Giáo trình THỰC HÀNH PHỤ GIA THỰC PHẨM. Buổi 1 Xác định hàm lượng Nitrat, nitrit trong các sản phẩm thịt cá Bài giảng Thực hành Phụ gia Thực phẩm BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC – THỰC PHẨM o0o Giáo.
NHÓM PHỤ GIA BẢO QUẢN
Chất chống vi sinh vật (E 200 - E290) là những hợp chất quan trọng được sử dụng để kiểm soát và ngăn ngừa sự phát triển của vi sinh vật, từ đó giúp kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm hiệu quả.
Phụ gia chống vi sinh vật là các chế phẩm giúp nâng cao độ an toàn thực phẩm và kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm bằng cách ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật Ngoài ra, một số gia vị truyền thống như giấm, đường, cồn và muối cũng có tác dụng bảo quản thực phẩm chống lại vi sinh vật, mặc dù chúng được sử dụng với mục đích khác.
Cơ chế tác dụng của phụ gia chống vi sinh vật
Các chất như acid benzoic, muối benzoate, acid sorbic, sorbate, nitrite, sulfite và H2O2 có khả năng ức chế hoặc khử hoạt tính của các enzym, từ đó làm ngừng các phản ứng trong quá trình trao đổi chất của tế bào vi sinh vật.
- Làm giảm hoạt tính của nước (aw), tạo áp suất thẩm thấu đưa đến tế bào vi sinh vật bị mất nước và tiêu nguyên sinh (NaCl, đường,…)
- Hấp thu và cố định một số nguyên tố kim loại, làm rối loạn các quá trình trao đổi chất trong tế bào vi sinh vật(acid citric, phosphate,…)
PHỤ GIA CHỐNG VI SINH VẬT
Chất chống vi sinh vật (E 200 - E290) đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát và ngăn ngừa sự phát triển của vi sinh vật, giúp kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm hiệu quả.
Phụ gia chống vi sinh vật là các chế phẩm giúp nâng cao tính an toàn và kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm bằng cách ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật Ngoài ra, một số gia vị truyền thống như giấm, đường, cồn và muối cũng có tác dụng bảo quản thực phẩm nhờ vào khả năng chống vi sinh vật của chúng.
Cơ chế tác dụng của phụ gia chống vi sinh vật
Các chất như acid benzoic, muối benzoate, acid sorbic, sorbate, nitrite, sulfite và H2O2 có khả năng ức chế hoặc khử hoạt tính của các enzym, dẫn đến việc ngừng các phản ứng trong quá trình trao đổi chất của tế bào vi sinh vật.
- Làm giảm hoạt tính của nước (aw), tạo áp suất thẩm thấu đưa đến tế bào vi sinh vật bị mất nước và tiêu nguyên sinh (NaCl, đường,…)
- Hấp thu và cố định một số nguyên tố kim loại, làm rối loạn các quá trình trao đổi chất trong tế bào vi sinh vật(acid citric, phosphate,…)
Bài thí nghiệm này giúp sinh viên hiểu rõ vai trò của phụ gia chống vi sinh vật trong thực phẩm, đồng thời bổ sung kiến thức thực tiễn và thực hành các thao tác cần thiết.
Mẫu nước rau quả: bố sung phụ gia acid benzoic, benzoat
Mẫu rau quả muối chua: bố sung acid sorbic, muối sorbate,…
Với acid benzoic và muối benzoat
Xác định pH của mẫu thực phẩm, bổ sung hàm lượng phụ gia tương ứng
-pH 2 – 2,5: hàm lượng acid benzoic 0,02 – 0,03%
-pH 3,5 – 4: cần 0,08% tiêu diệt mốc; 0,1 – 0,15% diệt nấm men, 0,15 – 0,2% diệt vi khuẩn lactic
Sau khi lưu mẫu ở 37 độ C trong 15 ngày, chúng tôi đã tiến hành kiểm tra tổng số nấm men và nấm mốc bằng phương pháp đếm khuẩn lạc Kết quả được so sánh giữa mẫu có bổ sung phụ gia, mẫu đã thanh trùng và mẫu đối chứng không có bổ sung phụ gia và không thanh trùng.
Với acid sorbic và muối sorbate
Bổ sung với hàm lượng 0,1% (hàm lượng này không ức chế vi khuẩn lactic)
Kiểm tra tổng vi sinh vật của mẫu bổ sung phụ gia và
Dụng cụ và thiết bị:
- Rỗ, thau, dao, vợt, vá
- Tủ sấy, tủ ấm, tủ cấy
- Thiết bị đóng nút chai
1.4.1 Quy trình chế biến nước rau quả
Xác định vi sinh vật
1.4.2 Quy trình muối chua rau quả
Xác định vi sinh vật
1.4.3 Kiểm tra vi sinh vật bằng phương pháp đếm khuẩn lạc
Xác định tổng vi sinh vật hiếu khí
Vi khuẩn hiếu khí là loại vi khuẩn phát triển và hình thành khuẩn lạc trong môi trường có oxi phân tử Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc chỉ thị mức độ vệ sinh của thực phẩm Để xác định chỉ số này, người ta sử dụng phương pháp đếm khuẩn lạc trên môi trường thạch dinh dưỡng từ mẫu đã lấy, trong đó mỗi khuẩn lạc được xem như một sinh khối phát triển từ một tế bào ban đầu Kết quả được biểu diễn dưới dạng số đơn vị hình thành khuẩn lạc (Colony Forming Unit - CFU) trên một đơn vị khối lượng.
