tiểu luận môn phụ gia thực phẩm đề tài pectin

Phế phẩm đóchính là bả ép của các quá trình épnước quả như: bả ép nước táo, cam,chanh, quýt, bưởi …Pectin là sản phẩm phụ gia thựcphẩm thuộc nhóm phụ gia tạo đông,tạo gel trong quá trình

ĐỀ TÀI: PECTIN

GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI

NHÓM 9

.

TIỂU LUẬN

Môn Phụ Gia Thực Phẩm

Để tài: PECTINGVHD: Lê Văn Nhất Hoài

Nhóm 9Danh sách nhóm

Mục lục

LỜI MỞ ĐẦU 3

PHẦN NỘI DUNG 5

1 KHÁI NIỆM_ĐỊNH NGHĨA 5

2 CẤU TẠO 5

3 TÍNH CHẤT CỦA PECTIN 8

4 PHÂN LOẠI PECTIN 10

5 CƠ CHẾ TẠO GEL, TẠO NHŨ 13

6 CÁC ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM 16

6.1 Mứt Trái Cây Và Mứt Đông 17

6.2 Trong Kẹo Mềm Pectin 19

6.3 Tóm Tắt Ứng Dụng Của Pectin 21

7 MỘT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CÓ ỨNG DỤNG CỦA PECTIN 23

8 NGUỒN KHAI THÁC VÀ CÁC PHƯƠNG THỨC SẢN XUẤT 25

8.1 Nguồn khai thác nguyên liệu Pectin: 25

Mà sản phẩm chúng ta đang tìm hiểulại là phế phẩm của các nguyên liệu

đó trong nhà máy Phế phẩm đóchính là bả ép của các quá trình épnước quả như: bả ép nước táo, cam,chanh, quýt, bưởi …

Pectin là sản phẩm phụ gia thựcphẩm thuộc nhóm phụ gia tạo đông,tạo gel trong quá trình chế biến vàbảo quản mứt, mứt đông, kẹo pectin

từ hoa quả mà bài viết nói đến

Pectin là sản phẩm phụ gia đượcnghiên cứu bằng phương pháppectat-canxi trong đó phụ gia conhiều hữu ích như giúp thực phẩm antoàn và dinh dưỡng, cơ hội lựa chọnthực phẩm nhiều hơn, giá thành thựcphẩm thấp hơn Do có những tác

dụng như vậy nên việc nghiên cứu

và tìm nguồn nguyên liệu phù hợpvới công nghệ đang là cần thiết đónggóp thiết thực cho sự phát triểnchung của ngành công nghiệp thựcphẩm Bên cạnh đó phải tìm hiểu rỏứng dụng của phụ gia pectin trongngành công nghệ thực phẩm để việc

sử dụng, dùng trong quá trình chếbiến phù hợp bổ sung vào đúng thờiđiểm để được sản phẩm như mongmuốn về chất lượng và giá trị cảmquan

PHẦN NỘI DUNG

1 KHÁI NIỆM_ĐỊNH NGHĨA

-Pectin là hợp chất gluxit cao phântử

-Các chất pectin đóng vai trò quantrọng trong quá trình trao đổi chấtkhi chuyển hóa các chất và trongquá trình chín của rau quả

-Pectin trong rau quả tồn tại haidạng: pectin hòa tan và pectin khônghòa tan

2 CẤU TẠO

-Pectin là các polysaccharide, mạchthẳng, cấu tạo từ sự liên kết giữa cácmạch của phân tử acid D-

galacturonic C6H10O7, liên kết vớinhau bằng liên kết 1,4-glucoside.Trong đó một số gốc acid có chứanhóm thế methoxyl (-OCH3) Chiềudài của chuỗi acid polygalacturonic

có thể biến đổi từ vài đơn vị tới hàngtrăm đơn vị galacturonic

-Phân tử lượng của các loại pectintách ra từ các nguồn quả khác nhauthay đổi trong giới hạn rộng tùy theo

số phân tử acid galacturonic vàthường thay đổi trong phạm vi từ10.000 – 100.000 Trong các hợpchất dạng glucid so về chiều dàiphân tử thì pectin cao hơn tinh bộtnhưng thấp hơn cellulose Ví dụ từnguồn táo, mận thu được pectin cóphân tử lượng từ 25.000 – 35.000,trong khi pectin lấy từ cam lại cóphân tử lượng đạt tới 50.000

