Phụ gia tạo cấu trúc trong thực phẩm

Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Định nghĩa: Phụ gia: Theo TCVN: Phụ gia thực phẩm chất không coi thực phẩm hay thành phần chủ yếu thực phẩm, có khơng có giá trị dinh dưỡng, đảm bảo an toàn cho sức khỏe, chủ động cho vào thực phẩm với lượng nhỏ nhằm trì chất lượng, hình dạng, mùi vị, độ kiềm độ acid thực phẩm, đáp ứng yêu cầu công nghệ chế biến, đóng gói, vận chuyển bảo quản thực phẩm Phụ gia tạo cấu trúc: nhóm phụ gia thêm vào nhằm thay đổi cấu trúc nguyên liệu ban đầu, tạo cấu trúc làm ổn định cấu trúc sản phẩm 1.2 Phân loại:  HYROCOLLOID: Xanthan gum, guargum, carrageenan, locust bean gum, agar-agar, pectin, alginate… Hyrocolloid polymer tan nước (polysaccharide protein) sử dụng rộng rãi công nghiệp với nhiều chức tạo đặc hay tạo gel hệ lỏng, ổn định hệ bọt, nhũ tương huyền phù, ngăn cản hình thành tinh thể đá đường, giữ hương Chúng phân loại tùy thuộc vào nguồn gốc, phương pháp phân tách, chức năng, cấu trúc, khả thuận nghịch nhiệt, thời gian tạo gel hay điện tích Nhưng phương pháp phân loại thích hợp cho tác nhân tạo gel cấu trúc, khả thuận nghịch nhiệt thời gian tạo gel Nguồn hydrocolloid quan trọng công nghiệp: - Thực vật: Trong cây: cellulose, tinh bột, pectin Gum từ nhựa cây: gum arabic, gum karaya, gum ghatti, gum tragacanth Hạt: guar gum, locust bean gum, tara gum, tamarind gum Củ: konjac mannan Tảo (Algal) Tảo đỏ: agar, carrageenan Tảo nâu: alginate - Vi sinh vật: xanthan gum, curdlan, dextran, gellan gum, cellulose  POLYSACCHARIDE: tinh bột, tinh bột biến tính, maltose dextrin, chitosan…  PROTEIN: caseinate, whey, bột mì gluten, protein đậu nành, protein trứng, da heo, gelatin,…  POLYPHOSPHATE CHƯƠNG 2: MỘT SỐ LOẠI PHỤ GIA TẠO CẤU TRÚC: 2.1 Carrageenan (nhóm hyrocolloid) 2.1.1 Lịch sử phát Carrageenan Carrageenan bắt đầu sử dụng 600 năm trước đây, chiết xuất từ rêu Irish moss (Loài rong đỏ Chondrus crispus) ngơi làng bờ biển phía Nam Ireland làng mang tên Carraghen Vào năm 30 kỷ XX, carrageenan sử dụng công nghiệp biavà hồ sợi Cũng thời kỳ khám phá cấu trúc hóa học Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí carrageenan tiến hành mạnh mẽ Sau này, carrageenan chiết xuất từ số loài rong khác Gigartina stelata thuộc chi rong Gigartina Nhiều loài rong khác nghiên cứu việc chiết tách carrageenan để ứng dụng nhiều lĩnh vực khác Hình 1: tảo carrageenan Ngày nay, sản xuất cơng nghiệp carrageenan khơng c ịn giới hạn vào chiết tách từ Irish moss, mà nhiều loài rong đỏ thuộc ngành Rhodophyta sử dụng Những loài gọi chung Carrageenophyte Qua nhiều nghiên cứu, có hàng chục lồi rong biển khai thác tự nhiên hay ni trồng để sản xuất carrageenan, phổ biến : Kappaphycus alvarezii, Chondrrus crrispus, Sarcothalia crispate Eucheuma denticulation sử dụng để thu carrageenan dùng thực phẩm Trong thực phẩm, người ta không sử dụng loại tảo riêng biệt mà luôn kết hợp nhiều loại lại với để tạo Carrageenan có đặc tính riêng biệt hồn hảo Từ người ta chia carrageenan thành loại điển hình sau: + Kappa carageenan: tch chiết từ loại tảo Kappaphycus alvarezii, Chondrrus crrispus, Sarcothalia crispate + Iota carrageenan: tách chiết từ tảo Eucheuma denticulation + Lambda carrageenan: tách chiết từ tảo Chondrrus crrispus, Sarcothalia crispate 2.1.2 Cấu tạo carrageenan Carrageenan polysaccharide dị thể galactose –galactan Ngồi mạch polysaccharide cịn có nhóm sulfat gắn vào carrageenan vị trí số lượng khác Vì vậy, carrageenan khơng phải l polysaccharid đơn lẻ, có cấu trúc định mà galactan sulfat Mỗi galactan sulfat dạng riêng carrageenan có ký hiệu riêng Ví dụ: λ – , κ –, ι –, ν – carrageenan Có thể nói carrageenan hỗn hợp phức tạp loại polymer: λ – , κ –, ι –, ν - carrageenan, cấu tạo từ gốc D-galactose 3,6-anhydro D-galctose Các gốc kết hợp với liên kết -1,4 -1,3 luân phiên Các gốc D-galactose sulfate hóa với tỉ lệ cao Các loại carrageenan khác mức độ sulfate hóa Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Mạch polysaccharide carrageenan có cấu trúc xoắn kép Mỗi vòng xoắn đơn gốc disaccharide tạo nên Các polysaccharide phổ biến carrageenan kappa-, iota- lambda- carrageenan: Kappa-carrageenan loại polymer D-galactose4-sulfate 3,6-anhydro D-galctose