Tìm hiểu về chất tạo đông từ polymer thiên nhiên, ứng dụng trong sản xuất và chế biến thực phẩm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HUẾKHOA : HÓA HỌCTÌM HIỂU VỀ CHẤT TẠO ĐÔNG TỪ POLYMER THIÊN NHIÊN, ỨNG DỤNG TRONG SẢN XUẤT VÀ CHẾ BIẾN THỰC PHẨMTIỂU LUẬN HỌC PHẦN POLYMER TAN TRONG NƯỚCGiảng viên hướng dẫnTS. TRẦN XUÂN MẬU Học viên thực hiệnHOÀNG THỊ NGÂN HÀK24 – HOÁ LÝ THUYẾT VÀ HOÁ LÝNiên khóa: 2015 - 2017 *NỘI DUNGMỞ ĐẦU:1.1. ĐỊNH NGHĨA:1.2. PHÂN LOẠI1.3. TÍNH CHẤT CHUNG:1.4. CÁCH SỬ DỤNG:2. MỘT SỐ CHẤT TẠO ĐÔNG THƯỜNG DÙNG:2.1. CARRAGEENAN:2.1.1. NGUỒN GỐC:2.1.2. CẤU TẠO:2.1.3. TÍNH CHẤT:2.1.4. ỨNG DỤNG:2.2. PECTIN2.1.1. NGUỒN GỐC:2.1.2. CẤU TẠO:2.1.3. TÍNH CHẤT:2.1.4. ỨNG DỤNG: 2.3. GUAR GUM:2.3.1. NGUỒN GỐC:2.3.2. CẤU TẠO:2.3.3. TÍNH CHẤT:2.3.4. ỨNG DỤNG:3. KẾT LUẬN:*1. MỞ ĐẦU 1.1. Định nghĩa: Là một hay một nhóm chất mà khi đưa vào thực phẩm (thường ở dạng lỏng) với một lượng rất nhỏ, chúng có thể làm cho độ nhớt của những thực phẩm này tăng lên đáng kể. 1.2. Phân loại:   **AlginsCarageenansAgarPectinDẫn xuất celluloseGuar gumLocust bean gumArabicTragacanthKarayaGhattiXanthan gumGellan gumCurlandNGUỒN GỐCKonjac mannanCỦ, RỄTẢO BIỂNQUẢ, VỎLÊN MENNHỰA CÂYHẠT*Mạch thẳngMạch nhánhHomoglycansDiheteroglycansTriiheteroglycansNhóm trung tínhNhóm tích điện âmTHEO HÌNH DẠNGĐỘ PHÂN CỰCMẮT XÍCH CƠ SỞHÌNH DẠNG* 1.3. Tính chất chung:Tính chất lưu biến: Dung dịch keo – Chất lỏng phi Newton Khả năng tạo đặc (tạo nhớt) Kích thước phân tửTương tác giữa các phân tử Khả năng tạo gel Ổn định cấu trúc thực phẩm.1.4. Cách sử dụng:Chất tạo đông ở dạng lỏng: nước quả, nước sốt trước khi sử cần hoà tan chúng ở dạng dung dịch,. Chất tạo đông ở dạng bột khô: các loại bột nước giải khát uống liền, bột làm bánh pudding nhào bột này với dung môi để tạo thành hỗn hợp sền sệt trước rồi mới thực hiện quá trình phối trộn chính hoặc cho hỗn hợp dạng bột này trực tiếp vào dung môi khi pha chế.* 2. Một số chất tạo đông thường dùng: 2.1. Carrageenan ( Rong sụn): 2.1.1. Nguồn gốc: Chiết xuất từ rêu Irish moss (Loài rong đỏ Chondrus crispus). *2.1.2.Cấu tạo:*2.1.3. Phân loại:Kappa carrageenanIota carrageenanLambda carrageenan *2.1.4. Tính chất:*2.1.4. Độ nhớt: Tùy thuộc vào loại carrageenan, khối lượng phân tử, nhiệt độ, các ion có mặt và hàm lượng carrageenan. Carrageenan có khả năng tương tác với nhiều loại 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.*Sữa sôcôla, kem, pudinh, phomat, sữa đặc4.5.1. Sản phẩm bơ sữa :2.1.6. Ứng dụng:*2.1.8. Quy định của nhà nước về sử dụng carrageenan và muối Na+, K+, NH4+ của nó trong thực phẩm : Nhóm thực phẩm MLSản phẩm sữa lên men và sữa có chất rennet (nguyên chất) không kể đồ uống từ sữa5000Sữa lên men (nguyên kem), không xử lý nhiệt sau lên men150Thịt, thịt gia cầm và thịt thú tươiGMPThủy sản, sản phẩm thủy sản xay nhỏ đông lạnh, kể cả nhuyễn thể, giáp xác, da gaiGMPCác sản phẩm cá, động vật nhuyễn thể, giáp xác, da gai xay nhỏ đông lạnhGMPThủy sản, sản phẩm thủy sản hun khói, sấy khô, lên men hoặc ướp muối, kể cả nhuyễn thể, giáp xác, da gaiGMPDầu trộn, gia vị (bao gồm các chất tương tự muối)GMPThức ăn cho trẻ em dưới 1 tuổi3000Thức ăn bổ sung cho trẻ đang tăng trưởngGMPNước quả ép thanh trùng pasteur đóng hộp hoặc đóng chai3000Necta quả thanh trùng pasteur đóng hộp hoặc đóng chai1000Cà phê, chè, nước uống có dược thảo và các loại đồ uống từ ngũ cốc, không kể nước uống từ cacaoGMPRượu vangGMP* 2.2.1. Nguồn gốc: 2.2. PectinPectin có mặt trong quả, củ, thân cây. Đóng vai trò vận chuyển nước và lưu chất cho các trái cây đang trưởng thành. Duy trì hình dáng và sự vững chắc của trái cây*2.2. 