Luận văn tốt nghiệp Công nghệ thực phẩm

Đề tài nghiên cứu điều kiện và ảnh hưởng của phụ gia Gellan Gum và Xanthan Gum đến chất lượng sản phẩm marmalade Cam sành (Citrus Nobilis). Cam Sành chứa nhiều hợp chất chống oxy hóa (polyphenol) trong vỏ cam vànước cam có lợi cho sức khỏe con người. Tận dụng phụ phẩm vỏ cam, ứng dụng các phụ gia tạo đông mới để chế biến marmalade cam Sành dinh dưỡng và đa dạng hóa sản phẩm từ cam Sành.

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC & THỰC PHẨM

TRẦN KIM ANH

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN VÀ TỶ LỆ PHỤ GIA BỔ SUNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM MARMALADE

CAM SÀNH (Citrus nobilis)

Inverstigate additives on quality of marmalade from Cam Sanh

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

2024

TRẦN KIM ANH

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN VÀ TỶ LỆ PHỤ GIA BỔ SUNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM MARMALADE

CAM SÀNH (Citrus nobilis)

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN PGs TS Nhan Minh Trí

2024

i

LỜI CẢM ƠN

Luận văn tốt nghiệp chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm với Đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện và tỷ lệ phụ gia bổ sung đến chất lượng sản phẩm marmalade cam Sành” là kết quả của quá trình cố gắng không ngừng nghỉ của bản thân và được sự giúp đỡ tận tình, động viên khích lệ của thầy cô, bạn bè và người thân Qua đây, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến những người đã giúp đỡ tôi trong thời gian học tập và nghiên cứu khoa học

Trước hết, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến toàn bộ quý thầy cô Trường Đại học Cần Thơ, Quý thầy cô Viện Công nghệ Sinh học và Thực phẩm chuyên ngành công nghệ thực phẩm đã dạy dỗ, truyền đạt những kiến thức quý báu cho em trong suốt bốn năm học tập và rèn luyện tại trường Đặc biệt, em xin trân trọng gửi đến giảng viên hướng dẫn - Thầy Nhan Minh Trí, người đã trực tiếp tận tình hướng dẫn cũng như cung cấp tài liệu, thông tin khoa học cần thiết cho bài luận này lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất Tiếp đến, tôi xin trân trọng cảm ơn cô cố vấn học tập Nguyễn Thị Thu Thủy đã đồng hành, tận tâm và luôn gắn bó hết mình với tập thể lớp CNTP K45 A2 Cảm ơn thầy cô với những lời khuyên quý báu, khích lệ tinh thần trong quá trình học tập cũng như các kỹ năng sống và kinh nghiệm làm việc cần thiết cho tương lai

Tôi xin chân thành cảm ơn cán bộ phòng thí nghiệm Viện Công nghệ Sinh học và Thực phẩm đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành tốt công việc nghiên cứu khoa học của mình

Cảm ơn tất cả các bạn lớp CNTP K45 A2 và tập thể phòng thí nghiệm D401 đã đồng hành, gắn bó và nhiệt tình giúp đỡ trong suốt thời gian vừa qua

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, người thân, bạn bè đã luôn động viên, ủng hộ, là điểm tựa vững chắc cho tôi mỗi khi gặp khó khăn, trở ngại trong quá trình học tập cũng như trong cuộc sống

Cần Thơ, ngày….tháng….năm 2024

Trần Kim Anh

ii

TÓM TẮT

Cam Sành chứa nhiều hợp chất chống oxy hóa (polyphenol) trong vỏ cam và nước cam có lợi cho sức khỏe con người Tận dụng phụ phẩm vỏ cam, ứng dụng các phụ gia tạo đông mới để chế biến marmalade cam Sành dinh dưỡng và đa dạng hóa Mục đích là khảo sát ảnh hưởng của (i) Nồng độ muối NaCl (5; 10; 15%) và thời gian ngâm (1; 2; 3 giờ) đến chất lượng vỏ cam Sành, (ii) Độ brix phối chế (40; 45; 50) đến chất lượng sản phẩm mứt đông cam Sành, (iii) Tỷ lệ phụ gia xanthan gum (0,2; 0,4; 0,6%) và gellan gum (0,2; 0,4; 0,6%) đến chất lượng sản phẩm (độ ẩm, hoạt độ nước, polyphenol, TEAC, độ cứng, độ bền gel và giá trị cảm quan) Kết quả nghiên cứu cho thấy, vỏ cam đạt chất lượng cao nhất ở chế độ xử lý với nồng độ ngâm 10% NaCl trong 2 giờ Vỏ cam sau xử lý có ít vị đắng, giữ được màu sắc, cấu trúc dai dẻo ổn định, hàm lượng polyphenol và TEAC cao Đối với mứt vỏ cam Sành đạt chất lượng tốt nhất về các chỉ tiêu (độ ẩm, aw, cấu trúc, màu sắc, mùi vị, hàm lượng các chất có hoạt tính sinh học) ở điều kiện phối chế mứt với độ Brix 50, nồng độ chất tạo đông Xanthan Gum là 0.6% và Gellan Gum là 0,4%

Từ khóa: Vỏ cam, ngâm muối, naringin, mứt đông, xanthan gum, gellan gum

ABSTRACT

Sanh Orange contains a lot of antioxidant compounds (polyphenols) in orange peel and orange juice which is good for health Ultilization of organe peel and gums is to produce orange marmalade The aims were to investigate effect of (i) NaCl salt concentration (5; 10; 15%) and soaking time (1; 2; 3 hours) on the quality of Sanh orange peel, (ii) Effect of the brix content (40 ; 45; 50) on the quality of Sanh orange jelly products, (iii) Effect on the ratio of xanthan gum (0.2; 0.4; 0.6%) and gellan gum (0.2; 0,4; 0.6%) additives to product quality (moisture, water activity, polyphenol, TEAC, hardness, gel consitency and sensory value) Research results showed that orange peels achieved the highest quality when treated with a soaking concentration of 10% NaCl for 2 hours After treatment, orange peel had little bitter taste, good color, tender texture, and high polyphenol and TEAC contents Sanh orange marmalade achieved the best quality in terms of physiochemical (moisture, water activity, hardness, gel consistency, polyphenol and TEAC contents and good sensory values) if the jam was processed with Brix 50, the concentration of Xanthan Gum is 0.6% and Gellan Gum is 0.4%

Keywords: Orange peel, salted, naringin, jam, xanthan gum, gellan gum

iii

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam kết luận văn này được hoàn thành dựa trên các kết quả nghiên cứu của tôi được thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGs.Ts Nhan Minh Trí và các kết quả này chưa được dùng cho bất cứ luận văn cùng cấp nào khác

Cần Thơ, ngày … tháng … năm 20 Cán bộ hướng dẫn Sinh viên thực hiện

Nhan Minh Trí Trần Kim Anh

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT xii

Chương 1 GIỚI THIỆU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2

1.3 Nội dung nghiên cứu 2

Chương 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 4

2.4.1 Sơ lược về mứt quả 14

2.4.2 Phân loại mứt quả 15

2.5 Giới thiệu phụ gia 16

2.5.1 Đường saccharose 16

v

2.5.2 Muối NaCl 18

2.5.3 Xanthan Gum (E415) 20

2.5.4 Gellan Gum (E418) 23

2.5.5 Siro ngô 25

2.5.6 Acid citric 26

2.6 Các quá trình chế biến cơ bản 28

2.6.1 Quá trình tách nước thẩm thấu 28

2.6.2 Quá trình chần 29

2.6.3 Quá trình phối chế 30

2.6.4 Quá trình gia nhiệt 31

2.6.5 Quá trình thanh trùng 32

2.7 Các nghiên cứu trong và ngoài nước liên quan 34

Chương 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 36

3.1 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 36

3.2 Nguyên liệu 36

3.3 Phương tiện nghiên cứu 36

3.3.1 Hóa chất, môi trường 36

3.3.2 Thiết bị và dụng cụ dùng trong thí nghiệm 37

3.4 Phương pháp nghiên cứu 38

3.4.1 Phương pháp chuẩn bị mẫu dùng trong phân tích 38

3.4.2 Phương pháp phân tích và đo đạc chỉ tiêu 38

Chương 4 KẾT QUẢ & THẢO LUẬN 47

4.1 Nguyên liệu cam sành 47

4.2.4 Mối tương quan giữa các nhân tố đến các chỉ tiêu sản phẩm 59

4.3 Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của độ brix phối chế đến chất lượng sản phẩm 60

4.3.1 Ảnh hưởng của độ Brix đến độ ẩm và aw của mứt 60

4.3.2 Ảnh hưởng đến cấu trúc sản phẩm 61

4.3.3 Ảnh hưởng của độ brix đến các các chất có hoạt tính sinh học 62

4.3.4 Ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan sản phẩm 63

4.3.5 Mối tương quan giữa các nhân tố 64

4.4 Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng của tỷ lệ Xanthan Gum : Gellan Gum đến chất lượng sản phẩm 64