Iota-carrageenan có cấu tạo tương tự Kappacarrageenan, ngoại trừ 3,6-anhydro-galactose bị sulfate hóa C số Lambdacarrageenan có monomer hầu hết D-galactose- 2-sulfate (liên kết 1,3) Dgalactose-2,6-disulfate (liên kết 1,4) Muy nuy- carrageenan xử lý kiềm chuyển thành kappa iota- carrageenan Trong trình chiết tách, tác động môi trường kiềm μ-,ν-,λ-carrageenan dễ chuyển hóa thành κ-, ι-, θ- carrageenan tương ứng Các carrageenan có mức độ sulfat hóa khác nhau, thí dụ κ–carrageenan (25 % sulfat), ι– carrageenan (32 % sulfat), λ–carrageenan (35 % sulfat) Các sản phẩm thương mại hóa, chiếm vị trí quan trọng thị trường polysaccharide 2.1.3 Tính chất  Độ tan: Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Màu vàng, màu nâu vàng nhạt hay màu trắng Dạng bột thô, bột mịn gần không mùi Carrageenan tan nước độ tan phụ thuộc vào dạng, nhiệt độ, pH, nồng độ ion chất tan khác Nhóm carrageenan có cầu nối 3,6-anhydro khơng ưa nước, carrageenan nàykhơng tan nước Nhóm carrageenan khơng có cầu nối th ì dễ tan Thí dụ λ-carrageenan khơng có cầu nối 3,6-anhydro có thêm nhóm sulfat ưa nư ớc nên tantrong nước điều kiện Đối với κ –carrageenan có độ tan trung bình, muối natri κ –carrageenan tan nước lạnh muối kali κ –carrageenan tan nước nóng  Độ nhớt Độ nhớt dung dịch carrageenan phụ thuộc v nhiệt độ, dạng, trọng lượng phân tử diện ion khác tr ong dung dịch Khi nhiệt độ lực ion dung dịch tăng độ nhớt dung dịch giảm Các carrageenan tạo th ành dung dịch có độ nhớt từ 25 – 500 Mpa, riêng κ –carrageenan tạo dung dịch có độ nhớt tới 2000 Mpa Sự liên quan tỷ lệ thuận độ nhớt trọng lượng phân tử carrageenan có thểmơ tả công thức cân Mark -Houwink sau: [η] = K(Mw)α Trong đó: η: độ nhớt Mw: trọng lượng phân tử trung bình K α: số phụ thuộc vào dạng carrageenan dung mơi hịa tan  Tương tác carrageenan với protein Đây tính chất quan trọng carrageenan v đặc trưng cho tất chất tạo gel chất không tạo gel xuất phản ứng với protein Phản ứng xảy nhờ cation có mặt nhóm protein tích điện 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 chặn tách lỏng làm ổn định hạt coca sữa sôcôla Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí  Tạo gel Carrageenan có tính chất vơ quan trọng tạo gel nồng độ thấp (nhỏ 0,5 %) Ở dạng gel mạch polysaccharide xoắn vòng lò xo xoắn với tạo thành khung xương không gian ba chiều vững chắc, bên chứa nhiều phân tử nước (hay dung mơi) Từ dạng dung dịch chuyển sang dạng gel tương tác phân tử polyme hòa tan với phân tử dung môi bên trong, nhờ tương tác mà gel tạo thành có độ bền học cao Phần xoắn vịng lị xo mầm tạo gel, chúng lôi kéo phân tử dung mơi vào vùng liên kết Sự hình thành gel gây nhiệt độ thấp th êm cation với nồng độ định Quá trình hình thành gel diễn phức tạp, thực theo hai bước:  Bước 1: hạ nhiệt độ đến giới hạn n phân tử carrageenan có chuyển cấu hình từ dạng cuộn ngẫu nhiên khơng có trật tự sang dạng xoắn có trật tự Nhiệt độ trình chuyển đổi phụ thuộc vào dạng cấu trúc carrageenan, phụ thuộc vào dạng nồng độ muối thêm vào dung dịch carrageenan Do đó, dạng carrageenan có điểm nhiệt độ tạo gel riêng  Bước 2: gel polyme xoắn thực cấp độ xoắn Trong trường hợp đầu, phân nhánh kết hợp lại xuất cấp độ xoắn thơng qua hình thành khơng đầy đủ xoắn kép, theo hướng chuỗi tham gia vào xoắn kép với chuỗi khác Trong trường hợp thứ hai, phần phát triển đầy đủ đa xoắn tụ hợp lại tạo thành gel Còn điều kiện không tạo gel, nồng độ polyme thấp hình thành hợp lại xoắn dẫn đến tăng độ nhớt Qua đó, mơ tả chế tạo gel sau: trước hết xuất chuyển đổi cấu hình từ dạng cuộn sang xoắn lò xo, tiếp sau kết hợp xoắn tụ hợp lại có trật tự tạo thành xoắn kép – gel Như vậy, gel tập hợp xoắn có trật tự hay c òn gọi xoắn kép Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí  Khả tạo gel: Phụ thuộc lớn vào có mặt cation Ví dụ: Khi liên kết với K+, NH4+, dung dịch -carageenan tạo thành gel thuận nghịch nhiệt Khi liên kết với Na+ carrageenan hịa tan nước lạnh khơng có khả tạo gel Muối K+ -carrageenan có khả tạo gel tốt gel giịn dễ bị phân rã Chúng ta giảm độ giòn gel cách thêm vào locust bean gum 2.1.4 Phương pháp sản xuất carageenan công nghiệp Carrageenan thu nhận cách chiết từ tảo biển nước hay dung dịch kiềm loãng Carrageenan