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 có 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 nó là hợp chất đắng nhất. Ngưỡng vị của nó là trong nước là 20 ppm, nhưng mức độ 1.5 ppm có thể được phát hiện. Naringin có nhiều trong trái cây chưa trưởng thành nhưng nồng độ của nó giảm khi quả chín (nguồn: yusof et al, (1990). Enzyme này chứa cả α-L-rhamnosidase và β-D- glucosidase. Naringin có thể được thủy phân bởi α-L-rhamnosidase tạo ra rhamnose và prunin, cũng có 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 hòa 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 có các quy trình dựa trên vi sinh tạo ra naringinase là khả thi và loài nấm mốc Aspergilus niger được ứng dụng rộng rãi. Naringinase là một sản phẩm chính yếu của nấm loài 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.
Ngoài 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 hóa, là phần trăm khối lượng nhóm methoxyl (-OCH3) trên tổng khối lượng phân tử.
• MI max = 16,3%
• MI của pectin thực vật = 10 – 12%
+ Chỉ số ester hóa (DE): thể hiện mức độ ester hóa của pectin, là phần trăm về số lượng của các gốc acid galacturonic được ester hoá trên tổng số lượng gốc acid galacturonic có trong phân tử.
Theo % nhóm methoxyl có 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 có khả năng hút ẩm, vì vậy làm giảm mức độ hydrat hóa của phân tử pectin trong dung dịch.
− pH acid trung hòa bớt các gốc COO-, làm giảm độ tích điện của các phân tử. Vì vậy, các phân tử có 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 có thể hydroxyl – hydroxyl, carboxyl – carboxyl hoặc hydroxyl – carboxyl. Kiểu liên kết này không bền, do đó 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 đó 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 không nên dùng quá nhiều acid vì pH quá thấp sẽ gây ra nghịch đảo một lượng lớn saccharose gây kết tinh glucose và hoá gel nhanh tạo nên các vón cục.
Khi dùng lượng pectin vượt quá lượng thích hợp sẽ gây ra gel quá cứng, do đó khi dùng một nguyên liệu có 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 có mặt Ca2+, ngay cả ở nồng độ < 0,1%, không cần đường và acid.
− Ở LMP, tỉ lệ các nhóm COO- cao, do đó các liên kết giữa những phân tử pectin sẽ được tạo thành qua cầu nối là các ion hóa 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: không quy định, tùy thuộc vào yêu cầu sản phẩm • Ứng dụng
Mứt trái cây và mứt đông:
-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 có nguồn gốc từ rau quả. Khả năng tạo gel của nó còn 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 có hình dạng thật tự nhiên.
-Quá trình sản xuất mứt đông 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 trò quan trọng của pectin là nhằm tạo ra một cấu trúc cho mứt đông và mứt trái cây để những sản phẩm này khi vận chuyển vẩn không 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 đông thường trong khoảng từ 0,1 - 0,4 %.
- Quá trình tạo gel của pectin có thể có thể được tạo ra trong một quy trình lạnh bằng 2 cách.
+ Trộn syrup đường và pectin, (có pH = 2,9) có hàm lượng chất khô hòa tan từ 60 - 65 %, pH = 3,8 - 4,2, với dịch acid trái cây để đạt được pH = 3.
+ Trộn dung dịch pectin có pH = 2,9 và lượng chất khô hòa tan là 25% với syrup đường để thu được hổn hợp mới có hàm lượng chất khô 23%.
- LMP Tạo gel bằng liên kết với ion Ca2+): thường được ứng dụng trong mứt trái cây có hàm lượng chất khô hòa tan < 55%. Loại LMP được chọn dựa trên hàm lượng chất khô và pH trong sản phẩm có hàm lượng chất khô rất thấp ví dụ như: Mứt trái cây không đường cho người bị bệnh tiểu đường. LMP khó tạo đủ liên kết với nước và carragenan thích hợp hơn. Trong một số trường hợp người ta có 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 đông tụ tốt hơn.
- Tạo hình khối kẹo pectin tiến hành ở nhiệt độ cao hơn các loại kẹo khác về nhiệt độ đông tụ với khối kẹo có pectin cao hơn, có thể tạo hình bằng cách rót khuôn hoặc rót mỏng.
- Đối với kẹo pectin có 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 đông, sự chuyển hóa đường phụ thuộc vào: + Nhiệt độ
+ Thời gian tác động ở nhiệt độ cao. + pH môi trường.
Pectin tăng tính hấp dẫn , tạo cấu trúc đàn hồi, tăng mùi vị trái cây tự nhiên và tạo bề mặt bóng láng cho sản phẩm. Pectin là chất tạo gel tốt, tan nhanh, ổn định. Vì vậy pectin được ứng dụng nhiều trong công nghiệp bánh kẹo như: mứt quả, kẹo dẻo, lớp mặt bánh kem, bánh ngọt nhân quả.
Công 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 nó còn làm cho sản phẩm có bề mặt nhẵn bóng. Trong các sản phẩm nhiều lớp, pectin còn có tác dụng ổn định và giữ cho trái cây không bị tách khỏi yaghurt.
-Trong yaghurt uống, pectin từ táo và citrus bảo vệ protein không bị biến tính trong quá trình tiệt trùng, ngăn chặn protein kết tủa và sự kết bông. Pectin giúp sản phẩm ổn định và đạt tính chất cảm quan tốt nhất, không 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 vón 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 có khả năng giữ nước. Phân tử lượng của gelatin khoảng vài nghìn đến vài trăm nghìn đơn vị Carbon.
Thành phần các acid amin có 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. Caùc acid main khaùc: 10%
Cơ chế tạo gel
Gelatin trương nở khi cho vào nước lạnh, lượng nước hấp thu gấp 5-10 lần thể tích chính nó. Khi gia nhiệt nó bị nóng chảy, hòa tan và thành lập gel khi làm lạnh. Sự chuyển dạng từ sol sang dạng gel có tính thuận nghịch và có thể lặp đi lặp lại nhiều lần. Đây chính là tính chất đặc biệt được ứng dụng nhiều trong thực phẩm. Gelatin có nhiệt độ nóng 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 môi hữu cơ.