2. Cấu trúc:* 2.2.2. Tính chất của pectinPectin tinh chế có dạng chất bột trắng, màu xám nhạt.Là một chất keo hút nước và rất dễ tan trong nước, không tan trong ethanol.Khả năng tạo gel và tạo đông, khi có mặt của acid và đường.*2.2.3. Cấu tạo:* 2.2.4. Chỉ số đặc trưng Chỉ số methoxyl (MI): biểu hiện tỉ lệ methyl hoá MI max = 16,3% MI của pectin thực vật = 10 – 12%  Chỉ số ester hóa (DE): thể hiện mức độ ester hóa của pectin*2.2.5.Phân loại PectinTheo chỉ số DEHigh methoxyl pectin (HMP)Low methoxyl pectin (LMP)*Theo độ nhớtPectin có độ nhớt caoPectin có độ nhớt trung bìnhPectin có độ nhớt thấpPectin có độ nhớt cực thấp*2.2. 6. Khả năng tạo đông của pectin: - Các pectin và acid pectinic có các nhóm hydroxyl ( -OH) nên có khả năng hydrate hóa cao. - Các phân tử pectin mang điện tích âm nên chúng có khả năng đẩy lẫn nhau, do đó làm giản mạch và làm tăng độ nhớt của dung dịch. - Vì vậy khi làm giảm độ tích điện và độ hydrate hóa sẽ làm cho các phân tử pectin xích lại gần nhau và tương tác với nhau tạo nên một mạng lưới 3 chiều rắn chứa pha lỏng ở bên trong. - Tính chất tạo đông của pectin được xác định phụ thuộc chủ yếu vào các yếu tố sau: + Chiều dài mạch phân tử pectin. + Mức độ methoxyl hóa qui định cơ chế tạo gel.*Tính chất của pectinHướng ứng dụng Phân tử pectin dài và dễ vướng vào nhau  dung dịch có độ nhớt Pectin có thể cải thiện cấu trúc nước uống có hàm lượng đường thấp. Nếu hàm lượng đường đủ lớn được bổ sung vào để giảm độ hydrate hóa của các phân tử pectin, các phân tử sẽ lại hình thành mạng lưới gel Mứt trái cây có đường cao phụ thuộc vào pectin để tạo hình Vì nhóm acid khá yếu, sự thay đổi pH sẽ thay đổi khả năng tích điện của chuỗi pectin. Pectin có thể liên kết với nhau ở điều kiện acid Cần có cả đường và acid trong sản xuất mứt đông Nhóm acid của pectin có thể phản ứng với ion Ca2+  tạo liên kết với 2 nhóm COO- hình thành gel không cần đường LMP được sử dụng để làm mứt trái cây có hàm lượng đường thấp và nhiều sản phẩm chế biến từ trái cây*2.2.7. Ứng dụng:**2.3. Polysaccharide từ hạt: Guar Gum2.3.1. Nguồn gốc:*2.3.2. Tính chất:Tạo độ nhớt rất cao (104_106 cP), không bị ảnh hưởng bởi chất điện li. Độ nhớt giảm khi pH cao hay thấp hoặc khi gia nhiệt.Tan trong nước lạnh và nóng *2.3.3. Cấu tạo:mạch chính b-D-mannose 1,4; nhánh D-galactose1,6 xen kẽ (2:1).*2.3.4. Ứng dụng:Các sản phẩm đông lạnh, nước uống, nước trái cây, bánh mì, các sản phẩm cho trẻ em (bột dinh dưỡng, kem) *3. Kết luận:Nhìn chung các loại phụ gia vừa phân tích ở trên đều ứng dụng nhiều trong thực phẩm vì những khả năng tạo gel, bền cấu trúc, đông đặccủa chúng giúp cho sản phẩm thực phẩm trở nên mềm mịn, dẻo, đẹp mắt tạo cảm giác thích thú sử dụng cho người tiêu dùng. Tuy nhiên mỗi loại phụ gia khác nhau sẽ có những ứng dụng trong từng loại sản phẩm khác nhau, dựa vào những đặc tính nổi bầt của từng loại: Nhìn chung các loại phụ gia không độc hại, không có khả năng tích tụ trong cơ thể, không cung cấp năng lượng hay cung cấp rất ít nên rất an toàn cho người sử dụng sản phẩm, tuy nhiên nếu ta quá lạm dụng những phụ gia này sẽ làm cho sản phẩm mất đi một số tính chất cảm quan như sản phẩm sẽ trở nên cứng hơn, dễ gãy vụn, không dẻo, mịn.mất sự hứng thú của người tiêu dùng với sản phẩm.*