Đồ án Nghiên cứu pectin và ứng dụng trong công nghệ thực phẩm

LỜI MỞ ĐÀU
Những năm gần đây trong xu thế phát triển chung khi đời sống ngày càng được nâng cao cùng sự tăng cường giao lưu với nên kinh tế khác trên thế giới. Nhu cầu về thay thế hàng ngoại nhập mà bên cạnh đó sức khỏe đang là vấn về được quan tâm, chú trọng. Để giải quyết vấn đề trên việc chọn sản phẩm từ nguồn nguyên liệu phổ biến từ nhiều vùng. Mà sản phẩm chúng ta đang tìm hiểu lại là phế phẩm của các nguyên liệu đó trong nhà máy. Phế phẩm đó chính là bả ép của các quá trình ép nước quả như: bả ép nước táo, cam, chanh, quýt, bưởi ...
Pectin là sản phẩm phụ gia thực phẩm thuộc nhóm phụ gia tạo đông, tạo gel trong quá trình chế biến và bảo quản mứt, mút đông, kẹo pectin tù’ hoa quả mà bài viết nói đến.
Pectin là sản phẩm phụ gia được nghiên cứu bằng phương pháp pectat-canxi trong đó phụ gia co nhiều hữu ích như giúp thực phẩm an toàn và dinh dưỡng, cơ hội lựa chọn thực phẩm nhiều hơn, giá thành thực phẩm thấp hơn. Do có những tác dụng như vậy nên việc nghiên cứu và tìm nguồn nguyên liệu phù hợp với công nghệ đang là cần thiết đóng góp thiết thực cho sự phát triến chung của ngành công nghiệp thực phẩm. Bên cạnh đó phải tìm hiểu rỏ ứng dụng của phụ gia pectin trong ngành công nghệ thực phẩm để việc sử dụng, dùng trong quá trình chế biến phù hợp bổ sung vào đúng thời điểm để được sản phẩm như mong muốn về chất lượng và giá trị cảm quan.	Tháng 11 năm 2006
GVHD:Hoàng Minh Thục Quyên
SVTH: Nguyễn Thị Hiếu
Phần I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
Giói thiệu về vấn đề đang quan tâm
Nguồn gốc pectin
Pectin là chất phụ gia thực phẩm ngày nay thường được dùng để tạo đông, tạo gel.
Pectin có mặt trong quả, củ, thân cây. Đóng vai trò vận chuyển nước và lưu chất cho các trái cây đang trưởng thành. Duy trì hình dáng và sự vững chắc của trái cây. Tiền thân của pectin là protopectin không tan trong nước và có nhiều trong mô tría cây còn xanh, quá trình chín sẽ kèm theo sự thủy phân protopectin thành pectin. Sau đó kết hợp với sự demetyl hóa dưới tác dụng của enzym và sự depolymer hóa của pectin thành pectate và cuối cùng là các loại đường hòa tan và acid.
Từ thời tiền sử chat pectin đã là thành phần trong phau phần ăn của con người. Nhưng chỉ mới nữa thế kỷ trước ngành công nghệ thực phẩm mới nhận biết được vai trò quan trọng của phụ gia pectin trong việc đa dạng các sản phẩm thực phẩm.
Trong công nghiệp pectin được thu nhận từ dịch chiết của các nguyên liệu thực vật thường là táo hay các quả có múi như: cam, quýt, bưởi.
Phần lớn các quốc gia xem pectin là phụ gia quí và vô hại được sư dụng với liều lượng phụ thộc vào từng quy trình công nghệ.
Nguồn nguyên liệu chứa pectin
Pectin chứa nhiều trong các loại quả của trái cây: Táo, mận, cam, chanh, cà rốt, sơn trà, lê, cà chua...
Thành phần và hàm lượng của pectin trong các loại quả tính theo % như sau:
Tên rau
quả
Tinh bột
Đường
Pectin
xenluloza
Saccaroza
glucoza
fructoza
Cộng
Khoai tây
17,7
0,6
0,2
0,1
0,9
0,7
1,0
Cải bắp
0
0,1
2,6
1,6
4,3
0,3
1,2
Cà rốt
0
3,7
2,9
-
6,6
0,4
1,0
Cà chua
<0,1
0,2
1,5
1,0
2,8
0,1
0,9
Hành
0
6,3
1,3
1,2
8,8
0,3
0,8
Cam
0
3,6
1,3
1,5
6,3
0,9
0,5
Quýt
0
4,9
1,0
1,5
7,4
0,7
0,3
Chanh
0
0,9
0,6
0,6
2,1
1,1
0,5
Mận
0
5,4
3,4
0,8
9,6
1,1
0,6
Trong quá trình phát triển và già chín của rau quả, hàm lượng pectin luôn biến đổi. Thường cao nhất khi chín tới sau đó giảm dần do bị demetoxin hóa và depolymer hóa. Khi bị thối rửa thì hàm lượng pectin bị phân hủy.