Quy trình phân tích mẫu bao gồm các bước như cân, đồng nhất mẫu, và pha loãng thành các nồng độ thập phân Sau đó, mẫu được chuyển và phân phối đều lên bề mặt môi trường rắn trong đĩa petri bằng phương pháp trải hộp hoặc đổ hộp Mẫu cần được ủ ở nhiệt độ và thời gian quy định, thường là 30 o C trong 3 ngày theo tiêu chuẩn của nhiều quốc gia, trong khi một số tiêu chuẩn khác yêu cầu ủ ở 20 – 22 o C cũng trong 3 ngày.
Chỉ tiêu tổng vi sinh vật hiếu khí là tiêu chí quan trọng để đánh giá chất lượng vi sinh vật trong mẫu thực phẩm, từ đó xác định nguy cơ hư hỏng, mức độ vệ sinh trong quá trình chế biến và thời hạn bảo quản của sản phẩm.
Chuẩn bị môi trường pha loãng mẫu (Saline Pepton Water)
85 g NaCl + 10 g Pepton trong 1000 ml nước cất
Dung dịch được chứa trong bình tam giác 1000 ml, hấp khử trùng và phân phối vào các ống nghiệm vô trùng các thể tích chính xác 9 ml.
Chuẩn bị môi trường nuôi cấy vi khuẩn, nấm mốc, nấm men
Môi trường cao thịt–pepton Môi trường Czapek – dox
Cao thịt 3 g NaNO3 3,5 g FeSO4 0,1 g Pepton 10 g KHPO4 1,5 g Sucrose 30 g
Chuẩn bị mẫu: đồng nhất mẫu, cân 10 g mẫu hoặc 10 ml mẫu cho vào erlen chứa 90 ml môi trường SPW Pha loãng mẫu
Chọn hai độ pha loãng thích hợp (dự kiến có 25 – 250 tế bào vi sinh vật/ml mẫu)
Dùng pipetman hút 1 ml mẫu vào đĩa petri vô trùng (3 đĩa cho mỗi độ pha loãng) Đổ vào mỗi đĩa petri 10 – 15 ml môi trường đun chảy và ổn định ở 45 o C
Để trộn đều dịch mẫu với môi trường, hãy xoay tròn đĩa petri theo cả hai chiều kim đồng hồ và ngược chiều kim đồng hồ từ 3 đến 5 lần Sau đó, đặt đĩa petri nằm ngang để thạch đông lại và lật ngược trước khi ủ trong tủ ấm.
Chọn các đĩa có 25 – 250 khuẩn lạc đếm Mật độ tổng vi khuẩn hiếu khí trên 1 g mẫu được tính như sau:
A là số tế bào vi khuẩn /1g mẫu
N là tổng số khuẩn lạc trên các đĩa đã chọn ni là số lượng khuẩn lạc tại mỗi độ pha loãng
V là thể tích dịch cấy vào petri fi là độ pha loãng tương ứng
1 Trình bày cơ chế chống vi sinh vật của acid benzoic và acid sorbic?
2 Trình bày điều kiện hoạt động của acid benzoic và acid sorbic?
3 Trình bày các phương pháp kiểm tra số lượng vi sinh vật?
4 Kể tên vài loại phụ gia chống vi sinh vật khác và điều kiện hoạt động của chúng?
5 Trình bày ưu nhược điểm khi sử dụng chất bảo quản acid benzoic và acid sorbic?
6 Trình bày tác hại có thể xảy ra khi sử dụng sai những phụ gia trong bài thí nghiệm?
7 Nêu phương pháp định lượng acid benzoic, acid sorbic?
8 Nêu giá trị INS, ADI, ML của acid benzoic và acid sorbic?
PHỤ GIA CHỐNG OXY HÓA
Trong quá trình chế biến và bảo quản thực phẩm, các phản ứng oxy hóa thường xảy ra, dẫn đến sự biến đổi phẩm chất và giảm giá trị dinh dưỡng của sản phẩm.
Sự oxy hóa chất béo thường dẫn đến mùi vị khó chịu, thay đổi màu sắc và độ nhớt của sản phẩm, cũng như làm mất chất dinh dưỡng Đặc biệt, đối với rau quả, quá trình oxy hóa gây sẫm màu và giảm hàm lượng dinh dưỡng, ảnh hưởng đến chất lượng thực phẩm.
Biện pháp ngăn ngừa sự oxy hóa thực phẩm bao gồm việc sử dụng bao bì đặc biệt để cách ly sản phẩm giàu chất béo khỏi các tác nhân gây oxy hóa Các phương pháp như rót đầy, hút chân không và làm đầy không gian tự do bằng khí trơ cũng rất hiệu quả Đặc biệt, việc bổ sung các chất kìm hãm quá trình oxy hóa, được gọi là phụ gia chống oxy hóa, là một biện pháp quan trọng để bảo quản thực phẩm.
Phụ gia chống oxy hóa có hai loại: có bản chất acid (acid citric, acid ascorbic, acid malic, ) và loại có bản chất phenolic (BHA, BHT, TBHQ, …)
Bài thí nghiệm này giúp sinh viên hiểu rõ vai trò của phụ gia chống oxy hóa trong thực phẩm, đồng thời bổ sung kiến thức thực tiễn và thực hành các thao tác liên quan.
