GELLAN GUM và ỨNG DỤNG TRONG LĨNH vực CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM - - BÁO CÁO CUỐI KÌ HĨA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT ĐỀ TÀI: GELLAN GUM VÀ ỨNG DỤNG TRONG LĨNH VỰC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM Ngành: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT HĨA HỌC GVHD: TS PHAN NGUYỄN QUỲNH ANH SVTH: TRẦN THỊ THỦY TIÊN MSSV: 18139195 Lớp: DH18HT TP Hồ Chí Minh, ngày 12 tháng 01 năm 2022 Gellan Gum ứng dụng công nghiệp thực phẩm MỤC LỤC MỤC LỤC .i DANH MỤC HÌNH iv DANH MỤC BẢNG v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vi LỜI MỞ ĐẦU viii CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ GELLAN GUM (E418) 1.1 Gum gì? .1 1.2 Lịch sử hình thành Gellan Gum .1 1.3 Định nghĩa gellan gum 1.4 Cấu trúc gellan gum 1.5 Phân loại 1.5.1 High acyl gellan gum (native gellan) 1.5.2 Low acyl gellan gum (deacylated gellan) .5 1.6 Thành phần dinh dưỡng có gellan gum .6 1.7 Nghiên cứu độc tính gellan gum 1.8 Nguồn sản xuất gellan gum 1.9 Cơ chế tổng hợp gellan gum CHƯƠNG 2: ĐẶC TÍNH CỦA GELLAN GUM .10 2.1 Đặc tính hóa lý 10 2.2 Đặc tính gel 11 Trần Thị Thủy Tiên 18139195 i Gellan Gum ứng dụng công nghiệp thực phẩm 2.2.1 Cơ chế tạo gel 11 2.2.2 Một vài yếu tố ảnh hưởng đến độ bền gel 12 2.3 Tính hydrat hóa 12 2.4 Độ hòa tan 13 2.5 Tính học gellan gum 14 2.6 Điểm tan chảy đông đặc 15 2.7 Tính ổn định 17 2.8 Tác động có mặt hydrocolloid khác lên đặc tính cấu trúc gellan gum 17 2.8.1 Sodium alginate (NaC6H7O6) 17 2.8.2 Gelatin 17 2.8.3 Carrageenan xanthan 18 CHƯƠNG 3: SẢN PHẨM VÀ ỨNG DỤNG CỦA GELLAN GUM TRONG LĨNH VỰC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM 19 3.1 Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm gellan gum 19 3.2 Ứng dụng gellan gum công nghiệp thực phẩm 20 3.2.1 Trong sản xuất mứt .20 3.2.2 Trong công nghệ sản xuất bánh kẹo 21 3.2.3 Trong tráng miệng 21 3.2.4 Thích hợp cho công thức chay/chay 21 3.2.5 Trong sản phẩm thịt rau 21 3.2.6 Chất tạo gel thực phẩm 22 3.3 Ứng dụng gellan gum số lĩnh vực khác .22 3.3.1 Nuôi cấy vi sinh vật 22 Trần Thị Thủy Tiên 18139195 ii Gellan Gum ứng dụng công nghiệp thực phẩm 3.3.2 Điện di gel nghiên cứu sinh học 23 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN 24 TÀI LIỆU THAM KHẢO 25 Trần Thị Thủy Tiên 18139195 iii Gellan Gum ứng dụng công nghiệp thực phẩm DANH MỤC HÌNH HÌNH 1.1 : GELLAN GUM HÌNH 1.2 : ĐƠN VỊ LẶP LẠI TETRASACCHARIDE CỦA GELLAN GUM (NUTRASWEET KELCO CO., A UNIT OF MONSANTO CO., SAN DIEGO, CA.) HÌNH 1.3 : CƠNG THỨC CẤU TẠO CỦA HIGH ACYL GELLAN GUM HÌNH 1.4 : CÔNG THỨC CẤU TẠO CỦA LOW ACYL GELLAN GUM HÌNH 1.5 : CƠ CHẾ TỔNG HỢP GELLAN GUM HÌNH 2.1 : ĐIỂM NĨNG CHẢY VÀ ĐƠNG ĐẶC CỦA GEL KELCOGEL GELLAN GUM CHỨA CA2+ 16 HÌNH 2.2 : ĐIỂM NĨNG CHẢY VÀ ĐƠNG ĐẶC CỦA GEL KELCOGEL GELLAN GUM CHỨA NA+ 16 Trần Thị Thủy Tiên 18139195 iv Gellan Gum ứng dụng công nghiệp thực phẩm DANH MỤC BẢNG BẢNG 2.1 : SO SÁNH TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA HIGH ACYL GELLAN GUM VÀ LOW ACYL GELLAN GUM 11 BẢNG 3.1 : CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM CỦA GELLAN GUM 20 Trần Thị Thủy Tiên 18139195 v Gellan Gum ứng dụng công nghiệp thực phẩm DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Tên tiếng Anh Tên tiếng Việt FDA Food and