CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CỦACOLLAGEN
3.1.2 ứng dung collagen trong cống nghiêp sán xuât sữa và các sán phẩm từ sữa
Collagen hydrolysate được sử dụng như một phụ gia tạo cấu trúc trong công nghiệp sữa và các sản phẩm từ sữa. Chức năng của chúng là:
❖ Tạo các mơi liên kết với nước: collagen có khả năng trương nở để tạo liên kết gấp 5 lần khôi lương của chúng với nước. Nó giúp ngăn cản sự rỉ nước trong các sản phẩm
❖ Củng cố cấu trúc cho các sản phẩm sữa : collagen không tạo phản ứng với các
thành phần của sữa và phụ thuộc vào hàm lượng sử dụng, collagen có thể làm chặt cấu trúc cream, tạo lớp gel chắc từ dịch lỏng. Ngồi ra nó cịn giúp ổn định các bọt khí của các sản phẩm từ sữa có bọt ở nhiệt độ thấp và ngăn cản sự hỏng cấu trúc cho sản phẩm trong suốt quá trình tồn trữ.
♦♦♦ Giơng như các loại protein khác, collagen có khả năng tao bọt tốt khi có mặt
của đường và sữa. Sự có mặt của chất bco có xu hướng ngăn cản sự tạo bọt, vì vậy cần phải sử dụng thêm các phương pháp vật lý như : bơm khơng khí, khí CO2, khí N2 để tăng thể tích và tạo bọt cho các sản phẩm sữa có bọt. Và chính collagen cũng tham gia vào q trình ổn định, sự bền chặt cho các sản phẩm sữa có bọt.
❖ Collagen khơng mùi do đó khơng ảnh hưởng đến mùi vị của sản phẩm. Nó
khơng chịu sự tấn cơng của tác nhân oxy hóa, có khả năng ngăn cản sự biến tính và lưu giữ được mùi trái cây cho sản phẩm.
❖ Collgen đóng vai trị như một chất keo làm nhiệm vụ bảo vệ vì sự đơng tụ của
sữa và casein sẽ hồn tồn hơn và đồng nhất hơn khi có mặt của collagen. Đồng thời khi có mặt một hàm lượng nhỏ của collagen trong các sản phẩm sữa thì cấu trúc của sản phẩm sẽ trở nên mềm mại hơn.
❖ Bột collagen hydrolysate sẽ được hòa trộn với các thành phần khác như :
đường, các chất tao hương, một sô" chất ổn định khác rồi đưa vào dung dịch sữa. Hỗn hợp sữa nguội này được khuấy trộn, khi đó collagen sẽ trương nở và hấp thu một lượng nước gấp 10 lần khơi lượng của chúng, trong q trình thanh trùng thì collagen sẽ được hịa tan. Tuy nhiên, khi sữa được lọc trước quá trình thanh trùng thì tốt nhất nên đưa collagen vào dưới dạng dung dịch nếu khơng thì q trình lọc sẽ loại
bỏ những hạt collagen cịn đang trương nở. Dung dịch collagen cũng có thể thêm vào sữa nguội kèm theo sự khuấy trộn liên tục. Collagen có thể thêm vào sữa trước khi cấy giông mà không ảnh hưởng đến các điều kiện lên men, collagen không phản ứng với các thành phần của sữa và không tạo kết tủa. Collagen là một loại protein, do đó nó có khả năng bị thủy phân bởi các tác nhân như : nhiệt độ, acid, kiềm, các tia phóng xạ, enzyme, vi sinh vật. Nhưng nhìn chug độ mạnh của gel bị phá hủy khi collagen chịu tác dụng đồng thời của pH (nhỏ hơn 4) và nhiệt độ ( lớn hơn 60°C) trong một khoảng thời gian đủ lớn. Do đó q trình tiệt trùng, thanh trùng độ acid của sản phẩm từ sữa thường không ảnh hưởng nhiều đến tác dụng của collagen trong sản phẩm.
Một sơ" lĩnh vực có ứng dụng collagen hydrolysate trong cơng nghiệp sản xuất sữa và các sản phẩm từ sữa:
♦♦♦ Yogurt: yogurt là sản phẩm tư sữa phổ biến trên toàn thế giới và collagen
hydrolysate được sử dụng cho sản phẩm này với vai trò của một chất ổn định giúp ngăn cản sự tách nước từ khơi đơng. Ngồi ra nó cịn tham gia vào q trình tạo cấu trúc kem và cảm giác béo trong miệng vì nó có khả năng tan chảy tại nhiệt độ thân nhiệt, sự tan chảy này đơi khi cịn mang lại hương vị tốt cho sản phẩm.