Mẫu rau quả: bố sung phụ gia acid citric, acid ascorbic, sulfit,…
Mẫu chất béo (dầu, mỡ, …): bổ sung phụ gia BHA, BHT, vitamin E, acid citric,…
Xác định hàm lượng vitamin C và sự thay đổi màu sắc của mẫu rau quả có bổ sung phụ gia so với mẫu đối chứng Đồng thời, tiến hành xác định chỉ số acid, chỉ số peroxit và chỉ số iod của mẫu chất béo có bổ sung phụ gia và mẫu đối chứng.
2.4.1 Xác định chỉ số acid:
Dưới tác động của các enzym thủy phân như lipaza và photpholipaza, triglycerit sẽ bị phân cắt tại mối liên kết este khi có sự hiện diện của nước và nhiệt độ, dẫn đến quá trình thủy phân thành acid béo tự do.
Chỉ số acid là số mg KOH cần dùng để trung hòa acid béo tự do có trong 1g dầu hoặc mỡ
Sử dụng dung dịch kiềm chuẩn KOH 0,1N để trung hòa hoàn toàn acid béo tự do trong mẫu thử hòa tan trong dung môi cồn trung tính với chỉ thị phenolphtalein Điểm tương đương được xác định khi dung dịch chuyển từ màu vàng, đặc trưng cho từng loại dầu, sang màu hồng nhạt và duy trì trong 30 giây.
Dụng cụ và thiết bị:
- Dung dịch KOH 0,1N pha trong cồn, đựng trong chai nâu đậy kín bằng nút cao su Dung dịch phải không màu hay có màu vàng nhạt.
Lượng mẫu cân được xác định dựa trên chỉ số acid, đảm bảo tính chính xác trong quá trình phân tích Việc lấy mẫu theo chỉ số acid dự đoán giúp cải thiện độ tin cậy của kết quả Chỉ số acid đóng vai trò quan trọng trong việc định lượng và kiểm soát chất lượng sản phẩm.
Chỉ số acid dự kiến
Khối lượng mẫu thử (g) Độ chính xác của phép cân
Lắc nhẹ, đun cách thủy
Chuẩn bằng KOH 0,1N đến hồng
Ghi nhận thể tích KOH tiêu tốn
Chỉ số acid tính theo công thức: m
56,11 : phân tử lượng của KOH (đvC).
V : thể tích dd KOH 0,1N tiêu tốn (ml).
N : nồng độ của dung dịch KOH (= 0,1N)
K : hệ số hiệu chỉnh dd KOH 0,1N. m : khối lượng mẫu dầu cần phân tích (g).
2.4.2 Xác định chỉ số iod bằng phương pháp Wijs:
Chỉ số Iod của dầu béo (IV) đại diện cho lượng Iod cần thêm vào các nối kép có trong 100g dầu béo, được xác định theo các điều kiện thao tác quy định.
Chỉ số Iod được biểu thị bằng số gam Iod/100g mẫu
Thực hiện phản ứng cộng của lượng chất thừa hoạt động ICl vào các nối kép của dầu béo được hòa tan trong
CH3Cl Lượng ICl còn dư sẽ được kết hợp với KI để giải phóng I2 dạng tự do và được định phân bằng dung dịch chuẩn
Na2S2O3 với chỉ thị hồ tinh bột Điểm tương đương nhận được khi dung dịch chuyển từ màu tím đen sang không màu.
R 1 CH CH R 2 COOH R 1 CH CH R 2 COOH
Các yếu tố cần chú ý:
- Tiến hành ở chỗ tối, tránh ánh sáng mặt trời.
- Để thuốc thử tiếp xúc với chất béo trong thời gian cần thiết.
- Thuốc thử cần phải thừa, lượng thừa cần phải gần bằng nửa lượng cho vào
Dụng cụ và thiết bị:
- KI 15% (pha khi dùng) đựng trong chai nâu có nút và bảo quản trong tủ lạnh
Pha thuốc thử Wijs bằng cách hòa tan 9g ICl3 trong 1 lít dung môi gồm 700ml CH3COOH đậm đặc và 300ml CH3Cl Để xác định hàm lượng Halogen trong dung dịch, thêm 5ml dung dịch ICl3 vào bình nón, sau đó cho thêm 5ml dung dịch KI 10% và 30ml nước cất Tiến hành chuẩn độ bằng dung dịch Na2S2O3 0,1N với chỉ thị hồ tinh bột và ghi lại lượng Na2S2O3 đã sử dụng.
Để xác định hàm lượng Halogen trong dung dịch ICl3, thêm 10g Iod vào dung dịch và lắc cho tan Lượng Na2S2O3 0,1N cần dùng lần sau phải gấp 1,5 lần so với lần đầu để hoàn tất phản ứng Để tránh phản ứng thay thế hydro, dung dịch Wijs cần không có ICl3 Cuối cùng, lắng dung dịch và gạn phần trong vào chai nâu có nắp kín.
Khi tiến hành phân tích, mẫu cần được cân theo chỉ số acid và chỉ số Iod Sự thay đổi của chỉ số acid sẽ ảnh hưởng đến lượng mẫu được lấy Do đó, cần tuân thủ quy định về việc xác định lượng mẫu cân theo các chỉ số này để đảm bảo kết quả chính xác.
Chỉ số Iod dự kiến Khối lượng mẫu thử (g)
Lắc mạnh, để trong bóng tối 1 giờ
Cho vào và lắc mạnh
Chuẩn bằng Na 2 S 2 O 3 đến màu vàng rơm
Chuẩn độ tiếp bằng dd Na 2 S 2 O 3 đến mất màu
10ml dd Cloroform 25ml Wijs
20ml dd KI 50 ml nước cất
Ghi nhận thể tích Na 2 S 2 O 3 tiêu tốn
Tiến hành thí nghiệm song song với mẫu trắng (không chứa chất béo)
Chỉ số Iod (IV) được tính theo công thức:
N : nồng độ chính xác của dung dịch Na2S2O3 (N).
