tiểu luận phụ gia thực phẩm gum arabic

BỘ CÔNG THƢƠNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC-THỰC PHẨM  GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI LỚP: DHTP7A NHÓM: 5 Mã HP: 210502602 TP.Hồ Chí Minh, tháng 10/2013 TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI 1 DANH SÁCH NHÓM STT Họ tên MSSV 1 Nguyễn Thị Thùy Dƣơng 11063541 2 Võ Thị Huyền 11047881 3 Phú Nữ Thùy Linh 11035771 4 Nguyễn Thị Phƣơng Thúy 11044851 5 Nguyễn thị Thủy Tiên 11041931 TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI 2 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 3 Tổng quan về gum: 4 Gum là gì? 4 Phân loại gum: 4 Cấu tạo hóa học của gum: 5 Tính chất chung của gum: 7 Gum arabic: 9 Giới thiệu chung về gum arabic: 9 Định nghĩa về gum arabic: 10 Phân loại gum arabic: 10 Cấu tạo của gum arabic: 11 Tính chất của gum arabic: 16 Ứng dụng: 17 Các dạng sản phẩm arabic có mặt trên thị trƣờng hiện nay: 20 Nguồn khai thác và phƣơng pháp sản xuất: 21 Xu hƣớng thị trƣờng: 23 KẾT LUẬN 26 TÀI LIỆU THAM KHẢO 27 TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI 3 LỜI MỞ ĐẦU Từ ngày xƣa, con ngƣời đã biết sử dụng lá dứa tạo mùi thơm hay tạo màu xanh, hay lấy các loại quả trong tự nhiên tạo màu, lấy quả đu đủ non để giảm thời gian nấu chín,…Đó là nền móng đầu tiên cho việc sử dụng phụ gia thực phẩm. Ngày nay, khi thị hiếu của ngƣời tiêu dùng tăng cao, đòi hỏi các nhà sản xuất phải cho ra nhiều sản phẩm khác nhau tạo ra sự đa dạng trong thực phẩm, tăng giá trị dinh dƣỡng cũng nhƣ các tính chất cảm quan. Đi đôi với việc tạo ra chúng ta cũng phải quan tâm đến việc kéo dài thời gian bảo quản để lƣu giữ sản phẩm đƣợc lâu và tốt hơn. Những chất đƣợc bổ sung vào nhằm mục đích này đƣợc gọi là các chất phụ gia thực phẩm. Và để có thể chọn loại phụ gia, liều lƣợng, cách sử dụng một cách phù hợp nhất, thì ngay từ khi còn trên ghế nhà trƣờng các sinh viên ngành công nghệ thực phẩm phải đƣợc trang bị những kiến thức căn bản nhất về chuyên ngành đang học. Một trong những môn đó phải kể đến môn phụ gia thực phẩm. Môn học cung cấp cho các sinh viên về cách sử dụng các loại phụ gia, liều lƣợng, công dụng, khả năng gây độc,…trong thực phẩm. Vì vậy,việc lựa chọn loại phụ gia nào phù hợp cho sản phẩm cũng là một điều quan trọng. Để dễ dàng hơn trong việc lựa chọn chúng ta chia các chất phụ gia thành các nhóm nhƣ: nhóm chất bảo quản, nhóm chất tạo màu, nhóm chất tạo vị, nhóm chất ổn định hệ nhũ tƣơng, nhóm chất tạo gel và làm đặc,… Các chất dạng gum là những chất thuộc nhóm phụ gia tạo gel và làm đặc. Chúng có tác dụng cải tạo cấu trúc mà không làm thay đổi các tính chất cảm quan (mùi,vị,…). Ngoài ra còn có một số chất có tác dụng tạo gel, tạo bọt, làm bền hệ nhũ tƣơng,…Gum Arabic là một loại phụ gia dạng gum nên nó có những tính chất chung của những phụ gia dạng gum và những tính chất đặc trƣng cũng nhƣ công dụng riêng. Để tìm hiểu rõ hơn về điều này, chúng em đã đƣợc thầy phân công thực hiện bài tiểu luận về “Gum Arabic”. Trong quá trình làm bài tiểu luận chúng em đã nhận đƣợc sự chỉ bảo tận tình của thầy Lê Văn Nhất Hoài cùng sự giúp đỡ của bộ phận thƣ viện và các anh chị khóa trên. Chúng em xin chân thành cảm ơn tất cả mọi ngƣời đã giúp chúng em làm bài tiểu luận này. Dù rất cố gắng nhƣng chúng em không thể tránh khỏi những sai