đông/rã đông (freeze/thaw cycle)
- Chu trình lạnh đông/rã đông là thước đo độ ổn định của dung dịch huyền phủ tinh bột với sự thay đổi nhiệt độ. Tinh bột có hàm lượng amylose cao kém ổn định hơn bởi vì các phân tử có xu hướng tái kết hợp tạo thành một dạng gel và thoái hoá nhanh hơn. Tinh bột nếp ổn định hơn do hàm lương amylopectin cao.
- Biến tính bằng phương pháp hoá học ( liên kết ngang và thay thế) được dùng để tăng độ ổn định khi lạnh đông/rã đông.
a. Liên kết ngang: Các liên kết ngang được hình thành một cách ngẫu nhiên giữa các nhánh amylopectin giúp củng cố cấu trúc và tăng cường độ bền vững của hạt. Điều này dẫn đến độ nhớt tăng chậm do sự kém trương nở của hạt tinh bột.
b. Nhóm tinh bột thay thế: Nhóm tinh bột thay thế bao gồm tinh bột esther và tinh bột ether. Loại tinh bột này ngăn cản sự thoái hoá bằng cách đưa các nhóm có phân tử lượng lớn vào các khoảng trống hạn chế sự sắp xếp các sợi tinh bột. Do đó, khả năng ổn định trong lạnh đông tăng lên bởi vì có nhiều cấu trúc nhánh hơn. Kết quả là tinh bột hấp thụ nước dễ dàng hơn và giảm nhiệt độ hồ hoá tư 2 – 10oC tuỳ thuộc vào mức độ thay thế (Penford Corporation, 2005)
- Sử dụng tinh bột liên kết ngang và tinh bột thay thế sẽ tạo sự ổn định tốt hơn cho hạt tinh bột.
- Những nghiên cứu gần đây đánh giá khả năng chịu đựng nhiệt độ lạnh đông của các loại tinh bột khác nhau: tinh bột biến tính bằng phương pháp vật lý ( PM), bằng phương pháp hoá học (CM) và tinh bột tự nhiên (N) được thể hiên trong bảng sau với các nồng độ 4.5% , 5.5% , 6.5%.
Ta thấy:
Tinh bột biến tính vật lý (PM) từ tinh bột bắp chứa nhiều amylose (PM maize) chỉ qua một chu trình lạnh đông đã có sự thoái hoá. Tinh bột bắp sáp tự nhiên (NW maize) dễ bị tái kết tinh và thoái hoá. Tinh bột gạo nếp tự nhiên có độ ổn định lạnh đông/rã đông tốt hơn tinh bột bắp sáp.
Tinh bột bắp sáp biến tính bằng phương pháp vật lý ( PMW maize) có sự ổn định lạnh đông/ rã đông tốt hơn tinh bột bắp sáp tự nhiên nhưng không bằng tinh bột bắp sáp biến tính bằng phương pháp hoá học ( CMW).
Hình8: Sốt cà chua sử dụng các loại tinh bột khác nhau và trạng thái của chúng sau 4 chu trình lạnh/rã đông.
4. Fruit preparation:
- Fruit preparation là một thị trường đầy tiềm năng do tính tốt cho sức khỏe và khả năng nâng cao chất lượng tổng thể của nhiều loại thực phẩm như yogurt, phô mai tươi và kem. Chúng cũng góp phần vào chất làm ngọt, tạo mouthfeel và ổn định khi khuấy yogurt.
- Ngày nay, sản phẩm fruit preparation cần có cả vả bề ngoài, kết cấu và mùi vị tốt cho thời gian bảo quản. Là một thành phần đa chức năng, tinh bột biến tính là phụ gia được dùng như tác nhân tạo đặc, chất ổn định, chất nhũ hóa. Trong fruit preparation thì nó là tác nhân chính để điều khiển độ nhớt, cấu trúc và đảm bảo sự ổn định.
