Gelatin và ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM MÔN HOẠT CHẤT BỀ MẶT Đề tài: GELATIN VÀ ỨNG DỤNG TRONG LĨNH VỰC THỰC PHẨM GVHD: TS PHAN NGUYỄN QUỲNH ANH SVTH: NGUYỄN THỊ MỸ XUYÊN MSSV: 18139230 LỚP: DH18HT Thành phố Hồ Chí Minh, tháng năm 2022 MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG BIỂU LỜI MỞ ĐẦU Trong năm gần nhu cầu gelatin Thế giới nói chung Việt Nam nói riêng ngày lớn ứng dụng tuyệt vời rộng rãi nhiều lĩnh vực khác Trong thực phẩm, gelatin loại keo ưa nước hợp chất cao phân tử tan nước sử dụng tác nhân tạo gel, tạo độ đặc tác nhân ổn định cấu trúc Gelatin khác với loại keo khác chỗ hầu hết loại keo khác polysaccharide (như carrageenan, pectin, ) gelatin lại loại protein chứa tất acid amin thiết yếu ngoại trừ tryptophane Hiện nay, lượng gelatin sản xuất hàng năm giới ước tính khoảng 2000 lượng gelatin sử dụng thực phẩm năm tăng khoảng 3%, chủ yếu sản xuất bánh kẹo thực phẩm lượng thấp Ở đề tài này, tìm hiểu rõ gelatin ứng dụng lĩnh vực thực phẩm Với thời gian thực vốn kiến thức hạn chế Đề tài em có lẽ cịn nhiều thiếu sót khuyết điểm Rất mong nhận góp ý nhận xét từ quý Thầy Cô ạ! CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ GELATIN 1.1 Lịch sử phát triển ứng dụng gelatin[1],[8],[9] Từ gelatin trở nên phổ biến từ năm 1700, bắt nguồn từ tiếng Latin “gelatus”, nghĩa màng hay chất làm đông Gelatin sử dụng chất điều trị thực phẩm có từ thời người Trung Quốc cổ đại người Ai Cập cổ đại Ở Trung Đông 8.000 năm trước, người ta nấu mô động vật, họ tìm thấy loại kẹo cao su dính Cách 5.000 năm, người Ai Cập cổ đại sử dụng keo động vật trộn với keo dán gỗ làm chất kết dính đồ nội thất Năm 1682, nhật ký John Evelyn, người đàn ông Anh có đề cập đến "thạch làm từ xương bị", ám chất gelatin sản xuất từ xương gia súc Năm 1754, báo lĩnh vực chất dính đăng Anh việc sản xuất chất hồ dán tự nhiên với thành phần gelatin vài chất khác Vương quốc Anh nhận sáng chế sản xuất gelatin Giá trị dinh dưỡng gelatin công nhận vào năm 1800-1815 nghiên cứu cách có hệ thống loại protein Năm 1834, dược sĩ ngi Phỏp Franỗois Mott t mt tỳi da nh cha đầy thủy ngân vào gelatin cô đặc, để nguội làm khơ, sau lấy lớp màng mỏng bao bọc túi da để tạo thành viên nang gel ban đầu Năm 1845, Peter Cooper nhận sáng chế cho bột tráng miệng gelatin có tên Portable Gelatin (Bằng sáng chế Hoa Kỳ 4084) Sau năm 1860, gelatin bắt đầu sử dụng ngành công nghiệp khác nhau, chẳng hạn sử dụng làm vật liệu cảm quang ngành nhiếp ảnh - Giai đoạn 1866-1990: Ở Đức: Gelatin sản xuất trở nên phổ biến thời gian này, tổng cộng 16 nhà máy báo cáo 1900 Một số dựa keo sửa đổi, người khác bắt đầu xưởng thuộc da định nâng cấp giá trị ẩn sản phẩm họ chia tách miếng thay bán bán phá giả - Giai đoạn 1901-1914: Đây giai đoạn tăng trường nhanh chóng cho ngành cơng nghiệp gelatin Tại Pháp, Coignet Rousselot phát triển doanh nghiệp họ thành công - Giai đoan 1915-1918: Chiến tranh giới thứ có tác động tiêu cực đến sản xuất gelatin Châu Âu nhập nguyên liệu giảm, tiện ích khan hiếm, sản xuất giảm Đức vào năm 1918 khoảng 1/3 mức bình thường Các nhà máy Bỉ ngừmg sản xuất chiến tranh Nhưng Pháp, nhà máy Pháp, nhà máy Coignetlslesur-Sorgue mở rộng, sớm (năm 1918) lợi dụng nhu cầu thị trường Chủ yếu thị trường sản xuất gelatin ứng dụng lĩnh vực nhiếp ảnh phát triển liên quan đến tầm quan trọng việc sử dụng quân nhiếp ảnh - Giai đoạn 1919-1939: Ngay sau kết thúc chiến tranh, ngành công nghiệp gelatin hồi phục nhanh chóng mở rộng tồn giới - Giai đoạn 1940-1948: Chiến tranh giới thứ hai ảnh hưởng đến tồn ngành cơng nghiệp gelatin Châu Âu nhiều Một số nhà máy bị phá hủy hồn tồn khơng xây dựng lại Trong chiến tranh, để phục vụ cho mục đích chụp ảnh vi tầm quan trọng quân mình, hầu hết nhà máy khác lục địa châu Âu đóng cửa - Giai đoạn 1949-1972: Sau chiến tranh, Coignet Rousselot chi phối ngành công nghiệp gelatin Pháp Những năm 1960 cơng ty Weishardt phát triển Nhưng sau họ mở rộng bắt đầu xuất số lượng lớn gelatin da heo, chủ yếu Đức - Giai đoạn 1973-1993: Năm 1973 WHO đưa tiêu chuẩn nhận biết độ tinh gelatin thực phẩm xem gelatin loại thực phẩm phụ gia Tại thời điểm này, Italy mở rộng nhà máy họ xấp xỉ 3000 tấn/năm lực bắt đầu sử dụng da lợn, nhiều người số xưởng thuộc da Ý bị đóng cửa quan có thẩm quyền nhiễm nước thải họ - Giai đoạn 1994-2005: Trong năm 1996, Rousselot trở thành công ty để di chuyển vào Trung Quốc, thành lập liên doanh Khai Bình với nhà sản xuất địa phương để sản xuất gelatin Năm 2001, nghiên cứu mang tính quốc tế khởi xướng bảo trợ ủy ban âu châu lần xác nhận gelatin sản xuất theo quy trình đảm bảo an tồn tối đa cho người sử dụng 1.2 Định nghĩa Hiện có nhiều cách khác để định nghĩa gelatin:[7] - Năm 1967, Ramachandran định nghĩa gelatin polypeptide có khối lượng phân tử lớn có nguồn gốc từ collagen - thành phần protein chỉnh mô liên kết có nhiều xương, da nội tạng - Năm 1987, Rose định nghĩa gelatin tử để hợp chất protein có nguồn gốc từ collagen - Năm 1998, Bailey Paul định nghĩa gelatin protein tinh dùng thực phẩm thu nhận collagen bị thối hóa nhiệt, có cấu trúc protein động vật - Năm 1990, tổ chức Y khoa Mỹ (USP - United States Pharmacopeia) định nghĩa gelatin sản phẩm trình phân giải collagen có nguồn gốc từ da, xương động vật Hình Gelatin thương mại dạng bột Gelatin chất hoạt động bề mặt có nguồn gốc tự nhiên 1.3 Cấu trúc Gelatin protein tạo axit amin xếp chuỗi đường thẳng liên kết kết hợp hai hay nhiều axit amin, hỗn hợp dị hệ sợi polypeptid sợi đơn sợi đa, sợi có cấu hình proline xoắn ốc bên trái, chứa từ 300 - 400 amino acid[6] Cấu trúc Gelatin hình thành từ liên kết 18 loại amino acid khác nhau, liên kết theo trật tự định, tuần hồn tạo nên chuỗi polypeptide có khoảng 1000 acid amin, hình thành nên cấu trúc bậc Gelatin chứa lượng lớn glycine, proline – hydroxyproline Độ dài chuỗi dài ngắn khác phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu phương pháp sản xuất Mỗi chuỗi có đầu amino, cịn đầu nhóm carboxyl[6] Gelatin có cấu trúc thường gặp Gly – X – Y (với X chủ yếu nhóm proline cịn Y chủ yếu nhóm hydroxyroline) [7] Cứ chuỗi polypeptide xoắn lại theo hình xoắn ốc tạo nên cấu trúc bậc Ở cấu trúc bậc 3, chuỗi xoắn tự xoắn quanh nó, tạo nên cấu trúc phân tử dạng dây thừng, gọi proto fibril[7] Cấu trúc hóa học – Ala - Gly- Pro - Arg - Glu - 4Hyp - Gly - Pro [4] Hình Cấu trúc hóa học phân tử gelatin Hầu hết Gelatin thương mại có khối lượng phân tử từ 15000 đến 250000 đvc, thường Gelatin có khối lượng phân tử từ 50000 đến 70000 dvc[6] Gelatin giống phân tử protein khác, thành cấu trúc chỉnh Gelatin chuỗi polypeptid lớn phức tạp với thành phần amino acid giống Collagen [6] Có 18 loại amino acid khác nhau: Glycine, Alanine, Valine, Leucine, Isoleucine, Serine, Threaonine, Methionine, Aspartic acid, Glutamic acid, Lysine, Huydroxylysine, Arginine, Histidine, Phenylalanne, Tytrosine, Prolin, Hydroxylproline[6] Phân tử Gelatin hướng nhóm hoạt động ngồi mơi trường Các nhóm như: Carboxyl, Imidazol, Amino, Guadino ion hóa nước.[6] Các nhóm khơng mang điện nhóm Hydroxyl (Serine, Threonin, hydroxyproline, hydroxylysine, tyrosine) nhóm peptide (-CO-NH-) quy định khả tạo liên kết hydro, quy định cấu trúc phân tử.[6] 10 Gelatin ester hoá acid béo, điều giúp cải thiện khả tạo nhũ gelatin đồng thời làm tăng khả ứng dụng acid béo mà thân acid béo khơng thể bổ sung trực tiếp vào thực phẩm không tan nước, dễ bị oxy hóa 1.5 Lợi ích gelatin sức khỏe - Là loại protein Gelatin chứa đến 98 đến 99% protein khơng phải protein hồn chỉnh, khơng chứa axit amin thiết yếu Tuy nhiên gelatin lại có lượng nhỏ vitamin khống chất - Cải thiện khỏe xương Nghiên cứu gelatin sử dụng điều trị cho vấn đề xương viêm xương khớp Đây dạng phổ biến viêm khớp dẫn đến đau đớn cứng khớp Việc dùng chất bổ sung gelatin làm giảm đáng kể đau đớn khớp - Cải thiện chức não Gelatin có lượng glycine cao, có liên quan đến chức não Các nghiên cứu cho thấy dùng gelatin giúp cải thiện trí nhớ ý Ngồi ra, giúp cải thiện rối loạn tâm thần tâm thần phân liệt - Giúp giảm trọng lượng Gelatin chất béo carbohydrate Nhiều nghiên cứu gelatin giúp giảm thèm ăn giữ cho dày bạn no đủ thời gian dài Điều giúp bạn giảm cân - Cải thiện sức khỏe đường ruột tiêu hóa 16 Gelatin có lợi cho việc ngăn ngừa tổn thương đường ruột cải thiện lớp lót đường tiêu hóa Điều giúp ngăn ngừa hội chứng ruột bị rò rỉ Ngồi ra, gelatin cải thiện khả sản xuất chất tiết axit dày đủ để tiêu hóa cách 1.6 Tiêu chuẩn chất lượng gelatin 1.6.1 Chỉ tiêu cảm quan Dạng (phiến), mảnh, mảnh vụn (vẩy) từ dạng bột thô đến mịn, màu vàng nhạt màu hổ phách, độ màu thay đổi theo cỡ hạt có mùi đặc trưng nước thịt hầm; ổn định khơng khí dạng khô bị hư hỏng vi sinh vật bị ẩm dung dịch 1.6.2 Chỉ tiêu hóa – lý Bảng Chỉ tiêu hóa – lý gelatin (theo TCVN 12099:2017) Tên tiêu Mức Hao hụt khối lượng sau sấy, % khối lượng, không lớn Hàm lượng lưu huỳnh dioxit, mg/kg, không lớn 18 Hàm lượng tro tổng số, % khối lượng, không lớn Hàm lượng asen mg/kg, không lớn Hàm lượng chì, mg/kg, khơng lớn 1,5 Hàm lượng cadimi, mg/kg, không lớn 0,5 Hàm lượng thủy ngân, mg/kg, không lớn 0,15 40 1.6.3 Các tiêu vi sinh vật Bảng Bảng Chỉ tiêu vi sinh vật gelatin (theo TCVN 12099:2017) Tên tiêu Mức Tổng số vi sinh vật hiếu khí, CFU/g, nhỏ 104 Enterobacteriaceae vi khuẩn nhóm coli-aerogens, CFU/g, nhỏ 10 17 Streptococci nhóm Lancefield, CFU/g, nhỏ 102 CHƯƠNG 2: TÍNH CHẤT CỦA GELATIN 2.1 Tính chất vật lý Gelatin chất rắn dạng miếng, vảy, bột hạt, khơng mùi, khơng vị, cứng, giịn, màu vàng nhạt đến hổ phách, suốt, có độ ẩm từ 9-12 % tỉ trọng 1,3-1,4 Màu sắc bột phụ thuộc nguồn gelatin Với gelatin có nguồn gốc từ da bị, da lợn có màu vàng so với gelatin có nguồn gốc từ cá Tuy nhiên, nói chung màu sắc khơng ảnh hưởng đến đặc tính gelatin.[5] Gelatin thực phẩm, khơng phải phụ gia thực phẩm nên khơng có giới hạn sử dụng.[6] Tính chất gelatin phụ thuộc vào pH, nguyên liệu thu nhận, nhiệt độ, nồng độ, thời gian phương pháp chế biến.[6] Gelatin chất keo sinh học ứng dụng nhiều sản xuất keo.[6] Trong nước nóng (< 50 độ C), gelatin hút nước, trương nở tan tạo dung dịch nhớt Lượng nước gelatin hấp thụ cao gấp – 10 lần khối lượng gelatin ban đầu.[7] Trong dung dịch acid va kiềm, gelatin hịa tan nhanh Gelatin có khả tan glycerin, propylen glycol, sorbitol, manitol không tan cồn, aceton, CCl4, benzen, ether dung môi hữu khác Khi tan nước nóng, dung dịch hỗn hợp gelatin gelatose Tỷ lệ gelatin gelatose ảnh hưởng đến chất lượng keo, gelatose nhiều chất lượng thấp Gelatin bị kết tủa nồng độ cao dung dịch có diện muối phosphat, citrat, sulfat nồng độ thấp.[7] 18 2.2 Tính chất hóa học 2.2.1 Tính chất gel - độ bền gel Là yếu tố quan trọng đánh giá chất lượng gelatin đơng Nó đặc trưng độ Bloom Theo định nghĩa, độ Bloom khối lượng tính gam cần thiết tác dụng lên bề mặt gel tạo ống có đường kính 14,7mm để khối gel lún xuống 4mm Khối gel có hàm lượng gelatin 6,67 %, giữ 10 độ C 16-18h.[6] Độ bền gel phụ thuộc vào nồng độ gelatin khả hình thành gel Gelatin có khả hình thành ổn định liên kết hydro với phần tử nước để hình thành dạng cấu trúc gel ổn định chiều Gelatin thu từ động vật có Bloom cao ổn định từ cá.[6] Gelatin có khả tạo gel mà không cần dùng phối hợp với chất khác, tính chất quan trọng gelatin 2.2.2 Độ nhớt Độ nhớt quan trọng khả tạo gel phụ thuộc vào nhiệt độ, lẫn nồng độ Độ nhớt tỉ lệ thuận với nồng độ dung dịch tỉ lệ nghịch với nhiệt độ Dưới 20 độ C, dung dịch tồn dạng gel (ngoại trừ nồng độ thấp) Trong khoảng 20-35 độ C, dung dịch vừa tồn dạng gel vừa tổn dạng dung dịch nhớt dạng chất lỏng có độ nhớt khơng ổn định Trên 35 độ C, phân tử gelatin trở nên rời rạc, cho dù có tăng nồng độ gelatin dung dịch chúng khơng liên kết với nhau.[6] Các dung dịch gelatin giống hệt khả tạo gel, độ nhớt gelatin loại B thường cao 30 – 50 % độ nhớt gelatin loại A 2.2.3 Tính lưỡng tính [6] 19 Gelatin protein điển hình, có khả hoạt động acid hay base Tính chất lưỡng tính nhóm cacboxyl (- COOH) thể tính acid, nhóm amin (-NH2) thể tính kiểm tạo suốt trình thủy phân Một cách tổng quát gelatin tổn dung dịch dạng lưỡng cực +NH3 - CH2 - COOthường gọi ion “Zwitter " Do vậy, gelatin protein điện ly lưỡng tính: - Trong mơi trường acid, phân ly nhóm acid bị kìm hãm, gelatin tác dụng bazơ, tích điện “+” (Cation), chuyển cực “-” diện - trường Ngược lại môi trường kiểm phân ly nhóm bazơ bị kìm hãm, gelatin tác dụng acid, tích điện “-” (Anion) chuyển cực “+” điện trường Tính lưỡng tính xác định dễ dàng cho phản ứng với acid hay bazơ 2.2.4 Điểm đẳng điện [6] Phân tử gelatin tích điện dung dịch kiềm hay acid, chúng di chuyển điện trường Ở pH = tất nhóm cacboxyl khơng tích điện, phân tử gelatin mang điện tích dương cực đại (do điện tích nhóm amino guanidino) Khi pH tăng nhóm cacboxyl bắt đầu tích điện pH = 6,5 tất caboxyl tích điện âm Điện tích phân tử ảnh hưởng đến tinh chất gelatin Ở pH mà khơng có di chuyển xảy gọi điểm đẳng điện pH này, dung dịch gelatin bền nhất, dễ tủa, có hàm lượng tối đa phân tử protein khơng tích điện Nó xác định cách dễ dàng hỗn hợp trao đổi ion resin biểu đơn vị pH 20 Tính lưỡng tính điểm đẳng điện gelatin loại A năm khoảng pH = 8-9 phụ thuộc vào thời gian xử lý Trong đó, gelatin loại B có điểm đẳng điện 5,2 sau tuần ngâm với nước vôi giá trị giảm dần xuống 4,8 thời gian ngâm kéo tuần Ngồi ra, điểm đẳng điện cịn phụ thuộc vào nồng độ muối dung dịch Điểm đẳng điện xác định giả trị pH mà gelatin có độ cực đại 2.2.5 Tính hịa tan gelatin[6] Gelatin tan phần nước Gelatin khô phồng lên hay ngậm nước khuấy nước (hỗn hợp không chứa 34 % gelatin) Ở nhiệt độ 40 độ C gelatin với thời gian 30 phút, gelatin hịa tan hồn tồn tạo thành dung dịch đồng Mức độ hòa tan gelatin phụ thuộc vào nhiệt độ, nồng độ kích thước phân tử Gelatin tan dung mơi polyhydric alcohols như: glycerol, propylene, glycol, sorbitol dung môi sử dụng để làm giảm độ cứng gelatin phim Gelatin không tan alcohols, acetone, cacbon tetrachloride, benzen, petroleum hầu hết dung mơi hữu khơng phân cực 2.2.6 Tính ổn định gelatin [6] Gelatin khô bảo quản điều kiện kín nhiệt độ phịng bảo quản nhiều năm Tính ổn định gelatin phụ thuộc vào nhiệt độ pH Sự giảm độ bền gel độ nhớt theo thời gian hạn chế giữ gelatin giới hạn pH từ 5-7 nhiệt độ thấp Duy trì tính ổn định chức pH chất điện giải dung dịch gelatin giảm nhiệt độ tăng Dung dịch gel gelatin có tinh mẫn cảm với vi khuẩn enzyme phân hủy protein 21 2.2.7 Tính trương phồng [6] Đặc tính trương phồng gelatin khơng quan trọng savon hóa mà cịn q trình sản xuất phim ảnh hịa tan bao nhộng dược phẩm Trong gelatin, liên kết ngang cho có liên quan đến ảnh hưởng đến chuỗi điều làm giảm trương phồng Sự ổn định liên kết ngang phụ thuộc vào pH, nhiệt độ, thời gian chất điện giải Sự ảnh hưởng pH chất điện giải đến trương phồng giải thích thuyết cân Donnan xử lý gelatin mảng bán thẩm Điều giải thích gelatin biểu độ trương phồng thấp điểm đẳng điện chúng Các chất điện giải ảnh hưởng đến trương phồng gelatin xếp theo trật tự Hofmeister sau: Ba 2+, Ca2+, Mg2+, Cs2+, Rb2+, NH4+, K+, Na+, Li+, SO4-, CH3COO-, Cl-, Br-, NO3-, I-, SCNTại pH thấp điểm đẳng điện, anion ảnh hưởng đến phồng, pH cao pH điển đẳng điện, cation đóng vai trị làm giảm phồng Các anion phá vỡ liên kết hydro vốn nhân tố làm gia tăng phổng 2.2.8 Tinh đơng đặc [6] Gelatin có tính chất hình thành gel-dung dịch thuận nghịch Nhiệt độ đông đặc phụ thuộc vào hàm lượng proline hydroproline Gelatin có nguồn gốc từ gia súc có nhiệt độ tạo gel cao 30-35°C Gelatin da cá, hàm lượng proline hydroproline thấp có nhiệt độ tạo gel thấp 810°C 2.2.9 Giá trị HLB gelatin Hydrophile-Lipophile-HLB: Mối tương quan nước – dầu Thang đo: – 20 22 Giá trị HLB gelatin 9,8 CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CỦA GELATIN TRONG LĨNH VỰC THỰC PHẨM Gelatin coi thực phẩm an tồn dễ sử dụng Do đó, ngun liệu sử dụng nhiều sản phẩm thực phẩm có tính linh hoạt thành phần, có chức như: tạo gel, kết dính, liên kết nước, nhũ hóa, tạo bọt, tạo màng tạo độ nhớt  Khả ứng dụng gelatin thực phẩm tùy theo độ Bloom minh họa sau: Bảng 7.Bảng Khả ứng dụng gelatin vào độ Bloom[6] Loại thực phẩm Sản phẩm từ sữa Thực phẩm đông lạnh Kẹo dẻo Vỏ kẹo Bánh xốp Sản phẩm từ thịt Rượu, bia nước trái Mức độ sử dụng (%) 0,2 – 1,0 0,1 – 0,5 1,7 – 2,5 0,5 – 1,0 0,5 – 1,0 1,0 – 5,0 0,02 – 0,15 Bloom 150 – 250 225 – 250 225 – 275 50 – 100 50 – 100 175 – 275 100 – 200 3.1 Trong sản xuất bánh kẹo Đây lĩnh vực ứng dụng nhiều Gelatin sử dụng sản phẩm bánh kẹo chiếm tỷ lệ – 9%.[11] Gelatin xem chất ổn định trì cấu trúc tinh thể đường cho sản phẩm bánh như: đông đặc, lên men, nhân bánh kẹo dẻo Ngồi ra, đặc tính đánh bơng ổn định Gelatin sử dụng kẹo dẻo đặc tính dẻo nó, kẹo dẻo gấu, kẹo cao su,… Gelatin cịn tương thích với chất tạo dẻo khác tinh bột pectin gum Arabic Do đó, chúng kết hợp với để 23 tạo nhiều sản phẩm cấu trúc khác Các sản phẩm có sử dụng gelatin như: kẹo bơng đường, viên nén, kẹo hạnh nhân nougat… Trong kẹo, gelatin giữ vai trị: • Chất tạo bọt: làm giảm sức căng bề mặt pha lỏng • Chất ổn định: tạo độ bền học cần thiết tránh biến dạng sản phẩm • Chất liên kết: liên kết lượng nước lớn kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm.[11] Hình Sản phẩm kẹo dẻo làm từ gelatin Trong kẹo dẻo, gelatin cung cấp cho sản phẩm độ dẻo dai Trong thống kê, kẹo dẻo có chứa 1,7 – 2,5% gelatin giúp ngăn chặn kết tinh đường, giữ cho kẹo mềm dẻo Các sản phẩm vỏ kẹo có chứa 0,5 – 1% gelatin với vai trò làm giảm tan chảy.[6] Trong công nghiệp sản xuất kẹo mứt, gelatin sử dụng làm chất tạo gel, tạo xốp, làm chậm trình tan kẹo miệng với tỷ lệ – 7%.[6] 3.2 Trong sản xuất sữa sản phẩm từ sữa Trong sản phẩm sữa, gelatin sử dụng rộng rãi tính tương thích với protein sữa Nó hoạt động chất ổn định, tạo bọt liên kết với nước, đặc biệt sữa chua (bao gồm sữa chua béo khơng béo) Nó giúp cải 24 thiện cấu trúc sữa chua đặc tính mịn, mềm cảm giác ngon miệng đồng thời kéo dài thời hạn sử dụng sản phẩm Thích hợp sử dụng để bổ sung vào yaourt trái Trong sản phẩm sữa, yaourt, đặc biệt yaourt trái cây, gelatin có tác dụng ổn định cấu trúc giúp sản phẩm tránh tượng tách lỏng suốt trình xử bảo quản Khi sử dụng gelatin sử dụng riêng kết hợp với chất phụ gia khác carrageenan, tinh bột Gelatin sử dụng phụ gia tạo cấu trúc công nghiệp sữa sản phẩm từ sữa Chức chúng là: • Tạo mối liên kết với nước: gelatin có khả trương nở để tạo liên kết gấp lần khối lượng chúng với nước Nó giúp ngăn cản rỉ nước sản phẩm sữa.[11] • Củng cố cấu trúc cho sản phẩm từ sữa: gelatin không tạo phản ứng với thành phần sữa phụ thuộc vào hàm lượng sử dụng, gelatin làm chặt cấu trúc cream, tạo lớp gel từ dịch lỏng Ngồi cịn giúp ổn định bọt khí sản phẩm từ sữa có bọt nhiệt độ thấp ngăn cản hỏng cấu trúc cho sản phẩm suốt trình tồn trữ [11] • Tạo bọt: giống loại protein khác, gelatin có khả tạo bọt tốt có mặt đường sữa Sự có mặt chất béo có xu hướng ngăn cản tạo bọt, cần phải sử dụng thêm phương pháp vật như: bơm khơng khí, khí CO2, khí N2 để tăng thể tích tạo bọt cho sản phẩm sữa có bọt Và gelatin tham gia vào q trình ổn định, bền chặt cho sản phẩm sữa có bọt.[11] • Có khả trung hồ: gelatin khơng mùi khơng ảnh hưởng đến mùi vị sản phẩm Nó khơng chịu cơng tác tác nhân oxy hố, có khả ngăn cản biến tính lưu giữ mùi trái cho sản phẩm.[11] • Gelatin đóng vai trị chất keo làm nhiệm vụ bảo vệ: đông tụ sữa casein hoàn toàn đồng có mặt gelatin [11] 25 • Tạo cấu trúc mềm: có mặt lượng nhỏ gelatin sản phẩm sữa tạo cho sản phẩm cấu trúc mềm mại.[11] Hình Sữa chua trái vinamilk chứa gelatin Gelatin giúp ổn định hệ nhũ tương, giúp sản phẩm bơ sữa bơ thực vật không bị tách nước có cấu trúc mịn Đối với sản phẩm mát phô mai tươi phơ mai kem, gelatin hoạt động chất kết dính nước chất thay chất béo Nó hỗ trợ việc nâng cao kết cấu mịn kem 3.3 Trong sản xuất kem Gelatin có vai trị tạo cấu trúc mềm mại cho sản phẩm, ngăn cản trình tách lỏng làm đơng lạnh kem, làm bền hệ nhũ tương, tránh tạo tinh thể đá bảo quản lạnh Tạo cảm giác béo miệng có khả tan chảy nhiệt độ thân nhiệt Sự tan chảy đơi cịn mang lại hương vị tốt cho sản phẩm Trong sản phẩm kem, gelatin đóng vai trị tác nhân ổn định có chức sau: • Điều chỉnh độ nhớt hỗn hợp Giúp bền vững hệ nhũ tương sử dụng 26 • Tạo điều kiện thuận lợi cho q trình nạp khí, tăng thể tích cho sản phẩm Ngăn cản biến tính trình bảo quản • Ngăn cản tạo thành tinh thể đá sản phẩm lưu trữ nhiệt độ thấp • Tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm: ăn tạo cảm giác kem, béo cho sản phẩm mà khơng tạo cảm giác nhớt dính sản phẩm có hàm lượng béo cao Khi kết hợp với tác nhân ổn định khác, gelatin có khả tạo cho sản phẩm cấu trúc hương vị thích hợp 3.4 Trong sản xuất thịt Gelatin sử dụng làm chất kết dính chất tạo màng sản phẩm thịt giúp định hình dạng thịt sản phẩm thịt đóng hộp Trong thịt đơng cần sử dụng khoảng – 3% gelatin Gelatin sử dụng nhiều thập niên để sản xuất thịt đơng, sản phẩm xúc xích Đối với sản xuất xúc xích, gelatin có sử dụng làm vỏ bọc ăn gelatin cung cấp tốt đồng bề mặt độ bền dai sản phẩm Gelatin có khả hấp thụ nước gấp – 10 lần thể tích nên sử dụng công nghiệp sản xuất đồ hộp để tránh tượng rỉ nước Một số sản phẩm từ thịt có sử dụng gelatin là: • Ham (giăm bơng): Đối với giăm bơng có q trình hun khói: bột gelatin hấp thu nước thịt trình chế biến tạo lớp màng giúp hàn kín khối thịt làm nguội Đối với giăm bơng có trải qua trình nấu: gelatin tạo gel với dịch lỏng tác trình chế biến, trình giúp giữ nước bên chung quanh sản phẩm Gelatin giúp làm cứng lớp thạch thu trực tiếp từ mô liên kết nhằm tạo vẻ hấp dẫn nhát cắt đẹp cho sản phẩm.[11] • Thịt hộp: 27 Gelatin tạo gel với nước thất q trình chế biến trùng Gelatin sử dụng sản phẩm loại Gelatin có độ bền gel cao với lượng 0,5-2%.[11] 3.5 Các sản phẩm tráng miệng Gelatin sử dụng thành phần tráng miệng, bánh pudding, bánh custards, kem sữa chua đá tạo cấu trúc tốt, chất ổn định, tạo gel tốt, khả tan chảy miệng tạo độc đáo cho sản phẩm 3.6 Sản phẩm rượu nước trái Gelatin tác nhân tinh cho sản phẩm: rượu, nước chưa lên men chứa thành phần khơng hịa tan làm đục sản phẩm, nâng cao thời gian bảo quản sản phẩm, không làm biến màu đặc trưng sản phẩm tạo tủa chất gây đục.