Drug Cục quản lý Thực phẩm Administration Dược phẩm Hoa Kỳ Uridine Glucose Enzyme Uridine Glucose Phosphorylase Phosphorylase UGP UDP-D-Glu TGP Uridine-5’-Diphosphate-D- Uridine-5’-Diphosphate-DGlucose Glucose Thymidine Glucose Enzyme Thymidine Phosphorylase Glucose Phosphorylase Thymidine-5’- Thymidine-5’- Diphosphate-D-Glu Diphosphate-D-Glucose European Food Safety Cơ quan An toàn Thực Authority phẩm Châu Âu The Food and Agriculture Tổ chức Lương thực Organization Nông nghiệp Liên Hợp TDP-D-Glu EFSA FAO Quốc WHO World Health Organization Tổ chức Y tế Thế giới JECFA Joint FAO/WHO Expert Ủy ban chuyên gia Phụ Committee on Food gia thực phẩm FAO Additives WHO TMA Tetramethylammonium Tetramethylammonium TPA Texture Profile Analysis Phương pháp mô tả cấu trúc Trần Thị Thủy Tiên 18139195 vi Gellan Gum ứng dụng công nghiệp thực phẩm DNA Deoxyribonucleic Acid Phân tử mang thông tin di truyền quy định hoạt động sống Trần Thị Thủy Tiên 18139195 vii Gellan Gum ứng dụng công nghiệp thực phẩm LỜI MỞ ĐẦU Hóa học cơng nghệ coi ngành khoa học có lịch sử lâu đời lịch sử phát triển nhân loại Cùng với thời gian, hóa học ngày có bước tiến vượt bậc trở thành ngành quan trọng có nhiều ứng dụng, có ảnh hưởng lớn tới phát triển ngành khác Những ứng dụng phổ biến ngành hóa học việc sử dụng chất hoạt động bề mặt để sản xuất sản phẩm phục vụ đời sống ngày chất tẩy rửa, sản phẩm mỹ phẩm,…hay sử dụng để làm chất xúc tác phản ứng ngành cơng nghiệp Bên cạnh đó, nhận thức sâu sắc môi trường phát triển bền vững, ngày có nhiều nghiên cứu hướng đến mở rộng việc sử dụng chất hoạt động bề mặt, ứng dụng chúng để làm tác nhân tạo độ ẩm, chất tạo nhũ, chất tạo độ đặc, tăng độ tan, diệt khuẩn, chất chống nhiễm tĩnh điện, chống ăn mòn,… Và Gellan Gum biết đến chất phụ gia sử dụng phổ biến lĩnh vực cơng nghiệp thực phẩm ứng dụng thiết thực mà mang đến Chính thế, báo cáo này, em trình bày sơ lược “Gellan Gum số ứng dụng quan trọng lĩnh vực công nghiệp thực phẩm” Bài viết tìm hiểu hồn thành thơng qua nghiên cứu có sẵn Bên cạnh có mặt hạn chế ngôn ngữ dịch thuật ngữ chuyên ngành riêng em nên tránh khỏi sai sót q trình hồn thành báo cáo Kính mong nhận góp ý trân q để báo cáo hồn thiện Chúc đẹp chúc năm vui vẻ! Em xin chân thành cảm ơn! Trần Thị Thủy Tiên 18139195 viii Gellan Gum ứng dụng công nghiệp thực phẩm CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ GELLAN GUM (E418) 1.1 Gum gì? Gum để loại dịch rỉ, chảy khỏi thân hóa rắn sấy khơ Gum chất nhầy đại phân tử, tiếp xúc với nước nhiều bị hịa tan vào nước để tạo dung dịch keo gel Gum có tất lồi thực vật ln diện họ cây: Mimosaceae, Rosaceae, Rutaceae…[1] Chất tạo đặc gọi tắt gum, hợp chất keo nước (hydrocolloid) có chất polysaccharide, chất tạo nên từ monomer thường gặp galactos, glucuronic acid, uronic acid, arabinose, rhamnose manose…[1] Chất tạo đặc cho thực phẩm (Food thickeners) hay phụ gia tạo đặc hay nhóm chất mà đưa vào thực phẩm (thường dạng lỏng) với lượng nhỏ, chúng làm cho độ nhớt thực phẩm tăng lên mà không làm thay đổi tính chất đặc trưng vốn có sản phẩm thực phẩm màu, mùi, vị… Ngoài ra, số chất tạo đặc cịn có tác dụng tạo gel, làm bền, làm ổn định tạo cấu trúc cho loại thực phẩm (làm bền hệ nhũ tương hay ổn định trạng thái lơ lửng hệ huyền phù nước quả).