-Tên gọi pectin dùng để chỉ các chuỗipolygalacturonic methyl hóa 100%.Tên gọi acid pectinic để chỉ chấtđược methyl hóa thấp hơn 100%.Còn tên gọi acid pectic để chỉ acidpolygalacturonic hoàn toàn không

chứa nhóm methoxyl Trong thựctiễn thì tên pectin dùng để chỉ cảacid pectinic và pectin.

Công thức cấu tạo của một chuỗi pectin

3 TÍNH CHẤT CỦA PECTIN

, -Pectin tinh chế có dạng chất bộttrắng màu xám nhạt, không mùi vị,

dễ tan trong nước tạo thành dungdịch keo có độ nhớt cao Từ dungdịch với nước, pectin có thể bị kếttủa với rượu, aceton, ete hoặcbenzen Khi đun nóng trong nướcpectin bị phá hủy

- Khi có mặt của acid và đường nó cókhả năng tạo gel Vì vậy pectin đượcứng dụng phổ biến trong kỹ nghệsản xuất mứt kẹo Pectin lấy từ cácnguồn khác nhau thì có khả năng tạogel khác nhau

-Đối với pectin tan thì dưới tác dụngcủa pectinase sẽ biến thành acidpectinic (thường dưới dạng muối Ca

và Mg) và các chất đơn giản khácnhư rượu methylic, acid acetic,arabinose, galactose

-Các dạng pectin tồn trong trái câycùng tồn tại một lúc

-Trong quá trình chín, dưới tác dụngcủa enzyme pectinase hoặc với sựtham gia của acid hữu cơ,protopectin bị thủy phân thànhpectin hòa tan, cường lực liên kếtgiữa các tế bào giảm

-Pectin hòa tan khi bị tác dụng củakiềm loãng hoặc enzyme pectinase

sẽ giải phóng nhóm thế methoxyl

polysaccharide (acid pectic) Acidpectic có thể tạo nên dạng muốicanxi pectat, chất này chuyển thànhdạng kết tủa dễ dàng, do đó dùng đểđịnh lượng pectin Tuy nhiên acidpectic lại không có khả năng tạo gelngay cả khi có đường như pectin, vìvậy, để duy trì khả năng tạo gel củapectin hòa tan cần chú ý tránh môitrường kiềm hoặc tác dụng thủyphân của pectinase

-Bị phá hủy khi đun nóng ở nhiệt độcao trong thời gian dài làm giảm tínhđông của sản phẩm khi cô đặc

-Trong quá trình chín, dưới tác dụngcủa enzyme pectinase hoặc với sựtham gia của acid hữu cơ,protopectin bị thủy phân thànhpectin hòa tan cường lực liên kếtgiữa các tế bào giảm.

4 PHÂN LOẠI PECTIN

Dựa trên mức độ methoxy hóa vàeste hóa, trong thương mại chiapectin thành 2 loại: pectin có độmethoxyl hóa cao và pectin có độmethoxyl hóa thấp

- Pectin methoxyl hóa cao (HighMethoxyl Pectin – HMP): DE >50 %hay MI > 7% Chất này có thể làm

tăng độ nhớt cho sản phẩm Muốntạo đông cần phải có điều kiện pH =3,1 – 3,4 và nồng độ đường trên 60

