Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản - số 01/2008 Trường Đại học Nha Trang VẤN ĐỀ TRAO ĐỔI 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 ngành thực phẩm Nó có mặt hầu hết thành phần nguyên liệu sản phẩm nước giải khát, bánh kẹo, bơ, maragine, sữa, kem, socola,…Công dụng chất nhũ hóa tạo cảm giác ngon miệng (mouthfeel) không phần quan tạo cấu trúc mong muốn số sản phẩm bánh phủ kem, sốt , …từ kéo dài thời gian sử dụng sản phẩm Trong sản xuất sữa, người ta hay sử dụng chất nhũ hóa mono diglyceride (MAG) – ester axít béo Ngoài ra, Lexithin sử dụng rộng rãi sản phẩm socola với hàm lượng không 0,5% Hàm lượng qui định ADI (lượng tiêu thụ chấp nhận hàng ngày mg/kg thể) đa số chất nhũ hóa không giới hạn Việc hiểu rõ cấu trúc, tính chất vật lý, hóa học cách sử dụng chất nhũ hóa quan trọng việc phát triển sản phẩm thực phẩm Các định nghĩa • Hệ nước dầu (Hình 1b) : hệ mà 1.1 Hệ nhũ tương giọt nước phân tán Định nghĩa: hệ phân tán cao pha liên tục dầu Ví dụ: bơ, margarine, sốt dung với sa-lat,… hai chất lỏng mà thông thường không hòa tan với nhau, pha pha phân tán, • Hệ nước dầu nước: hệ nhũ pha gọi pha liên tục Có nhiều hệ tương dầu nước mà giọt phân nhũ tương khác thực phẩm thường gặp dạng: tán có chứa nước hệ phức tạp thực phẩm cần • Hệ dầu nước (Hình 1a): hệ mà nghiên cứu sâu hệ cac giọt dầu phân tán pha liên tục nước Ví du: mayonnaises, kem sữa, bánh phết kem, … Hình Hệ dầu nước (a) Hệ nước dầu (b) 60 Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản - số 01/2008 1.2 Chất nhũ hóa Trường Đại học Nha Trang bề mặt giọt phân tán từ giảm Định nghĩa: chất làm giảm sức căng bề mặt pha hệ từ trì ổn định cấu trúc hệ nhũ tương lượng hình thành giọt hệ Chất nhũ hóa đa số ester acid béo rượu: Trong cấu trúc phân tử chất nhũ hóa có phần háo nước phần háo béo Chất nhũ hóa dụng nhằm tạo ổn định hệ keo phân tán pha liên tục cách hình thành bề mặt điện tích Đồng thời làm giảm sức căng Trong trình sử dụng, người ta thường tách lớp làm giảm giá trị cảm quan sản dùng giá trị HBL để đánh giá mức độ ưa béo hay ưa nược chất nhũ hóa Từ phẩm Chất nhũ hóa dụng sản phẩm lựa chọn loại cho phù hợp với sản phẩm sữa đa số monoglycerid diglyceride cụ thể acid béo rượu Chúng có tác dụng tạo thành lớp phim membrane mỏng bao HLB = Hydrophilic Balance Lipophilic Nếu HLB thấp (có nhiều gốc ưa nước so với gốc ưa béo) chất nhũ hóa phù hợp với hệ nước dầu ngược lại Ứng dụng chất nhũ hóa sản phẩm sữa socôla 2.1 Với sản phẩm sữa Sữa hệ nhũ tương phức tạp dung dịch keo Hệ nhũ tương bao gồm giọt béo phân tán dịch liên tục chứa protein Hàm lượng béo có sữa quanh giọt béo có sữa từ giúp tăng ổn định bề mặt tiếp xúc giọt béo trình đồng hóa sữa Sodium alginate: alginate polysaccharide chiết xuất từ rong nâu Phaeophyceae, tồn liên kết với muối, Kali, canxi, Magie Tùy thuộc vào loại mà alginate có khả trì số loại cấu trúc sản phẩm Người ta hay sử dụng sodium alginate chất nhũ hóa ion Sodium alginate có khả tan nước lạnh thường dùng chất làm “dày” dung dịch Tuy nhiên đa dạng, từ 0,1% sữa gầy đến 20% sữa nguyên kem Do chất nhũ nhược điểm sodium alginate khả hòa tan môi trường giàu canxi hóa đóng vai trò quan trọng viêc trì ổn định hệ, tránh tượng phân Người ta khắc phục nhược điểm cách thêm axit citric Hình 2: Công thức hóa học sodium alginate 61 Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản - số 01/2008 Carrageenan: chiết xuất từ rong đỏ thuộc Rhodophycea Có loại carrageenan Trường Đại học Nha Trang sữa, ổn định sữa liên quan đến việc định danh kappa , iota lambda trì hệ thixotropic Khi gia nhiệt, bề mặt cấu trúc kappa carrageenan phản ứng Tuy nhiên kappa thường sử dụng sản phẩm sữa hơn, đặc biệt sữa có bổ sung với hay với mixen casein sữa đề hình thành gel thixotropic axit béo omega Trong trình bảo quản Hình 3: Công thức hóa học kappa carageenan Polymer có gốc