thu lại kết tủa cồn, sấy thùng quay, hay kết tủa dung dịch KCl sau làm lạnh Cồn sử dụng suốt trình thu nhận tinh methanol, ethanol, isopropanol Sản phẩm chứa đường nhằm mục đích chuẩn hóa, chứa muối để thu cấu trúc gel đặc trưng hay tính tạo đặc 2.1.5 Ứng dụng Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Carrageenan sử dụng nhiều dạng khác nhiều sản phẩm mà sử dụng hàng ngày, lĩnh vực thực phẩm với ba ba tác dụng sau: + Chất ổn định + Chất tạo gel + Chất tạo đông đặc Các sản phẩm có sử dụng carrageenan sử dụng phổ biến nhiều kỷ Nhiều nghiên cứu chứng minh độ an tồn carrgeenan, khơng gây độc, khơng có dấu hiệu gây viêm loét thể sử dụng thực phẩm với lượng không giới hạn Tổ chức FDA Mỹ xếp carrageenan vào danh mục chất an toàn sản phẩm thực phẩm Tính phổ biến carrageenan thể đặc điểm sau:  Tham gia chất tạo đông số sản phẩm nh ư: kem, sữa, bơ, mát  Làm bền nhũ tương, giúp cho dung dịch trạng thái nhũ tương cân với mà không bị tách lớp  Có thể thay đổi kết cấu sản phẩm với tính chất hóa lý, học mong muốn, tạo sản phẩm đơng đặc có độ bền dai  Giúp ổn định tinh thể sản phẩm bánh, kẹo ngăn chặn đường nước đá bị kết tinh Chính vậy, carrageenan ứng dụng rộng rãi ngành kinh tế quốc dân, góp phần đa dạng hóa sản phẩm thực phẩm Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 2.1.6 Ứng dụng ngành thực phẩm Carrageenan ứng dụng nhiều lĩnh vực chế biến thực phẩm khác như: kem, phomat, bánh pudding, si rô, đồ uống lạnh, mứt đường sữa chua, thịt cá Các công ty chế biến thịt cá sử dụng carrageenan carrageenan có khả tăng hiệu suất sản phẩm cách giữ nước bên sản phẩm Ngồi ra, carrageenan cịn thêm vào bia rượu để tạo phức protein kết lắng chúng làm cho sản phẩm Sử dụng carrageenan thực phẩm giúp gia tăng lợi nhuận khoảng 40% Đảm bảo tươi ngon ( khả giữ nước) , ổn định cấu trúc thịt , cá, gia cầm suốt trình từ vận chuyển, tồn trữ giai đoạn chế biến 2.2 Tinh bột – tinh bột biến tính: (nhóm polysaccharide) Tinh bột polysaccharide chủ yếu có hạt, củ, thân Tinh bột có nhiều loại củ khoai tây, sắn, củ mài Một lượng đáng kể tinh bột có loại chuối nhiều loại rau Tinh bột có nhiều loại lương thực loại lương thực coi nguồn nguyên liệu chủ yếu để sản xuất tinh bột Hình dạng thành phần hóa học tinh bột phụ thuộc vào giống cây, điều kiện trồng trọt Tinh bột chất riêng biệt, bao gồm hai thành phần amylose amylopectin Hai chất khác nhiều tính chất lý học hóa học 2.2.1 Cấu tạo: Tinh bột loại polysaccharide khối lượng phân tử cao gồm đơn vị glucose nối liên kết α-glucoside, có cơng thức phân tử (C 6H10O5)n, n từ vài trăm đến triệu Tinh bột giữ vai trị quan trọng cơng nghiệp thực phẩm tính chất hóa lý chúng Tinh bột thường dùng làm chất tạo độ nhớt, độ sánh cho thực phẩm dạng lỏng tác nhân làm bền keo nhũ tương yếu tố kết dính làm đặc tạo độ cứng, độ đàn hồi cho nhiều loại thực phẩm Ngồi tinh bột cịn nhiều ứng dụng dược phẩm, cơng nghiệp dệt, hóa dầu Tinh bột bao gồm hai dạng phân tử amylose amylopectin Amylose chiếm 20-30% tinh bột tự nhiên, dạng mạch thẳng, có khả tạo gel, amylopectin dạng mạch phân nhánh, khơng có khả tạo gel Công thức cấu tạo: Amylose Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Amylopectin Sự khác biệt amylose amylopectin khơng phải luôn rõ nét Bởi lẽ phân tử amylose thường có phần nhỏ phân nhánh, có tính chất giống amylopectin 2.2.2 Một số tính chất quan trọng hạt tinh bột Tính chất nhớt – dẻo hồ tinh bột Phân tử tinh bột chứa nhiều nhóm hydroxyl có khả liên kết với làm cho phân tử tinh bột tập hợp lại, giữ nhiều phân tử nước khiến cho dung dịch có độ đặc, độ dính, độ dẻo độ nhớt cao Tính chất thể mạnh mẽ tinh bột loại nếp Khả tạo gel thối hóa tinh bột Khi để nguội hồ tinh bột phân tử tương tác với xếp lại cách có trật tự để tạo thành gel tinh bột có cấu trúc mạng chiều Để tạo gel dung dịch tinh bột phải có nồng độ đậm đặc vừa phải, phải hồ hóa để chuyển tinh bột thành trạng thái hòa tan sau để nguội trạng thái yên tĩnh Trong gel tinh bột có liên kết hydro tham gia Khi gel tinh bột để thời gian dài chúng co lại lượng dịch thể tách Q trình thối hóa gồm giai đoạn: Đầu tiên mạch uốn thẳng lại Vỏ hydrat bị mạch định hướng lại Các cầu hydro tạo thành nhóm -OH phân tử tinh bột khác Do phân tử