- Mặc dù tinh bột được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm nhưng nó vẫn có những giới hạn về mặt thoái hóa amylose và tính ổn định trong điều kiện acid, kết quả dẫn đến tình trạng đông đặc và cấu trúc không ổn định trong sản phẩm cuối cùng. - Biến tính hóa học là cần thiết để cải thiện chức năng của tinh bột. Bên cạnh tăng khả
năng chịu nhiệt, chịu lực tác dụng theo phương tuyến tính và acid, tinh bột liên kết ngang còn có tác dụng tích cực trong kết cấu sản phẩm. Phản ứng cross-linking nhẹ sẽ hạn chế sự giải phóng amylose và dạng hạt tinh bột trương phồng vẫn được duy trì, hình thành nên cấu trúc cream và cảm giác miệng. Đây là kết quả mong muốn trong nhiều ứng dụng của fruit preparation.
- Mặc dù tinh bột liên kết ngang không ngăn được hiện tượng thoái hóa, sự đông cục tinh bột vẫn có thể xảy ra nhưng nó có thể được khắc phục bằng cách thêm các nhóm có phân tử lượng lớn vào phân tử tinh bột. Các nhóm chức này sẽ ngăn cản và làm yếu đi lực liên kết giữa các phân tử tinh bột. Quá trình thêm các nhóm chức là quá trình ester hóa hoặc ether hóa.
- Các phương pháp xử lý có khuynh hướng ngăn cản sự thoái hóa, tăng độ trong suốt, giảm nhiệt độ hồ hóa và tăng khả năng ổn định khi lạnh đông/tan giá.
- Tất cả các tính chất trên đều quan trong để hình thành nên dạng bán thành phẩm fruit preparation có chất lượng tốt.
Quy trình sản xuất Fruit preparation:
Dịch trái cây Phối trộn Cô đặc Rót bao bì Tạo đông Fruit preparati on Đường Chất tạo sệt, ổn định Phối trộn Nước Miếng quả
Ví dụ sản phẩm Fruit preparation 50 brix có miếng trái cây sử dụng O trong các sản phẩm sữa:
Giới thiệu chung Fruit preparation dùng trong sữa và
yaghurt
Quá trình Trộn khô các chất tạo gel với đường ( tỉ
lệ 4:1) hoặc hòa tan vào glucose syrup (tỉ lệ 10:1). Sau đó cho thêm chất tạo ngọt đến hàm lượng chất khô là 30obrix. Khuấy trộn và gia nhiệt đến 80oC. Chất ổn định các miếng quả Sử dụng low-esterified pectin (0.15%)
hoặc xanthan (0.05%)
Tăng độ nhớt và mouthfeel sử dụng acetylated di-starch adipate
( 1.9%) hòa tan trong nước nóng ( chế phẩm thương mại : C-tex 06201, C-tex 06205, C-tex 06214)
0.3% VIDOGUM SP 175
Bảng 6: Thành phần nhân bánh cherry đông lạnh
thành phần %
dịch quả cô đặc và nước sau khi tan giá 29
cherry đã rút nước 22
đường 7,38
crosslinked và stabilized starcha 3,12
nước 8,13
muối 0,06
cherry đã rút nướcb 22b
đườngb 8b
aCOLFLO 67, National Starch and Chemical Co.
bĐược cho riêng sau khi hỗn hợp ban đầu được đưa đến 68oC
- Fruit filling thường chứa trái cây, đường, syrup, tinh bột và nước. Các loại nhân bánh khác nhau ở nồng độ chất khô, pH và độ chắc. Các lọai nhân được điều chỉnh bằng cách cho thêm acid để đạt được pH 3,7- 4,5. Quy trình sản xuất ảnh hưởng tới hương vị và cấu trúc của nhân.
- Để tinh bột là một chất làm đặc thích hợp, nó cần có đặc tính nhất định. Ví dụ, tạo keo dễ dàng, có khả năng chịu được các acid trái cây, không ảnh hưởng lên hương vị và màu sắc…Đối với nhân bánh đóng hộp (canned fruit filling), loại tinh bột sử dụng cần chịu được nhiệt độ thấp trong quá trình bảo quản lạnh trước khi sử dụng làm bánh. - Người ta thường dùng tinh bột bắp hay tinh bột bắp biến tính trong lĩnh vực sản xuất
nhân bánh.
Bột bắp có khả năng tạo đặc cao, tuy nhiên gel tạo thành quá cứng và khó nhìn thấy trái cây bên trong, dễ bị rữa ra trong quá trình bảo quản lạnh đông, đồng thời không ổn định với sự có mặt của nồng độ acid cao.
Vì thế, sử dụng tinh bột biến tính như chất tạo đặc là sự lựa chọn tốt vì chúng tạo dạng paste trong, sau khi nấu hình thành dạng gel lỏng lẻo hơn. Tinh bột
được sử dụng cần phải chịu được nhiệt và acid cũng như ổn định ở nhiệt độ thấp.
- Các loại tinh bột biến tính thường dùng:
Tinh bột biến tính ngang: lợi thế của tinh bột này là được dùng để tăng khả năng chống biến dạng và ổn định độ bền khi đông lạnh/rã đông, kiểm soát hoạt độ của nước, giảm thiểu hình thành tinh thể đá.
Tinh bột hồ hóa trước (pre-cooked starch) : Lợi thế của việc sử dụng tinh bột này là chúng có thể duy trì hương vị trái cây tự nhiên cũng như duy trì hình dạng trái cây. Do đó, bằng cách sử dụng trước tinh bột nấu chín thíc hợp trong bánh trái cây như pie dâu tây hoặc pie đào. Khi sử dụng tinh bột hồ hóa trước tinh bột phải được pha trộn với đường và các thành phần khô khác để ngăn chặn hiện tượng vón cục.
- Việc sử dụng tinh bột với các thành phần khác trong fruit filling có thể dẫn đến một nhân bánh đầy vết nứt hoặc một chiếc nhân bánh quá lỏng. Đường có thể gây trở ngại cho quá trình hồ hóa. Quá nhiều đường có thể dẫn hồ hóa không hoàn toàn và gel không trơn láng. Quá ít đường sẽ thiết lập các gel quá chặt và gây ra những vấn đề xử lý tiếp theo. Tỷ lệ tinh bột : đường là 1:3 đến 1:3,5. Đường có thể được thêm vào trong hai giai đoạn: đường + tinh bột được hồ hóa chung, lượng đường còn lại có thể được thêm vào sau khi hồ hóa xong.
- Ngành công nghiệp tinh bột đã phát triển hàng trăm tinh bột biến tính để tạo độ nhớt và hình thức cho nước sốt. Một số loại tinh bột được nấu lên, sẽ phù hợp để làm nước sốt, nhất là khi được đun nóng tại một số điểm nhiệt độ.
- Bên cạnh độ nhớt, tinh bột biến tính còn ảnh hưởng đến các tính chất khác của sauce. Hình thức có thể thay đổi, tùy thuộc vào loại tinh bột sử dung, ví dụ: tinh bột bắp có độ đục hơn so với tinh bột lúa mì….. Thêm vào đó, sauce được bảo quản lạnh sau khi mở, cho nên độ nhớt mong muốn tại nhiệt độ bảo quản lạnh cũng rất quan trọng.
Sốt cà chua:
a. Cà chua:
Cà chua là một loại quả ôn đới, được đưa vào trồng ở Việt Nam từ lâu. Ở nước ta, cà chua được thu hoạch vụ chính vào tháng 12 đến tháng 2. Cà chua có nhiều giống, giống có chất lượng tốt biểu hiện ở quả to vừa phải, thành quả dày, hạt ít, độ khô 6%-8%.
Nó cung nhiều nguyên tố khoáng, đường và vitamin : Thành phần của cà chua như sau:
Gluxit: 4.5% Protit: 1.0% Lipit: 0.3% Vitamin A: 400 µg/100g Vitamin B1: 40 µg/100g Vitamin B2: 7 µg/100g Vitamin C: 15-30 µg/100g
Purê cà chua: Purê cà chua được tạo ra bằng cách lấy cà chua rửa sạch chần trong nước sôi, vớt ra bóc bỏ vỏ, chà qua lưới 0.7-1mm rồi lấy bột. Purê cà chua có độ khô khoảng 12,15,20%(khác với bột cà chua có độ khô 88-95%).
b. Thành phần sốt cà chua: Ingredient % Thick – flo 3.0 Tomato paste 20.0 Sugar 14.0 Salt 2.5 Pepper 0.1 Vinegar ( 25%) 2.4 Water 58.0 Total 100.00
Chức năng của tinh bột:tạo sệt.
Sử dụng tinh bột acetylated distarch adipate.
Hàm lượng từ 3-4% tuỳ theo nhà sản xuất.
7. Bột trái cây sấy:
- Tinh bột biến tính dùng trong ứng dụng này chủ yếu là maltodextrin (tăng độ hòa tan, làm chất độn) và tinh bột ưa béo (màng bao bảo vệ mùi vị). chức năng màng bao đã nói ở phần trên nên phần này chủ yếu đề cập đến maltodextrin.
- Thường có 2 cách dùng maltodextrin: dạng lỏng hoặc dạng bột khô. Chúng có chức năng khác nhau tùy thuộc vào điều mà nhà sản xuất mong muốn trong mỗi hệ thống.
- Vì có vị nhạt và tính trơ nên maltodextrin được dùng như là chất độn và chất mang có tính kinh tế cao. Nó đóng vai trò như chất bổ sung cho các nguyên liệu đắt tiền, và như là chất pha loãng cho các thành phần cực nhỏ. Do đó, nó cần được xử lý và đóng gói một cách chính xác.Trộn maltodextrin với gum và các carbonhydrat khác để tăng khả năng phân tán, không vón cục và dễ hydrat hóa.
- Maltodextrin có giá trị đặc biệt trong ngành công nghiệp hương vị, với vai trò là chất nền trong quá trình sấy phun.
- Sử dụng maltodextrin là lý tưởng cho quá trình sấy phun bởi vì độ hòa tan cao của nó sẽ tăng nồng độ chất khô, tăng lượng nhập liệu vào máy sấy . Và do độ ẩm thấp nên thời gian sấy sẽ ngắn hơn. Người ta thường sử dụng maltodextrin có chỉ số DE từ 10 đến 15. Nó có độ ẩm thấp hơn các loại có DE cao vì mạch carbonhydrat dài hơn.
- Maltodextrin thường được trộn với gum Arabic và tinh bột biến tính, đặc biệt trong sấy phun/ bao gói sản phẩm có hàm lượng dầu cao.
- Maltodextrin còn được dùng như chất bảo vệ hương vị. Trong quá trình sấy, maltodextrin bao quanh các chất hương và vị, là chỗ bám cho chúng không bị
thoát theo hơi nước. Khả năng tạo màng của maltodextrin cũng ngăn cản sự thất thoát chất hương và các chất nhạy cảm khác (trong quá trình tạo màng cho sản phẩm)
Sử dụng maltodextrin trong sản xuất bột trái xoài:
- Xoài được rửa sạch, gọt vỏ sau đó đem chà. Puree xoài được pha loãng với nước theo tỉ lệ 1:2.
- Bột maltodextrin thương mại hòa tan vào nước ấm và trộn đều vào hỗn hợp dịch quả. Tỉ lệ maltodextrin:chất khô trong dịch quả = 55:45. Hàm lượng chất khô nhập liệu là 19%.
- Nhập liệu hỗn hợp vào thiết bị sấy phun:
Nhiệt độ dòng khí vào: 167oC
Nhiệt độ dòng khí ra : 89oC
Nhiệt độ nhập liệu : 60oC