[1] Chất tạo đặc có hiệu lớn cần đưa vào hỗn hợp với lượng nhỏ chất tạo đặc tạo nên dung dịch có độ nhớt đáng kể Vì chúng thường ứng dụng làm phụ gia tạo đặc cho loại thực phẩm dạng đặc, sệt nước ép quả, loại bánh pudding ăn liền, mì ăn liền, sốt mayonnaise, sốt salad, siro, sữa…[1] 1.2 Lịch sử hình thành Gellan Gum Kể từ phát ba thập kỷ trước, gellan gum trở thành chất phụ gia phổ biến thực phẩm, đồ uống, chăm sóc cá nhân, chất tẩy rửa công nghiệp thị trường sản xuất giấy, đặc biệt 15 năm qua Gellan gum tên chung polysaccharide ngoại bào, sản phẩm lên men vi khuẩn Pseudomonas elodea Nó sản xuất theo yêu cầu, chất lượng bị ảnh hưởng phẩm chất khác nguyên liệu thô Trần Thị Thủy Tiên 18139195 Gellan Gum ứng dụng công nghiệp thực phẩm cấp nước cứng chứa cation hóa trị hai, q trình hydrat hóa bị hạn chế nhiệt độ mơi trường xung quanh gellan gum dễ dàng phân tán (khơng có hydrat hóa), tránh vấn đề liên quan đến việc bị vón cục, kết tụ Mức độ hydrat hóa nước cứng phụ thuộc vào nồng độ cation Trong nước mềm, hydrat hóa khơng đủ gellan gum gây vấn đề kết tụ vón cục Trong trường hợp này, pha trộn hỗn hợp khô gellan gum với đường khuấy mạnh sử dụng để cải thiện phân tán (Gibson, 1992)[18] Trong nước có chứa > 150 ppm calcium cacbonat nhiệt độ mơi trường xung quanh, hydrat hóa xảy mức độ hạn chế khơng tạo vấn đề phân tán Nói chung, nồng độ cation cao (nước cứng) nhiệt độ hydrat hóa cao Đơi (như trường hợp độ cứng nước xấp xỉ 200 ppm calcium cacbonat), nhiệt độ cao, đạt cách xử lý siêu nhiệt, cần thiết cho q trình hydrat hóa hoàn toàn (Gibson, 1992)[18] Các thảo luận hydrat hóa thường liên quan đến diện ion hóa trị hai nồng độ ion hóa trị cần thiết để ức chế q trình hydrat hóa cao nhiều Các ion hóa trị cô lập natri kali citrate, tác nhân cô lập phosphate, tạo điều kiện cho gellan gum hòa tan nhiệt độ thấp 2.4 Độ hòa tan Cho đến nay, hầu hết nghiên cứu gellan gum tập trung vào Low acyl gellan gum Chúng sản xuất dạng hỗn hợp muối, chủ yếu dạng kali chứa ion hóa trị hai calcium Đặc trưng mức độ cation Gelrite là: Ca2+ 0.75%; Mg2+ 0.25%; Na+ 0.70%; K+ 2.0% Gellan gum có hàm lượng acyl thấp hịa tan mơi trường nước cứng Độ hịa tan tăng lên cách giảm hàm lượng ion nước cách chuyển gellan gum thành dạng muối đơn hóa trị tinh khiết, độ hịa tan hồn tồn Gelrite đạt nước khử ion cách sử dụng dạng muối đơn chức Gellan gum có hàm lượng acyl thấp hịa tan cách đun nóng phân tán nước 70°C Cao dần lên nhiệt độ yêu cầu cường độ ion pha nước tăng[19] Trần Thị Thủy Tiên 18139195 13 Gellan Gum ứng dụng công nghiệp thực phẩm Gel hình thành với Gelrite nồng độ thấp 0.05% Việc ngăn chặn hòa tan cách đảm bảo hàm lượng ion cần thiết ứng dụng vào thực tế gellan gum có hàm lượng acyl thấp Bằng cách này, gellan gum dễ dàng phân tán trước nước mà khơng gặp phải vấn đề hydrat hóa, 'kích hoạt' đơn giản cách làm nóng Sử dụng gellan gum theo cách tương tự việc sử dụng loại tinh bột tự nhiên, khơng tan nước lạnh dạng hạt, phối trộn nước cách thuận tiện trước nấu Độ hòa tan gellan gum điều kiện lạnh với ion hóa trị hóa trị hai để tạo thành gel tùy thuộc vào loại mức độ ion[19] 2.5 Tính học gellan gum Gellan gels có nhiều đặc tính học, từ mềm đàn hồi đến cứng giòn, định mức độ ester hóa (Sanderson cộng sự, 1987b)[20] Cường độ nén (ứng suất nén) 0.5-2.5% gellan gel nghiên cứu (Nussinovitch cộng sự, 1990a) tìm thấy giống gel agar có nồng độ tương tự (Nussinovitch cộng sự, 1989)[21] Các nồng độ gellan gum tăng gấp năm lần dẫn đến tăng độ nén xấp xỉ 10 lần Gellan gel hình thành từ dung dịch gellan gum 1% có chứa mM ion calcium thử nghiệm mức độ hư hại chế độ kéo xoắn (Lelievre cộng sự, 1992)[22] Giá trị ứng suất biến dạng đo chế độ nén, kéo xoắn gellan gum Gel có hàm lượng calcium thấp tăng tuyến tính với nồng độ ion calcium đến mức xấp xỉ 0.5 ion calcium đơn vị tetrasaccharide lặp lại chuỗi polymer gellan gum Kết cấu gel gellan nghiên cứu phân tích hồ sơ kết cấu (TPA) Các kỹ thuật sử dụng hai lần nén liên tiếp mẫu gel đánh giá vài giá trị tính tốn từ đường cong biến dạng lực Trong trường hợp khơng có ion, loại gel yếu hình thành Độ cứng (lực lớn xuất lúc chu kỳ nén đầu tiên, tương quan với độ bền đứt mẫu) nhanh chóng tăng lên tối đa mức calcium thấp sau giảm nồng độ ion tăng lên Modulus (độ dốc ban đầu đường cong biến dạng lực, thường tương quan độ cứng mẫu) cho thấy tối đa từ 0.016% đến 0.05% bổ sung calcium (400 1250ppm calcium cacbonat, tương ứng) Độ giòn gel liên quan đến nồng độ ion, giảm Trần Thị Thủy Tiên 18139195 14 Gellan Gum ứng dụng cơng nghiệp thực phẩm nồng độ ion độ giòn gel giảm Ngược lại, độ đàn hồi giảm nhanh chóng nồng độ ion tăng lên đến giá trị gần không đổi khoảng 10% 2.6 Điểm tan chảy đơng đặc Điểm tan chảy 100C tùy vào điều kiện tạo gel Yếu tố quan trọng chịu trách nhiệm cho tính linh động điểm tan chảy nồng độ cation gel Bởi số cation hóa trị hóa trị hai làm gia tăng mối nối gel làm cho chúng bền nhiệt Điểm tan chảy đơng đặc đặc tính quan trọng gel, phụ thuộc vào nồng độ loại ion gellan gum (Sanderson, 1990)[17] Các loại gel khác nhiệt độ đông đặc chúng Hầu hết loại gel Ca2+ đông đặc nằm khoảng 25 đến 40°C loại có Na+ đặc khoảng 40 đến 50°C Trần Thị Thủy Tiên 18139195 15 Gellan Gum ứng dụng công nghiệp thực phẩm Hình 2.1: Điểm nóng chảy đơng đặc gel Kelcogel gellan gum chứa Ca2+ Hình 2.2: Điểm nóng chảy đông đặc gel Kelcogel gellan gum chứa Na+ Trần Thị Thủy Tiên 18139195 16 Gellan Gum ứng dụng công nghiệp thực phẩm Tại nồng độ ion thấp, gel tan chảy đun nóng; nồng độ cao chúng khơng nóng chảy 100°C Gel gellan chắn chạm vào không tan chảy, giải phóng chất lỏng q trình nhai tạo cảm giác tan chảy miệng Điều quan trọng để cảm nhận hương vị ứng dụng nhiều sản phẩm tráng miệng (Owen, 1989)[23] Các nghiên cứu khác đề xuất hương vị tổng thể tăng lên độ cứng gel giảm độ giòn gel tăng lên (Clark, 1990)[24] Do đó, loại gel gellan giịn quan tâm chất tạo hương vị tốt cho thực phẩm 2.7 Tính ổn định Gel gellan gum ổn định nhiệt, không bị thay đổi nhiệt độ cao trì độ bền 900C Trong xanthan gum 74% độ bền ban đầu sau q trình đun nóng tới nhiệt độ 900C Theo nhiều nghiên cứu gellan gum có khả giúp cho thực phẩm chịu lượng nhiệt lên tới 120°C/248°F Sau tạo thành, gel với nồng độ acyl cao đun nóng lên đến khoảng 90°C mà khơng tan chảy 2.8 Tác động có mặt hydrocolloid khác lên đặc tính cấu trúc gellan gum[25] Một hydrocolloid định nghĩa hệ thống keo, hạt keo polymer ưa nước phân tán nước Một hydrocolloid có hạt keo lơ lửng nước phụ thuộc vào lượng nước mà tạo trạng thái khác nhau, gel sol Hydrocolloid khơng đảo ngược (trạng thái đơn) đảo ngược Ví dụ, agar hydrocolloid đảo ngược