galatose anhydrogalactose với nhiều liên kết sulfate thixotropic Hệ gel chống việc hình thành “đường kem” sản phẩm cách làm Hệ thixotropic cấu trúc gel định giảm trình đông tụ phân tách hạt hình lại, có tác dụng trì hệ nhũ tương ổn định đồng hóa tốt Một phần bề mặt cấu cầu béo Guar gum: sử dụng chất trúc phân tử kappa carrageenan có khả phản ứng casein mixeo sữa làm dày Gum có khả tan hòa tan nước lạnh, tăng độ nhớt để tạo thành dịch trình gia nhiệt Những phần cuối phân tử carrageenan liên kết với để tạo thành pse-do-plas-tic trắng sữa Dịch có tác dụng cao ngăn chặn tách béo tạo cặn mạng lưới, mạng lưới liên kết với sản phẩm mixeo kappa casein hình thành hệ gel Hinh 4: Công thức hóa học cua gum 2.2 Sữa chua Trong sữa chua, hàm lượng chất béo từ Những chất có khả tạo thành gel cấu trúc, bền cấu trúc chống khả 0-3,5% chất béo sữa 10-15% chất béo phi tách lớp sản phẩm có hàm lượng chất béo sữa Chất nhũ hóa thường sử dụng có nguồn gốc tự nhiên gum biến tính, sữa thấp Sữa chua sản phẩm có cấu trúc hạt gel dạng keo chất nhũ hóa có tác chiết xuất từ rong biển (carrageenan, alginate) gelatin dụng chất tạo geo, chất làm dày chất ổn định cấu trúc 62 Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản - số 01/2008 Chất ổn định sử dụng Trường Đại học Nha Trang 2.4 Socola chất hay hỗn hợp nhiều chất Tùy thuộc vào mục đích sử dụng, thuộc tính, nồng độ Trong sản xuất socola người ta thường sử dụng lexithin chất nhũ hóa nhằm tạo cấu yêu cầu thực phẩm, mà ta dùng chất ổn định cho hợp lý 2.3 Kem trúc chống tượng “nở hoa bể mặt” sản phẩm Lexithin phos- Kem hệ keo phức tạp, 17% pholipids phổ biến tên thương hiệu thị trường Lexithin hay hỗn chất béo sữa, 13-17% đường, 8-11% chất khô hợp phospholipids khác (đường lactose, protein, muối khoáng) Monoglyceride chất nhũ hóa thông Trong cấu trúc phân tử lexithin có phần háo nước háo béo, lexithin dụng sử dụng sản xuất kem Nó liên kết cạnh tranh với bề mặt protein sữa dùng chất nhũ hóa cũa hệ dầu nước Người ta chiết xuất lexithin từ đậu nành hệ nhũ tương béo nước khí nước phần làm ổn định hệ hạt, lòng đỏ trứng gà Hàm lượng lecithin sử dụng sản nhũ tượng béo xuất socola khoảng 0,3 – 0,5% Tuy nhiên chất ổn định polysaccharide thường liên kết với chất béo kem để làm giảm khả tạo thành tinh thể đá lớn trình bảo quản trì cấu trúc mong muốn sản phẩm cuối Hình 5: Công thức hóa học lexithin Kết luận Để ổn định cấu trúc đạt tiêu chuẩn định đặc biệt tác dụng tốt đến sản phẩm sữa lỏng chức Đối với sữa chua việc sữa sản phẩm sữa, đặc biệt sản sử dụng chất ổn định giúp sản phẩm đạt phẩm có tính chất lưu biến cao (sữa chua, sữa chức năng, kem,…) người ta sử dụng chất đặc tính mong muốn độ nhớt, hình dạng, vị cấu trúc Ngoài kem béo, nhũ hóa hay chất nhũ hóa chung với chất ổn định Sự kết hợp chất nhũ hóa chất ổn sử dụng chất nhũ hóa với hàm lượng thấp đạt cấu trúc sản phẩm tốt 63 Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản - số 01/2008 Trường Đại học Nha Trang TÀI LIỆU THAM KHẢO Stig E Friberg and Ka˚ re Larsson (1997) Food emulsion, fourth edition, revised and expanded Mercel Dekker Inc 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 Shane N.D Lal , Charmian J O'Connor, Laurence Eyres (2006) Application of emulsifiers/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 64 ...Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản - số 01/2008 1.2 Chất nhũ hóa Trường Đại học Nha Trang bề mặt giọt... khắc phục nhược điểm cách thêm axit citric Hình 2: Công thức hóa học sodium alginate 61 Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản - số 01/2008 Carrageenan: chiết xuất từ rong đỏ thuộc Rhodophycea Có... (carrageenan, alginate) gelatin dụng chất tạo geo, chất làm dày chất ổn định cấu trúc 62 Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản - số 01/2008 Chất ổn định sử dụng Trường Đại học Nha Trang 2.4 Socola