Tài liệu giới thiệu về các loại nhựa (gum) được sử dụng trong thực phẩm, trong đó tập trung vào các chất như axit alginic, aga, gelatin, và pectin, cùng với cấu trúc, tính chất cũng như ứng dụng của chúng. Các chất này có khả năng tạo gel, tạo độ nhớt và cải thiện cấu trúc của sản phẩm thực phẩm. Chúng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp thực phẩm như sản xuất kem, kẹo, mứt và các sản phẩm từ trái cây.

1. CÁC LOẠI NHỰA (GUM) TRONG THỰC PHẨM Sinh viên: Phạm Thanh Hiếu Phạm Thị Vui Đỗ Đình Khải

2. GUM VÔ CÙNG PHONG PHÚ VÀ QUAN TRỌNG TRONG THỰC PHẨM

3. AXIT ALGINIC – ALGINAT ( http://www.lsbu.ac.uk/water/hyalg.html) Axit alginic được Standford phát hiện ra vào năm 1881. Chiết suất từ tảo nâu dưới dạng natri alginat có M ~ 20.000 - 60.000 Cấu tạo hóa học của axit alginic gồm 2 phần: β -D-mannuronic và α -L-guluronic liên kết với nhau bằng liên kết 1,4-glucozit. Các axit alginic ít tan trong nước (giống các polysaccarit) nên chúng thường được chế biến dưới dạng alginat của Na, K, amoni, Mg, Ca, propylen glycol.

4. Nhìn từ trên xuống Nhìn từ ngoài vào cạnh

5. Khả năng tạo nhớt: Khi hòa tan alginat vào nước, chúng dễ tạo dung dịch nhớt. Độ nhớt phụ thuộc chiều dài phân tử và nhiệt độ. Một số trường hợp độ nhớt có thể tăng do sự có mặt của cơ chất (tạo liên kết chéo trong phân tử) Sự tạo gel: Trong điều kiện ở nhiệt độ cao (trạng thái sôi) và khi làm nguội trở lại sẽ tạo gel. Thường chúng tạo gel với Ca 2+

6. Kĩ thuật tạo gel: * Các alginat có khả năng tạo gel khi có mặt Ca 2+ và axit. * Có thể tạo gel ở pH < 4, thường dùng kết hợp với pectin. * Ca 2+ có vai trò như cầu nối nên gel này không thuận nghịch với nhiệt và ít đàn hồi. Alginat hoặc hỗn hợp chứa alginat được nhúng hoặc phun dung dịch Ca 2+ . Phương pháp thích hợp tạo sản phẩm mỏng, kích thước nhỏ như tạo màng bao. * Phương pháp làm lạnh : alginat được hòa tan trong nước với Ca 2+ và các chất tạo phức. Gia nhiệt đến nhiệt độ cao, để nguội đến khi gel Ca ổn định nhiệt. Gel có thể tạo thành ở 50 o C nhưng cấu trúc lại mềm.

7. Ứng dụng: Các alginat được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm, chủ yếu là Natri alginat và là hợp phần tạo kết cấu cho nhiều sản phẩm. Một alginat kép của Na, Ca là lamizell có độ nhớt đặc biệt, có khả năng làm tăng độ ngon miệng. Natri alginat được dùng làm chất bảo vệ kem đá vì: ngăn tạo tinh thể đá thô, nhũ hóa cầu béo, tạo độ nhớt cao, tạo gel có khả năng giữ nước, …

8. Aga Là Sunfat polysaccarit được tách bằng nước sôi từ loài tảo đỏ Cấu tạo mạch chính: β -D-galactozo và 3,6-anhidro- α -L-galactozo liên kết xen kẽ nhau bằng liên kết α -1,3 và β -1,4 Gồm 2 thành phần chính: - Agarozo: thành phần tạo gel chính của aga. - Agaropectin: thành phần không tạo gel.

9. Sự tạo gel của aga Quá trình tạo gel xảy ra khi làm lạnh aga. Dung dịch aga tạo gel ở t = 40 – 50 o C, tan chảy ở t = 80 - 85 o C. Khả năng tạo gel phụ thuộc hàm lượng đường agarozo. Không dùng trong môi trường pH < 4 và nhiều chất oxi hóa mạnh. Khi đun nóng pol i me tạo thành một khối, khi dung dịch nguội đi các chuỗi sẽ bao lấy nhau và liên kết với nhau từng đôi một bằng liên kết hydro để tạo thành chuỗi xoắn kép, tạo ra một mạng lưới không gian ba chiều nhốt các chất khô bên trong do số lượng liên kết hydro rất lớn.

10. Ưu điểm sử dụng và một vài ứng dụng Tạo gel cứng ở nồng độ thấp, không cần các chất hỗ trợ và pH Không ảnh hưởng tới màu, vị sản phẩm. Sự khác biệt rõ ràng giữa nhiệt nóng chảy và tạo gel. Rẻ Thường được sử dụng trong sản xuất: kẹo, mứt trái cây, sữa socola yoghurt nuôi cấy vi sinh

11. CMC (natri cacboxymetyl xenlulozo)

12. Độ nhớt và ứng dụng Dung dịch 1% thông thường pH = 7 – 8,5 Ở pH = 5 – 9 dung dịch ít thay đổi Ở pH < 3, độ nhớt tăng, có thể kết tủa. Độ nhớt giảm khi nhiệt độ tăng. Dùng trong sản xuất kem và các sản phẩm cùng loại Trong nước uống với nồng độ 1% để ngăn tinh dầu/nước phân li Sản xuất bánh kẹo và các sản phẩm từ tinh bột với nồng độ 0,1 – 0,5% Dùng trong các dạng nước sốt. …

13. GELATIN Gelatin là các polypepti t cao phân tử dẫn suất từ collagen, là thành phần protein chính trong các tế bào liên kết của nhiều loại động v ật. Cấu tạo là một chuỗi a x i t amin gồm 3 acid amin chủ yếu là gly xin , prolin và hydroprolin. Trong phân tử g elatin, các a x i t amin liên kết với nhau tạo chuỗi xoắn ốc có khả năng giữ nước. Thành phần a xit amin có trong gelatin là: Aspartic a xit (6%), Arginin (8%), Alanin (9%), Glutamic axit (10%), Prolin và Hydroprolin (25%), Glycine (27 % ), các a xit amin khác (10%). Gelatin là sản phẩm của quá trình thủy phân một phần collagen . Lấy từ các lò mổ, thuộc da.

14. Vài hình ảnh

15. Cơ chế tạo gel và ứng dụng 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 - 34 o C. Độ tan của gel gelatin phụ thuộc vào các yếu tố như nhiệt độ và kích thước của hạt gelatin. Gelatin tan trong rượu và các dung môi hữu cơ. Gelatin dùng phổ biến trong: Sản xuất kem: nồng độ dùng là 0,25% Kẹo dẻo: nồng độ 1,5% để ngăn sự tạo tinh thể Công nghệ bánh kẹo năng lượng thấp Y học: sản xuất vỏ thuốc con nhộng Chế biến thịt, làm nước sốt, …

16. PECTIN Pectin là một polysaccarit tồn tại phổ biến trong thực vật, là thành phần tham gia xây dựng cấu trúc tế bào thực vật. Cấu tạo phân tử pectin là một dẫn suất của axit pectic, axit pectic là một polyme của axit D-galacturonic liên kết với nhau bằng liên kết 1-4-glicozit.

17. Tính chất và ứng dụng Các pectin đều là những chất keo háo nước nên có khả năng hydrat hóa cao nhờ sự gắn các phân tử nước vào nhóm hydroxyl của chuỗi polymethyl galacturonic. T rong phân tử pectin có mang điện tích âm nên chúng có khả năng đẩy lẫn nhau , l àm giãn mạch và làm tăng độ nhớt của dung dịch. Khi làm giảm độ tích điện và hydrat hóa sẽ làm cho sợi pectin xích lại gần nhau và tương tác với nhau tạo nên một mạng lưới ba chiều rắn chứa pha lỏng ở bên trong. Pectin là chất tạo gel quan trọng nhất được sử dụng để tạo ra cấu trúc gel cho thực phẩm. Khả năng tạo gel của nó được sử dụng trong những thực phẩm cần có sự ổn định của nhiều pha. Tác dụng tạo gel của pectin được sử dụng chủ yếu trong các sản phẩm mứt trái cây và mứt đông.