4.4.1 Ảnh hưởng đến độ ẩm và độ hoạt động của nước aw của sản phẩm 67

4.4.2 Ảnh hưởng đến cấu trúc sản phẩm 68

4.4.3 Ảnh hưởng đến các chất có hoạt tính sinh học 71

4.4.4 Ảnh hưởng đến giá trị cảm quan sản phẩm 74

4.4.5 Mối tương quan giữa các chỉ tiêu và nhân tố 76

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 78

C.3 Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng của nồng độ Xanthan Gum và Gellan Gum đến chất lượng mứt đông cam Sành 118

viii

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 2.1: Thành phần dinh dưỡng của múi và vỏ cam 5 Bảng 2.2: Tính chất của Low acyl Gellan gum và High acyl Gellan gum 25 Bảng 2.3 Các chế độ xử lý nhiệt được đề nghị cho một số loại thực phẩm 33 Bảng 3.1 Các phương pháp phân tích và đo đạc chỉ tiêu 38 Bảng 4.1 Phân tích thành phần nguyên liệu cam sành 47 Bảng 4.2 Trung bình bình phương của nồng độ và thời gian ngâm muối đến chất lượng của vỏ cam Sành 48 Bảng 4.3 Phần trăm ảnh hưởng của nồng độ muối và thời gian ngâm đến chất Bảng 4.7 Ảnh hưởng của nồng độ muối và thời gian ngâm đến hàm lượng naringin của vỏ cam (ppm/g) 53 Bảng 4.8: Ảnh hưởng của nồng độ muối và thời gian ngâm đến hàm lượng polyphenol trong vỏ cam (mg GAE/g CKNL) 54 Bảng 4.9: Ảnh hưởng của nồng độ và thời gian ngâm đến hoạt tính kháng oxy hóa TEAC của vỏ cam ( mg TE/g CKNL) 56 Bảng 4.10 Ảnh hưởng của nồng độ và thời gian ngâm đến điểm đánh giá cảm quan sản phẩm 58 Bảng 4.11 Mối tương quan giữa các nhân tố đến các chỉ tiêu sản phẩm 59 Bảng 4.12 Sự thay đổi độ ẩm và aw ở các độ brix phối chế khác nhau (%) 60 Bảng 4.13 Ảnh hưởng của độ brix phối chế đến cấu trúc gel 61 Bảng 4.14 Hàm lượng TPC và TEAC của mẫu ở các độ brix phối chế khác nhau 62 Bảng 4.15 Bảng đánh giá cảm quan sản phẩm ở các độ brix khác nhau 63 Bảng 4.16 Mối tương quan giữa các nhân tố 64 Bảng 4.17 Trung bình bình phương của nồng độ Xanthan Gum và Gellan Gum Bảng 4.20 Ảnh hưởng của tỷ lệ gum bổ sung đến aw sản phẩm mứt vỏ cam 67 Bảng 4.21 Các chỉ tiêu về cấu trúc sản phẩm của mứt đông vỏ cam 70 Bảng 4.22 Ảnh hưởng của tỷ lệ xanthan gum và gellan gum bổ sung đến hàm lượng polyphenol tổng số (mg GAE/g CKNL) 71 Bảng 4.23 Ảnh hưởng của tỷ lệ Xanthan Gum và Gellan Gum bổ sung đến hoạt tính kháng oxy hóa TEAC (mg TE/g CKNL) 72 Bảng 4.24 Ảnh hưởng của tỷ lệ Xanthan gum và Gellan Gum đến giá trị cảm quan sản phẩm 74

ix

Bảng 4.25 Mối tương quan của nhân tố đến các chỉ tiêu 76 Bảng A.1 Mô tả thang điểm cảm quan của vỏ cam Sành giữa các chế độ ngâm với nồng độ NaCl và thời gian ngâm khác nhau 85 Bảng A.2 Mô tả thang điểm cảm quan của sản phẩm mứt vỏ cam Sành tỷ lệ phụ gia tạo đông bổ sung khác nhau 86 Bảng B.1 Xây dựng đường chuẩn acid gallic 92 Bảng B.2 Phương pháp chuẩn bị đường chuẩn Trolox 94

x

DANH SÁCH HÌNH

Hình 2.1 Hình ảnh quả cam Sành 6

Hình 2.2 Một số sản phẩm từ Cam 8

Hình 2.2 Công thức cấu tạo của Vitamin C 8

Hình 2.3 Flavonoid nhóm flavanon trong quả các loài Citrus và các glycoside của chúng 10

Hình 2.4 Công thức cấu tạo polyphenol 11

Hình 2.5 Công thức cấu tạo của Naringin 12

Hình 2.6 Công thức cấu tạo của đường saccharose 17

Hình 2.7 Muối ăn NaCl dạng bọt và cấu trúc không gian NaCl 18

Hình 2.8 Công thức cấu tạo của Xanthan Gum 20

Hình 2.9 Công thức cấu tạo của Gellan Gum 23

Hình 2.10 Công thức cấu tạo acid citric 26

Hình 3.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát 39

Hình 4.4 Biểu đồ thể hiện sự ảnh hưởng của nồng độ muối và thời gian ngâm đến hàm lượng Naringin của vỏ cam 53

Hình 4.5 Biểu đồ thể hiện sự ảnh hưởng của nồng độ muối và thời gian ngâm đến hàm lượng polyphenol của vỏ cam 54

Hình 4.6 Biểu đồ thể hiện sự ảnh hưởng của nồng độ muối và thời gian ngâm đến hoạt tính kháng oxy hóa của vỏ cam 56

Hình 4.7 Vỏ cam Sành sau khi xử lý ngâm muối NaCl ở các chế độ khác nhau 57

Hình 4.8 Sự thay đổi lực đo của mẫu với các độ brix phối chế khác nhau 61

Hình 4.9 Sự thay đổi hàm lượng TPC và TEAC của mẫu theo độ brix phối chế 62

Hình 4.10 Ảnh hưởng của tỷ lệ gum bổ sung đến độ ẩm mứt vỏ cam 67

Hình 4.11 Ảnh hưởng của tỷ lệ gum bổ sung đến aw sản phẩm mứt vỏ cam 68

Hình 4.12 Sự thay đổi lực đo của mẫu với các tỷ lệ Xanthan Gum lần lượt là

Hình 4.16 Ảnh hưởng của tỷ lệ Xanthan Gum và Gellan Gum bổ sung đến hoạt tính kháng oxy hóa TEAC 73

xi

Hình 5.1 Quy trình chế biến marmalade cam Sành 79

Hình 5.2 Sản phẩm marmalade cam Sành 79

Hình B.1 Đường chuẩn naringin 89

Hình B.2 Phương pháp Back extrusion 90

Hình B.3 Phương pháp Back extrusion và giản đồ đo theo thời gian 90

Hình B.4 Giản đồ lực đo quá trình theo phương pháp TPA 91

Hình B.5 Đường chuẩn polyphenol 93

Hình B.6 Đường chuẩn hoạt tính kháng oxy hóa TEAC 95

xii

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

ĐBSCL Đồng bằng sông Cửu Long

HFCS High Fructose Corn Syrup

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

TEAC Trolox-Equivalent Antioxidant Capacity - Khả năng chống oxy hóa tương đương Trolox

TPC Total polyphenol contents – Hàm lượng polyphenol tổng số TTS Total suspended solids – Tổng chất khô hòa tan

1

Chương 1 GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề

Ngày nay, trong cuộc sống công nghiệp hóa gắn liền với hiện đại hóa, việc tiêu thụ sử dụng thực phẩm ngày càng đa dạng Trong đó, rau quả là một loại thực phẩm thiết yếu trong khẩu phần ăn hàng ngày Chúng cung cấp nhiều lợi ích về sức khỏe cũng như mang lại nguồn thu nhập không nhỏ cho người sản xuất Trái cây có múi là một loại cây trồng quan trọng trên khắp thế giới

và cam chiếm khoảng 65% tổng số trái cây có múi được sản xuất (Luengo et

al., 2013) Sản lượng cam toàn cầu năm 2018 là 78,6 triệu tấn (FAO, 2021)

Trong đó, sản lượng cam Việt Nam đạt 1 triệu tấn năm 2019 (FAO, 2021) Điển hình là quả Cam Sành, đây là một loại quả được trồng rất nhiều ở Việt Nam, đặc biệt là các tỉnh Tuyên Quang, Hà Giang, Yên Bái tới Vĩnh Long, Tiền Giang, Cần Thơ Thông thường, tỷ lệ tổn thất sau thu hoạch của quả cam tương đối lớn, chiếm trên 20% Trước tình hình đó, việc ứng dụng các kỹ thuật chế biến sau thu hoạch nhằm giảm tổn thất về chất lượng, tận dụng nguồn nguyên liệu dư thừa là việc làm rất cần thiết

Quả cam Sành gồm các bộ phận lá, hoa, vỏ quả, hạt cam đều chứa lượng tinh dầu, pectin và chất dinh dưỡng có thể tận dụng được trong ngành công nghiệp thực phẩm, dược phẩm Đặc biệt, vỏ cam Sành chiếm tuy ít được sử dụng nhưng nó đem lại nhiều lợi ích cho sức khỏe của chúng ta, thực tế vỏ cam chứa nhiều chất dinh dưỡng hơn cả phần thịt quả bên trong, chúng có các hoạt tính sinh học đáng kể bao gồm hoạt tính kháng khuẩn, chống oxy hóa và

chống ung thư (Singh et al., 2020) Các sản phẩm phụ từ cam quýt, nếu được

sử dụng đầy đủ, có thể là nguồn chính của các hợp chất phenolic, đặc biệt vỏ cam là một nguồn dồi dào flavonoid tự nhiên và chứa lượng phenol cao hơn so

với phần ăn được (Gorinstein et al., 2001)

Tuy nhiên, vỏ quả cam Sành chứa một hợp chất là naringin Naringin là flavanone glycoside thuộc nhóm flavonoid, là sắc tố trong không bào thực vật,

tan trong dung môi phân cực, quyết định đến màu của quả (Ali et al., 2011)

Naringin là một chất gây ra vị đắng trong vỏ cam, có tác dụng kháng oxy hóa, giảm cholesterol, ngăn ngừa cao huyết áp, giảm tai biến tim mạch, phòng chống ung thư, Mặc dù, naringin có nhiều tác dụng tốt đối với sức khỏe nhưng vị đắng có thể làm giảm chất lượng, giảm khả năng chấp nhận của người tiêu dùng và giảm giá trị kinh tế của các sản phẩm làm từ trái cây

(Mongkolkul et al., 2006) Theo Thuyết (2014), cũng báo cáo rằng hàm lượng

của naringin trong quả họ citrus không nhiều, nhưng gây cản trở lớn cho công

2

nghệ chế biến Chất đắng có trong cam hay bưởi thường được loại bỏ bằng cách chần hoặc ngâm muối

Mứt đông là các sản phẩm chế biến từ quả tươi hoặc từ quả bán chế phẩm (puree quả, nước quả, quả sunfit hoá) nấu với đường đến độ khô 60 - 65%, có bổ sung pectin, agar hay carrageenan để tạo gel đông Với xu hướng đa dạng hóa sản phẩm hiện nay, các phụ gia tạo cấu trúc mới đang được nghiên cứu ứng dụng nhiều hơn Trong đó, hydrocoloid được sử dụng rộng rãi trong nhiều công thức thực phẩm để cải thiện chất lượng và thời hạn sử dụng Hai công dụng chính là làm chất làm đặc và tạo gel Hydrocolloid thường được sử dụng làm chất làm đặc là tinh bột, xanthan, guar gum, locust bean gum, gum karaya, gôm tragacanth, gôm Ả Rập và dẫn xuất cellulose Các hydrocoloid dạng gelling là alginate, pectin, carrageenan, gelatin, gellan và agar Chúng được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm như mứt, thạch, mứt cam, thực phẩm tái cấu trúc và gel ít đường/calo Các yếu tố khác nhau ảnh hưởng đến sự hình thành gel bởi hydrocolloid bao gồm nồng độ chất tạo gel, độ pH của môi trường, khối lượng mol/mức độ trùng hợp, nhiệt độ, thành phần ion và chất lượng dung môi (Walstra, 2003)

Do đó, để tận dụng được nguồn phụ phẩm vỏ cam dồi dào, có thể thu mua dễ dàng, đa dạng hóa các sản phẩm từ Cam sành; ứng dụng phụ gia mới trong ngành công nghiệp thực phẩm; nghiên cứu các ảnh hưởng của quá trình

chế biến đến các hợp chất sinh học như TPC, TEAC Đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện và tỷ lệ phụ gia đến chất lượng sản phẩm marmalade cam Sành” được thực hiện làm cơ sở hoàn thiện quy trình sản xuất và tạo ra

sản phẩm mứt chua ngọt với sự kết hợp giữa cam, đường, mạch nha và vị đắng the từ vỏ cam

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

Xây dựng và hoàn thiện qui trình sản xuất mứt cam Sành có giá trị dinh dưỡng và giá trị cảm quan cao

1.3 Nội dung nghiên cứu

Các nội dung nghiên cứu được thực hiện bao gồm:

- Khảo sát thời gian ngâm và nồng độ muối đến các chỉ tiêu vật lý (độ ẩm, độ cứng, aw) và chỉ tiêu hóa học (hàm lượng naringin, polyphenol tổng số và hoạt tính kháng oxy hóa TEAC)

- Khảo sát độ brix phối chế phù hợp cho sản phẩm mứt đông đạt giá trị cảm quan cao nhất

3

- Khảo sát tỷ lệ phối chế Gellan Gum và Xanthan Gum bổ sung ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm (độ hoạt động nước, độ nhớt, độ bền gel, độ cứng) và giá trị cảm quan của sản phẩm

4

Chương 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan về cam

2.1.1 Nguồn gốc và phân bố

Cam có tên khoa học là Citrus sinensis Rutaceae, quả cam tên tiếng anh

là Orange, là một loại cây ăn quả cùng họ với bưởi nhưng kích thước nhỏ hơn và vỏ mỏng hơn, tùy vào các loại cam khác nhau mà khi chín có màu da cam, màu xanh hoặc màu vàng, có vị ngọt hoặc hơi chua Cam bắt nguồn từ Châu Á, sau lan rộng ra khắp nơi trên thế giới, hiện nay cam có mặt ở khắp mọi nơi và nhân giống thành nhiều loại khác nhau

Cam quýt thường được trồng trải dài từ 45 vĩ độ Nam đến 35 vĩ độ Bắc, phần lớn các loài cam quýt hàng hóa được trồng trong các vùng khí hậu Á nhiệt đới Khí hậu ôn hòa kết hợp với đất đai màu mỡ, thoát thủy tốt cây sẽ phát triển mạnh mẽ và có tuổi thọ cao Nhiệt độ phát triển thích hợp trong khoảng từ 13 –38oC, thích hợp nhất là từ 23 – 29oC Dưới 13oC và trên 42oC thì sự sinh trưởng dừng lại, dưới -5oC thì cây chết Cường độ sáng thích hợp là khoảng từ 10000 – 15000 lux (tương đương với ánh sáng khoảng 8 giờ sáng và 4-5 giờ chiều trong ngày mùa hè) Lượng mưa hằng năm cần cho cam quýt ít nhất là 875mm trong trường hợp không tưới Chúng không thích hợp với khí hậu nhiệt đới quá ẩm và độ ẩm không khí quá cao Yêu cầu ẩm độ không khí khoảng 75% (Nguyễn Bảo Vệ, 2003)

Đặc điểm cây: Cây cam thuộc thân gỗ, mọc thành bụi Thân cây rất ít gai hoặc không có gai Lá cây so le, phiến lá mỏng, lá non có màu xanh nõn chuối, lá già màu xanh đậm Hoa cam có màu trắng, mùi thơm dịu, mọc thành chùm hoặc đơn lẻ, thường ra hoa vào tháng 1, 2 hoặc tháng 6, tháng 7 Vụ mùa thu hoạch cam gồm 2 vụ chính là mùa thu và mùa xuân

2.1.2 Phân loại

Ở nước ta cam có nhiều loại, phổ biến như:

 Cam sành: hình ảnh quả cam sành khá to, vỏ sần sùi, quả hơi dẹt, màu xanh, có mùi thơm và vị ngọt và chua dịu, nhiều nước, vụ thu hoạch thường đúng dịp Tết

 Cam xoàn: trái nhỏ, thịt quả có màu vàng nhạt, hầu như không có hạt, nước ít nhưng rất ngọt thanh

 Cam ham lin: có nguồn gốc từ Mỹ, du nhập vào Việt Nam khoảng từ năm 1971, vỏ quả mỏng, nhiều nước và có vị ngọt đậm đà

5

 Cam Xã Đoài: tập trung nhiều ở vùng Xã Đoài, Nghệ An, quả ngọt thơm vị rất đặc trưng, nhiều nước nên rất được ưa chuộng

Tùy vào từng loại cam mà giá cam sẽ dao động ở những mức khác nhau, từ 15.000 đồng/kg đến cả trăm nghìn đồng một kilogam

2.1.3 Dinh dưỡng

Cam là một loại thực phẩm bổ dưỡng với hàm lượng vitamin, khoáng chất, chất xơ, chất chống oxy hóa,… tốt cho sức khỏe con người

Bảng 2.1: Thành phần dinh dưỡng của múi và vỏ cam

Thành phần dinh dưỡng Đơn vị Hàm lượng

Tên khoa học: Citrus nobilis, Citrus reticulata hay Citrus sinensis

Giống lai tự nhiên có tên C reticulata x C sinensis (tên tiếng Anh: king

mandarin) thuộc chi Cam chanh (Citrus) Nhiều tác giả cho rằng nguồn gốc của nó và quất là ở miền Nam Việt Nam xứ Đông Dương (Hoàng Ngọc Thuận, 2009)

Vùng phân bố: Cam sành là một giống cây ăn quả thuộc chi Cam chanh

có quả gần như quả cam, có nguồn gốc từ Việt Nam Quả cam sành rất dễ nhận ra nhờ có lớp vỏ dầy, sần sùi giống bề mặt mảnh sành, và thường có màu lục nhạt (khi chín có sắc cam) Cây cam Sành có tốc độ sinh trưởng nhanh, thích hợp với vùng nhiệt đới nóng và ẩm như Đồng Bằng Sông Cửu

Long

Vùng cam Hà Giang - Tuyên Quang - Yên Bái là vùng cam chủ yếu của các tỉnh phía Bắc Việt Nam, trong đó vùng cam Hà Giang là vùng cam lớn nhất của các tỉnh trung du, miền núi phía Bắc (Nguồn: Sở Công Thương, 2016) Tại Nam Bộ, cam sành cũng được trồng ở Tam Bình, Trà Ôn (Vĩnh Long); Cái Bè, Châu Thành, Chợ Gạo (Tiền Giang); Mỹ Khánh, Ô Môn (Cần Thơ)

7

Đặc điểm hình thái:

+ Thân, tán, lá: Cây có tán cây hình dù, lá không eo, màu xanh đậm Cây cao 3-3,5 m, đường kính 3 - 4 m

+ Hoa, quả, hạt: Trái có dạng hình tròn, có đường kính 4-12 cm, bên trong có chứa 8 - 11 múi Trái có thịt mềm nhiều sơ đang chặt chẽ với nhau và nhiều hột có hạch cứng bao xung quanh, trọng lượng trung bình 235,9g, vỏ màu xanh đến xanh vàng khi chín, sần và dầy 3-5 mm Tép màu vàng cam đậm, nhiều nước, vị ngọt chua, có mùi thơm

+ Gồm 4 loại cam: Cam loại 1, loại 2, cam xù, cam bi Cấu tạo: Thịt quả 58,92 : 64.59%, vỏ trắng 9,05: 13,32%, vỏ xanh 12,11 : 15,05% , vỏ bao múi 5,69 : 6,89%, cuống quả 1,98 : 2,61%, lõi 1,4 : 2,58% và hạt 1,49 : 3,11% và hạt 1,49 : 3,11% thay đổi tùy mỗi loại cam (Hồ Liên Minh Tuyết, 2022)

2.2.3 Lợi ích của vỏ cam Sành

Vỏ của quả họ cam quýt là được coi là giàu polyphenol hơn phần ăn được bên trong của hoa quả Những polyphenol này có thể có chất chống oxy hóa, chống ung thư, kháng virus, và các đặc tính chống viêm có thể được sử

dụng để phát triển thực phẩm chức năng (Ani et al., 2018) Vỏ cam quýt rất

giàu chất xơ và tỷ lệ thức ăn hòa tan và không hòa tan cao hơn so với khẩu

phần ăn ngũ cốc (Châu và ctv., 2003) Vỏ cam quýt cũng rất giàu pectin nhiều

lợi ích sức khỏe như giảm lượng đường trong máu và cholesterol ở người (Baker, 1994) Hơn nữa nó còn có nhiều điều tốt tính chất chức năng như độ hòa tan, khả năng giữ nước, giữ dầu khả năng trương nở và độ ổn định nhũ

tương (Abirami et al., 2014) và do đó có thể được sử dụng trong nhiều loại

thực phẩm chế biến các sản phẩm Bên cạnh đó, vỏ cam Sành chưa các hợp chất Flavonoid có nhiều tác dụng tốt đối với sức khỏe Các nghiên cứu dịch tễ học về các flavonoid của trái cây có múi trong chế độ ăn uống giúp làm giảm

nguy cơ bệnh tim mạch vành (Hertog et al., 1993) Hesperidin, cũng như

hesperetin, là những hợp chất flavonoid chiết xuất từ vỏ cam có nhiều lợi ích cho sức khỏe con người, bao gồm chống các bệnh thoái hóa thần kinh, trí nhớ, ung thư, stress, trầm cảm và các bệnh viêm mãn tính khác (Jose Martins

