Chất nhũ hoá trong sữa và Socola

Chất nhũ hoá trong sữa và Socola tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh...

CHẤT NHŨ HÓA SỬ DỤNG TRONG SẢN PHẨM SỮA VÀ SÔCÔLA

KS Nguyễn Hà Diệu Trang Khoa Chế biến - Trường Đại học Nha Trang

Chất nhũ hóa thường đựơc sử dụng rộng rãi trong ngành thực phẩm Nó có mặt hầu hết trong thành phần nguyên liệu của các sản phẩm như nước giải khát, bánh kẹo, bơ, maragine, sữa, kem, socola,…Công dụng của chất nhũ hóa là tạo cảm giác ngon miệng (mouthfeel) và ngoài ra không kém phần quan trong là tạo cấu trúc mong muốn ở một số sản phẩm như bánh phủ kem, sốt , …từ đó có thể kéo dài thời gian sử dụng của sản phẩm Trong sản xuất sữa, người ta hay sử dụng chất nhũ hóa

là mono và diglyceride (MAG) – ester của các axít béo Ngoài ra, Lexithin được sử dụng rộng rãi trong sản phẩm socola với hàm lượng không quá 0,5% Hàm lượng qui định ADI (lượng tiêu thụ chấp nhận

được hàng ngày mg/kg cơ thể) của đa số chất nhũ hóa là không giới hạn Việc hiểu rõ cấu trúc, tính

chất vật lý, hóa học cũng như cách sử dụng của chất nhũ hóa rất quan trọng trong việc phát triển các sản phẩm thực phẩm

1 Các định nghĩa

1.1 Hệ nhũ tương

Định nghĩa: là một hệ phân tán cao của ít

nhất hai chất lỏng mà thông thường không hòa

tan được với nhau, một pha là pha phân tán,

và pha kia gọi là pha liên tục Có rất nhiều hệ

nhũ tương khác nhau nhưng trong thực phẩm

chúng ta thường gặp 3 dạng:

• Hệ dầu trong nước (Hình 1a): là hệ mà

trong đó cac giọt dầu phân tán trong pha

liên tục là nước Ví du: mayonnaises,

kem sữa, bánh phết kem, …

• Hệ nước trong dầu (Hình 1b) : là hệ mà

trong đó các giọt nước phân tán trong pha liên tục là dầu Ví dụ: bơ, margarine, sốt dung với sa-lat,…

• Hệ nước trong dầu trong nước: hệ nhũ

tương dầu trong nước mà các giọt phân tán của nó có chứa nước đây là hệ khá phức tạp trong thực phẩm và cần những nghiên cứu sâu hơn về hệ này

Hình 1 Hệ dầu trong nước (a) và Hệ nước trong dầu (b)

VẤN ĐỀ TRAO ĐỔI

1.2 Chất nhũ hóa

Định nghĩa: là chất làm giảm sức căng bề

mặt của các pha trong hệ và từ đó duy trì

được sự ổn định cấu trúc của hệ nhũ tương

Trong cấu trúc phân tử của chất nhũ hóa có cả

phần háo nước và phần háo béo

Chất nhũ hóa được sự dụng nhằm tạo sự

ổn định của hệ keo phân tán trong pha liên tục

bằng cách hình thành một bề mặt điện tích

trên nó Đồng thời nó còn làm giảm sức căng

bề mặt của các giọt phân tán từ đó giảm được năng lượng hình thành các giọt trong hệ Chất nhũ hóa đa số là ester của acid béo

và rượu:

Trong quá trình sử dụng, người ta thường

dùng giá trị HBL để đánh giá mức độ ưa béo

hay ưa nược của chất nhũ hóa Từ đó có thể

lựa chọn loại nào cho phù hợp với sản phẩm

cụ thể

Nếu HLB thấp (có nhiều gốc ưa nước hơn

so với gốc ưa béo) thì chất nhũ hóa này phù

hợp với hệ nước trong dầu và ngược lại

2 Ứng dụng của chất nhũ hóa trong sản

phẩm sữa và socôla

2.1 Với sản phẩm sữa

Sữa là một hệ nhũ tương phức tạp và

cũng là một dung dịch keo Hệ nhũ tương bao

gồm những giọt béo phân tán trong dịch liên

tục chứa protein Hàm lượng béo có trong sữa

khá đa dạng, từ 0,1% trong sữa gầy đến hơn

20% trong sữa nguyên kem Do đó chất nhũ

hóa đóng vai trò rất quan trọng trong viêc duy

trì sự ổn định của hệ, tránh hiện tượng phân

tách lớp làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm

Chất nhũ hóa sự dụng trong sản phẩm sữa đa số là các monoglycerid và diglyceride của các acid béo và rượu Chúng có tác dụng tạo thành lớp phim membrane mỏng bao quanh các giọt béo có trong sữa và từ đó giúp tăng và ổn định bề mặt tiếp xúc của các giọt béo này trong quá trình đồng hóa sữa

Sodium alginate: alginate là polysaccharide được chiết xuất từ rong nâu Phaeophyceae,

tồn tại liên kết với muối, Kali, canxi, và Magie Tùy thuộc vào từng loại mà alginate có khả năng duy trì một số loại cấu trúc sản phẩm Người ta hay sử dụng sodium alginate như là một chất nhũ hóa ion Sodium alginate có khả năng tan trong nước lạnh và thường được dùng như chất làm “dày” dung dịch Tuy nhiên nhược điểm của sodium alginate là khả năng hòa tan kém khi ở trong môi trường giàu canxi Người ta khắc phục nhược điểm này bằng cách thêm axit citric

Hình 2: Công thức hóa học của sodium alginate

alance ipophilic

ydrophilic

L H

=

Carrageenan: được chiết xuất từ rong đỏ

thuộc Rhodophycea Có 3 loại carrageenan đã

được định danh là kappa , iota và lambda

Tuy nhiên kappa thường được sử dụng trong

sản phẩm sữa hơn, đặc biệt ở sữa có bổ sung

axit béo omega 3 Trong quá trình bảo quản

sữa, sự ổn định của sữa liên quan đến việc duy trì hệ thixotropic Khi gia nhiệt, bề mặt cấu trúc của kappa carrageenan có thể phản ứng với nhau hay với mixen casein của sữa đề hình thành gel thixotropic

Hình 3: Công thức hóa học của kappa carageenan

Polymer này có gốc galatose và

anhydro-galactose với rất nhiều liên kết sulfate

Hệ thixotropic là cấu trúc gel đã được định

hình lại, có tác dụng duy trì hệ nhũ tương ổn

định và đồng hóa tốt Một phần bề mặt cấu

trúc phân tử của kappa carrageenan có khả

năng phản ứng casein mixeo trong sữa trong

quá trình gia nhiệt Những phần cuối của phân

tử carrageenan liên kết với nhau để tạo thành

một mạng lưới, mạng lưới này liên kết với

mixeo kappa casein hình thành hệ gel

thixotropic Hệ gel này chống việc hình thành

“đường kem” trong sản phẩm bằng cách làm giảm quá trình đông tụ và phân tách các hạt cầu béo

Guar gum: được sử dụng như một chất làm dày Gum có khả năng tan hòa tan trong nước lạnh, tăng độ nhớt để tạo thành dịch pse-do-plas-tic trắng sữa Dịch này có tác dụng cao ngăn chặn sự tách béo tạo cặn trong sản phẩm

Hinh 4: Công thức hóa học cua gum

2.2 Sữa chua

Trong sữa chua, hàm lượng chất béo từ

0-3,5% chất béo sữa và 10-15% chất béo phi

sữa Chất nhũ hóa thường được sử dụng có

nguồn gốc tự nhiên và gum đã được biến tính,

chiết xuất từ rong biển (carrageenan, alginate)

và gelatin

Những chất này có khả năng tạo thành gel cấu trúc, bền cấu trúc và chống khả năng tách lớp ở sản phẩm có hàm lượng chất béo sữa thấp Sữa chua là sản phẩm có cấu trúc hạt gel và dạng keo và chất nhũ hóa có tác dụng như chất tạo geo, chất làm dày và chất

ổn định cấu trúc

Chất ổn định sử dụng có thể chỉ là một

chất hay có thể hỗn hợp nhiều chất Tùy thuộc

vào mục đích sử dụng, thuộc tính, nồng độ

yêu cầu của thực phẩm, mà ta dùng chất ổn

định nào cho hợp lý

2.3 Kem

Kem là hệ keo phức tạp, trong đó 17%

chất béo sữa, 13-17% đường, 8-11% chất khô

khác (đường lactose, protein, muối khoáng)

Monoglyceride là chất nhũ hóa thông

dụng được sử dụng sản xuất kem Nó có thể

liên kết cạnh tranh với bề mặt protein sữa ở cả

2 hệ nhũ tương béo trong nước và khí trong

nước và một phần có thể làm mất ổn định hệ

nhũ tượng béo

Tuy nhiên chất ổn định polysaccharide

thường liên kết với chất béo của kem để làm

giảm khả năng tạo thành tinh thể đá lớn trong

quá trình bảo quản và cũng như duy trì cấu

trúc mong muốn của sản phẩm cuối cùng

2.4 Socola

Trong sản xuất socola người ta thường

sử dụng lexithin là chất nhũ hóa nhằm tạo cấu trúc và chống hiện tượng “nở hoa bể mặt” ở sản phẩm Lexithin là một trong những phos-pholipids phổ biến nhất và là tên thương hiệu trên thị trường Lexithin có thể là một hay hỗn hợp các phospholipids

Trong cấu trúc phân tử của lexithin có 2 phần háo nước và háo béo, do đó lexithin được dùng như chất nhũ hóa cũa hệ dầu trong nước Người ta chiết xuất lexithin từ đậu nành hạt, hoặc lòng đỏ trứng gà

Hàm lượng lecithin sử dụng trong sản xuất socola khoảng 0,3 – 0,5%

Hình 5: Công thức hóa học của lexithin

3 Kết luận

Để ổn định cấu trúc và đạt các tiêu chuẩn

của sữa và các sản phẩm sữa, đặc biệt sản

phẩm có tính chất lưu biến cao (sữa chua, sữa

chức năng, kem,…) người ta sử dụng chất

nhũ hóa hay chất nhũ hóa chung với chất ổn

định Sự kết hợp giữa chất nhũ hóa và chất ổn

định đặc biệt tác dụng tốt đến các sản phẩm sữa lỏng chức năng Đối với sữa chua thì việc

sử dụng chất ổn định giúp sản phẩm đạt được những đặc tính mong muốn về độ nhớt, hình dạng, vị và cấu trúc Ngoài ra trong kem ít béo,

sử dụng chất nhũ hóa với hàm lượng thấp có thể đạt được cấu trúc sản phẩm rất tốt

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Stig E Friberg and Ka˚ re Larsson (1997) Food emulsion, fourth edition, revised and expanded

Mercel Dekker Inc

2 Rajeev K Thakur, C Villette, J.M Aubry, G Delaplace (2007) Formulation–composition map of

a lecithin-based emulsion Colloids and Surfaces A Physicochem Eng Aspects 310 (2007) 55–61

3 Shane N.D Lal , Charmian J O'Connor, Laurence Eyres (2006) Application of emulsifi-ers/stabilizers in dairy products of high theology Advances in Colloid and Interface Science 123–

126 (2006) 433–437

ABSTRACT APPLICATION OF EMULSIFIERS IN DAIRY PRODUCTS AND CHOCOLATE

Among the structures and structure-forming units within foods, emulsions play a major part Food emulsions are widely used in some fruit drinks, milk, cream, butter, margarine, chocolate, etc They are known to impart desirable mouthfeel characteristics to the food, and they are key ingredients in the formation of structures in certain products, such as toppings, dressing, etc Emulsifiers used in milk processing are the mono - diglycerides (MAG) of fatty acids Lecithin is an emulsifier widely used in chocolate with less than 5% in the amout of content There is no limit of ADI value (acceptable daily intake mg/kg body weight per day) in using most of emulsifier in food A specific understanding of the chemical and physical properties of emulsifiers with other food constituents ( protein, carbohydrates, etc) is important to the development of food industry