amylose có mạch thẳng nên định hướng với dễ dàng tự phân tử amylopectin, tượng thối hóa gần có liên quan với phân tử amylose Khả tạo màng Tinh bột có khả tạo màng amylose amylopectin dàn phẳng ra, xếp lại tương tác trực tiếp với liên kết hydro gián tiếp qua phân tử nước Khả tạo sợi Phương pháp tạo sợi sau: Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Cho dịch tinh bột qua có đục lỗ với đường kính lỗ thích hợp (lớn 1mm) Khi đùn qua lỗ này, chúng tự định hướng theo chiều dòng chảy Các phân tử tinh bột có xu hướng kéo căng tự xếp song song với theo phương trọng lực Các sợi hình thành vừa khỏi khn kéo cịn ướt nhúng vào bể đựng nước nóng để định hình nhờ tác dụng nhiệt Các phân tử định hướng sợi tương tác với với nước cầu hydro để hình thành sợi miến Các sợi hình thành kéo khỏi bể nhúng tiếp vào bể đựng nước lạnh để phân tử liên hợp lại với chặt tạo nhiều cầu hydro phân tử Sự kết tinh phần làm tăng độ bền học gắn bó sợi với Các sợi tiếp gia nhiệt để khử nước để làm tăng lực cố kết độ cứng Các sợi tạo từ tinh bột giàu amylose (đậu xanh, dong, riềng,…) thường dai hơn, bền sợi làm từ tinh bột giàu amylopectin (ngô, nếp…) phân tử amylose dài nên tương tác phân tử dọc theo chiều dài lớn, sợi dai chắc, cịn phân tử amylopectin có nhiều mạch nhánh ngắn, lực tương tác phân tử yếu nên dễ đứt Khả phồng nở tinh bột Khi tương tác với chất béo tác dụng nhiệt độ tinh bột tăng thể tích lớn trở nên rỗng xốp Đó chất béo không phân cực nên xuyên thấm qua vật liệu tinh bột, cellulose Khi nhiệt độ tăng tương tác kỵ nước mạnh nên chúng có khuynh hướng tụ lại với xuyên qua “cửa ải” tinh bột Đồng thời, nhiệt làm tinh bột hồ hóa chín, khơng khí khí có khối bột khơng thấm qua lớp màng tinh bột tẩm béo nên giãn nở làm tinh bột phồng nở 2.2.3 Tinh bột biến tính:  Định nghĩa: tinh bột qua điều kiện gia công định (gia nhiệt, xử lý kiềm, acid,…làm thay đổi cấu trúc tinh bột ban đầu  Mục đích: Tinh bột tự nhiên với tính chất đặc trưng khai thác để phục vụ cho nhu cầu sản xuất Tuy nhiên, ngành công nghiệpthực phẩm mở rộng với chủng loại sản phẩm đa dạng tinh bột tự nhiên cho thấy có hạn chế, có tính chất thích hợp cho sản phẩm lại bất lợi cho sản phẩm khác Trong thực tế sản xuất, ứng với sản phẩm thực phẩm thường đòi hỏi dạng tinh bột dẫn xuất tinh bột định Có sản phẩm yêu cầu tinh bột giàu amylose lại có sản phẩm yêu cầu tinh bột amylopectin Có sản phẩm cần dạng tinh bột có độ hịa tan tốt, có dạng cần tinh bột bền khơng bị thối hóa nhiệt độ thấp Có loại cần độ dẻo, độ trong, có loại khơng mong muốn tính chất Vì vậy, q trình biến tính tinh bột nhằm đáp ứng số yêu cầu kỹ thuật tăng độ hòa tan, độ nhớt, độ dẻo, độ dai chắc, tránh tượng thối hóa cấu trúc gel tinh bột  Phương pháp biến tính tinh bột:  Phương pháp biến tính vật lý  Phương pháp biến tính hóa học  Phương pháp biến tính hóa sinh Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí (iii) Sodium calcium polyphosphate (iv) Calcium polyphosphates Đây phụ gia phổ biến công nghiệp chế biến thịt cá với tên gọi thông dụng Tari với tính cải thiện khả nhũ hố khả giữ nước thịt Có nhiều loại tari:tari-l,tari-k, tari-p… 2.5.1.Cơng thức cấu tạo 2.5.2 Tính chất vật lý:  Màu trắng hay suốt không màu, dạng bột hay hạt nhỏ  Dễ hòa tan nước (gốc pholyphosphate dài khả hịa tan nước lạnh cao) 2.5.3 Tính chất cơng nghệ:  Là chất đệm điều chỉnh pH sản phẩm  Khả liên kết đầu với nhóm mang điện dương, đầu lại liên kết với nước -> làm tăng khả giữ nước, khả liên kết (ứng dụng lạnh đông để hạn chế lượng nước rỉ sau rã đông) đồng thời làm tăng khối lượng sản phẩm  Ảnh hưởng đến tính hịa tan protein  Ngăn ngừa hóa nhờ khả tạo phức với kim loại xúc tác  Tác dụng kháng khuẩn nhẹ  Đồng thời làm tăng mùi vị sản phẩm 2.5.4 Ứng dụng:  Được sử dụng rộng rãi sản phẩm cần giữ nước như: chả, giò, nem, lạp xưởng,  Các sản phẩm thường phối hợp sử dụng polyphosphate muối nitratnitrit  Hàm lượng tối đa cho phép: 0,5% (tính P 2O5) Trong sản phẩm pate, polyphotphat không sử dụng 0,2 – 0,3%  Hạn chế: dùng nhiều, sản phẩm tạo thành có cấu trúc giống cao su, gây vị kim loại, gắt, vị xà phịng, ngứa lưỡi Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 2.5.5 Một số loại phụ gia polyphosphate thị trường: Có khoảng 20 polyphosphate sử dụng có nhiều mục đích khác chế biến thực phẩm Các polyphosphate sử dụng chế biến thực phẩm chia làm loại: Ortophosphate polyphosphate ngưng tụ (các polyphosphate meta polyphosphate) Các hợp chất phosphate có vai trị lớn sản xuất thực phẩm, vai trò phosphate bao gồm: Tạo phức: Tạo phức chức quan trọng Khi tạo phức với ion kim loại, phức anion thành lập phức chất hòa tan với ion kim loại, diện dung dịch kết tủa, khả tạo phức chất ion kim loại so sánh theo chiều dài dây polyphosphate, dây polyphosphate dài s ự tạo mạnh tạo phức giảm tăng pH Khả giữ nước  Các polyphosphate dùng chế biến thịt, cá, gia cầm, thủy sản rộng r ãi để điều chỉnh ẩm giữ ẩm sản phẩm sau chế biến r ã đông  Các phosphate thường sử dụng là: Tri polyphosphate kết hợp với Na hexametaphosphate có tác dụng hiệu  Các phosphate thêm vào sản phẩm bị thủy phân tạo thành pyrophosphate chất hoạt động  Trong chế biến thịt kết hợp % muối v 0,3 % phosphate sử dụng gia tăng khả giữ nước, tương đương 0,8 M-1 M (4,6 %-5,8 %) NaCl yêu cầu tối đa cho trương nở, thêm phosphate làm giảm lượng muối cần thiết  Tác dụng phosphate thịt muối với l do: gia tăng pH thịt, gia tăng lực ion tạo phức với ion kim loại  Nhờ vào tính chất mà phosphate sử dụng chất bảo quản thủy sản để tránh ẩm trình bảo quản Trong chế biến sản phẩm, với tham gia phosphate giúp cho sản phẩm có hiệu suất thu hồi cao Ổn định nhủ tương Các phosphate sử dụng chế biến phomat giúp ổn định nhũ tương chất béo mạng protein-nước Phosphate đề nghị sử dụng khả tạo phức với ion Ca2+ para K casein diện protein sữa Kết l có cấu trúc láng, dễ chảy, khơng có phân ly béo Các phosphate đ ược sử dụng thông thường là: Na Orthophosphate, polyphosphate Na pyrophosphate, Na hexametaphosphate Các Orthophosphate kiềm cho phomat mềm dễ chảy, Orthophosphate acid polyphosphate làm tăng độ nóng chảy, cấu trúc cứng Liều lượng thường dùng 3% trọng lượng sản phẩm cuối Bảng 22: Hàm lượng P2O5 pH số polyphosphates (trong dung dịch 1% với nước) Tên gọi pH dung dich 1% Công thức %P2O5 Pyrophospha te disodium P2O7Na2 63.9 4-4.3 Pyrophospha tes tetrasodium P2O5Na4 53.4 10-10.5 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Triphosphate pentasodium P3O10Na5 57.9 >9.2 Pentaphosph ates heptasodium P5O16Na7 62.0 8.2-8.6 (PO4Na)n 69.6 6.3-7.5 P2O7K4 43.2 10.3 Metaphosph ate Pyrophospha te tetrapotassium Tác dụng bảo quản thực phẩm: Polyphosphates sử dụng phụ gia: chất ổn định, chất làm đông, chất nhũ hoá Những polyphosphates hay sử dụng monophosphate (E 339-343), diphosphates (E450), triphosphates 9E451) polyphosphates (E452) Vì poly phosphate đựơc ứng dụng nhiều chế biến cá, giò lụa, jambon Cơ chế khả giữ nứơc protein: Polyphosphates hoạt động cầu nối cation (Ca), chúng lập cation Khi đó, phức hợp actomyosin bị tách thành actin myosin Actin myosin hồ tan nước muối, tăng tính giữ nước protein Tác động polyphosphates lên khả giữ nứơc thịt: protein thòt Ca Cấu trúc đóng cầu Ca sợi nước hydrat hoáprotein phức Ca-PP Cấu trúc mởcầu Ca bịđứt Tetrasodium pyrophosphate có tác động mạnh Sodium tripholyphosphates có tác dụng tương tự hoạt tính khơng bằng, hexameta phosphate khơng tương tác 2.5.6 Hàm lượng sử dụng-An toàn sức khoẻ: Dựa kiến thức polyphosphates không gây hại cho sức khoẻ hàm lượng bé ADI (acceptable daily intake) Vì nghi ngờ polyphosphates chịu trách nhiệm cho bệnh hyperkinetic (hội chứng linh động) trẻ em chưa xác nhận nghiên cứu khoa học Tuy nhiên polyphosphates gây bất lợi sau (nếu sử dụng liều lượng) Làm cho sản phẩm có cấu trúc cao su Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Hàm lượng polyphosphates >0.3 gây vị chát Làm cho sản phẩm có vị đắng, có cảm giác ngứa lưỡi Hàm lượng lớn ảnh hưởng đến sức khoẻ: đau bụng, tiêu chảy Ở Việt Nam, theo định số 760-2000-Bộ Thuỷ sản cho phép sử dụng polyphosphate (sodium, potassium) với hàm lượng tối đa cho phép : 5g/kg Diphosphates (di, tri, tetra-sodium & di, tetra-potasium) Triphosphates (pentasodium, pentapotassium) 5g/kg sản phẩm cá phi lê 1g/kg sản phẩm khác 2.5.7 Sản phẩm polyphosphate thị trường: Sodium Hexametaphosphate ( SHMP ) CTHH: (NaPO3)6, KLPT: 611.82 CAS No.: 10124-56-8 H.S code: 2835 3900 10 Đóng gói: in 25kg PP túi or 50pound túi giấy 20Mt/20'FCL Đặc tính kỹ thuật: 68%, 70%, 65%, 60% Hình dạng: Bột hột Thuật ngữ mua bán: FOB, CFR CIF Chất lượng: nhỏ 1FCL Đóng gói: 25kg 50 pound / ti Tên công ty: Sichuan Chenghong Phosph-Chemical Co., Ltd Ngừơi liên hệ: Ms Marcy, Mr Li Địa chỉ: 23 Linjiang Road, Hongchuan Town, Hongya County, Meishan City, Sichuan Province China Zip: 620000 Telephone: 86-833-7496816, 7496972, 7496117 Fax: 86-833-7496017 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Web Site: http://www.chpchem.com Potassium Polymetaphosphate(KPMP) : CTHH:(KPO3)x Đóng gói: túi 25kg túi giấy 50 pound Thuật ngữ mua bán: FOB, CFR CIF Tên công ty: Người liên lạc: Địa chỉ: Sichuan Chenghong Phosph-Chemical Co., Ltd Ms Marcy, Mr Li 23 Linjiang Road, Hongchuan Town, Hongya County, Meishan City, Sichuan Province China Zip: 620000 Telephone: 86-833-7496816, 7496972, 7496117 Fax: 86-833-7496017 Web Site: http://www.chpchem.com 2.6 Các loại bột: Bột bắp, bột mì, bột đậu nành, bột năng, … 2.6.1 Nguồn gốc cấu tạo: 2.6.1.1 Bột đậu nành: Các sản phẩm bột đạm đậu nành (đậu tương) sản phẩm thay tốt cho sản phẩm từ động vật Không giống loại hạt khác, đậu nành bổ sung hồn tồn lượng đạm Hạt đậu nành chứa đầy đủ lượng axit amin cần thiết cho dinh dưỡng chúng không bị tổng hợp thể người Sản phẩm bột đạm đậu nành thay cho thực phẩm từ động vật mà không cần phải điều chỉnh thực đơn Thông thường sản phẩm từ động vật chứa nhiều chất béo hơn, đặc biệt chất béo bão hịa (khơng tốt cho tiêu hóa) Thực phẩm đạt tiêu chuẩn phải chứa 6.25 grams bột đạm đậu nành phù hợp với tiêu chuẩn khác hàm lượng chất béo, cholesterol natri thấp Các sản phẩm bột đạm đậu nành sau chế biến chia thành ba loại tùy vào hàm lượng protein : Bột đạm (Flour), Concentrates Isolates Ba loại coi nguyên liệu đầu vào sản phẩm bột đạm đậu nành Trong số trường hợp, nguyên liệu xử lý thêm trước đưa vào sản phẩm thực phẩm  Loại Bột đạm Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Bột đạm tạo cách nghiền hạt đậu nành sấy thành dạng bột mịn chứa khoảng 50% hàm lượng đạm Bột đạm có ba dạng khác nhau: tự nhiên hay nguyên béo, khử béo thêm lecithin  Dạng tự nhiên hay nguyên béo chứa nguyên lượng dầu có hạt đậu nành  Dạng khử béo, tách bớt lượng dầu trình chế biến  Dạng thêm Lecithin tức bổ sung lượng lecithin định vào  Bột đạm không chứa Gluten, loại bánh mỳ nở men có dùng bột đạm loại có cấu trúc chặt Bột đạm đậu nành thô tương tự bột đạm đậu nành, khác loại xay thành hạt cỡ to  Loại Concentrates Loại Concentrates chiết xuất từ loại đậu nành khử béo, dạng vẩy chứa 70% protein Loại chứa lượng axit amin tốt cho tiêu hóa giữ lại phần lớn chất xơ từ hạt đậu nành phục vụ cho q trình tiêu hóa  Loại Isolates (Soy protein Isolate): Bột đạm tách từ vẩy đậu nành khử béo tạo loại bột đạm Isolates - loại bột đạm tinh khiết Chứa đến 90% protein,có lớn 95% Bột đạm Isolates giứ lại hầu hết tồn lượng đạm có hạt đậu nành Chúng chứa lượng đáng kể axit amin có lợi cho tiêu hóa chúng có vị nhẹ nên thêm vào sản phẩm thực phẩm mà không ảnh hưởng đến hương vị đặc tính sản phẩm  Có tính cải thiện cấu trúc hay tạo cấu trúc sản phẩm tạo gel, nhũ tương, …  Có khả giữ nước, liên kết thành phần chất béo, protein cách nhanh chóng  Tạo cân nguồn protein động vật protein thực vật  Giúp giảm giá thành sản phẩm  Bột đạm Textured: Được làm từ bột đạm tách béo thông qua thiết bị nén cho phép tạo nhiều dạng kích cỡ khác Chúng chứa khoảng 50% protein, chất xơ carbonhydrates tan từ hạt đậu nành Khi thủy hợp, chúng trở nên dai Chúng ứng dụng rộng rãi chất giả thịt, thường loại Textured Loại bột đạm textured bán dạng khô, dạng hạt khoanh miếng, khơng có mùi  Đạm Textured Concentrates Được làm từ thiết bị nén tồn nhiều dạng kích cỡ khác Loại đạm chứa đến 70% protein chất xơ từ hạt đậu nành Khi thủy hợp, chúng trở nên dai tham gia vào việc hình thành cấu trúc thịt thật Ứng dụng bột đậu nành vào ngành công nghệ chế biến thịt thủy sản: Thịt khô cắt miếng, thịt bắp, thịt hộp, sản phẩm gia cầm, sản phẩm hải sản  Loại Textured (TSP) TSP luôn ám tới loại sản phẩm hỗn hợp bột đạm Textured Textured Concentrates Chúng dùng sản phẩm giả thịt tương tự thêm vào thực đơn nhằm bổ sung hàm lượng đạm cần thiết TSP có cấu trúc