Maldonado et al., 2020) Rất nhiều các nghiên cứu chỉ ra rằng các chất khủng

oxy hóa tự nhiên có nhiều tác dụng tốt cho sức khỏe Polymethoxyflavones (PMFs), các thành phần chính của vỏ cam, đã được chứng minh là có lợi cho sức khỏe, bao gồm chống viêm, chống ung thư chống virus chống oxy hóa,

chống huyết khối và các đặc tính chống xơ vữa (Li et al., 2009) Bên cạnh đó,

vỏ cam rất giàu chất dinh dưỡng có thể dùng làm thuốc hoặc làm thực phẩm

bổ sung (Ashok kumar et al., 2011)

8

2.2.4 Một số sản phẩm từ cam Sành

Hiện nay trên thị trường có nhiều sản phẩm từ cam Sành tận dụng từ vỏ, thịt quả và hạt như rượu cam, mứt cam sấy dẻo, mứt cam sấy giòn, tinh dầu cam,…

Hình 2.2 Một số sản phẩm từ Cam

2.3 Một số hợp chất có hoạt tính sinh học trong quả cam Sành 2.3.1 Vitamin C

Vitamin C hay còn được gọi là acid ascorbic, là chất dinh dưỡng cần thiết cho sự sống của sinh vật Trong phân tử vitamin C, hài nhóm enol làm cho H của nhóm – OH gắn trên C có nối đôi trở nên rất linh động, có khả năng phân ly cho ion H+ vì thế có tính acid

Hình 2.2 Công thức cấu tạo của Vitamin C

(Nguồn: Katarzyna Janda et al.,)

Dạng tinh thể trắng hoặc bột kết tinh, không mùi và có vị chua Màu sắc

chuyển sang ngả vàng khi tiếp xúc lâu trong không khí (Du et al., 2018) Nó

có tính chất hóa học chung của các acid thông thường, có khả năng bị oxy hóa và bị phân hủy thành CO2 và nước ở 193°C

Vitamin C được coi là chất đồng yếu tố hoặc chất chống oxy hóa cổ điển nhưng cũng là nguyên liệu chuyển tiếp trong phản ứng ion kim loại Và tất cả các chức năng này của vitamin C đều liên quan đến đặc tính chống oxy hóa

(Du et al., 2018)

Vitamin C cần được bảo vệ tối đa trong thực phẩm Vitamin được bảo vệ tốt trong dung dịch có nồng độ đường cao Các muối Sắt và đồng, đặc biệt là

9

đồng phá hủy vitamin C vì đồng có trong thành phần của enzym ascobin-oxidaza Trong mỗi rau quả, vitamin C phân bố không đều, thường tập trung ở vỏ hay lớp gần vỏ, có khi 3 – 4 lần cao hơn trong mẫu trung bình

Vitamin C có thể phản ứng với các gốc tự do trong cơ thể để tạo thành chất trung gian có phản ứng thấp Và trong quá trình này, các gốc oxy tự do

hoạt động với phản ứng độc hại đã bị khử (Du et al., 2018) Vitamin C được

tìm thấy trong trái cây họ cam quýt, bông cải xanh, súp lơ trắng, rau bina, khoai tây, kiwi, dâu tây và cà chua Chúng ta có thể tìm thấy lượng vitamin C sau đây cho mỗi 100 g thực phẩm sau: cam 50 mg, kiwi 500 mg, chanh 80 mg và ớt đỏ 200 mg (Valdés F., 2006)

Vitamin C được dùng để bổ sung vào thực phẩm nhằm làm tăng giá trị dinh dưỡng, ngăn chặn quá trình oxy hóa, giúp hương vị và màu sắc thực phẩm không bị biến đổi, thưởng dùng trong sản xuất đồ đóng hộp và trái cây đông

2.3.2 Flavonoid

Quả citrus là loại quả có múi thuộc chi Cam chanh (Citrus) họ cam Rutaceae, có nguồn gốc từ khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới ở Đông nam Châu Á Nước quả giàu vitamin C và flavonoid Vỏ quả citrus chứa nhiều flavonoid củ yếu là hesperidin và naringin Hàm lượng hesperidin trong vỏ cam: 32-50% trong cùi, 12-23% trong vỏ ngoài, 1,5-6% trong nước quả; naringin trong vỏ quả bưởi: 50-60% trong cùi, 5-10% trong vỏ ngoài, 1-3% trong nước quả Hesperidin là một hợp chất chống oxy hóa chỉ thể hiện hiệu lực antiradical ở các nồng độ khác nhau Hàm lượng hesperidin trong cam quýt khoảng 5400- 5500 mg/kg tỉnh trên trọng lượng khô dựa trên phân tích

của 66 loại cam quýt khác nhau (Kawaii et al., 1999)

Thông thường, các flavonoid tồn tại trong Citrus ở cả dạng aglycon tự do

và dạng glycoside Thành phần flavonoid chính có trong tất cả vỏ quả của các loài Citrus là các flavanon Các flavanon aglycon và glycoside của chúng chiếm hàm lượng rất lớn trong vỏ quả của các loài Citrus, có thể tới hơn 90% trong flavonoid toàn phần Các flavanon gồm Naringenin, Isosakuranetin, Hesperetin, và Eriodictyol, còn các glycosid của chúng đa số có đường gắn với cacbon ở vị trí số 7 Một số flavonoid thường gặp và hàm lượng cao trong vỏ quả của các loài Citrus được mô tả trên Trong số các flavanon, Naringenin, Hesperetin và các glycoside của chúng là Naringin, Hesperidin là các thành

phần chính của vỏ quả các loài Citrus Các chất này chiếm hàm lượng rất lớn,

có thể tới 5-10% tính theo vỏ quả khô tuyệt đối

10

Trong nhiều loài Citrus, các glycoside Naringin và Hesperidin có nhiều trong quả nhưng lại không tìm thấy dạng glycon của chúng Điều đặc biệt là Naringenin, naringin, hesperitin, và hesperidin có hàm lượng lớn trong các loài thuộc chi Citrus nhưng lại rất hiếm gặp ở các chi và họ khác Vì vậy, chúng được coi là các flavonoid đặc trưng của chi Citrus và được gọi là Citroflavonoid

Các flavon cũng thường gặp ở các loài Citrus, nhưng trong vỏ quả thì có

hàm lượng thấp hơn nhiều Một số flavon thường gặp là apigenin, luteolin, diosmetin, nobiletin, tangeretin, sinensetin và glycosid của diosmetin là diosmin và neodiosmin Trong số các flavon thì diosmetin, nobiletin, và diosmin là hay gặp hơn cả, có hàm lượng tương đối cao trong vỏ quả các loài Citrus Quercetin và rutin là hai flavonoid nhóm flavonol thường gặp trong quả Citrus, nhưng có hàm lượng thấp

Hình 2.3 Flavonoid nhóm flavanon trong quả các loài Citrus và các glycoside của chúng

(Nguồn: Lunzhao Yi el al.,)

Các anthocyanin là các chất màu quan trọng trong quả của các loài Citrus, đặc biệt là các loài cam, quýt, quất Thông thường, khi quả chín sẽ có hàm lượng anthocyanidin cao, do đó, vỏ quả từ xanh sẽ chuyển sang màu vàng, màu cam hoặc đỏ Tuy nhiên, chúng lại được phân bố chủ yếu trong vỏ quả trong (nước vắt) của các loài này Các anthocyanin thường thấy trong chi

Polyphenol là hợp chất có chứa một hay nhiều vòng thơm với một hoặc nhiều nhóm hyderoxyl (-OH) Hợp chất này phân bố rộng rãi trong giới thực vật và có sản phẩm chuyển hóa bậc hai nhiều nhất trong thực vật với nhiều dạng cấu trúc của phenolic khác nhau, từ các phân tử đơn giản như acid phenolic đến các hợp chất tổng hợp bậc cao như tannin (Dai and Mumper, 2010) Các hợp chất này có thể được phân loại thành các nhóm khác nhau như là một chức năng của số lượng các vòng phenol mà chúng chứa và của các yếu tố kết cấu mà ràng buộc các vòng với nhau: acid phenolic, flavonoid, stilbenes và lignans Ngoài sự đa dạng này, polyphenol có thể được kết hợp với nhiều

carbohydrate và acid hữu cơ với nhau (Manach et al., 2004)

Polyphenol là hợp chất chống oxy hoá giúp ngăn chặn hoặc làm chậm quá trình oxy hóa chất khác Sự oxy hóa là loại phản ứng hóa học trong đó electron được chuyển sang chất oxy hóa, có khả năng tạo các gốc tự do sinh ra phản ứng dây chuyền phá hủy tế bào sinh vật Chất chống oxy hóa ngăn quá trình phá hủy này bằng cách khử đi các gốc tự do, kìm hãm sự oxy hóa bằng cách oxy hóa chính chúng (Chadwick, 1988) Ngoài khả năng chống oxy hoá, polyphenol còn có tác dụng kháng viêm, kháng khuẩn, chống dị ứng và chống lão hóa cho con người Nhiều kết quả thử nghiệm cho thấy chế độ ăn giàu polyphenol sẽ làm hạn chế sự xuất hiện stress oxy hóa và nhiều bệnh liên quan

(Yang et al., 2001) Ngoài ra, polyphenol còn có khả năng bảo quản thực

phẩm

Sự phân bố đa dạng và rộng rãi của polyphenol trong thực vật đã dẫn đến nhiều cách phân loại khác nhau Polyphenol được phân loại theo nguồn, chức năng sinh học và cấu trúc hóa học Một số hợp chất chủ yếu nằm trong nhóm này là acid phenolic, flavonoid, tannin, amit polyphenol và một số polyphenol

non-flavonoid quan trọng với sức khỏe (Rasmussen et al., 2005)

