngoài ra còn phụ thuộc vào nhiệt độ, pH và sự có mặt của các yếu tố khác trong
dung dịch.
+ Một số phụ gia tạo gel :
Gel thuận nghịch về nhiệt
Agar : Gel tạo thành khi làm lạnh. Các phân tử có sự chuyển đổi từ cấu trúc cuộn
sang cấu trúc xoắn và tiếp theo là sự tổ hợp của các chuỗi xoắn.
Kappa carrageenan : Gel tạo thành khi làm lạnh với sự có mặt của những muối Kali.
Các phân tử có sự chuyển đổi từ cấu trúc cuộn sang cấu trúc xoắn và tiếp theo là sự tổ hợp
của các chuỗi xoắn.Ion K+ liên kết các chuỗi xoắn. Sự có mặt của các muối làm giảm lực đẩy
tĩnh điện giữa các chuỗi thúc đẩy sự tổ hợp.
ĐAMH Công Nghệ Thực Phẩm GVHD : Th.S Nguyễn Thanh Khương
SVTH : Võ Thị Hoàng Trâm Trang 21
Iota carrageenan : Gel tạo thành khi làm lạnh với sự có mặt của muối. Các phân tử
có sự chuyển đổi từ cấu trúc cuộn sang cấu trúc xoắn và tiếp theo là sự tổ hợp của các chuỗi
xoắn. Sự có mặt của các muối làm giảm lực đẩy tĩnh điện giữa các chuỗi thúc đẩy sự tổ hợp.
Low methoxyl pectin (LMP) : Gel được tạo thành khi có các ion kim loại hóa trị 2,
chủ yếu là calci ở pH thấp. Các phân tử tạo liên kết chéo thông qua các ion. pH th ấp làm
giảm lực tương tác tĩnh điện giữa các phân tử.
Gellan gum : Gel tạo thành khi làm lạnh với sự có mặt của muối. Các phân tử có sự
chuyển đổi từ cấu trúc cuộn sang cấu trúc xoắn và tiếp theo là sự tổ hợp của các chuỗi xoắn.
Sự có mặt của các muối làm giảm lực đẩy tĩnh điện giữa các chuỗi thúc đẩy sự tổ hợp. Các
ion có tác dụng tạo liện kết chéo giữa các chuỗi. Low acyl gellan gel thuận nghịch về nhiệt ở
nồng độ muối thấp nhưng không thuận nghịch về nhiệt ở nồng độ muối cao hơn(100mM) đặc
biệt khi có mặt các cation hóa trị 2
Xanthan gum và locust bean gum : Gel tạo thành khi làm nguội các hỗn hợp. Đối
với locust bean gum những vùng thiếu galactose sẽ tạo tạo nên sự tổ hợp. Các chuỗi Xanthan
tổ hợp sau khi chuyển cấu trúc cuộn-xoắn.
Gel không thuận nghịch về nhiệt :
Alginate : Gel tạo thành khi có thêm các cation ch ủ yếu là Ca2+ hay ở pH thấp. Các
phân tử liên kết chéo với nhau bằng các ion.
High methoxyl pectin (HMP) : Gel tạo thành khi có hàm lượng chất khô cao(>50%
đường) ở pH thấp 3,5. Hàm lượng đường cao và pH thấp làm giảm lực đẩy tĩnh điện giữa các
phân tử. Sự tổ hợp của các chuỗi còn được tăng cường bằng sự giảm hoạt tính nước.
Locust bean gum : Gel tạo thành sau khi đông lạnh dung dịch.
- Phụ gia tạo đặc
Tất cả các polysaccharide tan được trong nước đều tạo thành dung dịch nhớt, tạo độ đặc
do kích thước phân tử lớn. Gum arabic tạo dung dịch có độ nhớt min, guar gum tạo dung
dịch có độ nhớt max. Độ nhớt phụ thuộc vào kích thước, hình dạng và điện tích phân tử.
+ Một số phụ gia tạo đặc :
Xanthan gum : Độ nhớt rất cao, không bị ảnh hưởng bởi sự có mặt của chất
điện ly, ở khoảng pH rộng và ở nhiệt độ cao.
Galactomannans (guar and locust bean gum) Đ ộ nhớt rất cao. Không bị
ảnh hưởng bởi sự có mặt của chất điện ly nhưng có thể mất độ nhớt ở pH cao hay thấp hay ở
nhiệt độ cao.
Carboxymethyl cellulose : Độ nhớt cao nhưng bị giảm khi có chất điện ly và
pH thấp.
Methyl cellulose and hydroxypropyl methyl cellulose : Độ nhớt tăng khi
nhiệt độ tăng không bị ảnh hưởng bởi sự có mặt của chất điện ly hoặc pH.
II. Các quá trình xử lý
1. Phối trộn (phối chế và đảo trộn)
- Đa số sản phẩm thực phẩm nói chung, cũng như thực phẩm dạng bán rắn nói riêng
không phải chế biến từ một loại nguyên liệu mà gồm nhiều loại khác nhau. Để tạo được sản
ĐAMH Công Nghệ Thực Phẩm GVHD : Th.S Nguyễn Thanh Khương
SVTH : Võ Thị Hoàng Trâm Trang 22
phẩm có đặc trưng cấu trúc, đặc tính và chức năng như mong muốn thì tỷ lệ giữa các thành
phần đem đi phối trộn cần được tính toán phù hợp. Nếu thay đổi thành phần nguyên liệu, cấu
trúc và vẻ bề ngoài của sản phẩm đều rất dễ bị thay đổi theo.
Phối chế là quá trình phối trộn giữa 2 hay nhiều thành phần khác nhau để thu được một
hỗn hợp sản phẩm đáp ứng yêu cầu đã định. Còn đảo trộn là quá trình cơ học nhằm khuấy
trộn các thành phần trong hỗn hợp để chúng phân bố đều nhau.
Nguyên liệu đưa vào phối chế thường khác nhau về tính chất nguyên liệu, mỗi loại
nguyên liệu sẽ tương ứng với một giá trị nhất định tùy thuộc thành phần. Khi tiếp xúc với
nhau, các thành phần nguyên liệu đem phối chế trong chế biến thực phẩm có thể dễ dàng hòa
tan trong nhau tạo thành một hỗn hợp đồng nhất dưới dạng dung dịch cùng pha. Trong quá
trình đảo trộn, dưới tác dụng cơ học của cánh khuấy, các cấu tử trong hỗn hợp tiếp xúc với
nhau nhiều hơn, làm tăng khả năng liên kết giữa chúng, do đó độ đồng nhất của sản phẩm
càng cao.
- Thứ tự phối trộn cũng là một yếu tố quan trọng trong quá trình, sẽ ảnh hưởng trực
tiếp đến chất lượng của các sản phẩm. Nó sẽ ảnh hưởng trước hết đến sự hình thành liên kết
giữa các thành phần nguyên liệu, tạo nên cấu trúc, màu sắc, mùi vị đặc trưng cho sản phẩm.
- Tốc độ khuấy đảo ảnh hưởng đến quá trình hình thành liên kết hay tăng trưởng các
tinh thể chất béo. Để chọn giá trị thích hợp cho quá trình, người ta dựa vào hàm lượng các
chất có trong nguyên liệu ban đầu. Nếu chế độ khuấy trộn không thích hợp, sản phẩm sẽ
không hình thành được chất lượng như mong muốn.
Chẳng hạn khi chế biến mayonnaise, nếu các thành phần nguyên liệu ban đầu không
được tiến hành khuấy trộn thì hệ nhũ tương đồng nhất không thể nào tạo thành, và nếu khuấy
trộn với tốc độ không phù hợp, sản phẩm cũng không thể đạt được độ sệt đặc trưng, ổn định.
2. Kết tinh chất béo
- Một tính năng quan trọng của chất béo là khả năng chuyển từ trạng thái lỏng sang
trạng thái rắn, hay là sự kết tinh chất béo.
Do nguyên liệu thường chứa hỗn hợp các chất béo có điểm nóng chảy khác nhau nên
nhiệt độ kết tinh của chúng cũng khác nhau. Tốc độ kết tinh và độ tinh khiết của các tinh thể
sẽ phụ thuộc vào chế độ xử lý nhiệt và tốc độ khuấy đảo. Bằng cách điều chỉnh các thông số
đó, nhà sản xuất sẽ kiểm soát được sự hình thành và tăng trưởng các tinh thể, tạo ra được tinh
thể có kích thước, hình dạng tinh thể thích hợp với cấu trúc sản phẩm mong muốn. Thông
thường, người ta dựa vào chỉ số iod của chất béo nguyên liệu để chọn chế độ xử lý nhiệt –
lạnh tối ưu. Khi đó, sản phẩm sẽ không có cấu trúc quá cứng hoặc quá mềm.
- Khi các quá trình xử lý tiến hành ở nhiệt độ cao khoảng 90 ÷ 95oC, tất cả các hạt
cầu béo đều ở trạng thái lỏng. Khi làm nguội nguyên liệu chứa chất béo xuống 40oC, một số
phân tử chất béo bắt đầu kết tinh.
+ Nếu ta làm nguội nguyên liệu chứa chất béo xuống nhiệt độ thấp hơn với tốc độ
chậm, quá trình kết tinh sẽ kéo dài nhưng các tinh thể béo sẽ lần lượt xuất hiện với độ tinh
khiết cao.
+ Khi làm nguội nhanh, quá trình kết tinh chất béo sẽ diễn ra nhanh. Tuy nhiên,
trong trường hợp này, một số tinh thể chất béo thu được không đạt độ tinh khiết cao và được
ĐAMH Công Nghệ Thực Phẩm GVHD : Th.S Nguyễn Thanh Khương
SVTH : Võ Thị Hoàng Trâm Trang 23
gọi là “tinh thể hỗn hợp” (mixed crytals). Đó là do các phân t ử triglyceride có điểm nóng
chảy thấp bị nhốt trong các tinh thể triglyceride có điểm nóng chảy cao. Khi đó tỷ lệ giữa
khối lượng chất béo ở thể lỏng so với tổng khối lượng chất béo trong nguyên liệu chứa chất
béo sẽ giảm và sản phẩm như bơ, margarine… sẽ có cấu trúc cứng, khó phết lên bánh khi sử
dụng.
Để khắc phục hiện tượng trên, sau khi giảm nhiệt độ nguyên liệu chứa chất béo
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- Nghiên cứu về công nghệ sản xuất thực phẩm dạng bán rắn.pdf