Với chủng loại khác nhau thì hàm lượng pectin cũng khác nhau:
Bưởi: Nước ta có nhiều giống bưởi: bưởi trắng, bưởi đào, bưởi chua, bưởi ngọt, bưởi dôn dốt chua, bưởi ngon nổi tiếng ở miền bắc là bưởi Đoan Hùng (Phú Thọ). Ớ miền nam là bưởi Năm Roi. Bưởi còn gọi là bòng. Tên khoa học Citrus Grandis Osbeck. Họ cam (Ruta Ceae). Bưởi được nhiều người ưa thích xong ta chỉ ăn múi và vứt bỏ hạt, cùi, vỏ. Tuy nhiên chúng lại có những chất rất có lợi cho sức khoẻ trong đó pectin là chủ yếu.
Bí đỏ: Người miền trung gọi quả bí lý bầu rợ, thuộc họ bầu. Bí đỏ có thế chế biến thành nhiều món ăn ngon, bố dường. Các nhà khoa học nghiên cứu và chỉ ra rằng bí đỏ có lượng lớn pectin.
Với táo : Ngạn ngữ phương tây có câu :"mỗi ngày vài quả táo, thì không cần bác sĩ" bất cứ ai, tuy chưa biết giá trị dinh dưỡng của quả táo ra sao, nhưng khi nhìn thấy những quả táo to tròn với màu sắc đỏ thắm hay vàng tươi, đều cảm thấy thích. Đen khi nếm thử một miếng táo người ta càng thích hơn bởi mùi vị chua ngọt và thơm của nó. Theo chuyên gia dinh dưỡng vỏ ngoài cùng của quả táo chứa nhiều pectin. Pectin là chất có tác dụng tốt cho sức khỏe.
Một số tính chất cũa pectin
Khái niệm
-Pectin là hợp chất gluxit cao phân tử.
-Các chất pectin đóng vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất khi chuyển hóa các chất và trong quá trình chín của rau quả.
-Pectin trong rau quả tồn tại hai dạng: pectin hòa tan và pectin không hòa tan.
Cấu tạo
-Polysaccaride dị thể, mạch thẳng, là dẫn xuất methyl của acid pectic. Acid pectic là một polymer của acid D-galacturonic, liên kết với nhau bằng liên kết 1-4 glucoside. Mỗi chuối gồm khoảng 10000 phân tử Galacturonic tạo thành một phân tử pectin M = 10000 -100000 .
Công thức cấu tạo của một chuỗi pectin
Tính chất của pectin
-Dạng bột màu trắng hoặc hơi vàng, hơi xám, hơi nâu.
-Có khả năng tạo gel bền.
-Pectin hòa tan: methoxyn polygalacturonic.
-Pectin không hòa tan: Protopectin-là dạng kết hợp của pectin-araban.
-Trong cồn và dung dịch muối thì pectin bị kết tụ.
-Bị phá hủy khi đun nóng ở nhiệt độ cao trong thời gian dài làm giảm tính đông của sản phẩm khi cô đặc.
-Pectin tan trong nước tạo thành dung dịch có tính keo cao. Keo pectin có độ nhớt và độ bền rất lớn nên gây khó khăn trong quá trình làm trong khi cô đặc nước quả.
-Trong quá trình chín, dưới tác dụng của enzim pectinaza hoặc với sự tham gia của acid hữu cơ, protopectin bị thủy phân thành pectin hòa tan cường lực liên kết giữa các tế bào giảm.
-Khi quả chín pectin hòa tan thành acid pectic.
-Các dạng pectin trong trái cây tồn tại cùng một lúc.
Hiểu rỏ được quy luật thay đổi của pectin là điều rất quan trọng để xử lý và khống chế nó trong quá trình chế biến.
-Pectin không tan trong dung dịch ethanol.
-Tính chất quan trọng của pectin là có thể tạo đông ở nồng độ thấp(l- 1,5%) khi có mặt đường 60-70% và acid l%.Khả năng tạo đông phụ thuộc vào nguồn pectin, mức độ metoxin hóa và phân tử lượng của pectin.
-Pectin lấy từ nguồn gốc khác nhau thi khả năng tạo geĩ khác nhau.
Giới thiệu về sản phẩm pectin
-Pectin là phụ gia thực phẩm thuộc nhóm phụ gia tạo gel, tạo đặc. Kí hiệu là: Da.
Pectin được amin hóa hoặc không:Tên tiếng Anh là: Pectin (amidated & non-amidated). Chỉ số quốc tế INS là 412.
Pectin: Tên tiếng Anh là: Pectins. Chỉ số quốc tế INs là 440.
-Pectin thường bảo quản ở dạng bột màu trắng hoặc hơi vàng nhạt, độ ẩm <= 14%, hàm lượng tro <=32-25%.