sót nhất định trong quá trình tìm kiếm tài liệu và tổng hợp bài. Chúng em rất mong sự góp ý chân thành từ thầy và các bạn. Chúng em xin càm ơn. TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI 4 I. Tổng quan về gum: 1. Gum là gì? Gum là những hợp chất keo và nƣớc (hydrocolloid) có bản chất là các polysaccharide chất tạo nên từ các monomer thƣờng gặp là galactose, glucuronic acid, uronic acid, arabinose, rhamnose và mannose… Các gum thƣờng có nguồn gốc từ thực vật và vi sinh vật. Khi hoà tan vào dung dịch chúng đóng vai trò nhƣ là những chất điều khiển hoạt động của các phân tử nƣớc nhằm chống lại sự chảy làm tăng độ nhớt của dung dịch hoặc hình thành nên trạng thái gel. Nhờ những đặc tính này mà gum có công dụng rất phổ biến trong công nghệ thực phẩm vì vai trò là chất phụ gia tạo cấu trúc cho các sản phẩm. 2. Phân loại gum: Có nhiều cách để phân loại gum: Dựa trên nguồn thu nhận Gum mà ngƣời ta có thể phân loại Gum vào những nhóm sau:  Nhóm chiết xuất từ nhựa cây (Exudates extracts): gum Arabic, tragacanth, karaya, ghatti;  Nhóm chiết xuất từ hạt (Seed Gums): Guar gum, Locust bean gum (hay Carrob bean gum), tara gum;  Nhóm chiết xuất từ tảo biển (Seaweed extracts): Algins, carrageenans, agar, furcellaran.  Nhóm chiết xuất từ thực vật (Plant extracts): Pectins, cellulose…;  Nhóm có nguồn gốc lên men hay từ vi sinh vật: Xanthan gum, Gellan gum, curland.  Nhóm dẫn xuất của cellulose: CMC (carboxymethyl cellulose), hydroxypropyl cellulose (HPC), Hydroxypropyl methylcellulose (HPMS), Methyl cellulose (MC);  Nhóm chiết xuất từ củ, rễ: Konjac mannan;  Dựa vào cấu trúc hoá học và cấu trúc không gian có thể chia làm 3 nhóm: Theo hình dạng: TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI 5  Mạch thẳng: Algins, carrageenans, cellulosics, furcellaran, konjac mannan, pectin;  Mạch nhánh:  Loại 1 (mức độ phân nhánh thấp, mạch thẳng): Galactomannan (guar gum, locust bean gum, tara gum, enzymically modified guar gum), Xanthan gum;  Loại 2 (mức độ phân nhánh phức tạp – branch-on-branch): Gum arabic, gum tragacanth (tragacathin); Theo thành phần các tiểu đơn vị (monomeric units):  Homoglycans: Cellulosics, curland.  Diheteroglycans: Agarose, algins, carrageenans, furcellaran, galactomannans, kojac mannan, pectins;  Triheteroglycans: Gellan gums, xanthan gums;  Tetraheteroglycans: Gum arabics;  Pentaheteroglycans: Gum tragacanth. 3. Cấu tạo hóa học của gum: Gum là polymer đƣợc tạo nên bởi các monomer là các đƣờng hoặc dẫn xuất của đƣờng, bao gồm: glucose, galactose, mannose, fucose, glucuronic acid, rhamnose, arabinose, xylose,… TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI 6 Xanthan gum Galactomannan Guar gum, locust bean gum Cellulose Tragacanth Hình 1: một số loại gum thông dụng TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI 7 4. Tính chất chung của gum: Trong thực tế một dung dịch gum không đƣợc xem là một dung dịch thực bởi vì nó chịu tác động bởi nhiều yếu tố: kích thƣớc phân tử biểu kiến của các hạt gum phân tán trong dung dịch cũng nhƣ sự tƣơng tác qua lại giữa chúng với nhau và với dung môi. Do đó, chúng có khả năng cản trở sự chảy, tạo độ nhớt và có thể hình thành trạng thái gel. Vì thế, thuật ngữ “dung dịch keo” ( hydrocolloid) hay chất lỏng “giả dẻo” (pseudoplastic) hay lƣu chất phi Niuton