❖ Trong các sản phẩm kem : colagen hydrolysate đóng vai trị của một tác nhân
ổn định và nó có chức năng điều chỉnh độ nhớt của hỗn hợp, giúp bền vững hệ nhũ tương cho tới khi được sử dụng, ngăn cản sự biến tính trong q trình bảo quản. Collagen khi kết hợp với các tác nhân ổn định khác có khả năng tạo cho sản phẩm cấu trúc và hương vị thích hợp. Bên cạnh đó, collagen giúp tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm, khi ăn tạo cảm giác kem, béo cho sản phẩm mà khơng tạo cảm giác nhớt dính như ở các sản phẩm có hàm lượng béo
❖ Các sản phẩm sữa lên men có qua q trình xử lý nhiệt: q trinh thanh trùng
hay tiệt trùng cho các sản phẩm sữa lên men làm tăng thời gian bảo quản cho sản phẩm nhưng lại làm mất tính ổn định của cấu trúc sản phẩm dẫn đến hiện tượng tách nước. Việc bổ sung hỗn hợp collagen
hydrolysate và tinh bột trước khi thanh trùng sẽ giúp tạo cấu trúc tốt và ngăn ngừa được bất kỳ sự tách lỏng nào.
❖ Các sản phẩm tráng miệng có sử dụng sữa như thành phần tạo gel, hương vị
cho sản phẩm : trong các sản phẩm này collagen hydrolysate cũng đóng vai trị là chất ổn định nó bị hịa tan trong quá trình xử lý nhiệt và sự có mặt của collagen hydrolysate giúp ngăn cản sự tăng độ nhớt và tham gia tạo gel cho sản phẩm khi được làm nguội. Nó có thể được sử dụng riêng hoặc kết hợp với các chất tạo gel khác như carrageenan để tạo nên một cấu trúc gel mềm mại.
❖ Trong sản phẩm phô mai, phần lớn collagen hydrolysate được bổ sung vào
đóng vai trị của một chất nhũ hóa và tác đọng vào các mốt liên kết với nước. Khi so sánh các sản phẩm phơ mai có sử dụng thêm collagen hydrolysate thì mức độ ẩm, cấu trúc và hương vị của sản phẩm tốt hơn so với các loại phô mai được sản xuất theo phương pháp truyền thơng.
Hình 3.3 Sản phẩm Phơ mai có chứa collagen hydrolysate lùm giảm hùm lượng béo
♦> Trong các sản phẩm ít calo làm từ sữa, các sản phẩm này đòi hỏi phải cắt
giảm lượng chất béo, thậm chí là loại khỏi sản phẩm các chất béo từ sữa. Thay thế vào đó là loại chất béo có nguồn gốc từ thực vật hoặc là kết hợp giữa chất béo từ thực vật và chất béo có sẩn trong sữa. Để làm bền vững hệ nhũ tương như thế cần phải có sự hiện diện của chất ổn
định và chất nhũ hóa. Các chất này giúp đảm bảo mơi liên kết với nước, cải thiện cấu trúc( độ chắc, độ đăc, độ căng) cho sản phẩm. Collagen hydrolysate có độ Bloom cao có khả năng thực hiện được chức
năng này vì ngồi tính năng thơng thường của nó, loại này có nhiệt độ tan chảy xấp xỉ bằng nhiệt độ của nhiều loại chất béo thông thường (31 -Ỉ-330C). Một sô" chất keo ưa nước khác như : pectin, carrageenan, xanthan có thể kết hợp với collagen hydrolysate để tăng khả năng liên kết với nước.
♦♦♦ Trong các sản phẩm thức uống từ sữa thì collagen hydrolysate có vai trị ổn định cấu trúc, tránh hiện tượng tách pha trong thời gian bảo quản.
Bảng 3.2 Loại và lượng collagen hydrolysate sử dụng trong công nghiệp chế biến sữa và các sản phẩm từ sữa.
ứng dụng Độ mạnh Bloom Lượng sử dụng
Yogurt 150 0,2 + 2%
Các sản phẩm sữa lên men qua xử lý nhiệt
150 0,2 + 2%
Jelly hương sữa 150 0,2 + 2%
Kem 150 0,2 + 1% Các sản phẩm kem tráng miệng 150 0,2-2% Các sản phẩm có hàm lượng calo thấp 250 o L /1 •I -