V1 : thể tích Na2S2O3 0,1N cho mẫu trắng (ml).
V2 : thể tích Na2S2O3 0,1N cho mẫu thử (ml). m : khối lượng mẫu thử (g).
0,01269 : số gam Iod ứng với 1ml Na2S2O3 0,1N.
Kết quả cuối cùng là trung bình cộng của hai phép thử song song hay liên tiếp Chênh lệch giữa 2 phép thử không quá 0,5 đơn vị chỉ số IV.
2.4.3 Xác định chỉ số peroxyt
Chỉ số peroxyt (PoV) là lượng chất có trong mẫu thử được tính bằng mili đương lượng oxy hoạt tính làm oxi hoá
KI trên 1kg mẫu dưới các điều kiện thao tác theo quy định
Chỉ số này phản ánh sự ôi hóa của dầu mỡ
Peroxyt có tác dụng với dung dịch KI, tạo ra I2 tự do trong môi trường acid acetic và cloroform Sau đó, I2 tự do được chuẩn độ bằng dung dịch Na2S2O3 chuẩn, sử dụng chỉ thị hồ tinh bột Điểm tương đương được xác định khi dung dịch chuyển từ màu tím đen sang không màu.
Khi thực hiện thí nghiệm, cần chú ý tiến hành trong môi trường trung tính hoặc acid yếu Việc thực hiện trong môi trường acid mạnh hoặc kiềm có thể dẫn đến phản ứng oxi hóa của iod với oxi trong không khí, gây ra sai số lớn trong kết quả.
Dụng cụ và thiết bị:
- Dung dịch KI bão hoà
Để kiểm tra dung dịch KI bão hòa, cần pha chế hồ tinh bột 1% và làm sạch Iodat cùng Iot tự do Thực hiện bằng cách thêm 2 giọt hồ tinh bột vào 0,5ml KI trong 30ml dung dịch CH3COOH : CHCl3 theo tỉ lệ 3 : 2 Nếu xuất hiện màu xanh và cần thêm hơn 1 giọt Na2S2O3 0,01N, thì phải loại bỏ dung dịch KI hiện tại và chuẩn bị dung dịch KI mới.
Phép thử được tiến hành trong ánh sáng, lượng mẫu thử theo chỉ số peroxyt dự kiến phù hợp bảng sau
Chỉ số peroxyt dự kiến (meq/kg) Khối lượng mẫu thử (g)
Cân vô erlen nút nhám
Hòa tan Đậy bình, lắc mạnh 1 phút Để trong tối 5 phút
Chuẩn với Na 2 S 2 O 3 0,01N đến mất màu
Tính kết quảGhi nhận thể tích Na 2 S 2 O 3 tiêu tốn
Tiến hành thử mẫu trắng song song mẫu thử
Nếu kết quả của mẫu trắng vượt quá 0,1ml dung dịch
Na2S2O3 0,01N thì thay đổi hóa chất do không tinh khiết
V1 : thể tích Na2S2O3 tiêu tốn cho mẫu thử (ml).
V2 : thể tích Na2S2O3 tiêu tốn cho mẫu trắng (ml).
N : nồng độ đương lượng của Na2S2O3
Kết quả cuối cùng là trung bình cộng của 2 phép thử
Tiến hành trong môi trường acid trung hòa hoặc yếu (pH = 4 – 6).
Nếu chuẩn ở môi trường acid mạnh thì dễ sinh ra phản ứng oxi hóa với oxi không khí, do đó sẽ gây sai số tương đối lớn:
Nếu chuẩn độ ở môi trường kiềm thì:
Không được phép gia nhiệt (dùng nước cất nóng hoặc đun nóng dầu) trong khi chuẩn độ vì Iod rất dễ bị thăng hoa ở nhiệt độ cao.
PHỤ GIA CHỐNG SẪM MÀU
Phản ứng sẫm màu là hiện tượng thường gặp trong chế biến thực phẩm, dẫn đến sự suy giảm chất lượng thực phẩm Hiện tượng này không chỉ làm thay đổi màu sắc và trạng thái của thực phẩm mà còn ảnh hưởng đến giá trị dinh dưỡng của chúng.
Các phản ứng sẫm màu trong chế biến gồm sẫm màu có sự tham gia của enzyme và sẫm màu phi enzyme (phản ứng Maillard, caramen,…)
Để ngăn ngừa sự sẫm màu do enzyme, có thể áp dụng các biện pháp như sử dụng nhiệt, muối, acid, hạn chế tiếp xúc với oxy và tránh làm giập tế bào rau quả Đặc biệt, việc sử dụng các phụ gia chống sẫm màu như acid ascorbic, acid citric và sulfit cũng là một phương pháp hiệu quả.
Để ngăn ngừa sự sẫm màu phi enzyme, có thể áp dụng các biện pháp như kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm, pH, bài khí, hút chân không và sử dụng khí trơ Đặc biệt, việc sử dụng phụ gia chống sẫm màu như sulfit, enzyme glucose oxydase và muối canxi cũng là những phương pháp hiệu quả để duy trì màu sắc sản phẩm.
Bài thí nghiệm này giúp sinh viên hiểu rõ vai trò của phụ gia chống sẫm màu trong thực phẩm, đồng thời bổ sung kiến thức thực tiễn và thực hiện các thao tác liên quan.