12

Polyphenol phân bố rộng rãi trong giới thực vật cung cấp rất nhiều chất chống oxy hóa tự nhiên và là thành phần phổ biến của thực phẩm có nguồn gốc từ thực vật Vài nghìn phân tử có cấu trúc polyphenol đã được xác định ở thực vật bậc cao, và vài trăm phân tử được tìm thấy ở thực vật ăn được, và polyphenol có thể tìm thấy ở tất cả các bộ phận của cây mà phổ biển nhất là trong nông sản, trái cây, và các loại đồ uống từ các hạt ngũ cốc và trái cây Phenol không phổ biến ở vi khuẩn, nấm và tảo, và các loại phenol được ghi

nhận là rất ít, flavonoid hầu như không có (Lattanzio et al., 2008)

Sự hiện diện của polyphenol không chỉ là một chất có hoạt chất sinh học đối với cơ thể mà nó còn làm ảnh hưởng lớn đến tính chất cảm quan của thực phẩm Vị chát trong trà là do sự tương tác của hợp chất polyphenol mà cơ bản là tannin với glycoprotein trong nước bọt làm nên vị chát trong sản phẩm trà Các màu sắc bên ngoài của thực vật hay sắc tố tự nhiên cũng là những hợp chất polyphenol mà cơ bản là anthocyanin, tạo nên một số màu: Cam, đỏ xanh, tím trong nhiều loại rau quả như: cải tím, củ dền, lá cám

Polyphenol trong vỏ cam: Polyphenol là hoạt chất sinh học chính trong

vỏ cam và thành phần polyphenolic bị chi phối bởi flavanone (Khan et al.,

2014), thường đi kèm với lượng flavon và phenylpropanoids thấp hơn (M’hiri

et al., 2017) Hoạt tính sinh học đa năng được thể hiện bởi polyphenol trong

vỏ cam đã được công nhận từ lâu và có thể bao gồm các tác dụng chống oxy

hóa, chống viêm, chống oxy hóa và kháng khuẩn (Yi et al., 2017)

Ngành công nghiệp cam quýt sản xuất một lượng lớn vỏ và hạt, bã, có

thể chiếm tới 50% tổng trọng lượng quả (Bocco et al., 1998) Các sản phẩm

phụ của ngành cam quýt, nếu được sử dụng một cách tối ưu, có thể là nguồn chính của các hợp chất phenol vì đặc biệt là vỏ có chứa tổng lượng phenol cao

hơn so với phần ăn được (Balasundram et al., 2006)

2.3.4 Naringin

Hình 2.5 Công thức cấu tạo của Naringin

(Nguồn: https://vi.wikipedia.org/wiki/Naringin)

Naringin (với công thức phân tử C27H32O4 và trọng lượng phân tử 580,4 g/mol), về hóa học 4 ', 5, 7- trihydroxyflavanone-7 rhamnoglucoside, là một glycoside flavanone được tìm thấy trong nho và trái cây có múi Nó sở hữu vị

13

đắng đặc trưng của nước bưởi (Ashraful Alam et al., 2014) Trong cơ thể

người, naringin được chuyển hóa thành naringenin, một dạng flavanone Các flavonoid naringin, didymin, hesperidin, tangeretin và nobiletin, được xác định trong các phần khác nhau của lưới cam quýt, trong khi naringin

chủ yếu được tìm thấy trong cùi và phần màng bao múi quả (Sun et al., 2010)

Naringin được tìm thấy với hàm lượng cao trong các mô quả còn rất non (chưa trưởng thành), trong khi hàm lượng flanovoid thấp hơn được phát hiện ở các

mô già (đã trưởng thành) (Jourdan et al., 1985) Khi quả còn xanh naringin

gây ra vị đắng Khi quả chín, do tác dụng của enzyme peroxydase, naringin bị phân hủy thành glucose, rhamnose và aglucon naringinen không có vị đắng

(Quách Đĩnh và ctv., 2008) Các nghiên cứu chỉ ra rằng hàm lượng NRG trong

quả non có thể cao tới 35,29%

Hợp chất NRG là hợp chất gây ra vị đắng cho các sản phẩm được làm từ vỏ quả họ Citrus Chất này không chỉ có mặt ở các vỏ quả có múi mà còn chứa trong các màng bao, trong múi Khi chịu tác động của một tác nhân như nhiệt độ hay thời gian… thì hai chất neohesperidose và rutin (các chất này không gây ra vị đắng khi tồn tại dạng đơn lẻ) sẽ kết hợp với nhau tạo thành NRG gây

ra vị đắng (Gavish et al., 1989)

Tuy naringin có tác dụng dược lý rất tốt, nhưng khi chế biến các sản phẩm thực phẩm từ quả họ Citrus thì nó lại gây ra ảnh hưởng xấu cho sản phẩm là tạo ra vị đắng làm cho vị của sản phẩm không được hài hòa, từ đó là giảm giá trị cảm quan của sản phẩm Vị đắng trong nguyên liệu có thể giảm đi đáng kể khi nguyên liệu được:

 Chần

 Ngâm trong dung dịch muối

 Sử dụng enzyme naringinase Enzyme naringinase thường được ứng dụng trong làm giảm vị đắng của nước ép bưởi Enzyme này thủy phân các hợp chất naringin, hợp chất có vị đắng trong nước ép bưởi Naringinase chứa chất c-L-rhamnosidase (EC 3.2.1.40) và B-D-glucosidase (EC 3.2.1.21) Naringin có thể được thủy phân bởi a-L- rhamnosidase tạo ra rhamnose và pruning (4, 5, 7-trihydroxyflavonone-7- glucopyranoside), cũng có thể thu

được pruning bởi (-1)-glucosidase (Park et al., 1979) Kết quả cho thấy lượng

đắng của dịch quả ép sau khi xử lý bằng enzyme giảm đi

14

2.3.5 Tinh dầu của vỏ quả

Vỏ quả ngoài của tất cả các loài Citrus đều chứa một lượng lớn tinh dầu nằm trong túi tiết Thành phần trong tinh dầu rất đa dạng, bao gồm các monoterpen, các alcol, các aldehyd, các ester, ether, và các ceton Một số thành phần chính trong tinh dầu Citrus có thể kể đến là cymen, geraniol, geranial, limone (chiếm hơn 80%), α-pinen, β-pinen, sabinen, terpinen, terpinolen… Tinh dầu Citrus có tác dụng chống oxy hóa, phòng, hỗ trợ điều trị ung thư, kháng khuẩn, kháng virus, kháng nấm Tinh dầu được sử dụng trong công nghiệp làm mĩ phẩm và làm gia vị Tinh dầu vỏ quả Citrus ép lạnh; trên thị trường thu được bằng cách phá vỡ các túi tiết khi ép Có 5 loại tinh dầu vỏ quả Citrus thu được từ 5 nhóm: bưởi (grapefruit), cam (orange), quýt (tangerine), chanh núm (lemon) và chanh thường (lime) tương ứng

 Limonoid: Đây là thành phần đặc trưng và có hàm lượng lớn của các cây thuộc họ Rutaceae và Meliaceae nói chung, chi Citrus nói riêng Về cấu trúc hóa học, liminoid là các dẫn chất triterpen có chứa nhiều oxy trong phân tử và có một vòng furan ở vị trí C-17, tồn tại cả ở dạng aglycon tự do và dạng glycoside Một số limonoid có vị đắng và đây chính là nguyên nhân gây ra vị đắng trong vỏ quả và cả dịch quả của các loài Citrus Các limonoid có tác dụng sinh học chống ung thư, giảm cholesterol trong máu, có tác dụng diệt côn trùng và kí sinh trùng sốt rét, kháng virus, kháng khuẩn, kháng nấm và kể cả chống HIV

 Coumarin: Các coumarin có nhiều trong các cây thuộc họ Rutaceae nói chung Tuy nhiên, hàm lượng coumarin trong vỏ quả thấp hơn trong rễ, thân, cành Vì coumarin là các chất ít phân cực nên có thể tìm thấy trong vỏ quả trong Một số coumarin hay gặp trong các loài Citrus là bergamottin, bergapten, imperatorin, isoimperatorin, osthol, psoralen… Coumarin có các tác dụng sinh học chống ung thư, chống oxy hóa, kháng virus, kháng khuẩn, kháng nấm

 Alkaloid: Alkaloid có nhiều trong họ Rutaceae Thông thường, các loài Citrus có chứa alkaloid có cấu trúc protoalkaloid là dẫn xuất của tyramin Các

alkaloid này có tác dụng diệt côn trùng (Trần Văn Thanh và ctv., 2022)

2.4 Tổng quan về mứt đông 2.4.1 Sơ lược về mứt quả

Mứt quả là sản phẩm chế biến từ quả tươi hoặc bán chế phẩm (pure quả, nước quả, quả sunfit hóa ), nấu với đường tới độ khô 60-65% Đường cho vào sản phẩm không chỉ để tăng độ ngọt cho sản phẩm và tăng độ dinh dưỡng

15

mà còn có tác dụng bảo quản sản phẩm trong sản phẩm có hàm lượng đường cao, tế bào vi sinh vật ở trạng thái co nguyên sinh nên bị ngừng hoạt động Vì vậy có nhiều loại mứt quả nấu xong không cần thanh trùng Một số loại mứt có hàm lượng đường hơi thấp, cần phải thanh trùng trong thời gian ngắn, chủ yếu là để diệt nấm men, nấm mốc Mứt quả có hàm lượng acid cao nên các vi khuẩn không hoạt động được Phần lớn các dạng mới đều có độ đông nhất định Chất tạo đông có sẵn trong quả là pectin (keo quả), trưởng hợp cần bổ sung chất tạo đông cho sản phẩm có thể dùng thêm pectin bột, pectin lòng hoặc agar Pectin chỉ có tác dụng tạo đông trong môi tưởng acid vì các keo pectin mang điện tích âm, bị các ion H+ của môi trường của acid trung hòa và tạo đông Pectin tạo đông tốt trong dung dịch đường với độ acid khoảng 1%, tương ứng với độ pH 3,2 - 3,4 Agar được sản xuất từ rau câu có độ đông cao với nồng độ 0,2% đã có khả năng tạo đông không cần phải có đường và acid

