c. Tính chất vật lý:
Ở nhiệt độ phịng thì axít citric tồn tại ở dạng tinh thể màu trắng dạng bột hoặc ở dạng khan hay là dạng monohydrat có chứa một phân tử nước trong mỗi phân tử của axít citric. Dạng khan thu được khi axít citric kết tinh trong nước nóng, trái lại dạng monohydrat lại kết tinh trong nước lạnh. Ở nhiệt độ trên 74oC dạng monohydrat sẽ chuyển sang dạng khan.
Acid citric cũng hoà tan trong etanol khan tuyệt đối (76 phần acid citric trên mỗi 100 phần etanol) ở 15oC.
d. Tính chất hóa học:
Về mặt hóa học thì axít citric cũng có tính chất tương tự như các axít carboxylic khác. Khi nhiệt độ trên 175oC thì nó phân hủy tạo thành CO2 và nước.
Tính axít của axit citric là do ảnh hưởng của nhóm carboxyl -COOH, mỗi nhóm carboxyl có thể cho đi một proton để tạo thành ion citrat. Các muối citrat dùng làm dung dịch đệm rất tốt để hạn chế sự thay đổi pH của các dung dịch axít.
Các ion citrat kết hợp với các ion kim loại để tạo thành muối, phổ biến nhất là muối canxi citrat dùng làm chất bảo quản và giữ vị cho thực phẩm. Bên cạnh đó ion citrat có thể kết hợp với các ion kim loại tạo thành các phức dùng làm chất bảo quản và làm mềm nước.
e. Liều lượng và phạm vi sử dụng:
Acid citric dùng trong thực phẩm phải ở dạng kết tinh khan hoặc ngậm một
phân tử nước, không màu, không mùi. Loịa khan phải chứa khơng ít hơn 99.5% acid citric, 1g acid citric tan trong 0,5ml nước hoặc trong 2ml etanol.
Ở liều lượng cao (1380mg/kg thể trọng) trên chó khơng thấy hiện tượng tổn thương thận. Với chuột cống trắng, liều lượng sử dụng 1,2% trong thức ăn hàng ngày, không ảnh hưởng đến máu và các tác động nguy hại gì đến các bộ phận trong cơ thể, khả năng sinh sản,… mà chỉ ảnh hưởng đến răng so với chuột đối chứng.
Liều lượng: sữa lên men (nguyên kem) ML: 1500; sữa lên men (nguyên kem), có xử lý nhiệt sau lên men ML: GMP
Chức năng: điều chỉnh độ acid, chống oxy hoá, tạo phức kim loại, là một chất phụ gia thực phẩm, axít citric được dùng làm gia vị, chất bảo quản thực phẩm và đồ uống, trong nước giải khát, nó mang mã số E330
4.3. Phụ gia tạo ổn định: [5]
4.3.1. Xanthan Gum: a. Cấu tạo:
Hình 13: Cơng thức cấu tạo Xanthan gum
Xanthan gum là một loại polysaccharide ngoại bào được tổng hợp bởi loài Xanthomonas campestris.
b. Tính chất:
Trong nước lạnh, xanthan gum có thể hồ tan được dễ dàng hình thành nên một dung dịch có độ nhớt cao ở nồng độ rất thấp (khoảng 1% w/w). Vì vậy, xanthan gum có tính chất như một chất tạo độ nhớt cho hầu hết các dạng thực phẩm dạng lỏng và được gọi là “chất giả dẻo” (pseudoplatic).
Xanthan gum chứa D-glucose và D-mannose là các đường hexose chủ yếu, ngồi ra cịn có acid D-glucuronic và acid pyruvic. Các D-glucose liên kết với nhau qua liên kếtβ-1,4 do đó có cấu tạo giống như phân tử cellulose. Một nhánh gồm 3
trisaccharide trong đó có 1 acid glucuronic ở giữa 2 phân tử đường manose và nhánh này nối với mỗi phân tử đường glucose ở vị trí số 3.
c. Ứng dụng của xanthan gum cho các syrup và dịch trái cây:
Xanthan gum có thể được sử dụng trong các syrup chocolate để duy trì các hạt ca cao ở dạng huyền phù. Trong ứng dụng đặc biệt này, một lượng nhỏ xanthan gum (0,05-0,1%) được cho vào để thu được một sự ổn định tốt và khơng ảnh hưởng cấu trúc của sản phẩm đó.
Sự đa dạng về tính chất của xanthan gum trong các điều kiện khác nhau làm cho nó trở thành một trong rất ít các sản phẩm có tác động đầy đủ trong trái cây vì:
+ Xanthan gum có thể hydrat trong dung dịch 65% đường và có hiệu quả từ nồng độ rất thấp tới nồng độ rất cao.
+ Xanthan gum rất ổn định trước sự thay đổi pH. Nếu các dung dịch trái cây truyền thống có tới 50-60% đường và cấu trúc gel tăng lên hoặc giảm đi có thể được làm ổn định bằng pectin, điều này khơng cịn nữa đối với sản phẩm “thế hệ thứ hai”. Những sản phẩm chứa ít đường (20-30%), nhiều trái cây hơn, những thứ này phải được làm ổn định, có cấu trúc dễ chảy hay khơng tạo gel.
+Xanthan gum khơng sử dụng như một thành phần riêng le, nó thường được sử dụng kết hợp với các tác nhân tạo cấu trúc khác như: pectin, locust bean gum, guar gum.
4.3.2. CMC (carboxymethuylcellulose):
CMC là chế phẩm của dạng bột trắng thu được do tác dụng của Cacboxymethylnatri (-CH2 – COONa) với các nhóm hydroxyl của cellulose có phân tử lượng từ 40.000 đến 200.000.
CMC dễ phân tán trong nước lạnh, nước nóng và trong rượu.
CMC hồ tan trong nước nóng và làm lạnh để hydrate hố các polysaccharide, giúp cắt các polymer trọng lượng phân tử cao thành polymer trọng lượng phân tử thấp để giảm độ nhớt. Độ nhớt của CMC là tương đối giữa pH = 4 và 10.
Dung dịch1% thơng thường pH = 7-8.5, cịn ở pH = 5-9 dung dịch ít thay đổi, ở pH<3 độ nhớt tăng, thậm chí kết tủa. Do đó, khơng sử dụng CMC cho các sản phẩm có pH thấp, pH>7 độ nhớt giảm ít.
Ứng dụng của CMC trong công nghệ sản xuất nước giải khát:
+ Việc sử dụng riêng rẽ hoặc kết hợp với các chất keo khác dùng để giữ ổn định các pha rắn trong dung dịch. Ngồi ra nó cịn có khả năng ngăn cản phân ly tinh dầu/ nước trong các sản phẩm nước quả. Nồng độ sử dụng là 1%.
4.4. Chất xơ: [5]
Chất xơ được tìm thấy trong ngũ cốc, trái cây và rau quả. Chất xơ được tạo thành từ các bộ phận hoặc các hợp chất khó tiêu hố thực vật, hầu như khơng thay đổi khi qua dạ dày và ruột động vật.
trong rau các loại khoảng 0,7 -2,8% trong hoa quả chín lượng xơ ít hơn (0,5 -1,3%), khoai, sắn, măng và các loại hạt (gạo, đậu đỗ, ngơ, lúa mỳ…) có lượng xơ cao (0,7 -4,5%).
a. Cấu tạo:
Chất xơ là carbonhydrate, được chia làm hai loại:
+ Chất xơ hoà tan: bao gồm pectin, gum và chất nhầy, được tìm thấy chủ yếu tring tế bào thực vật. Một trong những vai trị chính của nó là làm giảm cholesterol trong máu
+ Chất xơ khơng hồ tan: bao gồm cellulose, hemicellulose và lignin, nằm trong cấu trúc thành tế bào thực vật. Một vai trị quan trọng của chất xơ khơng hồ tan là ngăn chặn táo bón và các vấn đề liên quan như bệnh trĩ.
b. Tính chất:
• Làm Hỗ trợ tiêu hố. • Chống táo bón.
• Điều hồ hệ VSV đường ruột. • Giảm lượng cholesterol trong máu. • Tham gia điều hồ đường huyết. • Giảm cân.
• Ngăn ngừa ung thư.
Hiện nay trong nước giải khát có bổ sung chất xơ tờ những chế phẩm cơng nghiệp (dạng nước hay dạng bột).
4.5. Chất bảo quản Natri benzoat (E211): [10]
Theo Chuẩn Pakistan được thông qua bởi Viện Tiêu Chuẩn Pakistan vào ngày 5 tháng 10 năm 2000 sau khi bản dự thảo của Ủy Ban Nước Uống có Ga được phê duyệt bởi Ủy Ban Nông Nghiệp và Thực phẩm (Tiêu chuẩn này được phát hành vào năm 1985 với tên gọi PS: 1738-1985) thì: “Khơng có chất bảo quản nào được phép cho vào nước cam. Nước cam cần được vắt trong mơi trường chân khơng trong bình thép khơng rỉ. Từ bình xả nước cam sẽ được đóng chai hoặc lon. Nếu muốn đóng vào túi tetra thì nước cam ép cần phải được tiệt trùng trước khi đóng túi. Khơng khí sẽ được rút hết sau khi đóng”.
Tuy nhiên trên thực tê một số nơi vẫn sử dụng chất bảo quản với hàm lượng trong phạm vi giới hạn an tồn thực phẩm. Ví dụ như (211) – (Nước cam của Cơng ty TNHH TMDV Tân Hiệp Phát).
a. Cấu tạo:
của axit benzoic và tồn tại ở dạng này khi hồ tan trong nước. Nó có thể được sản xuất bằng phản ứng giữa natri hydroxit và axit benzoic.
b. Tính chất vật lý:
Natri benzoat là chất rắn bền vững, không mùi, hạt màu trắng hay bột kết tinh, có vị hơi ngọt, dễ tan trong nước (gấp 180 lần acid benzoic và khi tan trong nước tạo ra acid benzoic) nên có ứng dụng rộng rãi hơn acid
Dễ tan trong nước có thể tan được trong etanol, nóng chảy ở 300oC.
c. Tính chất hóa học:
Natri benzoat là một chất bảo quản thực phẩm. Nó là chất kìm hãm sự phát triển của vi khuẩn và nấm trong mơi trường axit. Nó được dùng thịnh hành nhất trong các thực phẩm có tính axit như rau trộn dầu giấm, đồ uống có ga (axit cacbonic), mứt và nước trái cây (axit xitric), dưa chua (giấm ăn) và các gia vị. Nó cịn được tìm thấy trong nước súc miệng chứa cồn và xi tráng bạc. Nó cịn có thể có trong xirơ trị ho như Robitussin. Chất này được công bố trên nhãn hàng là 'natri benzoat' hay E211.
Nó cịn được dùng trong pháo hoa như là nhiên liệu trong việc hoà hợp âm, một chất bột phát ra tiếng nổ khi nén vào ống và đốt cháy.
Cơ chế hoạt động của natri benzoat:
1/ Làm ức chế q trình hơ hấp của tế bào, ức chế q trình oxy hóa glucose và pyruvate, đồng thời làm tăng nhu cầu oxy trong suốt q trình oxy hóa glucose.
2/ Tác dụng vào màng tế bào làm hạn chế khả năng nhận cơ chất.
Nồng độ natri benzoat trong sản phẩm có tác dụng bảo quản là 0,07 – 0,1%. Các nồng độ này trong nước quả, rau quả nghiền,... khơng có hại đến sức khỏe con người.
Hoạt tính chống khuẩn của natri benzoat phụ thuộc rất nhiều vào pH của thực phẩm. Thường hoạt tính này cao nhất ở pH thấp. Ví dụ, ở pH = 4 ta cần sử dụng benzoat 0,1%, còn ở pH = 3 thì chỉ cần sử dụng 0,05% là có hiệu quả. Natri benzoat đặc biệt có tác dụng để bảo quản nước táo, cà chua và các nước quả khác. Liều lượng làm thay đổi mùi vị của nước quả là 0,1%.
d. Ứng dụng:
Do vùng hoạt động ở pH thấp nên benzoat thường được dùng để bảo quản đồ chua. Mặt khác Natri benzoat không gây hại đến sức khỏe dù với liều lượng sử dụng
là 4gam/ngày nên nó được sử dụng hết sức phổ biến, thường là dùng cùng với các chất khác.
Bảo quản nước quả ở nồng độ 0,1-0,12%: hòa tan natri benzoat vào nước nóng rồi cho dung dịch vào nước quả, tăng thời gian bảo quản lên trong vòng 2-3 tháng.
Nhược điểm dùng Benzoic và muối của nó để bảo quản mứt, tương cà chua, tương ớt, … là có thể làm cho sản phẩm bị thâm đen và dễ nhận biết dư vị, do đó làm giảm chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm.
Trong dạng hoá hợp với acid ascorbic (vitamin C, E300), natri benzoat và kali benzoat hình thành benzen, một chất gây ung thư, tuy nhiên không đủ độ nguy hiểm cho việc tiêu dùng. Nhiệt độ, ánh sáng và thời hạn sử dụng có thể ảnh hưởng đến tỉ lệ benzen hình thành.
5. Bao bì: - Phạm Thị Tuyết Nhung [6]
Trong phạm vi ngành công nghệ sản xuất nước cam, chúng ta xét tới ba loại bao bì sau:
5.1. Bao bì thủy tinh:
Bao bì thuỷ yinh đựng tực phẩm gồm những chai, lọ bằng thuỷ tinh silicat.
a. Ưu - nhược điểm bao bì thủy tinh:
Ưu điểm:
+ Nguồn nhyên liệu tự nhiên phong phú (cát trắng ở bờ biển) + Tái sinh dễ dàng không gây ô nhiễm môi trường
+ Dẫn nhiệt rất kém
+ Tái sử dụng nhiều lần nhưng phải có chế độ rửa chai lọ đạt an tồn vệ sinh + Trong suốt
+ Ít bị ăn mịn hố học bởi mơi trường kiềm và axit (sự ăn mịn xảy ra rất chậm và tuỳ theo nồng độ). Bao bì thuỷ tinh chứa thực phẩm khơng bị ăn mòn bởi pH của thực phẩm mà thường bị ăn mịn bởi mơi trường kiềm, vệ sinh chai lọ để tái sử dụng
Nhược điểm :
+ Có thể bị vỡ do va chạm cơ học
+ Nặng, khối lượng bao bì có thể lớn hơn thực phẩm được chứa bên trong, tỷ trọng của thuỷ tinh: 2,2 ÷6,6
+ Khơng thể in, ghi nhãn theo quy định nhà nước lên bao bì mà chỉ có thể vẽ, sơn logo hay thương hiệu của công ty nhà máy hoặc khi sản xuất chai có thể được tạo dấu hiệu nổi trên thành chai và nếu cần chi tiết hơn thì phải dán nhãn giấy lên chai như trường hợp sản phẩm nước ngọt chứa trong chai.
Hình 14: Bao bì dạng thủy tinh
b. Nắp, nút đóng kín bao bì thuỷ tinh
Kiểu PRESS-TWIST (Phương pháp xoắn ốc): Nắp và cổ bao bì có rãnh xoắn ốc. Ưu điểm: • Mở nắp dễ và tiện Nhược điểm • Hạn chế năng suất ghép. • Cấu trúc và sử dụng máy phức tạp. • Khó gia cơng. • Tốn kim loại làm nắp.
• Bao bì phải làm cổ xoắn, khó gia cơng, khơng đảm bảo độ kín khi bảo quản.
Kiểu TWIST-OFF: dùng cho bao bì miệng rộng, cổ ngắn, nắp sắt. Vịng đệm đặt ở đáy nắp. Khi đậy và tháo nắp chỉ cần xoay ẳ vng np
u im: ã M np d và tiện Nhược điểm • Hạn chế năng suất ghép. • Cấu trúc và sử dụng máy phức tạp. • Khó gia cơng. • Tốn kim loại làm nắp.
quản.
Kiểu EUROCAP: dùng cho bao bì miệng rộng. Vịng đệm đặt ở đáy nắp và vít chặt lấy miệng bao bì.
Ưu điểm • Ít tốn kém kim loại làm nắp. • Dễ mở nắp Nhược điểm • Hạn chế năng suất ghép. • Chế tạo nắp phức tạp.
• Khơng đảm bảo độ kín khi bảo quản lâu dài
Kiểu PRY-OFF (ghép nén): dùng cho cả loại miệng rộng và miệng hẹp. Nắp kim loại có đệm cao su đặt quanh thành, sẽ bị kéo căng và dính sát vào miệng chai khi trong chai có chân khơng.
Ưu điểm
• Năng suất ghép cao, ghép dễ.
• Máy ghép dùng cho nhiều cỡ bao bì. • Nắp giữ nguyên vẹn và dễ mở. • Đảm bảo độ kín.
• Bao bì ít bị vỡ và gia cơng dễ.
5.2 Bao bì kim loại:
a. Tính chất bao bì kim loại:
Nhẹ, thuận lợi cho vận chuyển.
Đảm bảo độ kín vì thân nắp đáy đều có thể làm cùng một loại vật liệu nên bao bì khơng bị lão hố nhanh theo thời gian.
Chống ánh sáng thường cũng như tia cực tím tác động vào thực phẩm.
Bao bì kim loại có tính cịu nhiệt độ cao và khả năng truyền nhiệt cao, do đó thực phẩm các loại có thể được đóng hộp, thanh trùng hoặc tiệt trùng với chế độ thích hợp đảm bảo an tồn vệ sinh.
Bao bì kim loại có bề mặt tráng thiếc tạo ánh sáng bóng, có thể được in và tráng lớp vec-ni bảo vệ lớp in khơng bị trầy xước.
Quy trình sản xuất hộp và đóng hộp thực phẩm được tự động hố hồn tồn An tồn mơi trường (vì có thể thu hồi và tái sinh thành dạng nguyên liệu kim loại).
b. Bao bì lon:
Lon hai mảnh: gồm thân liền với đáy, nắp rời được ghép mí với thân. Lon hai mảnh chỉ có một đường ghép mí giữa thân và mắp, vật liệu chế tạo lon hai mảnh phải mềm dẻo, do đó có thể là nhơm (Al) hpặc vật liệu thép có độ mềm dẻo cao. Lon hao mảnh được chế tạo theo công nghệ kéo vuốt tạo nên thân khá mỏng so với bề dày đáy nên có thể dễ bị đâm thủng hoặc dễ bị biến dạng do va chạm. Thơng thường loại bao bì này thích hợp cho nước giải khát có gas.
Lon ba mảnh: gồm thân, đáy và nắp. Thân hộp được chế tạo từ một miếng thép chữ nhật, cuộn lại thành hình trụ và được hàn mí thâ, nắp và đáy được chế tạo riêng, được ghép mí với thân.
Hình 15: Bao bì kim loại
5.3. Bao bì Tetrapak.
a. Đặc điểm:
Là loại bao bì màng ghép rất nhẹ nhằm mục đích vơ trùng, đảm bảo chất lượng tươi ban đầu nguyên cho sản phẩm giàu dinh dưỡng và vitamin từ nguồn ngun liệu. Bao bì nhẹ, có tính bảo vệ mơi trường, tiện ích cho sử dụng, chuyên chở, phân phối và