dịch chiết tảo biển, tồn dạng gel rắn luân phiên hai dạng thêm vào loại yếu tố nhiệt độ 2.8.1 Sodium alginate (NaC6H7O6) Tan dung dịch CaCl2 900C đặc tính gel bền Dung dịch có độ cứng tăng mạnh làm mát trở nên bền lưu trữ nhiệt độ thấp 2.8.2 Gelatin Phân tích cấu trúc hỗn hợp gel gellan/gelatin để ước tính ảnh hưởng hai thành phần nồng độ Ca2+ Ở nồng độ Ca2+ cao hơn, gellan hình thành mạng Trần Thị Thủy Tiên 18139195 17 Gellan Gum ứng dụng công nghiệp thực phẩm lưới liên tục pha gelatin gián đoạn Độ cứng phụ thuộc vào nồng độ gellan gum hỗn hợp độ giịn, tính đàn hồi, khả gắn kết nhạy với nồng độ Ca2+ thấp (0-10 mM) nhạy với nồng độ Ca2+ tỉ lệ với gellan/gelatin cao 2.8.3 Carrageenan xanthan Nghiên cứu đặc tính cấu trúc hỗn hợp gellan-carrageenan gellanxanthan, hỗn hợp có nồng độ không đổi (0.5% khối lượng) với tỉ lệ khác có mặt 0.01 mol/kg Ca2+ Độ bền gel gellan cao độ bền gel hai hỗn hợp gel giảm tỉ lệ gellan gum giảm Trần Thị Thủy Tiên 18139195 18 Gellan Gum ứng dụng công nghiệp thực phẩm CHƯƠNG 3: SẢN PHẨM VÀ ỨNG DỤNG CỦA GELLAN GUM TRONG LĨNH VỰC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM 3.1 Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm gellan gum Theo tài liệu Institute of Chemical Technology, University of Mumbai, Matunga, Mumbai 400019, Indian, 2007[26], tiêu chất lượng gellan gum thể bảng sau: Tính chất Tiêu chuẩn Lượng ẩm Dưới 15% Lượng Pb Dưới 2mg/kg Lượng Nitrogen Dưới 3% Kiểm tra khả tạo gel với ion Ca2+ Cho 10g mẫu gellan gum vào 99ml nước, khuấy 2h Hút lượng nhỏ dung dịch cho vào pipette cho vào 10% dung dịch calciumum chloride, hình thành gel Kiểm tra khả tạo gel với ion Na+ Cho 1% dung dịch mẫu, thêm vào 0.5g sodium chloride, gia nhiệt lên 800C khuấy phút Đặt dung dịch nhiệt độ phòng, gel bền hình thành Hàm lượng isopropyl cịn lại sau Dưới 750mg/g trích ly Trần Thị Thủy Tiên 18139195 19 Gellan Gum ứng dụng công nghiệp thực phẩm Chỉ tiêu vi sinh vật: Tổng vi sinh vật Dưới 104 tế bào/g E.Coli Khơng có Salmonella Nấm men nấm mốc Khơng có Dưới 400 tế bào/g Hàm lượng cho phép dùng thực Năm 1991, theo đánh giá FAO WHO, gellan gum khơng có đủ độc tố phẩm làm cho chuột chết, liều lượng khuyến cáo cho người 200mg/kg thể trọng Bảng 3.1: Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm gellan gum 3.2 Ứng dụng gellan gum công nghiệp thực phẩm[27] Gellan gum chất phụ gia ứng dụng rộng lớn lĩnh vực thực phẩm, mỹ phẩm, chất tẩy rửa, đồ gốm,… Nó cải thiện chất lượng làm hạ giá thành sản phẩm Gellan gum sử dụng chủ yếu ngành công nghiệp thực phẩm chất làm dày, chất ổn định tạo cấu trúc tác nhân chống lắng Sử dụng với lượng nhỏ, có tác dụng chất chống lắng chất lỏng, độ nhớt nhẹ Cũng tạo nên phân bố đồng ca cao sữa chocolate chất bổ sung calcium chất xơ loại đồ uống 3.2.1 Trong sản xuất mứt Gellan ứng dụng thành công sản xuất mứt, thay cho pectin Hàm lượng gellan gum sử dụng khoảng 0.4%, thấp so với pectin (khoảng 0.6% methoxypectin cao vào 0.8% methoxypectin thấp) Ở sản phẩm này, hợp giảm đến mức tối thiểu mứt có tính chất cảm quan đặc trưng tốt Có thể sử dụng 0.15% gellan tinh chế để chuẩn bị cho mứt cần độ cứng thấp, lượng với độ bóng tốt Trần Thị Thủy Tiên 18139195 20 Gellan Gum ứng dụng công nghiệp thực phẩm 3.2.2 Trong công nghệ sản xuất bánh kẹo Gellan gum góp phần tạo cấu