I Nguyên liệu
8 Enzyme Naringinase chất khử vị đắng
Naringinase là một enzyme được sử dụng trong sản xuất thương mại của nước trái cây cĩ múi. Những hợp chất đắng được tìm thấy trong tất cả các bộ phận của quả bưởi như neohesperidin, limonin và narigin (nguồn: kefford, (1959); Marwaha and other (1994). Naringin là thành phần chính trong bưởi và nĩ là hợp chất đắng nhất. Ngưỡng vị của nĩ là trong nước là 20 ppm, nhưng mức độ 1.5 ppm cĩ thể được phát hiện. Naringin cĩ nhiều trong trái cây chưa trưởng thành nhưng nồng độ của nĩ giảm khi quả chín (nguồn: yusof et al, (1990). Enzyme này chứa cả α-L-rhamnosidase và β-D- glucosidase. Naringin cĩ thể được thủy phân bởi α-L-rhamnosidase tạo ra rhamnose và prunin, cũng cĩ thể thu được prunin bởi β-D-glucosidase. Lực đắng của dịch quả ép sau khi đã xử lí bằng enzyme giảm đi nhiều do tính đắng của prunin nhỏ hơn naringin khoảng 1/3. Nhờ vậy mà nước bưởi mang lại vị hài hịa hơn, tăng giá trị cảm quan của sản phẩm.
Nguồn thu nhận enzyme naringinase
Trong lịch sử, naringinase đã được phân lập từ nguồn thực vật như: hạt cần tây (nguồn: Hall, (1938) và lá bưởi (nguồn: hall (1938), Thomas và cộng sự, (1958), Ting, (1958). Tuy nhiên chỉ cĩ các quy trình dựa trên vi sinh tạo ra naringinase là khả thi và lồi nấm mốc Aspergilus niger được ứng dụng rộng rãi. Naringinase là một sản phẩm chính yếu của nấm lồi Aspergillus và Penicilium (nguồn: Ono et al, (1978)).
Naringinase được sử dụng trong sản xuất thực phẩm với hai mục đích chủ yếu là cải thiện giá trị cảm quản sản phẩm và sản xuất phụ gia thực phẩm.
Ngồi ra, các hoạt động rhamnosidase của naringinase kết hợp với β-glucosidase và Arabinosidase được xem là phù hợp để nâng cao hương thơm trong rượu vang
9 Pectin
Cấu tạo: Polysaccharide dị thể, mạch thẳng, là dẫn xuất methyl của acid pectic
+ Acid pectic là 1 polymer của acid D-galcturonic, liên kết với nhau bằng liên kết 1,4-glucoside.
+ Một chuỗi gồm khoảng 10000 phân tử galacturonic tạo thành một phân tử pectin M= 10000 -100000.
+ Chỉ số metoxyl( MI) biểu hiện tỉ lệ methyl hĩa, là phần trăm khối lượng nhĩm methoxyl (-OCH3) trên tổng khối lượng phân tử.
• MI max = 16,3%
• MI của pectin thực vật = 10 – 12%
+ Chỉ số ester hĩa (DE): thể hiện mức độ ester hĩa của pectin, là phần trăm về số lượng của các gốc acid galacturonic được ester hố trên tổng số lượng gốc acid galacturonic cĩ trong phân tử.
Theo % nhĩm methoxyl cĩ trong phân tử:
- HMP (High Methoxyl Pectin): DE > 50% hay MI >7%.
- LMP (Low Methoxyl Pectin) : DE ≤ 50% hay MI ≤ 7%.
- Mức độ tạo gel
HMP: tạo gel bằng liên kết hydro
− Điều kiện tạo gel: [Đường] >50%; pH = 3-3,5; [Pectin] = 0,5-1%
− Đường cĩ khả năng hút ẩm, vì vậy làm giảm mức độ hydrat hĩa của phân tử pectin trong dung dịch.
− pH acid trung hịa bớt các gốc COO-, làm giảm độ tích điện của các phân tử. Vì vậy, các phân tử cĩ thể tiến lại gần nhau để tạo thành liên kết nội phân tử và tạo gel. Liên kết hydro được hình thành giữa các phân tử pectin cĩ thể hydroxyl – hydroxyl, carboxyl – carboxyl hoặc hydroxyl – carboxyl. Kiểu liên kết này khơng bền, do đĩ các gel tạo thành sẽ mềm dẻo bởi tính linh động của các phân tử trong khối gel.
Cấu trúc của gel phụ thuộc vào hàm lượng đường, hàm lượng acid, hàm lượng pectin, loại pectin và nhiệt độ.
30 – 50% đường thêm vào pectin là sacharose. Do đĩ cần duy trì pH acid để khi đun nấu sẽ gây ra quá trình nghịch đảo đường, ngăn cản sự kết tinh. Tuy nhiên, cũng khơng nên dùng quá nhiều acid vì pH quá thấp sẽ gây ra nghịch đảo một lượng lớn saccharose gây kết tinh glucose và hố gel nhanh tạo nên các vĩn cục.
Khi dùng lượng pectin vượt quá lượng thích hợp sẽ gây ra gel quá cứng, do đĩ khi dùng một nguyên liệu cĩ chứa nhiều pectin cần tiến hành phân giải bớt chúng bằng cách đun lâu hơn.
Khi sử dụng một lượng cố định bất cứ một loại pectin nào thì pH, nhiệt độ càng giảm và hàm lượng đường càng cao thì gel tạo thành càng nhanh.
LMP: tạo gel bằng liên kết với ion Ca2+.
− Điều kiện tạo gel: khi cĩ mặt Ca2+, ngay cả ở nồng độ < 0,1%, khơng cần đường và acid.
− Ở LMP, tỉ lệ các nhĩm COO- cao, do đĩ các liên kết giữa những phân tử pectin sẽ được tạo thành qua cầu nối là các ion hĩa trị (II), đặc biệt là Ca2+
− Cấu trúc của gel phụ thuộc vào nồng độ Ca2+.
− Đặc điểm của gel: đàn hồi.
Liều lượng sử dụng cho phép: khơng quy định, tùy thuộc vào yêu cầu sản phẩm • Ứng dụng
Mứt trái cây và mứt đơng:
-Pectin là tác nhân tạo gel quan trọng nhất được sử dụng để tạo ra cấu trúc gel cho thực phẩm, chủ yếu là những thực phẩm cĩ nguồn gốc từ rau quả. Khả năng tạo gel của nĩ cịn được sử dụng ở những thực phẩm cần sự ổn định của nhiều phụ gia, hoặc trong sản phẩm cuối, hoặc ở một giai đoạn tức thời trong qui trình sản xuất.
-Tác dụng tạo gel của pectin được sử dụng chủ yếu ở những loại thực phẩm cần cĩ hình dạng thật tự nhiên.
-Quá trình sản xuất mứt đơng và mứt trái cây phải đảm bảo tại ra sự phân bố đồng đều của các phân tử trong pha liên tục ngay từ khi quá trình khuấy trộn ngừng lại.
- Vai trị quan trọng của pectin là nhằm tạo ra một cấu trúc cho mứt đơng và mứt trái cây để những sản phẩm này khi vận chuyển vẩn khơng thay đổi cấu trúc, tạo ra mùi vị ngon cho sản phẩm, và giảm đến tối đa sự phân rã. Hàm lượng pectin sử dụng trong mứt và mứt đơng thường trong khoảng từ 0,1 - 0,4 %.
- Quá trình tạo gel của pectin cĩ thể cĩ thể được tạo ra trong một quy trình lạnh bằng 2 cách.
+ Trộn syrup đường và pectin, (cĩ pH = 2,9) cĩ hàm lượng chất khơ hịa tan từ 60 - 65 %, pH = 3,8 - 4,2, với dịch acid trái cây để đạt được pH = 3.
+ Trộn dung dịch pectin cĩ pH = 2,9 và lượng chất khơ hịa tan là 25% với syrup đường để thu được hổn hợp mới cĩ hàm lượng chất khơ 23%.
- LMP Tạo gel bằng liên kết với ion Ca2+): thường được ứng dụng trong mứt trái cây cĩ hàm lượng chất khơ hịa tan < 55%. Loại LMP được chọn dựa trên hàm lượng chất khơ và pH trong sản phẩm cĩ hàm lượng chất khơ rất thấp ví dụ như: Mứt trái cây khơng đường cho người bị bệnh tiểu đường. LMP khĩ tạo đủ liên kết với nước và carragenan thích hợp hơn. Trong một số trường hợp người ta cĩ thể sử dụng cả pectin và carragenan.
- Hàm lượng pectin dùng để sản xuất kẹo mềm hoa quả là 1% so với sản phẩm.
- Khi dùng pectin phải đưa pectin ở dạng dung dịch 5 %, vào cuối giai đoạn nấu, phải nấu ở nhiệt độ thấp, độ ẩm của khối kẹo là 25 %, để tạo điều kiện thuận lợi cho pectin đơng tụ tốt hơn.
- Tạo hình khối kẹo pectin tiến hành ở nhiệt độ cao hơn các loại kẹo khác về nhiệt độ đơng tụ với khối kẹo cĩ pectin cao hơn, cĩ thể tạo hình bằng cách rĩt khuơn hoặc rĩt mỏng.
- Đối với kẹo pectin cĩ thể dùng tỷ lệ nguyên liệu như sau so với khối lượng sản phẩm. + Đường Saccharose : 50 - 65 %
+ Mật tinh bột : 20 - 25 % + Pectin : 1 - 1,5 %
+ Acid citric hoặc Acid lactic : 1 - 1,5 %
- Sự thủy phân chất tạo đơng, sự chuyển hĩa đường phụ thuộc vào: + Nhiệt độ
+ Thời gian tác động ở nhiệt độ cao. + pH mơi trường.
Pectin tăng tính hấp dẫn , tạo cấu trúc đàn hồi, tăng mùi vị trái cây tự nhiên và tạo bề mặt bĩng láng cho sản phẩm. Pectin là chất tạo gel tốt, tan nhanh, ổn định. Vì vậy pectin được ứng dụng nhiều trong cơng nghiệp bánh kẹo như: mứt quả, kẹo dẻo, lớp mặt bánh kem, bánh ngọt nhân quả.
Cơng nghiệp chế biến sữa
Pectin bổ sung hương vị trái cây cho các sản phẩm sữa chua. Cho pectin vào sữa lên men
với liều lượng vừa đủ, trộn đều để được dung dịch đồng nhất.
-Trong yaghurt trái cây, pectin tạo cấu trúc mịn, giúp phân bố đều các mẫu trái cây nhỏ trong sữa và nĩ cịn làm cho sản phẩm cĩ bề mặt nhẵn bĩng. Trong các sản phẩm nhiều lớp, pectin cịn cĩ tác dụng ổn định và giữ cho trái cây khơng bị tách khỏi yaghurt.
-Trong yaghurt uống, pectin từ táo và citrus bảo vệ protein khơng bị biến tính trong quá trình tiệt trùng, ngăn chặn protein kết tủa và sự kết bơng. Pectin giúp sản phẩm ổn định và đạt tính chất cảm quan tốt nhất, khơng giảm chất lượng ngay cả khi bảo quản một thời gian dài.
-Pectin phản ứng với canxi trong yaghurt nhằm cải thiện cấu trúc của yaghurt. Trong sản xuất sữa chua: casein của sữa chua thường bị vĩn cục. Nếu cho pectin vào hỗn hợp thì casein sữa sẽ kết tủa dạng mịn làm tăng giá trị cảm quan của thực phẩm.
10 Gelatin
Cấu tạo
Gelatin là các polypeptid cao phân tử dẫn suất từ collagen, là thành phần protein chính trong các tế bào liên kết của nhiều loại động vật.
Cấu tạo là một chuỗi acid amin gồm 3 acid amin chủ yếu là glycine, proline và hydroproline. Trong phân tử gelatin, các acid amin liên kết với nhau tạo chuỗi xoắn ốc cĩ khả năng giữ nước. Phân tử lượng của gelatin khoảng vài nghìn đến vài trăm nghìn đơn vị Carbon.
Thành phần các acid amin cĩ trong gelatin: 1. Aspartic acid: 6%
2. Arginine: 8% 3. Alanine: 9%
4. Glutamic acid: 10%
5. Proline vào Hydroproline: 25% 6. Glycine: 27%
7. Các acid main khác: 10%
Cơ chế tạo gel
Gelatin trương nở khi cho vào nước lạnh, lượng nước hấp thu gấp 5-10 lần thể tích chính nĩ. Khi gia nhiệt nĩ bị nĩng chảy, hịa tan và thành lập gel khi làm lạnh. Sự chuyển dạng từ sol sang dạng gel cĩ tính thuận nghịch và cĩ thể lặp đi lặp lại nhiều lần. Đây chính là tính chất đặc biệt được ứng dụng nhiều trong thực phẩm. Gelatin cĩ nhiệt độ nĩng chảy thấp 27-34oC.
Độ tan của gel gelatin phụ thuộc v ào các yếu tố như nhiệt độ và kích thước của hạt gelatin. Gelatin tan trong rượu và các dung mơi hữu cơ.