-Mặt khác có thể bảo quản ở dạng dung dịch có đọ khô 10% chứa 4- 5% pectin, nhưng chỉ bảo quản được trong thời gian ngắn.
TI. Hiện trạng của vấn đề
Ngày nay người ta thường lưu ý về chat pectin như một chất xơ thực phẩm, nhằm làm giảm bớt trầm trọng tác động glucoz huyết, do ăn uống ở người đái tháo đường. Mặt khác có tác dụng hạ cholesterol trong máu.
Vì vậy ngày nay pectin được chú ý đến với nhiều ứng dụng và tác dụng của nó.
III. Lý do chọn đề tài
Ngày nay trong công nghệ thực phẩm phụ gia thực phẩm chiếm một phần quan trọng. Mà phụ gia tạo gel, tạo đặc lại là phụ liệu quan trọng trong công nghệ chế biến mứt, mút đông, kẹo hoa quả.
Phụ gia pectin là một trong những phụ gia tạo gel, tạo đặc trong công nghệ chế biến để tạo ra sản phẩm đa dạng, phong phú và dể bảo quản khi vận chuyển.
Nguồn nguyên liệu để sản xuất pectin là các phế liệu trong quá trình chế biến nước ép trái cây : bả cam, chanh, táo, vỏ-cùi bưởi...Như vậy giá thu mua thấp và giá trị kinh tế cao.
Nguồn nguyên liệu dễ tìm kiếm và thu mua, do nguyên liệu là da dạng các loại trái cây thích hợp ở nhiều vùng nước ta.
Tận dụng một lượng lớn phế liệu những phần không ăn được hay những phần kém giá trị dinh dưỡng mà người ta không sử dụng nhưng lại có tác dụng và ứng dụng nhiều.
Bảo vệ môi trường : Việc thu mua các phế liệu không sử dụng của các nhà máy và xử lý chúng để đem dùng là có tác dụng lớn trong việc bảo vệ môi trường.
Theo nhu cầu ngày nay việc nghiên cứu và tìm cách chế biến các chất tù’ phế liệu đang là vấn đề được quan tâm lớn.
Đây là sản phẩm còn được ít người biết đến và nghiên cứu về nó cũng chưa nhiều, mặc dù nhu cầu tiêu thụ tương đối lớn. Vì vậy việc tìm hiểu về nguồn nguyên liệu, các tính chất biến đổi và quy trình công nghệ thích hợp để sản xuất và ứng dụng hợp lý đang là cần thiết, đóng góp thiết thực cho sự phat triến chung của ngành công nghệ thực phẩm trong việc đa dạng các sản phẩm.
Đây còn là một sản phẩm mà phần lớn các quốc gia xem là một phụ gia quí và vô hại đuợc sử dụng với liều lượng phụ thuộc vào từng công nghệ. Cho nên tìm hiểu rỏ hơn về sản phẩm phụ gia này thuận lợi cho xuất khẩu.
Mặt khác pectin được xem là một trong những phụ gia thực phẩm được chấp nhận nhiều nhất và điều này được chứng minh bởi hàm lượng ADI cho phép là "không xác định".
IV. Tính thiết thực, lợi ích và triển vọng của vấn đề
IV. 1. Ý nghĩa khoa học thực tiến của việc chọn đề tài
-Ý nghĩa về mặt kinh tế: Với nguyên liệu là phế liệu như bả ép cam, chanh, vở-hạt-cùi trắng của bưởi giá cả thu mua rẻ dẫn đến chi phí về một sản phẩm thấp.
-Ý nghĩa về mặt xã hội : khi chi phí cho một đơn vị sản phẩm thấp đồng nghĩa với giá thành sản phẩm không cao và như thế sẽ được nhiều người dân sử dụng khi đó chi phí về chi tiêu giảm dần dẫn đến chi phí về giáo dục cao. Trình độ con người trông xã hội ngày càng được nâng cao.
-Ý nghĩa về mặt sức khỏe : Pectin có nhiều giá trị trong khấu phần ăn hằng ngày. Có nhiều giá trị về phòng và chữa một số bệnh như: hạ cholesterol trong máu, kích thích bài tiết dịch vị, chống tăng cường đường huyết ở người mắc bệnh tiểu đường.
-Ý nghĩa trong công nghệ thực phẩm: Pectin có nhiều ứng dụng trong công nghệ chế biến đồ hộp rau quả, bánh kẹo, mút, mứt đông.
Trong công nghệ sản xuất kẹo ( kẹo mem pectin ):pectin có tác dụng làm đông khối kẹo khi cho vào khối kẹo ở dạng dung dịch 5%. Hàm lượng pectin khoảng 1% so với khối lượng sản phẩm.
Trong công nghệ sản xuất mứt, mứt đông: có tác dụng nâng cao nồng độ của mứt trong công đoạn cô đặc.