(Nguyễn Văn Tiếp và ctv., 2008) Nếu phải đun nóng lâu trong môi trường

acid độ đông của agar bị giảm Agar ít tan trong nước lạnh, nhưng nó hút ẩm và trường nở ra Trong nước nóng nó tạo thành dung dịch keo và tạo đông Đường cho vào một cũng có tác dụng tạo đồng cho sản phẩm, tác dụng làm động chủ yếu của đường là do tính chất hydrat hóa Phân tử pectin có những phần háo nước và những phần kỵ nước Sự có mặt của vỏ nước quanh các phần háo nước ngăn cản sự kết hợp của các phân tử pectin Đường có tác dụng khắc phục sự cản trở đó Ngoài ra, đường còn có thể kết hợp với pectin và tạo đông Để pectin đông tốt, nồng độ đường gần đạt tới nồng độ bão hòa (với saccarose nồng độ đó là 65%) Có thể thay thế một phần saccarose bằng glucose để quá trình tạo đông xảy ra nhanh hơn và tránh hiện tượng lại đường trong mứt

Trong quá trình tàng trữ mứt quá, cũng như một số sản phẩm ở thể đông khác, sản phẩm dẫn dẫn bị bão hòa khi ấy trên mặt sản phẩm xuất hiện những giọt nước đọng, sau đó dẫn dẫn khối một bị vữa Hạ thấp nhiệt độ tàng trừ sẽ làm một bộ vữa các yếu tố khác ảnh hưởng đến hiện tượng vừa là độ acid của sản phẩm, tạp chất và các tác động cơ học khác ảnh hưởng đến sản phẩm Nếu sản phẩm có hàm lượng acid cao (pH < 2,8) hoặc chứa nhiều tạp chất và chịu tác dụng cơ học nhiều thì dễ bị vữa hơn

2.4.2 Phân loại mứt quả

Mứt quả được phân loại theo các dạng khác nhau bao gồm:

 Mứt đông hay mứt nước quả đông: Mứt đông là sản phẩm được chế biến từ dịch quả hay miếng thịt quả cùng với đường, pectin và acid Trong quá trình cô đặc, hàm lượng chất khô tăng lên và tạo thành gel khi làm nguội

16

Các sản phẩm mứt đông được bảo quản trong thời gian dài nhờ hàm lượng đường cao, acid thích hợp và sự đông tụ tốt

 Mứt đông bao gồm các dạng sau:

+ Mứt đông jelly: mứt được chế biến từ nước quả trong suốt Nếu nước quả đã được sulfit hóa thì trước khi nấu, cần phải tiến hành khử SO2 bằng cách đun nóng (hàm lượng SO2 không được vượt quá 0,025%) Tùy theo độ nhớt của nước quả hay độ đông của mứt mà người ta có hoặc không cho thêm pectin

+ Mứt đông jam: Mứt đông được chế biến từ pure quả, có thể dùng riêng 1 loại hoặc hỗn hợp nhiều loại quả, có thể dùng pure quả tươi hoặc pure quả bán chế phẩm

+ Mứt miếng đông Marmalade: mứt miếng đông chế biến từ quả tươi (tươi, sulfit hóa hay lạnh đông) để nguyên hoặc cắt miếng, nấu với đường, có thể thêm acid thực phẩm và pectin

 Mứt nhuyễn: được chế biến từ pure quả chà mịn, nấu với đường Có thể nấu từ quả tươi hoặc quả bán chế phẩm, có thể nấu mứt từ một loại trái cây hay từ hỗn hợp nhiều loại quả

 Mứt miếng đông: được sản xuất bằng quả tươi hoặc bán chế phẩm (sulfite hóa, lạnh đông), dạng nguyên quả hay dạng miếng, nấu với đường Trong sản phẩm, có thể pha thêm acid thực phẩm, pectin (Nguyễn Minh Thủy và ctv, 2017)

2.5 Giới thiệu phụ gia 2.5.1 Đường saccharose

a Giới thiệu

Đường được sản xuất từ mía và củ cải đường, đóng góp rất nhiều vào cấu trúc và sự ổn định mứt đông Đối với việc sản xuất các sản phẩm không đường hoặc đường phải được thay thế bằng một lượng tương đương với sản phẩm thay thế đường hoặc một số chức năng của đường phải được thực hiện bởi các thành phần khác, chẳng hạn như chất tạo gel phù hợp

Saccharose là chất làm ngọt phổ biến trong công nghiệp, đặc biệt là trong công nghiệp bánh kẹo, những tinh thể đường tạo kết tủa để làm cứng kẹo Nó góp phần quan trọng để tạo cấu trúc nhiều loài thực phẩm bao gồm: bánh qui, kem, mứt… đồng thời hỗ trợ trong quá trình bảo quản sản phẩm

Các loại đường saccharose:

17

 Đường thô hay đường chưa kết tinh: có dạng hạt rắn hoặc thô, màu nâu Đây là sản phẩm còn lại sau khi chất lỏng từ mía đã bay hơi

 Đường tinh thể: đường cát có màu trắng

 Đường nâu: được tạo ra từ tinh thể đường và có trong siro mật gỉ đường

 Đường bột: loại đường thường dùng trong làm bánh kẹo, là kết quả sau khi nghiền mịn đường Sucrose

 Đường turbinado: loại đường không tinh chế từ cây mía

b Tính chất

Hình 2.6 Công thức cấu tạo của đường saccharose

(Nguồn: https://vi.wikipedia.org/wiki/Saccarose)

Vật lý: Saccharose dạng tinh thể, không mùi, không màu và có vị ngọt Có công thức phân tử là C12H22O11 Dễ hòa tan trong nước, nhiệt độ tăng, độ hòa tan tăng Ở nhiệt độ thường, có thể hòa tan với tỉ lệ nước và đường là 1: 2 Saccharose không hòa tan trong các dung môi có phân cực Độ nhớt của dung dịch đường sẽ tăng khi nồng độ tăng và giảm khi nhiệt độ tăng

Khối lượng mol: 342.29648 g/mol Khối lượng riêng: 1,4587 g/cm3 Điểm sôi: 186oC

Hàm lượng đường tối thiểu: 99,5% Độ ẩm tối đa: 0,25%

Đo tro sulfat tối đa: 0,14%

Hóa học: Saccharose có tính chất của ancol đa chức và phản ứng thủy phân của disanccarit nhưng không có tính khử, nhưng dưới tác dụng của acid, nhiệt độ cao và dung dịch kiềm xảy ra một số phản ứng hóa học (Nguyễn Ngộ,1984)

- Phản ứng với Cu(OH)2

2C12H22O11 + Cu(OH)2 → (C12H21O11)2Cu + 2H2O

18 - Phản ứng thủy phân:

C12H22O11 + H2O → C6H12O6 + C6H12O6

Với sự có mặt của ion H+ hoặc một số enzyme đặc hiệu, dung dịch saccharose sẽ phân giải tạo thành hợp chất gồm D – Glucose và D – fructose, hợp chất này gọi là đường nghịch chuyển Ở nhiệt độ thường, có thể hòa tan với tỉ lệ nước và đường là 1: 2 Saccharose không hòa tan trong các dung môi có phân cực

Phân tử pectin có những phần háo nước và kỵ nước Sự có mặt của vỏ nước bao quanh các phân tử háo nước ngăn cản sự kết hợp giữa các phần tử pectin Đường cho vào có tác dụng khác phục sự cản trở này Ngoài ra, đường còn kết hợp với pectin để tạo đông Đường sử dụng với mục hàm lượng đường ít ngăn cản sự tạo gel và tạo điều kiện cho nấm mốc, nấm men phát triển (Hui

et al., 2006)

Với hàm lượng nước khá thấp nên saccharose ít bị tấn công bởi các vi sinh vật Nhưng trong quá trình bảo quản cần phải chú ý và phải bảo quản saccharose nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ẩm ướt gây vón cục gây khó khăn cho các công đoạn chế biến sau này Nó tan chảy và phân ly ở nhiệt độ 186oC tạo caramen, khi cháy tạo CO2 và H2O, là loại đường quan trọng tìm thấy trong thực vật Trong các sản phẩm mứt với hàm lượng đường cao thì nó ngoài tác dụng tạo ngọt còn là chất bảo quản sản phẩm rất tốt trong điều kiện nhiệt độ bình thường

2.5.2 Muối NaCl a Giới thiệu:

Hình 2.7 Muối ăn NaCl dạng bọt và cấu trúc không gian NaCl

(Nguồn: Bruce Blaus)

Danh pháp IUPAC: Sodium chloride

Tên gọi khác: Muối ăn, muối, hay halide

Natri chloride là muối chủ yếu tạo ra độ mặn trong các đại dương và của chất lỏng ngoại bào của nhiều cơ thể đa bào Muối khi đưa vào sản phẩm phải

19

đạt tiêu chuẩn chất lượng thực phẩm, hàm lượng muối 96,5 – 99,2%, các chất không tan từ 0,05 - 0,9% (Vũ Trường Sơn và Nhan Minh Trí, 2000) Ở Việt Nam, muối ăn được khai thác ở các vùng ven biển, nơi có độ mặn cao

Muối được dùng rộng rãi trong chế biến và bảo quản thực phẩm Muối sử dụng không chỉ có tác dụng tạo vị cho sản phẩm mà còn làm tăng chất lượng và cải thiện cấu trúc sản phẩm Muối bổ sung tạo môi trường ưu trương làm nước trong tế bào vi sinh vật thẩm thấu ra ngoài dẫn đến tế bào bị co lại, hạn chế sự phát triển của vi sinh vật Một số loại vi khuẩn bị ức chế ở nồng độ muối thấp (0,2%), một vài loại nấm mốc, nấm men có thể hoạt động ở nồng độ muối rất cao tùy thuộc vào mức độ phân tán (Nguyễn Văn Mười, 2006)

Hoạt tính của NaCl chống vi sinh vật liên quan đến sự làm giảm hoạt độ của nước và làm tăng điều kiện thích hợp với vi sinh vật Khi nồng độ muối cao sẽ làm tăng hiện tượng shock thẩm thấu, khi đó lượng nước trong tế bào ra ngoài và các chất tan sẽ xâm nhập vào tế bào làm cho tế bào bị chết (Sperber, 1983)

