Chất hoạt động bề mặt trong thực phẩm

PHẦN TỔNG QUAN VỀ CHẮT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT Chất hoạt động bề lả chất khỉ cho vào dưng môi, sức cầng bề mặt dung môi giảm xuống Phân loại chất hoạt động bề mặt: Theo chất ải nước: - Chất hoạt động bề mặt mang điện tích âm (Anionic surfactants) - Chất hoạt động bề mặt mang điện tích dương (Cationic surfactants) - Chất hoạt động bề mặt không mang điện tích (Non-ionic surfactants) - Chất hoạt động bề mặt lưỡng tính (Amphoterie/zwitterionic surphactants) ctLâthoat đũìig bề màt mang điên tích, âm chất hoạt động bể mặt khổng mang điện tích chất ho ạt động bể mặt mang điện tích đương chât hoạt đọng bê mặt lưỡng tính Theo chất nhóm kỵ nước: Phân loại nguồn cung cấp: - Gốc alkyl mạch thẳng thu từ acid béo tự nhiên - Các alkyl mạch ngắn từ alcol - Các hydrocacbon dầu mỏ - Từ phản ứng Fischer Hê nhũ tương: Có nhiều hệ nhũ tương khác thực phẩm, thường gặp dạng: a, Hệd/n: Water Pha phân tán: dầu Pha liên tục: nước OIL Ví dụ: mayonnaises, kem sữa, bánh phết kem b Hện/d: O Pha phân tán: nước Pha liên tục: dầu Ví dụ: bơ, maragine, sốt dùng với sa-lat c Hệ n/d/n: Hệ nhũ tương dầu nước hệ phức tạp thực phẩm giọt phân tán có chứa nước Chất hoạt động bề mặt có vai trò lởn đời sống sản xuất, Một số ứng dụng chất hoạt động bề mặt lĩnh vực như: • Trong công nghiệp dệt nhuộm: Chất làm mềm cho vài sợi, chất trợ nhuộm • Trong công nghiệp mỹ phẩm: Chất tẩy rửa, nhũ hóa, chất tạo bọt • Trong ngành ỉn: Chất trợ ngấm phân tán mực ỉn • Trong nông nghiệp: Chất để gia công thuốc bảo vệ thực vật, • Trong xây dựng: Dùng để nhũ hóa nhựa đường, tăng cường độ đóng rắn bê tông • Trong dầu khí: Chất nhũ hóa dung dịch khoan • Trong công nghiệp khoáng sản: Làm thuốc tuyển nối, chất nhũ hóa, chất tạo bọt để làm gỉàu khoáng sản Trong công nghệ thực phẩm: chất nhũ hóa, chất tạo bọt PHẦN NỘI DUNG CHÍNH • Mục đích sử dụng: Chất hoạt động bề mặt sử dụng thực phẩm với mục đích làm bền nhũ tưomg Nhũ tương hệ phân tán hai chất lỏng không trộn lẫn vào mà hai có mặt dạng giọt nhỏ pha bị phân tán, pha lại dạng pha liên tục Phần lớn nhũ tương thực phẩm kiểu dầu nước nước dầu Hiện tượng tách pha tượng không mong muốn sản xuất thực phẩm Do đó, ta càn sử dụng chất hoạt động bề mặt làm bền hệ nhũ tương để tránh tượng tách lớp Phụ gia làm bền nhũ tương chia làm hai loại: ester phàn acid béo polyol acid hữu cơ; phospholipid lecithine Các hai thưc phẩm khác sử dung chất hoai đông bề măt khác nhau: Sữa bột, bột dinh dưỡng: chất nhũ hóa (dùng chế biến dạng lỏng thành dạng bột), chất ổn định, khí trơ Sữa uống: màu, mùi, chất nhũ hóa, chất ổn định Nước ngọt, nước trái cây: chất bảo quản, màu, mùi, chất ổn định, chống oxy hóa, chất điều chỉnh độ acid Kem: chất tạo nhũ, chất ổn định, tạo cấu trúc, chống oxy hóa, hương liệu, chất màu Mứt: chất tạo gel, chất bảo quản Bia: chất tạo bọt Cơ chế hoạt động chất hoạt động bề mặt: Các hệ nhũ tương thường không bền nguyên nhân sau: - Sự lên hay lắng xuống giọt lỏng - Sự kết tụ giọt lỏng - Sự chảy giọt lỏng vào giọt lỏng khác Để làm bền nhũ tương thực phẩm, ta thêm vào chất hoạt động bề mặt có tác dụng sau: - Làm giảm sức căng bề mặt phân chia pha - Tạo lớp phân chia bề mặt - Tạo điện tích dấu bề mặt pha phân tán, lực tĩnh điện chống lại lực hút Van der Wall giọt lỏng - Tạo hệ giọt lỏng phân tán có kích thước giọt nhỏ đồng - Tạo độ nhớt cao pha liên tục Một số chất hoạt động bề mặt thường dùng thực phẩm: Protein: Nhiều sản phẩm thực phẩm hệ nhũ tương sữa bò, sữa đậu nành, kem, nước cốt dừa, bơ, phô mai nóng chảy, mayonnaise, thành phần protein thường đóng vai trò bật việc làm bền cấc hệ Protein hấp thụ bề mặt phân chia giọt dầu phân tán vầ pha nước Hên tục có tính chất vật lý lưu biến (làm đặc, tạo độ nhớt, độ “cứng - dẻo”) có tác dụng ngăn cản giọt chất béo họrp Tùy theo pH, ion hóa gốc R acid amin mạch polypeptide tạo lực đẩy tĩnh điện, góp phần làm bền hệ nhũ tương Protein có khả làm bền hệ nhũ tương nước/dầu, nguyên nhân phần lớn protein cổ chất ưa nước đổ chúng bị hấp phụ pha nước gần bề mặt phân chia pha Pha Bề mặt phân Bề mặt phân chia p8fl Hai giọt dầu chưa có mặt protein Protein (biến tính) hấp phụ bê mặt phân chia ngãn cản gỉọt chất béo hợp — Các lực đẩy tĩnh điện xuất có tác dụng làm bền hệ nhũ tương Khả hấp phụ làm bền nhũ tương protein Chất hoạt động bề mặt ưa nước: Carragreenan: (chất hoạt động bề mặt anỉon) Carrageenan bắt đầu sử dụng 600 năm trước đây, chiết xuất từ rêu Irish moss Vào năm 30 kỷ XX, carrageenan sử dụng công nghiệp bia hồ sợi Carrageenan sử dụng nhiều dạng khác nhiều sản phẩm mà sử dụng hàng ngày, lĩnh vực thực phẩm bánh kẹo Tính phổ biến carrageenan thể đặc điểm sau: - Tham gia chất tạo đông số sản phẩm như: kem, sữa, bơ, mát - Làm bền nhũ tương, giúp cho dung dịch trạng thái nhũ tương cân vối mà không bị tách lớp - Có thể thay đổi kết cấu sản phẩm với tính chất hóa lý, học mong muốn, tạo sản phẩm đông đậc có độ bền dai - Giúp ồn định tinh thể sản phẩm bánh, kẹo ngăn chặn đường nước đá bị kết tinh Tương tác carrageenan với protein: Đây tính chất quan chặn tách lỏng làm ồn định trọng coca sữa socola carrageenan đậc trưng cho tất cáchạt chất tạotrong gel chất không tạo gel xuất phản ứng với protein Phản ứng xảy nhờ cation có mặt nhóm protein tích đỉện tác dụng với nhóm Sulfat mang điện âm carrageenan có tính định đến độ bền học gel Trong công nghiệp sữa, nhờ vào tính chất liên kết với protein sữa mà carrageenan sử dụng (với nồng độ 0,015 - 