[3] Gelatin sử dụng làm chất làm với tỷ lệ 0,002 – 0,15% Hiện gelatin gelatin thủy phân thích hợp cho q trình làm rượu vang đỏ, bia nước trái làm giảm độ đục, tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm mà không ảnh hưởng tới hương vị sản phẩm cuối Sử dụng gelatin trình tinh rượu trắng rượu nho hồng thường khơng có tính hệ thống Hầu cần phải thêm tannin vào q trình tinh để đảm bảo tính hiệu trình tránh xảy tượng tinh sạch.[11] Các phản ứng trình tinh diễn với tham gia gelatin là: Phản ứng xảy với gelatin phản ứng tạo phức polyphenol có rượu protein gelatin để tạo nên tụ lắng xuống Phản ứng thứ hai biết đến khơng đóng vai trị quan trọng phản ứng tạo phức protein có rượu protein thêm vào gelatin.[11] 28 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN Qua đề tài giúp hiểu rõ gelatin, khái niệm, cấu tạo tính chất lý hóa nào, biết lịch sử phát triển gelatin Đặc biệt thấy ứng dụng nhiều loại thực phẩm khác bánh kẹo, sản phẩm sữa, nước trái hay chí sản phẩm đóng hộp, đơng lạnh Khơng ứng dụng thực phẩm, mà ứng dụng nhiều lĩnh vực khác dược phẩm, mỹ phẩm, phim ảnh… Tóm lại, gelatin trở thành chất vô quen thuộc, không xa lạ với Hiện nay, việc sử dụng gelatin lĩnh vực thực phẩm nói riêng nhiều lĩnh vực khác nói chung ngày nâng cao va ưa chuộng Điều chứng minh lợi ích va tầm quan trọng gelatin 29 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Imenson Alan “gelatin,” Thickening and gelling Agent for Food, 1997 [2] A Imeson AP “Thickening and gelling agents for food.” London: Blackie, 1992 [3] Đàm Sao Mai cộng “Phụ gia tạo gel làm đặc,” Phụ gia thực phẩm Nhà xuất Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2012, tr.386-389 [4] M Chaplin “Water Structure and Science: Gelatin.”, 2012 [5] ZA Nur Hanani “Gelatin.” Universiti Putra Malaysia, Serdang, Malaysia,2016 [6] Academia.edu, báo cáo NCKH – gelatin, người đăng Nguyen Thao [7] Đồ án tốt nghiệp đại học, đề tài “sản xuất gelatin từ da cá tra”, GVHD Ts.Nguyễn Thị Hiền [8] Gelatine, and JELL-O, Journal of Chinese Academy of Sciences [9] 123doc, Luận văn – báo cáo, Tổng quan tài liệu gelatin ứng dụng cơng nghệ thực phẩm 3, ngày đăng 29/07/2014 [10] TCVN 12099:2017 Gelatin – phụ gia thực phẩm [11] Tiểu luận Phụ gia thực phẩm, GVHD Lê Văn Nhất Hồi, Trường Đại học Cơng Nghiệp TP HCM, 30/8/2016 30 ... biệt thấy ứng dụng nhiều loại thực phẩm khác bánh kẹo, sản phẩm sữa, nước trái hay chí sản phẩm đóng hộp, đơng lạnh Không ứng dụng thực phẩm, mà ứng dụng nhiều lĩnh vực khác dược phẩm, mỹ phẩm, ... trị HLB gelatin Hydrophile-Lipophile-HLB: Mối tương quan nước – dầu Thang đo: – 20 22 Giá trị HLB gelatin 9,8 CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CỦA GELATIN TRONG LĨNH VỰC THỰC PHẨM Gelatin coi thực phẩm an... dụng gelatin thực phẩm tùy theo độ Bloom minh họa sau: Bảng 7.Bảng Khả ứng dụng gelatin vào độ Bloom[6] Loại thực phẩm Sản phẩm từ sữa Thực phẩm đông lạnh Kẹo dẻo Vỏ kẹo Bánh xốp Sản phẩm từ thịt