trúc kết cấu để giảm đơng cứng bột theo thời gian Ngồi ra, gellan gum cịn ngăn ngừa chảy nước đường 3.2.3 Trong tráng miệng Một cơng dụng thú vị gellan gum chế biến thực phẩm ẩm thực, đặc biệt để tạo tráng miệng đặc sản Đầu bếp đơi thêm gellan gum vào công thức làm kem để giúp khuấy, cộng với giúp ngăn chặn tan chảy tráng miệng lạnh lửa rượu sử dụng để cung cấp màu nâu tạo lớp vỏ (như để làm creme brulee, floret chuối foster) 3.2.4 Thích hợp cho cơng thức chay/chay Bởi sản xuất từ q trình lên men vi khuẩn từ loại nguồn động vật nào, gellan gum chất phụ gia phổ biến thức ăn chay Công thức nấu ăn chay – bao gồm sản phẩm nuôi cấy sản phẩm thường chứa sữa, sữa hạnh nhân sữa chua Ví dụ, thường cần thêm vào số loại chất ổn định chất làm đặc để ngăn chặn sản phẩm tách Đây nơi chất ổn định gellan gum hữu cơ, xanthan gum guar gum Thông thường gellan gum có thực phẩm chay điều phụ thuộc vào sản phẩm cụ thể mà ứng dụng 3.2.5 Trong sản phẩm thịt rau Trong sản phẩm thịt rau quả, trình chế biến, thêm gellan gum cung cấp cho hương vị tươi mới, đóng vai trị tốt việc bù đắp cho việc thiếu hương vị sản phẩm Gellan gum sử dụng với hydrocolloid khác cho gel thức ăn vật ni; trộn với sucrose, natri citrate, acid hòa tan chậm (acid béo, acid adipic, vv) thành vật liệu khô, thêm vào nước sôi làm thành gel tráng miệng nước nóng suốt, việc giải phóng hương vị tốt sau bị phá vỡ nhanh chóng miệng; thay pectin để tạo mứt Tinh bột kết hợp với tinh bột phần thay với bánh bánh tart Trần Thị Thủy Tiên 18139195 21 Gellan Gum ứng dụng công nghiệp thực phẩm 3.2.6 Chất tạo gel thực phẩm Gellan gum có khả kết hợp với chất keo khác alginate khác nên làm tăng nồng độ độ cứng gel Muối alginate natri hòa tan muối CaCl2 900C cho gel có tính chất yếu giống xanthan gum Nếu làm lạnh gel cứng bền lâu dài bảo quản nhiệt độ thấp, gel đạt độ cứng cực đại 40% calcium conversion (trong alginate với 58% hàm lượng polyguluronate), tính đàn hồi gel điều khiển điều chỉnh nồng độ Ca2+ quanh giá trị tối ưu Theo Papageogiou cộng kết hợp nồng độ gellan gum trung bình (0.1-0.3% khối lượng/thể tích), với 2% khối lượng/thể tích alginate trisodium citrate 5mM Ngồi ra, gellan gum cịn cung cấp chất tạo gel cho nước giải khát với vị gelatin Khi thêm gellan làm tăng nhiệt độ nóng chảy, giúp cho gel mềm, mọng nước lại không tan chảy, đồng thời tạo trực quan tốt, cần khoảng 0.3% gellan gum cho ứng dụng 3.3 Ứng dụng gellan gum số lĩnh vực khác 3.3.1 Nuôi cấy vi sinh vật Gellan gum tinh sử dụng chất thay cho agar việc làm môi trường rắn để nuôi cấy vi sinh vật Mơi trường chịu nhiều chu trình tiệt trùng kháng cự với đa dạng enzyme Nó có cấu trúc giống với cấu trúc agar Trong môi trường, lượng gellan gum sử dụng 6g/L so với agar 15g/L Nhiều chứng cho thấy gellan gum nuôi trường lý tưởng để nuôi cấy mô thực vật Gellan gum sử dụng cố định tế bào enzyme tế bào Theo Camelin cộng gel gellan cung cấp giá thể bền học việc cố định tế bào Bifidobacterium Longum (gel ổn định 150h trình lên men mơi trường whey) Hơn nữa, hoạt tính xúc tác sinh học sản xuất acid lactic cao Wenrong Griffits đánh giá khả hạt gel gellan – xanthan việc bảo vệ Bifidobacterium Longum điều kiện khác bao gồm dung dịch pepton, pH=4, yogurt tiệt trùng dịch vị tái tạo Và kết việc cố định Bifidobacterium Longum hạt gel