IV.2. Triển vọng của đề tài
Theo xu thế ngày nay ngành công nghiệp thực phẩm đang được quan tâm và ngày càng phát triển. Đe đáp ứng sự phát triển của ngành công nghệp thực phẩm đa dạng thì các nguyên liệu là phụ liệu trong công nghệ chế biến dùng để thay thế hay là vai trò chính trong sản phẩm đó với hàm lượng không nhiều mà không thể thiếu đang là cần thiết cho ngành công nghiệp.
Phụ gia pectin là một phụ liệu để tạo gel, tạo đặc ngày nay đang được chú ý vị vậy việc tìm hiểu và nghiên cứu về nó sẽ không ngừng theo thời gian.
Phần II: NỘI DUNG CHÍNH
Giá trị và thành phần dinh dưỡng cũa pectin trong nguyên liệu
Trong mối loại nguyên liệu khác nhau tác dụng của pectin đối với cơ thế người cũng khác nhau.
Một số tác dụng chung
Kéo dài thời gian tiêu hóa thức ăn trong ruột, tăng hấp thu dưỡng chất trong thức ăn.
-Giảm béo : do tạo cảm giác no bụng kéo dài, giảm năng lượng ăn vào, do đó giúp giảm cân ở người béo phì.
-Giảm hấp thu lipid.
Khống chế tăng đường áp ở người có bệnh tiếu đường.
Chông táo bón.
Cầm máu : pectin có tác dụng bảo vệ các mô mạch chống hiện tượng chảy máu.
Sát trùng : Dung dịch pectin 5% có tác dụng như thuốc sát trùng H2O2.
Hạ cholesterol toàn phần trong máu ở người rối loan lipid máu. Hạ LDL- loại cholesterol không có lợi cho tim mạch. Ngược lại pectin làm tăng HDL- chất có lợi cho tim mạch. Một chế độ ăn hằng ngày rất có lợi cho sức khỏe tim mạch, giảm nhẹ tình trạng tăng cao lipid máu, đường máu, giảm bớt được liều lượng của các thuốc dùng hằng ngày của bệnh nhân đái tháo đường, cao huyết áp hoặc cholesterol/ lipid máu cao.
Những người có nguy cơ ô nhiểm Hg (đãi vàng, nơi dùng thuốc nhộm gố, giấy...) nên ăn thực vật có chứa nhiều pectin.
Do pectin trong thực vật sẽ kết hợp với Hg, làm giảm nồng độ ion Hg trong máu gúp tăng tốc bài trừ Hg.
Tác dụng pectin trong mối loại trái cây
Trong bí đỏ : các nhà nghiên cứu đã phát hiện và chỉ ra rằng Bí đỏ có lượng lớn chat pectin và nhiều thành phần khác .
+ Chat pectin có trong bí đỏ, khi ăn cùng với các loại thức ăn loại tinh bột , sẽ nâng cao độ dính của các chất có trong dạ dày, làm chậm sự hấp thu các chất đường vào cơ thể.
+ Chat pectin sau khi hấp thụ đầy đủ nước trong đường ruột sẽ hình thành một dạng chất keo, kéo dài chất keo ở đường ruột, do đó mà khống chế sự tăng trưởng cao chất mỡ và chất đường trong máu. Như vậy có tác dụng phòng chữa tốt các bệnh cao huyết áp, bệnh tiểu đường.
+ Chất pectin có trong bó đỏ có thể bảo vệ đường dạ dày và ruột khỏi bị kích thích bởi thức ăn khô ráp, có tác dụng phòng chữa rất tốt bệnh loét. Nó còn có thể dính kết với chất cholesterol quá thừa trong cơ thể, do đó mà hạ thấp được hàm lượng cholesterol trong máu, có tác dụng chữa rất tốt bệnh xơ cứng động mạch.
Trong bưởi : bưởi giúp hạ cholesterol.
+ Bưởi chứa vitamin c nhưng nó còn chứa nhiều hoạt chất y học khác rất có lợi. Một trong những chất đó là pectin một dạng chất xơ, giúp hạ bớt nồng độ cholesterol. Các nhà nghiên cứu thị trường Đại Học Texas ( Mỹ ) đã khám phá pectin có công dụng kìm hãm sự phát triển của tế bào ung thư. Tuy nhiên ăn sống có lợi hơn uống nước ép vì chính trong xác bưởi mới có nhiều pectin.
4- Trong cùi bưởi tươi chứa từ 1 - 2% pectin ( khô ) nhưng khi phơi cùi bưởi khô thì chỉ còn 0,5 - 1% pectin khô.
Quanh vỏ hạt bưởi tươi có từ 13 - 16% pectin, khi phơi khô vỏ hạt bưởi thì còn 4 - 20% pectin ( khô ).
Trong cà rot: pectin trong cà rốt sẽ kết hợp với Hg, làm giảm nồng độ ion Hg trong máu, giúp tăng tốc bài trù' ion Hg.
Cà chua: pectin có trong cà chua làm giảm hấp thu năng lượng kích thích bài tiết dịch vị, xúc tiến nhu động đường ruột.
Đu đủ: thành phần pectin có trong đu đủ giúp tẩy sạch độc tố đường ruột.
Táo: trong táo chất có tác dụng tốt cho sức khỏe là pectin.
Pectin là một đại phân tử do sự trùng hợp cao của acid D-galacturonic. Pectin được coi là chất không được tiêu hóa khi chúng ta ăn táo, nhưng khi đến ruột già thì 90% pectin được enzym của vi khuẩn phân hủy thành acid formic, acid acetic, acid propionic, butyric, cacbonic...
Ngày nay người ta can lưu ý nhiều ve chat pectin như một chất xơ thực phẩm, nhằm làm giảm bớt trầm trọng tác động glucoz huyết do ăn uống ở người đái tháo đường. Quả táo hay bưởi chứa nhiều pectin sè làm chậm sự vận chuyển thức ăn qua dạ dày, ruột dẫn đến điều này có lợi cho những người ăn kiêng để chống mập.
Tóm lại quả táo được lưu ý nhiều ở điểm giàu pectin. Đây là một chất có lợi nhiều mặt cho sức khỏe.
Tính chất vệ sinh cùa sản phấm
Tính độc hại đối với người sử dụng:
Pectin là một phụ gia thực phẩm được nhiều người chấp nhận nhất và được chứng minh bởi hàm lượng ADI (lượng tối đa ăn vào hằng ngày ) cho phép “ không xác định ” nghĩa là không quy định ADI cụ thể cho phụ gia pectin vì :
Các kết quả nghiên cứu về sinh học, hóa học, độc học cho thấy phụ gia có độc tính khác.
Tuy lượng phụ gia cho vào thực phẩm phải đáp ứng yêu cầu của công nghệ sản xuất nhưng không gây tác hại đến sức khỏe người ...  loại trù’ đến mức tối đa pectin có trong nước quả đế sản phẩm khỏi bị đục và không bị đông đặc khi cô đặc.
Trong chế biến nước quả không thịt quả:
Việc ổn định độ trong của nước quả trong suốt quá trình bảo quản là rất cần thiết vì khi bảo quản nước quả có thể bị đục trở lại và có khi kết tủa. Nước quả bị đục là do những phần tử keo còn lại trong nước quả kết tụ với nhau. Hiện tượng đục do keo là vì có sự biến đổi của chất màu, tanin, protit và có cả pectin. Vì vậy trong quá trình chế biến cần phải đun nóng ở nhiệt độ cao (80 -85°c ) để cho các chất keo và pectin đông tụ. Nhưng không thể đun cao hơn vì nếu cao quá thì có thế gây cho nước quả có vị khó chịu và nếu thấp hơn thì quá trình đông tụ kéo dài.
Phần III: ỨNG DỤNG
I. Các ứng dụng của pectin trong các lĩnh vực
Trong công nghệ thực phẩm
-Pectin là tác nhân tạo gel quan trọng nhất được sử dụng để tạo ra cấu trúc gen 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.
Mứt trái cây và mứt đông
Vai trò quan trọng của pectinlà nhằm tạo ra một cấu true 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.
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. Hàm lượng pectin sử dụng trong mứt và mứt đông thường trong khoảng từ 0,1 - 0,4 %.
Pectin có khả năng tạo gel nhanh có giá trị đặc biệt trong sản xuất mứt và yêu cầu tôt nhất khi chúng không bị tác động trong suốt quá trình tạo gel. Đó chính là lý do pectin tạo gel chậm được sử dụng vào các khâu vào hộp, đóng nắp, dán nhãn, xếp chồng phải được thực hiện khi quá trình tạo gel diễn ra.
Quá trình tạo gel của pectin có thể có thể được tạo ra trong một qui trình lạnh bàng 2 cách. Trộn syrup đường 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 Ca2b). 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: Mút 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.
Trong kẹo mem pectin
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 bàng 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.
Tóm tắt ứng dụng của pectin
Tính chat pectin và khả năng ứng dụng:
Phân tử pectin dài và dễ vướng vào nhau, dung dịch có độ nhớt pectin có khả năng tạo đặc. Pectin có thế cải thiện cấu trúc nước uống có hàm lượng đường thấp.
Nếu hàm lượng đường đủ lớn được bố sung vào để giảm độ hydrate hóa của các phân tử pectin các phân tử sẽ lại hình thành mạng lưới gel. Mứt trai cây có hàm lượng đường cao phụ thuộc vào pectin đế tạo hình.
Vì nhóm acid khá yếu , sự thay đổi pH sẽ thay đổi khả năng tich điện của chuỗi pectin, phân tử có thể liên kết với nhau ở điều kiện acid, cần có cả đường và acid trong sản xuât mứt đông.