Mẫu rau quả (táo, khoai tây, …): bố sung phụ gia acid citric, acid ascorbic, sulfit,…
Quan sát màu sắc của mẫu rau quả có bổ sung phụ gia chống sẫm màu và mẫu đối chứng
Dụng cụ và thiết bị:
Sẫm màu có sự tham gia của enzyme
Quan sát màu sắc và so sánh
Phụ gia chống sẫm màu
1 Trình bày cơ chế gây ra phản ứng sẫm màu có sự tham gia của enzyme và sẫm màu phi enzyme?
2 Trình bày cơ chế hoạt động của loại phụ gia sử dụng trong thí nghiệm?
3 Trình bày tác hại có thể xảy ra khi sử dụng những phụ gia trong bài thí nghiệm?
4 Nêu phương pháp định tính và định lượng SO2?
5 Nêu những phương pháp ngăn ngừa phản ứng sẫm màu?
6 Kể tên vài loại phụ gia chống sẫm màu?
7 Hàm lượng SO2 cho phép dùng trong thực phẩm?
8 Nêu giá trị INS, ADI, ML của sulfite, acid ascorbic?
PHỤ GIA TẠO NHŨ
Nhũ tương là hệ thống phân tán bao gồm hai hoặc nhiều chất lỏng không hòa trộn, trong đó một chất hiện diện dưới dạng những giọt nhỏ (pha bị phân tán) và chất còn lại ở dạng pha liên tục.
Phụ gia làm bền nhũ tương thường là các chất hoạt động bề mặt, bao gồm nhóm hydropheli (háo nước) và nhóm hydrophobe (kị nước) Những phụ gia này được sử dụng để tạo ra sự ổn định cho pha phân tán trong pha liên tục, đóng vai trò như cầu nối liên kết giữa hai pha này.
Phụ gia làm bền nhũ tương được chia làm hai loại:
Các ester của acid béo và các polyol hoặc acid hữu cơ
Các dẫn xuất của monoglycerid
Ester polyglycerid với acid béo
Dẫn xuất cua acid lactic
Bài thí nghiệm này giúp sinh viên hiểu rõ về hệ nhũ tương trong thực phẩm, đồng thời tìm hiểu về các phụ gia làm bền hệ nhũ tương và thực hiện các thao tác liên quan.
Hệ dầu/nước: Mẫu sữa (đậu nành, sữa tươi, …): bố sung phụ gia lecithine, carrageenan,…Mẫu thịt cá: bổ sung natri polyphotphat 0,1%,…
Hệ nước/dầu: mẫu mayonair, magarin, shortening, : bổ sung mono- và di-glycerid của acid béo 2%,…
Quan sát sự đồng nhất trong cấu trúc mẫu và thời gian tách pha là rất quan trọng Đo chiều cao lớp lắng của mẫu có bổ sung phụ gia so với mẫu đối chứng giúp đánh giá hiệu quả của phụ gia trong quá trình lắng đọng.
D ng c và thi t b :ụng cụ và thiết bị: ụng cụ và thiết bị: ến: ịnh như sau:
- Thiết bị đóng nút chai
- Mono- và di-glycerid của acid béo
Kiểm tra sự bền vững của hệ nhũ tương dầu/nước và nước/ dầu
Tiến hành các thí nghiệm với các ống nghiệm như sau:
1 ml dầu / 9 ml nước 1 ml nước / 9 ml dầu TN1 TN2 TN3 TN4 TN5 TN6
Với PG1, PG2 lần lượt là 0,5 g lecithine, 0,2 g mono- và di-glycerid của acid béo
Khi thực hiện quá trình tạo nhũ tương, cần lưu ý thứ tự cho hóa chất vào ống nghiệm: đầu tiên cho chất tạo nhũ vào pha liên tục và khuấy mạnh trong 5 phút Sau đó, thêm pha phân tán vào và tiếp tục khuấy mạnh trong 5 phút Cuối cùng, đo thời gian từ khi nhũ tương được tạo ra cho đến khi tách hoàn toàn thành hai lớp, và tiến hành nhận xét, giải thích kết quả.
Kiểm tra sự bền vững của hệ nhũ tương thực phẩm Đậu nành
Nước Đồng hóa Đóng chai
Chai Rửa sạch, sấy khô
Quan sát, nhận xétThanh trùngPhụ gia tạo nhũ
1 Nêu các bước hình thành hệ nhũ tương thực phẩm, phân loại hệ nhũ tương?
2 Trình bày cơ chế hoạt động của phụ gia làm bền nhũ tương?
3 Trình bày tính chất và cơ chế hoạt động của phụ gia sử dụng trong bài?
4 Trình bày tác hại có thể xảy ra khi sử dụng sai những phụ gia trong bài thí nghiệm?
5 Nêu phương pháp xác định lecithine?
6 Kể tên vài hệ nhũ tương thường gặp và phụ gia sử dụng?
7 Nêu giá trị INS, ADI, ML của lecithine, lauryl sulfate, mono- và di-glycerid của acid béo?
8 Kể tên những thực phẩm thường sử dụng lecithine,lauryl sulfate, mono-& di-glycerid của acid béo và liều lượng được phép sử dụng?
PHỤ GIA LÀM ĐÔNG ĐẶC, LÀM DẦY
Phụ gia làm đông đặc và làm dày là những chất được thêm vào thực phẩm để tạo kết cấu, tăng khối lượng và độ dày, giúp nâng cao chất lượng sản phẩm Những chất này không chỉ ổn định sản phẩm mà còn đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng Hiện nay, việc sử dụng phụ gia này ngày càng trở nên phổ biến và đa dạng trong ngành thực phẩm.
Phụ gia làm đông đặc, làm dầy gồm các polymer như polysaccharide, protein
Nguồn gốc thu nhận trong công nghiệp:
Trong cây: cellulose, tinh bột, pectin,…
Gum từ nhựa cây: gum arabic, gum karaya, gum ghatti, gum tragacanth,…
Hạt: guar gum, locust bean gum, tara gum, tamarind gum,
Động vật: Gelatin, caseinate, whey protein, chitosan,
Bài thí nghiệm này giúp sinh viên khám phá vai trò và ứng dụng của phụ gia làm đông đặc và làm dày, đồng thời thực hiện các thao tác liên quan.
Mẫu yaourt trái cây (dâu, cam, nha đam,…): bố sung phụ gia carrageenan, pectin, agar,…
Mẫu kẹo dẻo bổ sung gelatin, agar,…
Mẫu thịt cá (cá, tôm, mực,…) bổ sung polyphotphat
Quan sát sự đồng nhất trong cấu trúc mẫu, đo cơ lý của mẫu có bổ sung phụ gia và mẫu đối chứng
Mẫu thịt cá được so sánh khối lượng trước và sau khi ngâm polyphotphat, nhằm đánh giá hiệu quả của phụ gia Đồng thời, nghiên cứu cũng quan sát sự đồng nhất và đo các chỉ tiêu cơ lý của mẫu thịt cá chế biến có bổ sung phụ gia so với mẫu đối chứng.
Dụng cụ và thiết bị:
Quy trình chế biến yaourt trái cây
Xử lý nhiệt Đồng hóa
Phối trộn Phụ gia tạo đặc
Lên men kết thúc, pH = 4 – 4,2
Quan sát, nhận xét, đo cơ lý
Quy trình chế biến cá viên
Phụ gia Đầu, đuôi, xương,vẩy,
Cân mẫu trước và sau ngâm
Phối trộn Phụ gia tạo đặc Định hình Nghiền, quết
Quan sát, đo cấu trúc
1 Trình bày cơ chế hoạt động của phụ gia làm đông đặc, làm dầy?
2 Trình bày tính chất và cơ chế hoạt động của phụ gia sử dụng trong bài?
3 Trình bày tác hại có thể xảy ra khi sử dụng sai những phụ gia trong bài thí nghiệm?
4 Nêu phương pháp xác định agar, carrageenan, polyphotphat, gelatin,…?
5 Kể tên vài loại thực phẩm và phụ gia làm đông đặc, làm dầy thường gặp?
6 Nêu giá trị INS, ADI, ML của polyphotphat, gelatin,agar, carrageenan?
PHỤ GIA LÀM CHẮC THỰC PHẨM
Độ chắc của thực phẩm là một khái niệm tổng hợp từ nhiều yếu tố trạng thái vật lý, nhưng hiện nay chưa có định nghĩa chính xác Do đó, các tiêu chuẩn cho các sản phẩm khác nhau thường đưa ra những đặc tính khác nhau liên quan đến chỉ số này.
Những phụ gia thường sử dụng để cải tạo độ chắc của thực phẩm: pectin, alginat, gum arabic, locust bean, CMC, carragenan, agar, gum guar, gelatin, muối Canxi,
Bài thí nghiệm này giúp sinh viên khám phá tính chất và vai trò của phụ gia cải thiện độ chắc trong thực phẩm, đồng thời thực hiện các thao tác cần thiết để hiểu rõ hơn về ứng dụng của chúng trong ngành thực phẩm.
Mẫu rau quả: cà chua, cam, vải, đậu, …với các phụ gia: CaCl2, CaSO4, CaH2PO4, Canxi citrat, Ca(OH)2…liều lượng bổ sung theo Canxi không quá 0,026%
Mẫu mứt đông, quả nghiền với phụ gia: pectin, CMC, alginat,…
Mẫu bánh, sữa chua, kẹo… với phụ gia: pectin, agar,gum, carrageenan, gelatin,…
Xác định độ chắc của mẫu rau quả có bổ sung phụ gia và mẫu đối chứng
Phương pháp đâm xuyên được áp dụng để đo độ cứng của cam, với độ cứng được xác định qua đỉnh của đường cong lực Mỗi phép đo được thực hiện lặp lại 3 lần để đảm bảo độ chính xác.
- Thiết bị sử dụng: máy đo INSTRON
- Tốc độ đâm xuyên: 5mm/giây
- Khoảng cách đâm xuyên: 60mm
- Que đâm xuyên: đường kính 5mm, chiều dài 8.5cm
Dụng cụ và thiết bị:
- CaCl2, CaSO4, CaH2PO4, Canxi citrat, Ca(OH)2
- Pectin, alginat, gum arabic, locust bean, CMC, carragenan, agar, gum guar, gelatin
Quan sát và đo độ cứng
Xử lý làm cứng với muối Canxi trong điều kiện sau: Phụ gia làm cứng: Ca(OH)2, CaCl2, CaSO4, CaH2PO4,…
Cố định các yếu tố:
- Nồng độ hoá chất ngâm
- Tỉ lệ nước ngâm và thịt quả
Tiến hành đo độ cứng của các mẫu vật liệu, so sánh độ cứng giữa các mẫu và với mẫu không ngâm để xác định mẫu có độ cứng cao nhất Sử dụng phương pháp phân tích phương sai ANOVA để xử lý số liệu một cách chính xác.
Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ hóa chất ngâm đến độ cứng của mẫu được thực hiện bằng cách ngâm các mẫu trong hóa chất đã chọn với các nồng độ khác nhau, đồng thời bao gồm cả mẫu không ngâm Các yếu tố khác được cố định để đảm bảo tính chính xác của kết quả.
- Tỉ lệ nước ngâm và thịt quả
- Kích thước miếng thịt quả
1 Trình bày cơ chế hoạt động của loại phụ gia sử dụng trong thí nghiệm?
2 Trình bày các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của muối Canxi?
3 Trình bày tác hại có thể xảy ra khi sử dụng sai những phụ gia trong bài thí nghiệm?
4 Nêu phương pháp xác định Canxi?
5 Kể tên vài loại thực phẩm và phụ gia làm chắc thường gặp?
6 Nêu giá trị INS, ADI, ML của Ca(OH)2, CaCl2,CaSO4, CaH2PO4,…?
PHỤ GIA CẢI TẠO CHẤT LƯỢNG BỘT MÌ
Bột mì được chế biến từ hạt lúa mì
Protein của bột mì được chia làm 4 loại:
- Albumin: hòa tan trong nước
- Globulin: hòa tan trong dung dịch muối trung tính
- Prolamin: hòa tan trong dung dịch rượu 60 – 80%, còn gọi là gliadin
- Glutein: hòa tan trong dung dịch kiềm yếu 0.2%, còn gọi là glutenin
Khi nhào bột mì với nước, gliadin và glutenin kết hợp với nhau tạo thành một mạng gluten đồng nhất Sau khi rửa bột để loại bỏ tinh bột, chúng ta thu được gluten ướt, chứa 65-70% nước, với đặc tính dai và đàn hồi giúp bột nở tốt Để đánh giá chất lượng gluten, người ta thường xem xét các chỉ tiêu như màu sắc, độ dẻo dai và độ căng đứt Để cải thiện chất lượng gluten, các tác nhân oxi hóa như Vitamin C, Kali bromat, Canxi peroxyt và các chất nhũ hóa thường được thêm vào nhằm làm mềm ruột bánh và tăng cường sức mạnh cho bột nhào.
Bài thí nghiệm này nhằm giúp sinh viên tìm hiểu về vai trò của các phụ gia cải thiện cấu trúc bột mì, thực hiện các thao tác
- Phụ gia bánh mì: 4,2g/kg bột
Xác định hàm lượng và chất lượng của gluten của mẫu có bổ sung phụ gia và mẫu đối chứng
Dụng cụ và thiết bị:
- 2 chén sứ dung tích 100ml
Xác định hàm lượng và chất lượng gluten
Vê tròn, cho vào chén đậy kín Ủ 20 phút
Kiểm tra tinh bột Dung dịch Iod Ép khô
Xác định hàm lượng, chất lượng gluten
Rửa gluten bằng 1 trong 2 cách sau:
Để rửa gluten trong chậu, bạn cần đổ 1 – 2 lít nước vào chậu và ngâm để tách tinh bột Quá trình rửa cần diễn ra liên tục để tránh mất gluten cùng với tinh bột Thay nước rửa từ 3 – 4 lần tùy thuộc vào mức độ tinh bột trong nước Mỗi lần đổ nước, hãy sử dụng rây để giữ lại vụn gluten.
Để rửa bột dưới tia nước nhỏ, hãy cho bột vào lòng bàn tay trái, nắm chặt các ngón tay và đưa vào vòi nước máy Dùng tay phải điều chỉnh dòng nước chảy nhẹ với tốc độ khoảng 1 lít/5 phút, đồng thời đặt một rây dưới tay trái để tránh mất gluten Tiếp tục rửa cho đến khi gluten trở thành khối dính đàn hồi, sau đó tăng tốc độ dòng nước lên Giữ tốc độ này cho đến khi gluten sạch hết tinh bột, và sử dụng các phương pháp xác định để kiểm tra việc rửa đã hoàn tất.
- Cho vào nước vắt từ gluten một giọt dung dịch I2, dung dịch không có màu xanh là đã rửa hết tinh bột
- Hoặc nhỏ 2-3 giọt nước vắt từ gluten vào một cốc nước trong thấy nước không đục là xong.
Sau khi rửa xong, hãy dùng tay vắt kiệt nước trong gluten và ép gluten giữa lòng bàn tay, thỉnh thoảng thấm bằng khăn khô Cuối cùng, cân gluten đã khô với độ chính xác 0,01g.
Hàm lượng gluten (X) tính bằng % theo công thức sau:
G1 : khối lượng gluten ướt cân được (g)
Kết quả là trung bình cộng của 2 kết quả xác định song song, tính chính xác đến 1% Chênh lệch kết quả không được quá 0,3%.
Xác định chất lượng gluten
Chất lượng gluten ướt được đặc trưng bởi màu sắc, độ căng đứt và độ đàn hồi.
Nhận xét màu sắc trước khi cân gluten Màu sắc được đặc trưng bởi các mức độ sau: trắng ngà, xám, xẫm…
Để xác định độ căng đứt của gluten sau khi đã xác định màu, trước tiên cân 4 g gluten và vê thành hình cầu Ngâm khối gluten trong nước có nhiệt độ từ 16 đến 20 độ C trong 15 phút Tiếp theo, kéo dài khối gluten trên thước chia milimet cho đến khi đứt, đồng thời tính chiều dài từ điểm đứt Thời gian kéo nên kéo trong 10 giây và lưu ý không được xoắn sợi gluten Độ căng đứt sẽ được biểu thị theo kết quả thu được.
- Độ căng trung bình: 10 – 20cm
Để đánh giá độ đàn hồi của gluten, cần kiểm tra độ căng dài lớn hơn 20cm Sau khi xác định độ căng đứt, sử dụng khối lượng còn lại để thực hiện kiểm tra Bạn có thể kéo dài miếng gluten khoảng 2cm bằng hai tay rồi buông ra, hoặc dùng ngón tay trỏ hoặc ngón tay cái để bóp miếng gluten.
Theo mức độ và vận tốc phục hồi chiều dài và hình dạng ban đầu của miếng gluten, nhận định độ đàn hồi của nó theo 3 mức độ sau:
- Gluten đàn hồi tốt: gluten có khả năng phục hồi hoàn toàn chiều dài và hình dạng ban đầu sau khi kéo hay nén.
- Gluten đàn hồi kém: hoàn toàn không trở lại trạng thái ban đầu và bị đứt sau khi kéo.
- Gluten đàn hồi trung bình: gluten có những đặc tính giữa hai loại trên
Tùy theo độ đàn hồi và độ căng đứt chất lượng gluten được chia làm 3 nhóm:
- Tốt: gluten có độ đàn hồi tốt, độ căng đứt trung bình.
- Trung bình: gluten có độ đàn hồi tốt, độ căng ngắn hoặc có độ đàn hồi trung bình, độ căng đứt trung bình.
- Kém: có độ đàn hồi kém, bị vụn, bị đứt khi căng.
1 Trình bày cơ chế hoạt động của các phụ gia sử dụng trong thí nghiệm?
2 Nêu mối quan hệ của gluten với protein trong bột mì?
3 Nêu các tiêu chuẩn bột mì để sản xuất bánh mì, bánh cookies và mì sợi?
4 Trình bày tác hại có thể xảy ra khi sử dụng sai những phụ gia trong bài thí nghiệm?
5 Kể tên vài loại phụ gia cải thiện tính chất bột mì khác?
6 Kể tên các phụ gia trong túi phụ gia bánh mì và nêu
NHÓM ENZYME
Enzym là những chất xúc tác sinh học chủ yếu được cấu thành từ protein, có vai trò quan trọng trong việc xúc tác hầu hết các phản ứng sinh hóa trong cơ thể, từ đó đảm bảo sự sống và hoạt động của các cơ thể sống.
Các nguồn khai thác thu nhận enzyme:
- Từ thực vật: urease, amylase, lipase, bromeline, sacharose, papain,…
- Từ động vật: trypxin, cacboxy-peptidaza, ribonucleaza, lipaza, pepxin,…
- Từ vi sinh vật: là nguồn giàu enzym Từ vi sinh vật có thể tổng hợp nên hầu như tất cả các loại enzym như: protease, amylase, pectinase, cellulose,…
Khả năng hoạt động của enzyme chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố quan trọng, bao gồm nồng độ enzyme, đặc tính và nồng độ của cơ chất, pH của môi trường, cùng với thời gian hoạt động của enzyme.
Các enzyme được sử dụng nhiều trong thực phẩm: protease, carbonhydrase (amylase, glucose isomerase, pectinase,…), lipase,…
Bài thí nghiệm này nhằm giúp sinh viên tìm hiểu về vai trò của enzyme trong thực phẩm, thực hiện các thao tác
Mẫu rau quả: bố sung enzyme pectinase
Pectinase là nhóm enzym thủy phân các chất pectin.Sản phẩm của quá trình thủy phân pectin bởi enzyme pectinase là: acid galacturonic, glucoza, galactoza, metanol,
Lượng chế phẩm pectinaza trên lượng nguyên liệu đem chế biến khoảng 0,03-0,05%, có khi lên đến 0,1%.
Xác định thể tích dịch thu được, độ nhớt, nồng độ chất khô …của mẫu rau quả có bổ sung phụ gia và mẫu đối chứng
Sử dụng chế phẩm enzyme pectinase nhằm 2 mục đích cơ bản:
- Phá vỡ thành tế bào thực vật nhằm nâng cao hiệu suất thu nước quả.
- Làm trong, giảm độ nhớt và ổn định chất lượng nước.
Dụng cụ và thiết bị:
- Vải lọc, bông thấm nước
- Phễu thủy tinh, đũa khuấy
Xác định thể tích, o Bx, độ nhớt
Xử lý với enzyme pectinase trong điều kiện sau:
- pH dịch rau quả là 4.5 (chỉnh pH bằng HCl 0,1N hoặc
Mức độ giảm độ nhớt của dung dịch khi sử dụng pectinase
Eto: thời gian chảy của dịch không xử lý enzyme (giây)
Ett : thời gian chảy của dịch có xử lý enzyme (giây)
Etw: thời gian chảy của mẫu nước cất (giây)
N : mức độ giảm độ nhớt của dịch đã xử lý enzyme (%)
So sánh mẫu có xử lý và không xử lý enzyme
- Thể tích dịch thu được
1 Trình bày và giải thích vai trò của enzyme pectinsase?
2 Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzyme?
4 Trình bày tác hại có thể xảy ra khi sử dụng quá nhiều hoặc quá ít enzyme?
5 Pectinase có thể được ứng dụng trong những sản phẩm thực phẩm nào?
6 Trình bày tác hại có thể xảy ra khi sử dụng sai những phụ gia trong bài thí nghiệm?
7 Nêu phương pháp xác định pectinase?
8 Kể tên vài loại thực phẩm và enzyme bổ sung thường gặp?
9 Nêu giá trị INS, ADI, ML của pectinase, protease,