thƣờng đƣợc gán cho chúng. Hơn thế nữa, hầu hết các gum thực phẩm đều là những chất góp phần làm ổn định cấu trúc cho thực phẩm: khả năng làm bền hệ nhũ tƣơng, hệ huyền phù , tạo két cấu : tạo khối, tạo màng, bảo vệ sự xâm nhập và phân cắt của enzyme,… Các gum thực phẩm phaie lac những chất không màu (colorless), không mùi (oderless), ckhông vị (tasteless) và không gây độc (non- toxic). Tất cả các loại gum ngoại trừ tinh bột, các dẫn xuất của của tinh bột đều không sinh năng lƣợng và chúng còn đƣợc xem là những chất xơ hòa tan (soluble dietary fiber). TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI 8 Bảng 1: một số tính năng công nghệ của một số loại gum TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI 9 Bảng 2:một số tính chất của các loại gum Loại gum Tính chất đặc trƣng Xanthan gum Độ nhớt rất cao, không bị ảnh hƣởng bởi sự có mặt của chất điện ly, ở khoảng pH rộng và ở nhiệt độ cao. Galactomannans (guar và locusy bean gum) Độ nhớt rất cao, không bị ảnh hƣởng bởi sự có mặt của chất điện ly nhƣng có thể mất độ nhớt ở pH cao hay thấp hoặc ở nhiệt độ cao. Carboxymethyl cellulose (CMC) Độ nhớt cao nhƣng bị giảm khi có chất điện ly và pH thấp. Methyl cellulose (MCs) and hydroxypropyl metyl cellulose (MPMCs) Độ nhớt tăng khi nhiệt độ tăng, không bị ảnh hƣởng bởi sự có mặt của chất điện ly hoặc pH. II. Gum arabic: 1. Giới thiệu chung về gum arabic: Gum arabic hay còn gọi là gum Acacia là một loại nhựa cây và là một thứ hàng hóa quan trọng trong thời cổ đại. Chúng đƣợc ngƣời Ai Cập sử dụng để ƣớp xác và làm thuốc màu cho các bảng khắc chữ tƣợng hình cổ. Từ xa xƣa, con ngƣời đã biết gum arabic có trong các loại cây thuộc chủng Acacia, phân họ Mimosoideae và họ Leguminosae với khoảng 500 loài . Loài cây này phát triển rộng rãi khắp vành đai Sahelian của châu Phi, bắt đầu từ phía nam xích đạo cho đến tận sa mạc Sahara, từ [...]... 24 TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI liệu khác thay thế cho các sản phẩm gum truyền thống nhƣ “white Talha”từ nhựa cây Acacia seyal nhƣ Sát Trong tƣơng lai, đây là một cung cấp gum cho thị trƣờng nhƣng có thể là nó sẽ đƣợc sản xuất ở Nigeria- nơi đƣợc mệnh danh là vùng nguyên liệu thứ 2 về loại gum này 25 GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM KẾT LUẬN Ngày nay, gum arabic. .. đƣợc bổ sung vào nhiều sản phẩm thực phẩm khác nhƣ trong rƣợu vang, các sản phẩm thủy sản,nƣớc giải khát có ga,…  Quy định về việc sử dụng gum arabic trong các sản phẩm thực phẩm Bảng 7: giới hạn sử dụng của gum arabic trong một số sản phẩm thực phẩm STT 1 2 3 Nhóm thực phẩm ML Ghi chú Sữa bơ (nguyên kem) GMP Sữa lên men (nguyên kem), sữa xử lý nhiệt sau lên men 5000 Thịt, thịt gia cầm và thithj thú tƣơi... arabinogalactan-protein (AGPs) 15 TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI 5 Tính chất của gum arabic:  Gum arabic dễ dàng hoà tan trong nƣớc tạo thành dung dịch trong suốt có màu từ vàng nhạt đến vàng nâu tại pH khoảng 4,5  Gum Arabic là một lƣu chất Niuton,có tính hơi axit  Dung dịch Gum Arabic có độ nhớt tƣơng đối thấp.Cấu trúc phân nhánh bậc cao của gum Senegal góp phần gia tăng lực liên kết giữa... 200000 13 TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI Hình 3: Sự phân bố phân tử lƣợng của 2 loại gum qua sắc ký lọc gel xác định bởi đầu dò đo chỉ số khúc xạ (a) và quang phổ hấp thu UV ở bƣớc 206nm (b) Hầu hết các nghiên cứu cấu trúc đều liên quan đến gum từ loài Acacia Senegal Phân tích Carbohydrate cho thấy những thành phần của loại gum này (tƣơng ứng với 3 14 TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM GVHD:... muốn về cấu trúc nhƣng cũng đặt ra nhiều mối nguy về việc sử dụng phụ gia thực phẩm Vì vậy, việc biết rõ về cấu tạo, tính chất, những quy định về liều lƣợng là một trong những khâu quan trọng trƣớc khi sử dụng phụ gia Với bài tiểu luận này, hy vọng các bạn đã có thêm những kiến thức bổ sung cho môn học này 26 TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Handbook of hydrocolloids... vegetable oil Salt Gum arabic 38.4% 34.4% 9.6% 9.6% 3.8% 0.2% 4.0% Trong sản xuất mứt dẻo Gum arabic đƣợc trong công nghệ sản xuất mứt dẻo nhằm mục đích cố định màu và ngăn chặn sự kết tinh của đƣờng cho sản phẩm Trong sản xuất kem, đá, bơ sữa Chúng đƣợc sử dụng với vai trò là chất ổn định, làm đặc và là chất cố định hƣơng 18 TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI Ngoài ra, gum arabic còn đƣợc... lực nay không gian (hình 7) Vì chỉ có một phần gum tham gia vào 16 TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI quá trình nhũ hoá nên nồng độ gum cần thiết đẻ tạo nhũ lớn hơn rất nhiều so với nồng độ của protein nguyên chất Ví dụ: để tạo nhũ tƣơng tinh dầu cam 20% thì cần nồng độ gum Arabic là 12% Một khi đã hình thành thì hệ nhũ tƣơng sẽ đạt đƣợc trạng thái bền trong một thời gian dài mà không... kết quả là dung dịch gum trở nên nhớt khi có nồng độ cao Những so sánh về độ nhớt giữa gum arabic với xanthan gum và sodium CMC là những phụ gia tạo đặc thông dụng đƣợc cung cấp trên hình 5 Hình 6: So sánh độ nhớt của dung dịch Gum Arabic 30% với dung dịch Xanthan Gum 1% và dung dịch CMC 1% Có thể thấy rằng dung dịch gum arabic nồng độ 30% có độ nhớt vẫn thấp hơn dung dịch xanthan gum 1% và dung dịch... chất tạo keo Mức độ không hoà trộn phụ thuộc vào tốc độ tạo gel gây ra bởi sự có mặt của các chất tạo keo và do đó chi phối toàn bộ kết cấu tạo thành 7 Các dạng sản phẩm arabic có mặt trên thị trường hiện nay: Dạng hạt : 20 TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI Dạng bột: Dạng dung dịch: 8 Nguồn khai thác và phương pháp sản xuất:  Nguồn khai thác: Gum arabic đƣợc lấy từ các cây thuộc chủng... chẽ với chúng Gum Arabic cũng đƣợc thu nhận từ cây seyal là một loài họ hàng của cây acacia senegal Gum Arabic bao gồm các polysaccharide cao phân tử, canxi, magie, kali và các sản phẩm thủy phân nhƣ arabinose, galactose, rhamnose, glucurnic axit Đây đƣợc xem là định nghĩa chuẩn nhất về gum arabic cho đến hiện nay 3 Phân loại gum arabic: Dạng gum đƣợc bán trên thị trƣờng thƣờng chứa thêm gum của các . TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI 6 Xanthan gum Galactomannan Guar gum, locust bean gum Cellulose Tragacanth Hình 1: một số loại gum thông dụng TIỂU LUẬN PHỤ. fiber). TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI 8 Bảng 1: một số tính năng công nghệ của một số loại gum TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI. chất chung của gum: 7 Gum arabic: 9 Giới thiệu chung về gum arabic: 9 Định nghĩa về gum arabic: 10 Phân loại gum arabic: 10 Cấu tạo của gum arabic: 11 Tính chất của gum arabic: 16 Ứng dụng: