CHƯƠNG 3 : SẢN XUẤT GELATIN
4.2. Trong công nghệ sản xuất sữa:
Gelatin được sử dụng như một phụ gia tạo cấu trúc. Trong sản phẩm sữa, yoghurt, đặc biệt là yoghurt trái cây, gelatin có tác dụng ổn định cấu trúc giúp sản phẩm tránh được hiện tượng tách lỏng trong suốt quá trình xử lý và bảo quản. Khi sử dụng gelatin có thể được sử dụng riêng hoặc kết hạp với các chất phụ gia khác như carrageenan, tinh bột.
4.2.1 Chức năng của Gelatin:
Được sử dụng như một phụ gia tạo cấu trúc trong công nghiệp sữa và các sản phẩm từ sữa.
➢ Tạo các mối liên kết với nước: gelatin có khả năng trưong nở để tạo liên kết gấp 5 lần khối lượng của chúng với nước. Nó giúp ngăn cản sự rỉ nước trong các sản phẩm sữa.
➢ Củng cố cấu trúc cho các sản phẩm từ sữa: gelatin không tạo phản ứng với các thành phần của sữa và phụ thuộc vào hàm lượng sử dụng, gelatin 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.
➢ Tạo bọt: giống như các loại protein khác, gelatin có khả năng tạo bọt tốt khi có mặt của đường và sữa. Sự có mặt của chất béo có xu hướng ngăn cản sự tạo bọt, vì vậy cần phải sử dụng thêm các phương pháp vật lý như: như bơm khơng khí, khí CO2, khí N2 để tăng thể tích và tạo bọt cho các sản phẩm sữa có bọt. Và chính gelatin cũng tham gia vào quá trình ổn định, sự bền chặt cho các sản phẩm sữa có bọt.
➢ Có khả năng trung hồ: gelatin khơng mùi do đó khơng ảnh hưởng đến mùi vị của sản phẩm. Nó khơng chịu sự tấn cơng của tác nhân oxy hố, có khả năng ngăn cản sự biến tính và lưu giữ được mùi trái cây cho sản phẩm.
➢ Gelatin đóng vai trị của một chất keo làm nhiệm vụ bảo vệ: sự đông tụ của sữa và casein sẽ hồn tồn hơn và đồng nhất hơn khi có mặt của gelatin.
➢ Tạo cấu trúc mềm: sự có mặt một lượng nhỏ gelatin trong các sản phẩm sữa luôn tạo cho sản phẩm cấu trúc mềm mại.
28 Cách thức sử dụng gelatin trong quá trình sản xuất sữa và các sản phẩm từ sữa:
➢ Bột gelatin được hòa trộn với các thành phần bột khác như: đường, các chất tạo hương, một số chất ổn định khác rồi đưa vào dung dịch sữa. Hỗn hợp sữa nguội này được khuấy trộn, khi đó gelatin sẽ trương nở và hấp thụ một lượng nước gấp 10 lần khối lượng của chúng. Trong quá trình thanh trùng Pasteur gelatin sẽ được hòa tan.
➢ Khi sữa được lọc trước quá trình thanh trùng Pasteur thì tốt nhất là đưa gelatin vào dưới dạng dung dịch nếu khơng thì q trình lọc sẽ loại bỏ những hạt gelatin cịn đang trương nở. Thơng thường để chuẩn bị dịch gelatin người ta cho gelatin vào nước nóng khoảng 804-90°C kèm theo sự khuấy trộn sau đó làm nguội và giữ dung dịch này ở 504-60°C. Dung dịch gelatin cũng có thể thêm vào sữa nguội kèm theo sự uc aikhuấy trộn liên tục.
➢ Gelatin có thể thêm vào sữa trước khi cấy giống mà không ảnh hưởng đến các điều kiện lên men. Gelatin không phản ứng với các thành phần của sữa và không tạo kết tủa.
Mức độ bền vững của gelatin trong quá trình chế biến sữa và các sản phẩm từ sữa:
➢ Gelatin 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, ezym, vi sinh vật. Nhưng nhìn chung độ mạnh của gel bị phá hủy khi gelatin chịu tác dụng đồng thời của pH (nhỏ hơn 4) và nhiệt độ (lớn hơn 60°C) ương một khoảng thời gian đủ lớn. Do đó q trình tiệt trùng, thanh trùng, độ axit của sản phẩm từ sữa thường là không ảnh hưởng nhiều đến tác dụng của gelatin trong sản phẩm. Dung dịch gelatin có thể bền vững ở 60°C trong vịng vài giờ. Do đó, tác nhân thường gặp trong quá trình sản xuất sữa và các sản phẩm từ sữa không làm mất mát đáng kể độ mạnh gel được tạo bởi gelatin.
Bảng 7:Ảnh hưởng của gelatin lên các thông số đâm xuyên và sự đông tụ của gel từ sữa Mẫu Gelatin 230 Bloom (%) Độ chắc (N) Độ chuyển dịch (mm) Độ chắc của gel.102 (N/mm) Sự tách nước (mL/l00mL)
Gel sữa có mặt gelatin. 1,5 0,97 15,6 6,1 Khơng có sự
29
Gel gelatin trong nước. 1,5 0,83 15,1 5,1 Khơng có sự
đơng tụ.
Yoghurt. 0 0,17 20,0 0 2,1
Yoghurt. 1,5 1,53 11,2 13,9 0,1
Yoghurt + 5% chất khô từ sữa. 0 0,32 20,0 0 0,25
Yoghurt + 5% chất khô từ sữa. 1,5 1,57 8,3 17,9 0,03
4.2.2. Một số lĩnh vực có ứng dụng gelatin trong cơng nghiệp sản xuất sữa và các sản phẩm từ sữa:
Yogurt: yogurt là sản phẩm từ sữa phổ biến trên toàn thế giới và gelatin được sử dụng phổ biến cho sản phẩm này với vai trò của một chất ổn định giúp ngăn cản sự tách nước từ khối đông. Ngồi ra nó cịn tham gia vào tạo cấu trúc kem, 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: gelatin đóng vai trị của một tác nhân ổn định và nó có chức năng sau:
➢ Điều chỉnh độ nhớt của hỗn hợp.
➢ Giúp bền vững hệ nhũ tương cho tới khi được sử dụng.
➢ Tạo điều kiện thuận lợi cho q trình nạp khí, tãng thể tích cho sản phẩm.
➢ Ngăn cản sự biến tính trong q trình bảo quản.
➢ Ngăn cản sự tạo thành tinh thể đá khi sản phẩm được lưu trữ ở nhiệt độ thấp.
➢ Tăng gỉá trị cảm quan cho sản phẩm: khỉ ãn tạo cảm giác kem, béo cho sản phẩm mà khơng tạo cảm giác nhớt dính như ở các sản phẩm có hàm lượng béo cao.
➢ Khi kết hợp với các tác nhân ổn định khác, gelatin có khả năng tạo cho sản phẩm cấu trúc và hương vị thích hợp.
Các sản phẩm sữa lên men có qua q trình xử lý nhiệt: quá trình thanh trùng Pasteur cho yogurt và 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 gelatin và tinh bột trước khi thanh trùng sẽ giúp tạo cấu trúc tốt và ngăn ngừa được bất kì sự tách lỏng nào. cấu trúc của sản phẩm chỉ được ổn định
30 bởi gelatin rất dễ bị biến đổi ở nhiệt độ bảo quản nên sự kết hợp giữa gelatin và tinh bột (0,44-0,6% gelatin và 14-1,5% tinh bột biến tính) giúp đạt hiệu quả cao hơn trong đó tinh bột biến tính giúp ổn định độ nhớt trong khoảng nhiệt độ 5 4-20°C và điều này giúp tránh được nguy cơ tách lỏng.
Các sản phẩm tráng miệng có sử dụng sữa như thành phần tạo gel, hương vị cho sản phẩm: trong các sản phẩm này gelatin cũng đóng vai trị là chất ổn định, nó bị hịa tan trong quá trình xử lý nhiệt và sự có mặt của gelatin 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 cheese (pho mát): gelatin được sử dụng trong sản xuất nhiều loại “cheese” khác nhau, phần lớn nó đóng vai trị của một chất nhũ hóa và tác động vào các mối liên kết với nước. Khi so sánh các sản phẩm “cheese” có sử dụng gelatin thì mức độ ẩm, cấu trúc và hương vị của sản phẩm tốt hơn so với các “cheese” được sản xuất theo phương pháp truyền thống. Và hiện nay các nhà nghiên cứu đang tìm cách sản xuất ra những loại “cheese” chứa ít chất béo từ gelatin.
Mousse: chức năng của gelatin trong sản phẩm loại này là tham gia vào việc tạo bọt. Sử dụng gelatin kết hợp với các chất keo khác giúp làm bền vững hệ nhũ tương, quá trình tạo bọt và bền bọt được thực hiện dễ dàng.
Trong các sản phẩm ít calo làm từ sữa: các sản phẩm ít calo này địi hỏi phải cắt giảm lượng chất béo thậm chí là loại khỏi sản phẩm chất béo từ sữa. Thay thế vào đó là loại chất béo có nguồn gốc từ thực vật hoặc là sự kết hợp giữa chất béo từ thực vật và chất béo có sẵn trong sữa. Đe làm bền vững hệ nhũ tương như thế thì cần phải có sự hiện diện của chất ổn định và chất nhũ hóa. Chất này giúp đảm bảo mối liên kết với nước, cải thiện cấu trúc (độ chắc, độ đặc, độ căng) cho sản phẩm. Gelatin có độ Bloom cao có khả năng thực hiện được chức năng này vì ngồi tính năng thơng thường của gelatin, gelatin loại này có nhiệt độ tan chảy xấp xỉ bằng nhiệt độ của nhiều loại chất béo thông thường ( 31 + 33°C). Một số chất keo ưa nước khác như: pectin, carrageenan, xanthan có thể kết hợp với gelatin để tăng khả năng liên kết với nước.
31 Trong một số sản phẩm khác như: “pudding”, “milk shake”, các thức uống làm từ sữa thì vai trị của gelatin là ổn định cấu trúc tránh hiện tượng tách pha trong thời gian bảo quản.
Bảng 8:Loại và lượng gelatin sử dụng trong công nghiệp chế biến sữa
Ứng dụng Độ mạnh Bloom Mức độ 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%
Các sản phẩm kem tráng miệng. 150 0,2+2%
Kem. 150 0,2 + 1%
Các sản phẩm có hàm lượng calo thấp. 250 0,5 + 3%
Mousse. 150-250 0,2+2%
Bảng 9:Những vấn đề thường gặp trong quá trình sản xuất sữa và các sản phẩm từ sữa có sử dụng gelatin
Vấn đề Nguyên nhân Biện pháp khắc phục
Sản phẩm không đặc hoặc khơng
định hình được.
Gelatin chưa được hịa tan hết. Xem xét lại các điều kiện sản xuất để đảm bảo hoà tan hết lượng gelatin sử dụng.
Độ Bloom quá thấp. Tăng độ Bloom của gelatin sử dụng.
Lượng gelatin sử dụng quá ít. Tăng lượng gelatin sử dụng
Sự hư hỏng gelatin. Xem lại quá trình sản xuất, tránh sự hiện diện
đồng thời của nhiệt độ cao và điều kiện acid. Sản phẩm có
biểu hiện tách pha.
Các điều kiện ảnh hưởng như trên. Cách thức khắc phục như trên.
Sản phẩm quá chặt.
Gelatin sử dụng có độ Bloom quá cao.
Giảm độ Bloom của gelatin. Hàm lượng gelatin trong sản phẩm
quá nhiều. Giảm mức độ gelatin sử dụng.
Độ bền của bọt kém.
Gelatin chưa được hòa tan hết. Xem xét lại các điều kiện sản xuất để đảm bảo hoà tan hết lượng gelatin sử dụng.
32
Nhiệt độ đánh trộn quá cao. Giảm nhiệt độ đánh trộn.