Muối ăn tạo áp suất thẩm thấu cao giúp hỗ trợ quá trình trích ly các chất đắng trong vỏ citrus Đường hoạt động theo kiểu thẩm thấu, tuy không giết chết vi sinh vật nhưng làm chậm sự phát triển của chúng (Nguyễn Minh Thủy, 2000) Ngoài ra, môi trường ưu trương do muối tạo ra làm nước trong tế bào vi sinh vật thẩm thấu ra ngoài dẫn đến tế bào bị co lại, hạn chế sự phát triển của vi sinh vật Đồng thời sự hiện diện của các ion cũng làm gia tăng khả năng hòa tan của một số hợp chất thuộc nhóm polyphenol (Trần Thanh Trúc và ctv., 2021)

b Tính chất

Vật lí: Natri Clorua có cấu trúc tinh thể Natri Clorua với mỗi nguyên tử có 6 nguyên tử cận kề tạo ra cấu trúc bát diện Sự phân bổ này được gọi là

20

Natri Clorua là muối của bazo khá mạnh và acid mạnh nên nó mang tính trung tính -> do đó tương đối trơ về mặt hóa học

 Tác dụng với muối Ag+ (phản ứng trao đổi): NaCl + AgNO3 -> AgCl + NaNO3  Tác dụng với nước: Ứng dụng để sản xuất HCl

2.5.3 Xanthan Gum (E415) a Giới thiệu

Hình 2.8 Công thức cấu tạo của Xanthan Gum

(Nguồn: Urlacher et al.,)

Xanthan Gum (C35H49O29)n là một polysacharide được hình thành bằng

quá trình lên men hiếu khí đường của loài vi khuẩn Xanthomonas

campestris và thường được sử dụng làm phụ gia thực phẩm do đặc tính của nó

là chất điều chỉnh lưu biến hydrocoloid (Garcia-Ochoa et al., 2000) Nó là một

polysaccharide anion bao gồm acid D-uronic, D-mannose, mannose pyruvylat,

6-0-acetyl D-mannose và glucan liên kết 1,4 (Stewart et al., 2001) Cấu trúc

hóa học được dẫn dắt bởi khung glucose β-D chuỗi tuyến tính liên kết 1,4 với hai nguyên tố tri-saccharide ghép nối chuỗi bên trên mỗi nguyên tố glucose Chuỗi bên kia được cấu tạo bởi một yếu tố acid D-glucuronic được

liên kết giữa hai yếu tố D-mannose (Chang et al., 2015) Xanthan Gum được

sản xuất bởi chủng loại vi khuẩn được Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) coi là chất phụ gia cho thực phẩm công nghiệp; nó rất được quan tâm vì nó có các đặc tính lưu biến không có ở các polyme khác

(Mitchell et al., 2005)

Đặc điểm có dạng bột mịn, màu trắng ngà, có mùi vị hơi ngậy hoặc hơi ngái nhẹ không đáng kể Với những ưu điểm là chất làm đặc, Xanthan Gum được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp như công nghiệp thực phẩm hay mỹ phẩm

21

Tính chất: Xanthan gum, được coi là một loại polymer sinh học rất ổn định, có khả năng chống lại các điều kiện khác nhau như phân hủy nhiệt dưới 250°C, quá trình oxy hóa, môi trường acid/kiềm và nồng độ muối cao

(Yakimet et al., 2007) Tan ít trong nước, dịch có độ nhớt cao, có khả năng ổn

định tốt sau khi rã đông Sự ổn định của nhũ tương được làm từ Xanthan gum sẽ không bị ảnh hưởng bởi pH (~3,5 trong nước sốt salad), muối (15% trong sốt barbecue) hay xử lí nhiệt (UHT, thanh trùng) Một lợi thế khác, Xanthan gum tạo ra một độ nhớt khá đồng nhất giữa khoảng nhiệt độ 5-75°C, điều này tạo cho sản phẩm có cấu trúc và sự ổn định tốt trong những điều kiện bảo quản khác nhau

b Ứng dụng

Trong ngành công nghiệp thực phẩm, Xanthan Gum được coi như một chất phụ gia tạo đặc và chất tạo nhũ hóa trong các sản phẩm như nước sốt salad, bánh, mứt trái cây, kẹo dẻo, kem…Ưu điểm lớn nhất của Xanthan Gum là giữ ẩm tốt, bảo quản các hạt, thành phần trái cây ở trạng thái huyền phù và kéo dài thời gian bảo quản của thực phẩm được lâu hơn Bên cạnh đó, xanthan gum giúp làm dày thực phẩm cũng như các sản phẩm khác, đồng thời ngăn không cho các thành phần bị tách lớp

Trong các sản phẩm nướng với tính chất giả dẻo của mình sẽ giúp quá trình nhào bột bao gồm và vô khuôn sẽ dễ dàng hơn Vì tính chất giữ nước của nó, Xanthan gum ngăn chặn sự vón cục trong suốt quá trình nhào cải thiện sự đồng nhất của bột nhào Hơn thế nữa nó cũng làm giảm sự mất nước trong quá trình nướng Nó cũng góp phần giúp sự phân phối và kích thước các lỗ xốp trong sản phẩm nướng được đồng nhất hơn

Đặc biệt, Xanthan Gum còn là một hợp chất dạng đường được tạo ra bằng cách trộn các loại sữa đã lên men với một loại vi khuẩn nhất định Xanthan Gum được sử dụng để điều trị giảm lượng đường trong máu và cholesterol toàn phần ở người bị tiểu đường, thuốc nhuận tràng và là chất thay thế nước bọt ở người bị khô miệng (hội chứng Sjogren)

c Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo gel

Nồng độ muối: Nồng độ muối lớn hơn 1–2% (w/v) trong nước có thể làm chậm quá trình hydrat hóa xanthan gum và do đó, cần phải hydrat hóa xanthan gum trong nước trước khi thêm muối Sau khi hydrat hóa, kẹo cao su ngậm nước có khả năng chịu muối rất tốt và có thể thêm tới 20–30% muối mà

không ảnh hưởng xấu đến độ nhớt (Smith et al., 1982, Milas et al., 1985)

22

Tác dụng của muối đối với ứng dụng thực phẩm của xanthan gum phụ thuộc vào nồng độ kẹo cao su trong thực phẩm Các muối hóa trị một như natri clorua làm giảm nhẹ độ nhớt, bằng hoặc dưới 0,25% (w/v) nồng độ gum Hiệu ứng này được cho là do sự giảm kích thước phân tử do lực tĩnh điện giữa các

phân tử bị giảm (Smith et al., 1982) Ở nồng độ kẹo cao hơn, độ nhớt tăng lên

khi thêm muối Hiệu ứng này có lẽ là do sự tương tác ngày càng tăng giữa các

phân tử polymer (Milas et al.,, 1985) Các muối kim loại hóa trị hai như canxi

và magie có tác động tương tự đến độ nhớt Các ion hóa trị ba thúc đẩy quá

trình tạo gel của xanthan gum (Kano et al., 1993 ) Ngoài ra, các kim loại hóa trị III như nhôm sẽ thúc đẩy quá trình tạo gel của xanthan gum.

pH: pH ít ảnh hưởng đến độ nhớt của dung dịch xanthan gum trong phạm vi pH được sử dụng trong thực phẩm Độ nhớt và tính đồng nhất cao được duy trì trong phạm vi pH từ 1 đến 12 Ở pH 9 hoặc cao hơn, xanthan gum bị khử acetyl dần dần (Tako và Nakamura, 1984), trong khi ở pH thấp hơn 3, XG mất

các nhóm acid pyruvic-acetyl (Bradshaw et al., 1983) Dung dịch xanthan có

độ ổn định tốt ở độ pH thấp và sự khác biệt trong ứng dụng của nó có liên quan đến nồng độ kẹo cao su thấp hơn Xanthan gum hydrat trong nhiều dung dịch acid và tốc độ hydrat hóa được cải thiện nếu xanthan gum được hòa tan trong nước trước khi thêm acid hoặc kiềm Xanthan gum hòa tan trong acid axetic 5%, acid sulfuric 5% , acid nitric 5% và acid photphoric 25% và nó sẽ hydrat hóa trong natri hydroxit lên tới 5% Với sự có mặt của hầu hết các acid hữu cơ, độ ổn định là tuyệt vời Tuy nhiên, polysaccharide có nhiều khả năng

bị thủy phân trong acid ở nhiệt độ cao hơn, dẫn đến giảm độ nhớt (Sharma et

al., 2006 ) Khi trung hòa dung dịch, độ nhớt của xanthan lại phục hồi như ban

đầu Bên cạnh đó, tuy nhạy cảm với pH dưới 4 nhưng độ nhớt của xanthan gum lại cực kì ổn định theo thời gian

Nhiệt độ: Độ nhớt của dung dịch xanthan gum giảm khi nhiệt độ tăng do thay đổi cấu trúc phân tử Hành vi này có thể đảo ngược hoàn toàn từ 10 đến 80°C Độ nhớt thường giảm khi nhiệt độ tăng, nhưng nó tăng khi nhiệt độ tăng từ 40 đến 60°C và cuối cùng độ nhớt giảm ở nhiệt độ trên 60°C Hành vi này có liên quan đến sự thay đổi về hình dạng của phân tử xanthan từ trạng thái có trật tự sang trạng thái mất trật tự Sự mất độ nhớt có thể đảo ngược và khi làm mát độ nhớt cao ban đầu được phục hồi Vì lý do này, xanthan gum độc đáo ở khả năng duy trì độ nhớt khi thay đổi nhiệt độ, trái ngược với các chất làm đặc

khác (Morris, 1977, Milas el al., 1979, Rochefort el al., 1987, García-Ochoa

el al., 1994) Ở nồng độ 0,3% XG trong nước khử ion, sự chuyển đổi này xảy

ra ở 40°C Tuy nhiên khi có một lượng muối thấp trong dung dịch, nhiệt độ này có thể đạt tới trên 90°C