hỗn hợp gellan – xanthan làm tăng Trần Thị Thủy Tiên 18139195 22 Gellan Gum ứng dụng cơng nghiệp thực phẩm tính chịu đựng chúng môi trường acid cao Từ người ta sử dụng gellan gum việc cố định vi sinh vật có lợi probiotic sau chuyển vào quan ruột người 3.3.2 Điện di gel nghiên cứu sinh học Bằng phương pháp điện di, gel gellan sử dụng giá thể rắn cho việc tách mảnh DNA dựa vào kích thước khác Điện di gel ứng dụng rộng rãi tiến trình then chốt sinh học phân tử Gel điện di dựa gellan phải kèm với polymer thứ hai hydroxymethyl cellulose polyethylene oxide để giảm tượng thẩm thấu Trong ứng dụng này, gellan gum thay cho agarose tinh chế Agarose tinh chế đắt hàm lượng sử dụng cao, 1% Gellan gum rẻ agarose sử dụng khoảng 0.125% Gellan xem có tiềm việc ứng dụng kỹ thuật y sinh, phần tử trung tâm gellan benzyl ester dùng để kiểm soát cho việc cắt vỏ thuốc Trần Thị Thủy Tiên 18139195 23 Gellan Gum ứng dụng công nghiệp thực phẩm CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN Ngày nay, với chất lượng sống ngày nâng cao nên yêu cầu, thị hiếu người tiêu dùng ngày nâng cao hơn, với việc thưởng thức đa dạng khắt khe Việc sản xuất sản phẩm thực phẩm khơng địi hỏi việc cung cấp nguồn lượng mà phải đáp ứng nhu cầu cảm quan Chính thế, gellan gum phụ gia lựa chọn hàng đầu cho sản phẩm thực phẩm Gellan gum giúp cải thiện giá trị dinh dưỡng số thực phẩm làm chúng trở nên bắt mắt cách nâng cấp kết cấu, độ đồng sản phẩm Ngoài ra, gellan gum thuộc nhóm polysaccharides, chất tạo gel có nguồn gốc vi sinh vật chiết xuất từ thiên nhiên Polysaccharides sử dụng rộng rãi thực phẩm chất tạo độ đặc hay tạo gel (tinh bột, alginate, pectin, guar gum…) Do đó, gellan gum an tồn với sức khỏe người tiêu dùng Trần Thị Thủy Tiên 18139195 24 Gellan Gum ứng dụng công nghiệp thực phẩm TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Thu Huyền, Lương Thị Minh Thúy, Lê Ngọc Minh Trâm, Lê Thị Hồng Đào, Trần Thanh Hồn (2016), “TÌM HIỂU VỀ GELLAN GUM”, Khoa Cơng nghệ hóa học thực phẩm, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM [2] Glicksman, M., Gum Technology in the Food Industry Academic Press, New York, 1969 [3] Whistler, R L & BeMiller, N., Industrial Gums, 2nd edn Academic Press, New York, 1973 [4] O'Neill, M A., Selvendran, R R & Morris, V 1., Structure of the acidic extracellular gelling polysaccharide produced by Pseudomonas elodea Carbohydrate Res., 124 (1983) 123 [5] Jansson, P E., Lindberg, B & Sandford, P A., Structural studies of gellan gum, an extracellular polysaccharide elaborated by Pseudomonas elodea Carbohydrate Res., 124 (1983) 135 [6] Kuo, M S., Dell, A & Mort, A 1., Identification and location ofLglycerate, an unusual acyl substituent in gellan gum Carbohydrate Res., 156 (1986) 173 [7] Carroll, v., Miles, M J & Morris, V J., Fibre-diffraction studies of the extracellular polysaccharide from Pseudomonas elodea Int J Biological Macromolecules, (1982) 432 [8] Carroll, V., Chilvers, G R., Franklin, D., Miles, M J., Morris, V J & Ring, S G., Rheology and microstructure of solutions of the microbial polysaccharide from Pseudomonas elodea Carbohydrate Res., 114 (1983) 181 [9] Upstill, C, Atkins, E D T & Atwool, P T., Helical conformations of gellan gum Int J Biological Macromolecules, (1986) 275 [10] Chalupa, W.F and Sanderson, G.R (1994) Process for Preparing ww-fat Fried Foods US Patent No 6027 (930115) Trần Thị Thủy Tiên 18139195 25 Gellan Gum ứng dụng công nghiệp thực phẩm [11] Chandrasekaran, R., Millane, R.P., Amott, S et al (1988a) The crystal structure of gellan gum Carbohydr Res., 175, 1-15 [12] Chandrasekaran, R., Puigjaner, L.C., Joyce, K.L et al (1988b) Cation interactions in gellan: an X-ray study of the potassium salt Carbohydr Res., 181, 2340 [13] Kang, KS., Colegrov, G.T and Veeder, G.T (1982a) Polysaccharide S60 and Bacterial Fermentation Process for its Preparation US Patent No 4,326,053 [14] Kang, K.S., Colegrov, G.T and Veeder, G.T (1982b) Deacetylated Polysaccharide S-60 US Patent No 4,326,052 [15] Kang, KS., Veeder, G.T., Mirrasoul, P.I et al (1982c) Agar-like polysaccharide produced by a Pseudomonas species: production and basic properties Appl Environ M icrobiol., 4(5), 1086-91 [16] Kang, KS and Veeder, G.T (1983) Fermentation Process for Preparation of Polysaccharide S-60 US Patent 4,377,636 [17] Sanderson, G.R (1990) Gellan gum, in Food Gels (ed P Harris), Elsevier Applied Science, London, pp 210-32 [18] Gibson, W (1992) Gellan gum, in Thickening and Gelling Agents for Food (ed A Imeson), Chapman & Hall, London, pp 227-49 [19] SOLUTION PROPERTIES in Fool Gels, pp 206-209 [20] Sanderson, G.R., Bell, V.L., Clark, R.C et al (1987b) The texture of gellan gum gels, in Gums and Stabilisers for the Food Industry, vol (eds G.O Phillips, D.J Wedlock and PA Williams), IRL Press, Oxford, pp 219-29 [21] Nussinovitch, A., Peleg, M and Normand, M.D (1989) A modified Maxwell and a non-exponential model for characterization of the stress-relaxation of agar and alginate gels J Food Sci., 54,1013-16 [22] Lelievre, J., Mirza, lA and Tung, M.A (1992) Failure testing of gellan gels J Food Eng., 16(1/2), 25-37 Trần Thị Thủy Tiên 18139195 26 Gellan Gum ứng dụng công nghiệp thực phẩm [23] Owen, G (1989) Gellan gum-quick setting gelling systems, in Gums and Stabilisers for the Food Industry, vol (eds G.O Phillips, 0.1 Wedlock and P.A Williams), IRL Press, Oxford, pp 345-9 [24] Clark, R.C (1990) Flavour and texture factors in model gel systems, in Food Technology International, Europe (ed A Turner), Sterling Publications International, London, pp 272-7 [25] Comparison with other hydrocolloids in HYDROCOLLOID APPLICATION, pp.75-77 [26] Institute of Chemical Technology, University of Mumbai, Matunga, Mumbai 400019, Indian, 2007 [27] Food and other applications in HYDROCOLLOID APPLICATION, pp 7779 Trần Thị Thủy Tiên 18139195 27 ... CHƯƠNG 3: SẢN PHẨM VÀ ỨNG DỤNG CỦA GELLAN GUM TRONG LĨNH VỰC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM 19 3.1 Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm gellan gum 19 3.2 Ứng dụng gellan gum công nghiệp thực phẩm ... Tiên 18139195 18 Gellan Gum ứng dụng công nghiệp thực phẩm CHƯƠNG 3: SẢN PHẨM VÀ ỨNG DỤNG CỦA GELLAN GUM TRONG LĨNH VỰC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM 3.1 Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm gellan gum Theo tài... dụng phổ biến lĩnh vực công nghiệp thực phẩm ứng dụng thiết thực mà mang đến Chính thế, báo cáo này, em trình bày sơ lược ? ?Gellan Gum số ứng dụng quan trọng lĩnh vực công nghiệp thực phẩm? ?? Bài viết