0,025 %) làm tác nhân để ngăn Pratem JJH FROTE IN O=C JIH3 ¿H + 1=0 ¿H Ổ W- Caïïsg&emjfl IW o=c Ï- u CÀ” Ca - so4' SO 4' |50 % hay MI > 7% Chất làm tầng độ nhớt cho sản phẩm Muốn tạo đông cần phải cổ điều kiện pH = 3,1 - 3,4 nồng độ đường 60 % Pectin methoxyl hóa thấp (Low Methoxyl Pectin - LMP): DE < 50 % hay MI < 7% Được sản xuất cách giảm nhóm methoxyl phân tử pectin Pectin methoxy thấp tạo đông môỉ trường đường Chúng thường dùng làm màng bao bọc sản phẩm Các pectin chất keo háo nước nên có khả hydrat hóa cao nhờ gắn COOH cácCOOH phân tử nước vào nhóm hydroxyl chuỗi polymethyl galacturonỉc Ngoài ra, phân tử pectin có mang điện tích âm nên chúng có khả đẩy lẫn có khả làm giãn mạch làm tăng độ nhớt dung dịch Khi làm giảm độ tích điện hydrat hóa làm cho sợi pectin xích lại gần tương tác với tạo nên mạng lưới ba chiều rắn chứa pha lỏng bên b ứng dụng: Pectin chất tạo gel quan trọng sử dụng để tạo cấu trúc gel cho thực phẩm Khả tạo gel sử dụng thực phẩm cần cổ ổn định nhiều pha Tác dụng tạo gel pectin sử dụng chủ yếu sản phẩm mứt trái mứt đông Tác dụng pectin tạo cấu trúc mứt đông mứt trái không bị thay đỗỉ trình vận chuyển, tạo mủi vị thơm ngon cho sản phẩm giảm phá vỡ cấu trúc Trong số trường hợp, pectin sử dụng với carageenan để tăng hiệu tạo gel Geỉatin: (chất hoạt động bề mặt anỉon) Là polypeptid cao phân tử dẫn xuất từ collagen, thành phần proteỉn tế bào liên kết nhiều loại động vật, bao gồm xương, da Cơ chế tạo geỉ: - Gelatin trương nở cho vào - Có khả tạo gel mà không cần phối hợp với chất khác nước lạnh, lượng nước hấp thu khoảng - 10 lần thể tích - Tan chảy gia nhiệt, đông đặc (tạo gel) làm lạnh Sự chuyển đổi SOL - GEL có tính thuận nghịch - Nhiệt độ nóng chảy 27 - 34°c Công dụng Gelatin: - Tạo đông: Geliy, Jam - Ổn định: kem - Nhũ hóa: tạo khí - Làm đậc: súp, đồ hộp - Kết dính: kẹo, sản phẩm thịt - Làm trong: rượu artha-dihydiox.yphenyl Gỉoup Lecithine: (chất hoạt động bề mặt lưỡng tính) Lả phospholipid phổ biến tên thương hiệu thị trường Lecithine hay hỗn hợp phospholipid Trong cấu trúc phân tử lecithine cổ phần háo nước háo béo, lecỉthỉne dùng chất nhũ hóa hệ dầu nước, người ta chiết xuất lecỉthỉne từ hạt đ$u nành lòng đỏ trứng gà Lecithin ứng đụng ỉecithine: Quá trình lecithine hóa công nghệ sản xuất sữa bột: - Một số sản phẩm sữa bột có hàm lượng chất béo cao nên khó hòa tan vào nước sé hạt sữa bao bọc xung quanh màng mỏng lipid tự Chính thế, chúng trở nên “kỵ nước” Hiện tượng xảy sản xuất sữa bột tan nhanh ảnh hưởng đến khả hòa tan sản phẩm - Để khắc phục nhược điểm trên, người ta sử dụng trình lecỉthine hóa Bản chất trình tạo màng mỏng lecỉthine bao quanh hạt sữa Nhờ khả nhũ hóa lecithine, hạt sữa vối màng bao lipid trở nên hòa tan nước lạnh, hạn