23

2.5.4 Gellan Gum (E418)

Hình 2.9 Công thức cấu tạo của Gellan Gum

(Nguồn: GrahamSworn et al.,)

a Giới thiệu

Gellan gum là một hợp chất dạng bột mịn màu trắng ngà và xốp, hợp chất này không mùi và tan trong nước không tan trong dung môi hữu cơ không cực hoặc nước lạnh, nhưng khi gia nhiệt và khuấy nó phân tán trong nước và tan thành dung dịch trong Sau khi làm nguội, tạo thành gel rắn Gel của Gellan Gum acyl cao hơi đục, gel của Gellan Gum acyl thấp trong hơn

Gôm Gellan là gôm polysaccharide có khối lượng phân tử cao được sản xuất bởi quá trình lên men chủng vi khuẩn thuần khiết Pseudomonas elodea trong môi trường carbohydrat, làm sạch bằng cách thu hồi isopropyl alcol, sấy khô và nghiền; Polysaccharid có khối lượng phân tử cao chủ yếu gồm một tetrasaccharid lặp đi lặp lại của một đơn vị rhamnose, một acid glucuronic, và hai đơn vị glucose, và được thay thế bằng các nhóm acyl (Glyceryl và acetyl) như các ester liên kết O-glycosidic Acid glucuronic được trung hoà thành muối hỗn hợp của K, Na, Ca và Mg Gôm Gellan thường chứa một lượng nhỏ nitrogen có trong các hợp chất thu được từ quá trình lên men

Sự ổn định nhiệt độ và tính linh hoạt của sự nóng chảy điểm Gellan Gum ổn định ở nhiệt độ cao hơn và duy trì hoạt tính của nó ở 90°C, trong khi xanthan gum mất 74% độ bền ban đầu sau khi nung lên tới 90°C Theo Sanderson và Clark, nhiệt độ nóng chảy có thể dưới hoặc trên 100°C, tùy thuộc vào điều kiện hình thành gel Nhất yếu tố quan trọng tạo nên tính linh hoạt của điểm nóng chảy là nồng độ của các cation trong gel vì các cation hóa trị một và hóa trị hai làm tăng đáng kể số vùng nối trong gel và tạo ra chúng có khả năng chịu nhiệt độ tốt hơn Sửa đổi của điểm nóng chảy có thể thay thế thành công các chất làm đặc/chất ổn định thông thường khác, trong khi được

sử dụng ở mức thấp hơn nhiều (Bajaj et al, 2007)

Sự hiện diện hay vắng mặt của các nhóm acyl trên gellan gum làm thay đổi tính chất vật lý và chức năng của nó Kẹo cao su Gellan chỉ đơn giản là

24

phân tán trong nước lạnh và nóng Khi nồng độ gellan trong dung dịch cao, nó tạo thành một cấu trúc dạng mạng gọi là gel có thể tháo rời Tuy nhiên, nếu nồng độ gellan thấp, nó sẽ tạo thành dạng gel lỏng Để cải thiện tính lưu biến, độ ổn định và hiệu suất nhiệt của dung dịch, gellan được trộn với các hydrocolloid tạo gel và không tạo gel khác Để tạo thành gel mềm, gellan được

kết hợp với XG hoặc carboxymethyl cellulose (Mahmoud Nasrollahzadeh et

al.,) Đây là chất phụ gia an toàn, được Cục Quản lý thực phẩm và dược phẩm

Hoa Kỳ (FDA) và cơ quan an toàn thực phẩm Châu Âu (EFSA), cũng như Ủy ban chuyên gia FAO/WHO về Phụ gia Thực phẩm (JECFA) phê duyệt

b Ứng dụng

Gellan gum là một chất phụ gia thực phẩm được sử dụng để tạo độ đặc và làm kem đánh trứng, nó còn được sử dụng như một chất keo đóng gói để giữ cho hương vị và chất dinh dưỡng không bị thoát ra khỏi sản phẩm

Có rất nhiều ứng dụng của gellan gum trong thực phẩm, bao gồm:

- Làm kem đánh trứng, bánh kem, sữa chua, và các sản phẩm bánh mì có độ mịn màng, đồng nhất

- Làm thạch các loại nước trái cây, nước ngọt, nước ép trái cây và tạo độ đặc cho các sản phẩm sữa chua

- Sử dụng làm chất keo đóng gói trong các sản phẩm đóng hộp, bánh kẹo, đồ uống, và thực phẩm đóng gói khác để ngăn chặn sự thoát mùi, hương vị và chất dinh dưỡng

c Khả năng tạo gel

Cơ chế tạo gel của gellan gum dựa trên mô hình miền trong đó giả định sự hình thành của các khu vực giao nhau riêng biệt và làm rối loạn khả năng linh hoạt chuỗi polyme kết nối các vùng tiếp giáp xung quanh Khi dung dịch nóng được làm nguội đi, gellan gum sẽ sắp xếp lại trật tự Một trong những ưu điểm chính của gellan gum phụ thuộc vào khả năng LA và HA tạo ra các loại gel có đặc tính khá khác nhau HA gellan thường tạo ra các loại gel đàn hồi, mềm, không giòn và mờ đục còn LA gellan cho phép hình thành các loại gel

không đàn hồi, cứng, giòn và trong suốt (Ogawa et al., 2006, Philips et

al., 2009)

Ảnh hưởng của pH đến khả năng tạo gel của GG: Độ bền gel tăng trong khoảng 3,5-8, đó là khoảng pH tự nhiên của thực phẩm Trong một vài trường hợp, sự thay đổi của pH ảnh hưởng đến điểm tan chảy của gel Ví dụ, gel có

25

nồng độ ion hóa trị I thấp tan chảy ở 70oC ở pH trung tính những ở pH 3,5 thì nhiệt độ tan chảy tăng nhẹ (Bayarri et al., 2001)

 Low acyl Gellan gum

Phương pháp dễ nhất và chung nhất để tạo ra gel LA gellan gum là làm một dung dịch gel nóng LA gellan gum tạo thành gel với nhiều loại cation khác nhau đáng chú ý như canxi, magie, natri và kali cũng như là ion H+ Cation hóa trị hai thúc đẩy hiệu quả hơn trong quá trình tạo gel của LA gellan gum Độ bền gel tăng khi nồng độ ion tăng cho đến khi đạt mức tối đa Việc bổ sung thêm các lon dẫn đến giảm độ bền gel do sự chuyển đổi quá mức của LA gellan gum với các lon dư thừa Nồng độ ion để tạo gel tối ưu nói chung là độc lập với nồng độ gum nhưng bị giảm khi nồng độ đường tăng lên

 High acyl gellan gum

Tương tự như LA gellan gum, cách dễ nhất để tạo thành gel HA gellan gum là làm lạnh dung dịch gel nóng Việc bổ sung thêm các cation là không cần thiết để hình thành gel HA gellan gum và tính chất của chúng ít phụ thuộc vào nồng độ của các ion trong dung dịch Chúng có khả năng trương nở trong nước khử ion và tạo thành dung dịch có độ đặc tương tự như tinh bột (khi độ đặc đủ cao) Gel thường được hình thành và nóng chảy ở khoảng từ 70 – 80°C Nhiệt đội nóng chảy sẽ tăng khi nồng độ cation tăng

Bảng 2.2: Tính chất của Low acyl Gellan gum và High acyl Gellan gum Low acyl gellan gum High acyl gellan gum

2.5.5 Siro ngô a Giới thiệu

Siro ngô hay siro bắp (tiếng Anh: corn syrup) là một loại siro làm từ tinh bột ngô, có chứa maltose và hàm lượng oligosaccharide cao hơn tùy mức độ Chúng đặc điểm là đặc sệt, vị ngọt thanh nhẹ Có hai loại chính thường thấy trong thực phẩm đó là corn syrup nhạt màu (light corn syrup) và corn syrup đậm màu (dark corn syrup) Siro bắp màu nhạt là loại siro có màu trong suốt, hơi ngã vàng một chút Ngoài thành phần chính từ tinh bột ngô, thì còn có một sung thêm hương vani Trong chế biến thực phẩm, siro bắp được dùng

26

để làm cho món ăn giữ được độ mềm ẩm, tránh được hiện tượng đường kết tinh trở lại, và làm tăng hương vị món ăn

Đặc biệt, ngoài khả năng tạo ngọt , làm mềm thì siro bắp cùng giúp tạo độ dẻo, độ sánh cho thực phẩm Vì vậy, loại siro này rất thường thấy khi làm kẹo marshmallow, làm sốt caramel… Ngoài ra, kết hợp siro bắp, bột tartar, đường và nước có thể tạo ra những tảng đường dạng trong suốt để trang trí bánh

Cần phân biệt siro bắp và siro bắp cao phân tử (HFCS) Siro bắp cao phân tử được sản xuất bằng cách dùng siro bắp, chuyển đổi glucose sang

fructose nhờ vào enzyme D-xylose isomerase, có độ ngọt cao hơn hẳn

Si-rô ngô hàm lượng cao fructose (HFCS) là một loại đường tinh luyện Ngô trước tiên được xay để làm tinh bột ngô và sau đó được chế biến thêm để tạo si-rô ngô Enzyme sau đó được thêm vào trong quá trình sản xuất, làm tăng hàm lượng đường fructose, trở thành si-rô ngô có vị ngọt đậm

Loại phổ biến nhất là HFCS 55, chứa 55% fructose và 42% glucose - một loại đường khác Tỷ lệ fructose này tương tự như đường cát

Những loại đường tinh chế này thường được sử dụng để thêm hương vị cho thực phẩm nhưng cũng có thể hoạt động như một chất bảo quản trong mứt và thạch hoặc góp phần giúp các thực phẩm như dưa chua và bánh mì lên men Loại đường này cũng thường được sử dụng với số lượng lớn để chế biến các món tráng miệng như nước ngọt và bánh kem

2.5.6 Acid citric a Giới thiệu

Acid citric là một acid hữu cơ yếu Acid citric được sử dụng như là một chất tạo hương vị chua và chất bảo quản trong thực phẩm và đồ uống, đặc biệt là đồ uống nhẹ Nó được ký hiệu là E330 Danh pháp IUPAC: acid 2 – hydropropan – 1,2,3 – tricacboxylic

- Công thức cấu tạo: C6H8O7

Hình 2.10 Công thức cấu tạo acid citric

(Nguồn: https://vi.wikipedia.org/wiki/Acid_citric)

- Khối lượng phân tử: 192,13 g/mol