giống với cấu trúc thịt bị số loại thịt khác Tuy vậy, chúng phải thủy hóa lại nước sơi trước sử dụng Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 2.6.1.2 Tinh bột bắp: Bảng tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm tinh bột bắp ( bột ngô): Thành phần Hàm lượng nước Tỉ lệ tro Độ đạm Chất béo Độ mịn Hàm lượng SO2 Màu sắc Mùi vị Tỉ lệ 13 – 14 % < 0,2 % < 0,5 % < 0,5 % < 100 % < 40 ppm Bột màu trắng Hương vị đặc trưng bắp 2.6.2 Ứng dụng công nghệ chế biến thịt thủy sản:  Hỗ trợ việc tạo gel cho sản phẩm thịt cá: Protein tinh bột xếp lại phân tử để tạo thành gel tương tác với Chủ yếu liên kết hydro lực vanderval → Tinh bột có tính đồng tạo gel với Protein  Tạo độ đàn hồi, cứng vững, khả giữ nước gel  Là phụ liệu nhằm giảm giá thành sản phẩm  Lượng dung không 5% Khi dung lượng lớn sẻ gây ảnh hưởng xấu đến cấu trúc mùi vị sản phẩm Do sưj hỏng cấu trúc thối hóa tinh bột làm thối hóa cấu trúc 2.7 Whey Protein Isolate (WPI): Định nghĩa: Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Whey Protein Isolate thu loại bỏ thành phần không Protein khỏi whey có hàm lượng Protein 90% WPI phân tách phương pháp vật lí kết tủa, lọc membrane hay trao đổi ion pH WPI điều chỉnh thêm vào chất Bảng thành phần: Protein 92.0% Lactose 0.5% Béo 1.0% Ash 2.0% Ẩm 4.5% Chỉ tiêu vi sinh: Coliform Salmonella Listeria Staphylococci < 10/g khơng có khơng có khơng có Ứng dụng công nghệ chế biến thịt thủy sản: Được ứng dụng sản xuất thịt xúc xích, có tác dụng giữ nước Điều kiện bảo quản: Được bảo quản môi trường khô, nhiệt độ 80 0F, độ ẩm môi trường 65% Thời hạn sử dụng sản phẩm nên từ tháng đến năm CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỊT VÀ THỦY SẢN 3.1 Sản xuất surimi: Định nghĩa: surimi mặt hàng thủy sản bán thành phẩm Được sản xuất từ thịt cá, qua trình rửa sạch, nghiền nhỏ…, khơng có màu, mùi vị đặc trưng Thành phần hóa học: Nước : 75% Protein: 16% Lipid : 0.2% Năng lượng: 80calo/100g Không chứa cholesterol Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Mục đích sử dụng phụ gia:  Bảo vệ cấu trúc protein cá trình trữ đơng  Bảo quản cấu trúc đem sử dụng sau Phụ gia sử dụng vai trị:  Tinh bột lúa mì tinh bột sắn: đồng tạo gel với protein có sẵn thịt cá làm cấu trúc bền tác dụng lực học giảm khả biến dạng không cấp đông Hàm lượng sử dụng khoảng – 6%  Lòng trắng trứng: tăng độ bền cấu trúc, làm bề mặt surimi mịn trắng Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí  Polyphosphate: giúp tăng khả giữ nước cấu trúc gel Hàm lượng sử dụng khoảng 0.2 – 0,3%  Protein đậu nành (isolated): góp phần tạo cấu trúc gel hài hịa thành phần dinh dưỡng surimi 3.2 Jambon Quy trình công nghệ: Phụ gia cấu trúc sử dụng vai trị:  Caseinat natri: dạng keo, có tác dụng làm bền với protein Nó bao vây quanh tâm hoạt động protein, có khả giữ mỡ tốt (1kg Caseinat giữ 7kg mỡ 1kg nước)  Carrageenan: có hồng tảo hay tảo đỏ, có khả giữ nước tốt (1kg Carrageenan giữ 25kg nước) Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí  Protein đậu nành: có đậu nành, có khả giữ mỡ nước  Polyphosphate: Là chất giữ nước sản phẩm, tăng liên kết nước thịt, nhờ chất mà q trình bảo quản khơng có rỉ nước từ thịt bên ngồi, có kìm hãm phát triễn vi sinh vật Trong q trình nhào trộn Jambon, có bổ sung polyphosphat khối Jambon có hình thành “chất bùn” giàu protein tơ cơ, nhờ mà dáng vẻ lát Jambon chặt chẽ đơng tụ protein xảy hồn tồn 3.3 Thịt hộp: Quy trình cơng nghệ Thịt heo đơng lạnh Bài khí Rã đông Ghép nắp Cắt nhỏ Tiệt trùng Nguyên liệu phụ Xay Bảo ôn Nhồi Hấp Cắt lát Dán nhãn Sản phẩm Vào hộp Phụ gia sử dụng vai trò  Tinh bột: Tinh bột bổ sung vào hỗn hợp nhũ tương nhằm mục đích: - Hạ giá thành sản phẩm - Hấp thu lượng nước Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí - Tinh bột có khả tạo gel tạo thành xếp lại phân tử tinh bột tạo thành cấu trúc mạng chiều liên kết hydro mạch polyglucoside hay gián tiếp qua cầu phân tử nước Tinh bột có khả đồng tạo gel với protein nhờ vào liên kết hydro lực Van Der Waals Trong trường hợp protein tinh bột xếp lại phân tử để tạo gel Tuy nhiên việc sử dụng tinh bột vào sản phẩm có giới hạn, nhiều chúng tạo mùi cho sản phẩm, làm giảm chất lượng  Muối polyphosphate: Vai trò chủ yếu muối