chế hiên tượng không tan hay đóng vón pha sữa PHẦN lili CÁC QUY TRÌNH Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất phô mai nấu chảy có nồng độ chất khô cao Phô mai nguyên Theo sơ đồ trên, chất phụ gia thêm vào giai đoạn gia nhiệt khuấy trộn Mục đích trình nấu chảy phô mai nguyên liệu nhằm phá vỡ hoàn toàn cấu trúc gel ban đàu chúng, phối trộn phô mai nấu chảy với nguyên liệu phụ gia khác thành hỗn họp đồng Phụ gia sử dụng hỗn họp trisodium citrate, sodium bicarbonate acid citric để tạo cấu true gel cho phô mai Ngày nay, nhiều phụ gia xuất hiện, thông dụng phụ gia sau: - Nhóm sodium polyphosphate (E.450) - Nhóm sodium orthophosphate (E.339) - Sodium citrate (E.331) - Acid citric (E.330) Quy trình sản xuất thạch dừa; Quy trình chế biến thạch dừa trình bày sơ đồ phía - Dùng máy cắt để cắt khối cellulose tạo miếng nhỏ, đặn - Ngâm sản phẩm dung dịch Na2CC>3 3-5% 15’ để trung hoà acid acetỉc sót bên thạch Sau xà lại nước lạnh Phụ Đun sôi để làm sản phẩm tao độ dai cách bổ sung chất tạo Ngâm đường tạo độ tăng độ cho sản phẩm Bổ sung màu, mùi để hoàn thiện giá trị cảm quan [...]... biến thạch dừa được trình bày trong sơ đồ phía trên - Dùng máy cắt để cắt khối cellulose tạo các miếng nhỏ, đều đặn - Ngâm sản phẩm trong dung dịch Na2CC>3 3-5% trong 15’ để trung hoà acid acetỉc còn sót bên trong thạch Sau đó xà lại bằng nước lạnh Phụ Đun sôi để làm trong sản phẩm và tao độ dai bằng cách bổ sung chất tạo Ngâm đường tạo độ ngọt và tăng độ trong cho sản phẩm Bổ sung màu, mùi để hoàn...Lecithine: (chất hoạt động bề mặt lưỡng tính) Lả một trong những phospholipid phổ biến nhất và là tên thương hiệu trên thị trường Lecithine có thể là một hay hỗn hợp các phospholipid Trong cấu trúc phân tử của lecithine cổ 2 phần háo nước và háo béo, do đó lecỉthỉne được dùng như chất nhũ hóa của hệ dầu trong nước, người ta chiết xuất lecỉthỉne từ hạt đ$u nành... ỉecithine: Quá trình lecithine hóa trong công nghệ sản xuất sữa bột: - Một số sản phẩm sữa bột có hàm lượng chất béo khá cao nên khó hòa tan vào trong nước do một sé hạt sữa được bao bọc xung quanh bởi một màng mỏng lipid tự do Chính vì thế, chúng trở nên “kỵ nước” Hiện tượng này xảy ra ngay cả trong sản xuất sữa bột tan nhanh và ảnh hưởng đến khả năng hòa tan của sản phẩm - Để khắc phục nhược điểm trên,... lecỉthine hóa Bản chất của quá trình này là tạo một màng mỏng lecỉthine bao quanh các hạt sữa Nhờ khả năng nhũ hóa của lecithine, các hạt sữa vối màng bao lipid sẽ trở nên hòa tan trong nước lạnh, hạn chế được hiên tượng không tan hay đóng vón khi pha sữa PHẦN lili CÁC QUY TRÌNH Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất phô mai nấu chảy có nồng độ chất khô cao Phô mai nguyên Theo sơ đồ trên, chất phụ gia được