%

- Pectin methoxyl hóa thấp (LowMethoxyl Pectin – LMP): DE < 50 %hay MI < 7% Được sản xuất bằngcách giảm nhóm methoxyl trongphân tử pectin Pectin methoxy thấp

có thể tạo đông trong môi trường

không có đường Chúng thường đượcdùng làm màng bao bọc các sảnphẩm

Trong quá trình bảo quản có thể bịtách nước hoặc lão hóa Quá trìnhtạo đông phụ thuộc vào nhiều yếutố: nguồn pectin, mức độ methoxyhóa càng cao thì khả năng tạo đôngcàng cao Khi sử dụng cần phải hòatan pectin vào nước, khi pectin hút

đủ nước thì mới sử dụng ở công đoạncuối chế biến

Các pectin đều là những chất keoháo nước nên có khả năng hydrathóa cao nhờ sự gắn các phân tử nướcvào nhóm hydroxyl của chuỗipolymethyl galacturonic Ngoài ra,

trong phân tử pectin có mang điệntích âm nên chúng có khả năng đẩylẫn nhau có khả năng làm giãn mạch

và làm tăng độ nhớt của dung dịch.Khi làm giảm độ tích điện và hydrathóa sẽ làm cho sợi pectin xích lạigần nhau và tương tác với nhau tạonên một mạng lưới ba chiều rắn chứapha lỏng ở bên trong

5 CƠ CHẾ TẠO GEL, TẠO NHŨ

Khả Năng Tạo Gel

- Đặc tính quan trọng của pectin là khi

có mặt của acid và đường, nó có khả năng tạo gel, tính chất này được ứng dụng khá phổ biến trong công nghệ sản xuất bánh kẹo - pectin có khả năng tạo

đường-acid và cơ chế tạo gel bằng Ca2+

- cơ chế tạo gel của pectin phư thuộc vào chỉ số DE + khi chỉ số DE tăng, khả năng tạo gel theo cơ chế đường-acid tăng - HMP chỉ tạo gel theo cơ chế đường- acid - LMP tạo gel theo 2 cơ chế trên

Cơ Chế Tạo Gel Của Mlp:

- Sự kết hợp của các chuỗi pectin xảy

ra do phản ứng với Ca2+ do hìnhdáng khúc khuỷu, giữa các mạchpectin sẽ hình thành nhiều chỗtrống các chỗ trống này bị các nhómcarbonxyl và hydroxyl chiếm chỗ sựhình thành các lỗ trống và các nhómhydroxyl, carboxyl giúp cho protein

dễ dàng liên kết trung gian với ion

ca2+ các vùng liên kết được hìnhthành giữa các đoạn mạch pectinxoắn ốc, mỗi vùng có ít nhất 14-20gốc acid galacturonic liên kết vớinhau - khi không có mặt ion Ca2+,LMP tạo gel bằng cách hình thànhcác vùng liên kết trượt ở nhiệt độthấp gel tạo thành trong suốt - quátrình tạo gel của LMP tương đối độclập với nồng độ chất khô và pH củasản phẩm

tạo gel theo cơ chế đường-acid, sự kết hợp của chuỗi pectin là kết quả của hai tương tác khác nhau + sự tương tác của các nhóm tạo nước các nhóm methylester kỵ nước sẽ tụ tập lại sao

nhất, tạo ra sự kết tụ ban đầu của các mạch pectin, chính các nhóm này quyết định thời gian tạo gel của HMP + sự hình thành các cầu nối hydro các cầu nối hydro được hình thành giữa các nhóm carboxyl tự do không phân ly, đóng vai trò ổn định khối kiên kết trong quá trình kết tụ của các nhóm methylester và giữ chúng lại với nhau, pH càng thấp, số nhóm carboxyl liên kết càng ít thì các cầu nối hydro sẽ hình thành dễ dàng * các yếu tồ ảnh hưởng đến quá trình tạo gel của pectin các loại pectin khác nhau

có thể khác nhau về chiều dài phân tử, mức độ methoxyl hóa, sự phân bố các nhóm ưa nước và kỵ nước trên mạch pectin mỗi điểm khác biệt đều khiến cho tình chất tạo gel của pectin khác đi