polyphosphate ướp làm gia tăng khả liên kết nước với protein mơ cơ, làm gia tăng suất sản phẩm sau cùng, tăng chất lượng sản phẩm 3.4 Giị lụa: Quy trình cơng nghệ: Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Thịt Mỡ Cân Cân Cắtnhỏthịt Cắtnhỏmỡ Phụgia, phụliệu Xaythô Xay nhuyễn Bao PE Nhồivào bao Láchuối Góiláchuối Hấp Làmnguội Láchuối, nhãn Hoànthiện sản phẩm Bảo quản lạnh đông Giòlụa Phụ gia sử ụng:  Polyphosphate (TARI K7): Là hỗn hợp diphosphate, triphosphate, polyphosphate có pH = ÷ Mục đích sử dụng: • Khả trích ly protein cao • Tăng khả giữ nước tốt Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí • Đồng khối nhũ tương, khối mỡ • Cải thiện cấu trúc mềm mại sản phẩm • Ngăn cản tách lớp protein-mỡ-nước • Giảm hao hụt trọng lượng • Làm chậm thiu • Ổn định màu sắc hương vị sản phm ã Liu lng s dng: khong 0,3ữ0,5% lng sản phẩm (0,2÷0,3 khối sản phẩm tính lượng P2O5)  Tinh bột: Tinh bột có tác dụng hút ẩm nên hàm lượng nhỏ để liên kết phân tử nước, tạo độ dẻo, độ đặc, độ dai, độ dính, tạo gel Bột có tác dụng chất đệm để thay phần thịt, làm giảm giá thành sản phẩm Nhưng không sử dụng nhiều bột ảnh hưởng đến chất lượng giá trị dinh dưỡng sản phẩm Tinh bột sử dụng phải khô, trắng, sạch, không ẩm mốc không lẫn tạp chất Trong sản xuất giị lụa, sử dụng tinh bột bắp biến tính hay tinh bột mì biến tính, tinh bột liên kết với gel protein làm cho sản phẩm có độ đàn hồi đặc trưng  Protein đậu nành: Là sản phẩm có hàm lượng protein cao (65 – 69%), protein đậu nành, globulin chiếm 85 – 95%, ngồi cịn lượng nhỏ albumin, prolamin glutelin Protein đậu nành có tính cải thiện cấu trúc hay tạo cấu trúc dạng sản phẩm khác (dạng gel, nhũ tương ), có khả giữ nước, liên kết phần chất béo, protein nhanh chóng nên đưa vào trực tiếp trình tạo nhũ tương Việc sử dụng protein tạo cân nguồn protein động vật protein thực vật, để hạ giá thành cho sản phẩm giị lụa việc bổ sung protein đậu nành thích hợp có giá thành rẻ có tính cơng nghệ khác  Caseinat: Casein khơng hịa tan, khơng đóng vón nhiệt độ, chúng có khả kết nối thấp so với muối Natri caseinat Natri caseinat sản xuất từ casein sữa cách hòa tan chất vào xút muối natri Đây loại protein hòa tan sử dụng chế biến thịt khả liên kết tuyệt hảo nó: có tính nước có khả tạo nhũ tốt Ngồi ra, chúng cịn có lợi điểm khơng đóng vón tác dụng nhiệt độ đề kháng tốt nhiệt độ cao Vai trò Natri caseinat:  Bao bọc quanh phân tử phân tán môi trường nhũ tương thường chất béo lớp vỏ keo làm cho chúng tách biệt với môi trường tách lẫn lực đẩy mang điện tích âm mà chúng mang  Làm môi trường trở nên nhớt hơn, cản trở tách lớp hạt béo  Khả tạo gel natri caseinat làm cho sản phẩm gia tăng tính săn Tuy nhiên việc sử dụng độ cho kết cấu cao su Chúng sử dụng dạng bột khô, dạng dung dịch lỏng nhũ tương mỡ Các casein thực phẩm quản lý theo quy định chung cộng đồng chung châu Âu ngày 25/7/1983: hàm lượng protein tối thiểu phải đạt 88% Người ta tìm thấy thị trường loại Natri caseinat độ nhớt khác từ mức thấp (20 – 40 centipoies) đến mức cao (15000 centipoies) Các caseinate có độ nhớt cao cho Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí tính ổn định tốt chúng làm sệt pha nước làm ngăn cản dịch chuyển hạt mỡ Tuy nhiên, điều khơng thái q cản trở q trình tạo gel, kết tốt có độ nhớt khoảng 7000 - 15000 centipoies  Gelatin: Gelatin có cơng thức C102H151O39N31, khơng màu vàng nhạt, suốt, giịn, khơng mùi, vị, dạng vảy bột, hịa tan nước nóng, glycerol, khơng hịa tan dung môi hữu Gelatin hấp thụ nước trương nở – 10 lần khối lượng để trở thành dạng gel dung dịch nước có nhiệt độ từ 30 – 35oC, tăng cường khả kết nối ... hóa chúng có vị nhẹ nên thêm vào sản phẩm thực phẩm mà không ảnh hưởng đến hương vị đặc tính sản phẩm  Có tính cải thiện cấu trúc hay tạo cấu trúc sản phẩm tạo gel, nhũ tương, …  Có khả giữ nước,... polypeptide xoắn lại theo hình xoắn ốc tạo nên cấu trúc bậc Ở cấu trúc bậc 3, chuỗi xoắn tự xoắn quanh nó, tạo nên cấu trúc phân tử dạng dây thừng, gọi “proto fibril” Trong phân tử gelatine có số nhóm... dụng Giăm Tạo liên kết 200 �250 A/B Trung bình �2% Thịt đơng Tạo gel, tạo cấu trúc 150 �280 A/B Trung bìnhcao 3,5 �8% Thịt hộp Tạo cấu trúc 250 �280 A/B Trung bìnhcao 1,5 �3% Thịt bị muối Tạo liên