Nhóm acid của pectin có thế phản ứng với ion Ca2+ tạo liên kết với 2 nhóm COO- hình thành gel không cần đường . LMP được sử dụng đế là mứt trái cây có hàm lượng đường thấp và nhiều sản phấm chế biến từ trái cây.
Phân tử pectin có thế liên kết với một protêin tích điện (+), chúng không bị đông lại khi gia nhiệt. Giúp pectin sữa trong Yoghut không bị đông tụ vì nhiệt độ có thể tiệt trùng ƯHT.
Ĩ.2. Khả năng tạo đông cũa pectin
Khả năng tại đông tụ của pectin phụ thuộc vào khả năng làm ra chúng, do đó chúng có giá trị khác nhau trong sản xuất bánh kẹo, pectin được lấy từ táo, vỏ cam, chanh, củ cải đường thì có giá trị đông tụ cao nhất, pectin của mận, me, đào, tạo geĩ kém bền hơn.
Khả năng tạo gel của pectin ở quả thay đổi theo quá trình phát triển của cây, độ chín của quả cũng như khi bảo quản và chế biến chúng.
Gía trị chính của pectin trong sản xuất kẹo là khả năng tạo đông của chúng.
Các pectin và acid pectinic có các nhóm hydroxyl (-OH) nên có khả năng hydrate hóa cao.
Các phân tử pectin mang điệ tích âm nên chúng coa khả năng đẩy lẫn nhau, do đó làm giản mạch và làm tăng độ nhớt của dung dịch.
Vì vậy khi làm giảm độ tích điện và độ hydrate hóa sẽ làm cho các phân tử pectin xích lại gần nhau và tương tác với nhau tạo nên một mạng lưới 3 chiều rắn chứa pha lỏng ở bên trong.
Tính chất tạo đông của pectin được xác định phụ thuộc chủ yếu vào các yếu tố sau:
+ Chiều dài mạch phân tử pectin: Chiều dài mạch phân tẻ pectin quyết định độ cứng của gel.
Nếu phân tử pectin quá ngắn thì nó sẽ không tạo được gel mặc dù sử dụng với liều lượng cao.
Neu phân tử pectin quá dài thì gel tạo thành có độ cứng.
+ Mức độ methoxyl hóa qui định cơ chế tạo gel.
HMP: Tạo gel bằng liên kết hydro.
Điều kiện tạo gel: [đuờng] > 50%, pH = 3-3,5; [pectin] = 0,5 -1%. Đường có khả năng hút ẩm và vậy nó làm giảm mứt độ hydrate hóa của phân tử pectin trong dung dịch, pH acid trung hòa bởi gốc COO- làm giảm độ tích điện của các phân tử.
Vì vậy các phân tử có thể tiến lại gần nhau đế 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 geĩ tại 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, hoặc pectin và nhiệt độ 30 - 35 °C 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 sachrose. Tuy nhiên cũng không nên dùng qua nhiều acid vì pH quá thấp sẽ gây ra nghịch đảo một lượng lớn sacharose gây kết tinh glucose và hoá gel nhanh tạo nên các vón cụt. Khi dung lượng pectin vượt quá lượng thích hợp sẽ gây ra gel qua cứng. Do đó khi dùng một nguyên liệu có chứa nhiều pectin cần tiến hành phân giải bớt chúng bằng cách đun nấu lâu hơn.
Khi sử dụng một lượng cố định bất cứ một loại pectin nào pH, nhiệt độ càng thấp và hàm lượng đường cao thì gel tạo thành càng nhanh.
LMP: Tạo gel bằng liên kết với ion Ca2+.
4- Sự có mặt của các thành phần hữu cơ và vô cơ.
Sự trùng hợp của phân tử pectin có thể xảy ra dưới tác dụng của men khi bảo quản pure và tác dụng của nhiệt độ và hóa học khi gia công nguyên liệu chứa pectin. Neu nguyên liệu chịu tác dụng của acid, bazơ và nhiệt càng nhiều thì càng không có lợi cho sự trùng hợp pectin vì sẽ thu được pectin có phân tử lượng bé.
Chiều dài phân tử pectin quyết định độ cứng của gel, chỉ có pectin có khối lượng phân tử không bé hon 10000 mới có khả năng tạo gel, nếu chiều dau quá thấp thì nó không tạo gel được mặt dù dùng với liều lượng cao.
Khi pectin có cùng khối lượng phân tử thì khả năng tạo gel phụ thuộc vào mức độ este hóa các gốc của mach galacturonic tại các nhóm metoxyl (- OCH3).
+ Nhóm metoxyl tăng từ 8 -11 % thì độ bền đông tụ của nó tăng, ngược lại khả năng đông tụ giảm.
+ Pectin có từ 9,5 -11% nhóm(-OCH3) ở môi trường pH = 3 và hàm lượng đường 35 % khả năng đông tụ tốt.
+ Khi hàm lượng metoxyl giảm xuống 5% và thấp hơn khi pectin vẫn giữ được khả năng đông tụ tạo đông chậm, đòi hỏi thay đối hàm lượng đương cũng như pectin và acid.
+ Neu pectin có hàm lượng từ 3,5 -6 % nhóm metoxyl khi có sự tham gia của các muối kim loại nhiều hóa trị như Ca2t và trên 35% đường thì nó sẽ tạo ra đông tụ bền vững.
_Vai trò của Ca2+ và ion kim loại khác trong việc tạo gel là: Cac phân tủ’ acid pectic tác dụng tương hố lẫn nhau nhờ các nhóm carboxyl tự do, các nhóm này liên kết lại nhờ các ion Ca2+thành khung bền vững như sau:
COOH	cooch3	cooch3
COOH
COOH
COOCHj
4- Dạng cation và anion có ảnh hưởng đến độ bền đông tụ các cation Ca2+, Al3+ làm tăng độ bền gel còn cation hóa trị I như Na+ ở điều kiện xác định có tác dụng ngược lại.
Trong thành phần của phân tử pectin có thể có nhóm acetyl CH3CO, hàm lượng nhóm CH3CO có trong pectin, este hóa cao không quá 0,8% thì không ảnh hưởng đến khả năng tạo đông của pectin, song cao hơn thì khả năng đông tụ giảm.
Vai trò các cấu tủ’ trong việc tạo gel pectin
Pectin
Nồng độ của các phân tử pectin trong dung dịch càng lớn thì sự liên kết giữa các phân tử xảy ra càng nhanh và sự đông tụ được tạo ra càng bền.
-Nhưng không phải tất cả lượng pectin đều tham gia vào việc tạo đông tụ chính vì vậy độ bền gel không phải xác định theo số lượng nhiều ít mà xác định theo chiều dài mạch phân tủ’ và mức độ metoxyl hóa.
Pectin chất lượng tốt sẽ tạo ra sợi chỉ dài và chắc trong quá trình đông tụ làm cho keo đàn hồi do đó keo loãng cũng khó bền.
-Neu pectin tạo đông tụ yếu do các sợi chỉ đuợc tạo ra ngắn hơn, mạng lưới giữ pha lỏng của keo kém hơn do đó sự đoong tụ sẽ yếu và có khả năng đưa đến sự rữa nát ( vì nhả nước ).
1.3.2 Nước:
Độ ẩm của khối keo tăng thì quá trình tạo keo tụ càng nhanh ( vì tăng tốc độ định hướng của các phân tử pectin do độ nhớt của dung dịch phân tán giảm)
Thời gian tạo đông của khối kẹo phụ thuộc vào độ ẩm, độ ẩm càng cao thời gian tạo đông càng giảm.
Đường
-Vai trò của đường trong việc tạo đông là khử nước, giảm solvat hóa của các phân tử pectin, phụ thuộc vào số lượng và chất lượng pectin mà dùng lượng đường khác nhau.
Hàm lượng pectin càng cao, chất lượng của nó càng tốt thì đòi hỏi hàm lượng đường trong sự tao đông càng nhiều nhưng nếu lấy lượng đường không tương ứng với pectin.
+ Cao quá so với pectin thì độ bền đông tụ giảm và giảm tốc độ tạo đông.
+ Quá ít đường thì gel tạo ra sẽ quá cứng.
Khi dùng pectin có chất lượng tốt, nồng độ của nso trong dung dịch là 0,6 - 1% thì hàm lượng đường cần đạt tới 65%.
1.3.4 Acid :
Yêu cầu của acid trong việc tạo gel pectin :
+ Acid cho vào phải có mức phân ly cao hơn acid pectit như vậy nó sẽ ngăn cản sự phân ly của acid pectit do đo các mixen pectit mất điện tích cùng dấu, chúng được nối lại thành sợi dài.
+ Khi cho acid vào thì ion hydro thay thế ion kim loại trong nhóm cacboxyl của phân tử pectin sau khi đã tẩy được acid pectit ra khỏi muối của nó.
Vì muối của acid không tham gia vào quá trình tạo đông mà chỉ có acid pectit tạo ra đông tụ do đó khi thêm acid vào sẽ làm tăng tốc độ tạo đông tụ.
+Acid tactric có tính hoạt động lớn nhất và acid citric hoạt động yếu nhất trong những acid dùng đế sản xuất kẹo. Nồng độ tối thiểu của ion hydro để tạo ra đông tụ là 3,46.
Nồng độ của ion hydro càng cao thì khả năng tạo đôngtụ của dung dịch càng cao, khi đó của muối của acid pectit được thay thế hoàn toàn bằng ion hydro một cách nhanh chóng và chuyển chúng về acid pectit. Sau đó tiếp tục tăng nồng độ ion hydro thì sẽ không có hiệu quả nữa.
- Hàm lượng của acid dùng để tạo đông không những phụ thuộc vào tính chất của acid mà còn phụ thuộc vào số lượng và chất lượng của pectin, hàm lượng đường.
+ Hàm lượng ion hydro càng cao thì hàm lượng pectin dùng càng ít trong việc tạo ra đông tụ.
Neu pectin có khả năng đông tụ yếu thì nồng độ của acid nên tăng nhưng chỉ trong một giới hạn nhất định.
Hàm lượng acid cao làm tăng hàm lượng đường chuyến hóa do tăng tính háo nước của sản phẩm.
+ Pectin có chất lượng tốt thì pH thích hợp cho môi trường đông tụ là 3 - 3,2.
Hàm lượng đường tỉ lệ nghịch với hàm lượng acid đưa vào.
Chỉ tiêu đánh giá chất lượng sản phấm
IL 1 Tính chất về độ tinh sạch của pectin sủ’ dụng trong chế biến
Tiên chuẩn: FAO: ( Food and Nutrition paper - 1992 )
FCC: ( Food chemical codex )
EEC: ( Eropean Ecconomic Comnutity )
Các tạp chat chứa trong pectin được quy định với hàm lượng như sau:
Chất dễ bay hoi:
max : 12%
max : 12%
max : 12%
Tro không tan trong acid:
max : 1%
max : 1%
max : 1%
Sulfur dioxy de:
max : 50mg/kg
max : 50mg/kg
max : 50mg/kg
Sodiummethy sulfate:
max : 0,1%
Methanol, ethanol và isopropanol:
max : 1%
max : 1%
max : 1%
Hàm lượng Nitrogen:
max : 2,5%
max : 0,5%
Hàm lượng galacturonic acid:
min : 65%
min : 65%
Tổng Anhydro galacturonides:
min : 65%
Mức độ amin hóa:
max : 25%
Arsenic, ppm:
max : 3
Đồng, ppm: 50
Kẽm, ppm: 25
Đồng và kẽm, ppm: 50
Kim loại nặng như (Pb), ppm:
max : 20
II.2 Quy định sử dụng
Pectin được xem là một trong những phụ gia thực phẩm và được chấp nhận nhiều nhất và điều này được chứng minh bởi hàm lượng ADI cho phép “ không xác định ” được ban hành bởi các tố chức JECFA ( Jount Food Experts committee ), SCF ( Scientisic committee for food ), ở liên minh châu Au và GRAS ( Genrally Regarded ).
Phần IV: KẾT LUẬN
•
Qua đề tài này đã giúp ta hiểu rõ hơn về tác dụng của phụ gia pectin với cơ thể người và ứng dụng trong công nghệ thực phẩm cũng như quy trình sản xuất phụ gia pectin trong công nghiệp và chế biến tại nhà.
Đa số phụ gia mà ta được biết đến khi bổ sung vào quá trình chế biến với nhiều mục đích khác nhau dều có tác dụng không tốt đối với cơ thể người dù tính chất độc hại rất nhỏ. Nhưng phụ gia pectin thì ngược lại dù bố sung vào trong quá trình chế biến với hàm lượng bao nhiêu cũng không ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người.
Bên cạnh đó pectin còn có tác dụng dược lý đối với cơ thể con người mà phụ gia khác không có tác dụng đó.
Nhưng dù pectin có tác dụng tốt, ứng dụng nhiều đến đâu thì mặt khác nó cũng có tác dụng không tốt, đó là tác dụng xấu trong ngành chế biến nước quả và rượu vang.
TÀI LIỆU THAM KHÃO
Nguyễn Văn Tiếp _ Quách Đình _ Ngô Mỹ Văn _ Kỹ thuật sản xuất đồ hộp rau quả _ NXB Thanh Niên.
Trường cao đẳng lương thực - thực phẩm _ Giáo trình sản xuất bảnh kẹo _ Đà Nằng 1998.
ỉr=&cr=countryVN &s tart=10&sa =N
ỉndex.php?topic=656msg3306
 vien/ten/28 TCN 56 htm
 vinhlong.gov. vn/ThongTin/tabid/59/categoryId/62/itemI d/74 J/Defaitlt.aspx - 40k -
MỤC LỤC
Phần I: TỎNG QUAN TÀI LIỆU
Giới thiệu về vấn đề đang quan tâm	Trang
Hiện trạng của vấn đề	Trang
Lý do chọn đề tài	Trang
IV. Tính chất thiết thực, lợi ích và triển vọng của đề tài ....Trang Phần II: NỘI DUNG CHÍNH
Giá trị và thành phần dinh dưỡng của sản phẩm	Trang
Tính chất vệ sinh của sản phẩm	Trang
Các đặc tính kỹ thuật và công nghệ của sản phẩm	Trang
Các vấn đề khác	Trang
Phần III: ÚNG DỤNG
Các ứng dụng của pectin trong các lĩnh vực	Trang
Chỉ tiêu đánh giá chất lượng sản phẩm	Trang
Phần IV: KẾT LUẬN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
MỤC LỤC