Tạo Nhũ

- pectin có các nhóm ưanước( carboxyl, hydroxyl) và lỵ nước(methoxyl) trong phân tử, hấp phụlên bề mặt pha và tạo thành lớpmàng đặc bao quanh các giọi phântán, nhờ đó ngăn cản sự tụ giọt

- pectin được ứng dụng làm chất ổnđịnh nhũ tương trong thực phẩm nhưsốt mayonnaise, nước sốt cho rautrộn

6 CÁC ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM

-Pectin là tác nhân tạo gel quantrọng nhất được sử dụng để tạo ra

là những thực phẩm có nguồn gốc từrau quả Khả năng tạo gel của nó cònđược sử dụng ở những thực phẩmcần sự ổn định của nhiều phụ gia,hoặc trong sản phẩm cuối, hoặc ởmột giai đoạn tức thời trong qui trìnhsản xuất.

- Tác dụng tạo gel của pectin được

sử dụng chủ yếu ở những loại thựcphẩm cần có hình dạng thật tựnhiên

6.1 Mứt Trái Cây Và Mứt Đông

- Vai trò quan trọng của pectinlànhằm tạo ra một cấu truc cho mứtđông và mứt trái cây để những sảnphẩm này khi vận chuyển vẩn không

thay đổi cấu trúc, tạo ra mùi vị ngoncho sản phẩm, và giảm đến tối đa sựphân rã.

Quá trình sản xuất mứt đông vàmứt trái cây phải đảm bảo tại ra sựphân bố đồng đều của các phân tửtrong pha liên tục ngay từ khi quátrình khuấy trộn ngừng lại Hàmlượng pectin sử dụng trong mứt vàmứt đông thường trong khoảng từ0,1 - 0,4 %

- Pectin có khả năng tạo gel nhanh

có giá trị đặc biệt trong sản xuất mứt

và yêu cầu tôt nhất khi chúng không

bị tác động trong suốt quá trình tạogel Đó chính là lý do pectin tạo gel

chậm được sử dụng vào các khâuvào hộp, đóng nắp, dán nhãn, xếpchồng phải được thực hiện khi quátrình tạo gel diễn ra.

- Quá trình tạo gel của pectin cóthể có thể được tạo ra trong một quitrình lạnh bằng 2 cách Trộn syrupđường pectin ( có pH = 2,9 ) có hàmlượng chất khô hòa tan từ 60 - 65 %,

pH = 3,8 - 4,2, với dịch acid trái cây

để đạt được pH = 3

- Trộn dung dịch pectin có pH =2,9 và lượng chất khô hòa tan là 25%với syrup đường để thu được hổn hợpmới có hàm lượng chất khô 23%

- LMP:(Tạo gel bằng liên kết với ion

Ca2+) Thường được ứng dụng trongmứt trái cây có hàm lượng chất khôhòa tan < 55% Loại LMP được chọndựa trên hàm lượng chất khô và pHtrong sản phẩm có hàm lượng chấtkhô rất thấp ví dụ như: Mứt trái câykhông đường cho người bị bệnh tiểuđường LMP khó tạo đủ liên kết vớinước và carragenan thích hợp hơn.Trong một số trường hợp người ta cóthể sử dụng cả pectin và carragenan

6.2 Trong Kẹo Mềm Pectin

- Hàm lượng pectin dùng để sảnxuất kẹo mềm hoa quả là 1% so vớisản phẩm

- Khi dùng pectin phải đưa pectin ởdạng dung dịch 5 %, vào cuối giaiđoạn nấu, phải nấu ở nhiệt độ thấp,

độ ẩm của khối kẹo là 25 %, để tạođiều kiện thuận lợi cho pectin đông

tụ tốt hơn

- Tạo hình khối kẹo pectin tiếnhành ở nhiệt độ cao hơn các loại kẹokhác về nhiệt độ đông tụ với khốikẹo có pectin cao hơn, có thể tạohình bằng cách rót khuôn hoặc rótmỏng

- Đối với kẹo pectin có thể dùng tỷ

lệ nguyên liệu như sau so với khốilượng sản phẩm

+ Đường Saccharose : 50

-65 %

+ Mật tinh bột : 20 - 25 %+ Pectin : 1 - 1,5 %+ Acid citric hoặc Acid lactic :

6.3 Tóm Tắt Ứng Dụng Của

Pectin

- Tính chất pectin và khả năng ứngdụng:

Phân tử pectin dài và dễ vướngvào nhau, dung dịch có độ nhớtpectin có khả năng tạo đặc Pectin cóthể cải thiện cấu trúc nước uống cóhàm lượng đường thấp

Nếu hàm lượng đường đủ lớnđược bố sung vào để giảm độhydrate hóa của các phân tử pectincác phân tử sẽ lại hình thành mạnglưới gel Mứt trai cây có hàm lượngđường cao phụ thuộc vào pectin đểtạo hình

- Vì nhóm acid khá yếu , sự thayđổi pH sẽ thay đổi khả năng tich điệncủa chuỗi pectin, phân tử có thể liênkết với nhau ở điều kiện acid Cần có

cả đường và acid trong sản xuât mứtđông

Nhóm acid của pectin có thể phảnứng với ion Ca2+ tạo liên kết với 2nhóm COO- hình thành gel khôngcần đường LMP được sử dụng để làmứt trái cây có hàm lượng đườngthấp và nhiều sản phẩm chế biến từtrái cây

- Phân tử pectin có thể liên kết vớimột protêin tích điện (+), chúngkhông bị đông lại khi gia nhiệt Giúp

pectin sữa trong Yoghut không bịđông tụ vì nhiệt độ có thể tiệt trùngUHT.

Quá trình sản xuất mứt đông và mứttrái cây phải đảm bảo tại ra sự phân

bố đồng đều của các phân tử trongpha liên tục ngay từ khi quá trìnhkhuấy trộn ngừng lại Hàm lượngpectin sử dụng trong mứt và mứtđông thường trong khoảng từ 0,1 -0,4 %.

- Pectin có khả năng tạo gel nhanh

có giá trị đặc biệt trong sản xuất mứt

và yêu cầu tôt nhất khi chúng không

bị tác động trong suốt quá trình tạogel Đó chính là lý do pectin tạo gelchậm được sử dụng vào các khâuvào hộp, đóng nắp, dán nhãn, xếpchồng phải được thực hiện khi quátrình tạo gel diễn ra

- Quá trình tạo gel của pectin có thể

có thể được tạo ra trong một quitrình lạnh bằng 2 cách Trộn syrupđường pectin ( có pH = 2,9 ) có hàmlượng chất khô hòa tan từ 60 - 65 %,

pH = 3,8 - 4,2, với dịch acid trái cây

để đạt được pH = 3

- Trộn dung dịch pectin có pH = 2,9

và lượng chất khô hòa tan là 25% vớisyrup đường để thu được hổn hợpmới có hàm lượng chất khô 23%

- LMP:(Tạo gel bằng liên kết với ionCa2+) Thường được ứng dụng trongmứt trái cây có hàm lượng chất khôhòa tan < 55% Loại LMP được chọndựa trên hàm lượng chất khô và pH

trong sản phẩm có hàm lượng chấtkhô rất thấp ví dụ như: Mứt trái câykhông đường cho người bị bệnh tiểuđường LMP khó tạo đủ liên kết vớinước và carragenan thích hợp hơn.Trong một số trường hợp người ta cóthể sử dụng cả pectin và carragenan.

Pectin là một loại phụ gia quý và vôhại, được sử dụng với liều lượng tùythuộc vào từng quy trình công nghệ.

là táo hay quả có múi Phần lớn cácquốc gia xem pectin là phụ gia quý

và vô hại, được bổ sung vào trongquá trình sản xuất tùy theo từng quytrình công nghệ

1.1 Sơ đồ quy trình công nghệ: