Đề tài Sản xuất gelatine và ứng dụng

trưng và cải thiện khả năng định hình. Những thành phần khác như glucose, surcose và hàm lượng ẩm cũng là những nhân tố quan trọng trong việc hình thành nên cấu trúc của sản phẩm “gum” .Vì vậy việc xem xét ảnh hưởng của gelatin cũng gắn liền với những nhân tố này. Khi gelatin được ứng dụng trong sản xuất loại kẹo “chewy” thì độ Bloom thấp được ưa chuộng (độ Bloom nằm trong khoảng từ 70140). Mức độ sử dụng từ 0,2% trong kẹo “caramel” và “toffee” đến 2,5% trong kẹo “grained chew”. Nếu gelatin có độ Bloom cao được sử dụng thì lượng dùng có thể giảm đi một nửa. Khi gelatin được ứng dụng trong sản xuất loại kẹo “marshmallow” thì giá trị Bloom chỉ đóng vai trò nhỏ trong việc hình thành cấu trúc sản phẩm. Độ nhớt của gelatin: Trong quá trình sản xuất các sản phẩm “gum”: độ nhớt của gelatin có thể tác động đến quá trình cố định trong sản xuất sản phẩm “gum”, đặc biệt là khi gelatin có hàm lượng cao. Tuy nhiên trong một vài nhà máy, cả quy trình và việc lập công thức được xem xét khi cần định ra độ nhớt phù hợp. Trong nhiều trường hợp, độ nhớt của gelatin không đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất các sản phẩm “gum”. Trong sản xuất các sản phẩm “chewy” thì độ nhớt của gelatin có thể có tác dụng thứ yếu trong quá trình đánh trộn tuy nhiên chúng có thể được điều chỉnh dễ dàng bằng sự thay đổi nhiệt độ trong quá trình này. Trong quá trình sản xuất các sản phẩm “marshmallow” thì độ nhớt của gelatin đóng vai trò quan trọng hơn trong những ứng dụng khác của gelatin trong công nghệ sản xuất bánh kẹo. Độ nhớt của gelatin ảnh hưởng đến quá trình đánh trộn syrup, quá trình giữ các bọt khí… .Độ nhớt của gelatin còn đóng vai trò quan trọng khi kết hợp với các phương pháp tạo hình được sử dụng. Với phương pháp tạo hình sử dụng các khuôn tinh bột thì độ nhớt của khối kẹo yêu cầu phải thấp để nó có thể chảy dễ dàng vào các khuôn, còn trong phương pháp ép đùn thì độ nhớt của khối kẹo phải cao để định hình cho sản phẩm sau khi đùn. Gelatin là chất nhạy cảm với nhiệt độ và acid và đặc biệt là khi có sự kết hợp giữa hai yếu tố này có thể làm hỏng khả năng tạo gel của gelatin. Nếu quá trình nấu diễn ra nhanh thì gelatin có thể được đưa vào ngay từ đầu còn nếu quá trình nấu yêu cầu thời gian dài thì gelatin nên đưa vào quá trình trộn sau công đoạn nấu để hạn chế phản ứng Maillard và phản ứng nghịch đảo đường. Việc thêm acid vào nên giữ ở mức tối thiểu có thể được và nên thêm chỉ vào trước công đoạn đánh trộn tại nhiệt độ nhỏ nhất có thể. Bảng 4.2 Bảng ứng dụng của gelatin trong công nghiệp sản xuất bánh kẹo [82] Loại sản phẩm. Chức năng. Độ Bloom. Loại gelatin. Độ nhớt. Lượng sử dụng. Gum gelatin. Tạo gel, tạo cấu trúc, xây dựng tính đàn hồi. 180260. A/B. Thấp, cao. 610%. Gum rượu. Tạo gel, tạo cấu trúc, xây dựng tính đàn hồi. 100180. A/B. Thấp, trung bình. 26%. Kẹo “chewy”. Tạo khí, tạo độ đàn dẻo, đàn hồi. 100150. A/B. Trung bình, cao. 0,53%. Kẹo “marshmallows”. Tạo khí, tạo gel, tác nhân bền vững. 200260. A/B. Trung bình, cao. 25%. Kẹo “nuga”. Tạo tính dai, đàn hồi. 100150. A/B. Trung bình, cao. 0,21,5%. Kẹo “liquorice”. Tạo gel, tạo cấu trúc, tính dẻo, đàn hồi. 120220. A/B. Thấp, trung bình. 38%. Lớp màng phủ ngoài. Tạo lớp màng, tạo liên kết. 120150. A/B. Trung bình, cao. 0,21%. Những vấn đề thường gặp trong quá trình sản xuất một số loại kẹo thông dụng có sử dụng gelatin. Bảng 4.3 Những vấn đề thường gặp trong sản xuất kẹo “gum” [76] Vấn đề. Nguyên nhân. Cách khắc phục. Gum không được tạo thành. Sự hỏng gelatin. Cắt giảm sự có mặt của nhiệt và acid. Gelatin không hoà tan. Đảm bảo rằng quá trình hoà tan được tiến hành đúng: hai phần nước một phần gelatin, có khuấy trộn và nhiệt độ tối thiểu là 60oC. Có thể do sự tương tác giữa các thành phần trong công thức. Xem xét lại công thức sử dụng. Gum bị mờ, đục. Có thể do sự tương tác giữa các thành phần trong công thức. Xem xét lại công thức sử dụng. Gelatin không hòa tan hoàn toàn. Tuân thủ hướng dẫn về sự hòa tan gelatin. Các bong bóng khí được giữ lại. Xem xét lại quá trình hòa tan gelatin và công đoạn loại khí trong quy trình sản xuất. Sự kết tinh lại đường. Sử dụng quá nhiều sucrose. Tăng việc sử dụng glucose hoặc các DE của glucose Sử dụng quá ít gelatin. Tăng mức độ sử dụng gelatin sẽ giúp ngăn cản quá trình kết tinh. Lượng ẩm nhiều. Tăng nhiệt độ nấu để làm tăng khả năng hoà tan, tăng độ đồng nhất; xem xét lại công thức sử dụng. Gum có màu vàng, nâu. Nhiệt độ nấu cao. Giảm nhiệt, thời gian nấu nên ngắn lại, thêm gelatin sau khi nấu. Gum quá mềm. Lượng gelatin sử dụng ít. Tăng lượng gelatin sử dụng. Độ “Bloom” không hợp lý. Tăng độ “Bloom”. Sự hỏng gelatin. Cắt giảm sự có mặt của nhiệt và acid. Việc sử dụng chất tạo ngọt không thích hợp. Xem xét lại các chất tạo ngọt về hàm lượng ẩm. Gum quá cứng Lượng gelatin sử dụng nhiều. Giảm lượng gelatin sử dụng. Độ “Bloom” không hợp lý. Giảm độ “Bloom”. Việc sử dụng chất tạo ngọt không thích hợp. Xem xét lại các chất tạo ngọt về hàm lượng ẩm. Bề mặt sản phẩm có hình dạng không được ưa chuộng. Điều kiện hồ hóa không hợp lý. Xem xét lại các điều kiện lý tưởng cho quá trình tạo hình và chất lượng bột đưa vào sản xuất. Sự lồi lõm ở mặt sau của sản phẩm. Sự đồng nhất trong quá trình định hình còn thấp. Tăng nhiệt độ nấu để tăng sự đồng nhất. Sản phẩm có mùi lạ. Sử dụng thành phần kém phẩm chất. Xem xét lại chất lượng của vật liệu sử dụng. Tinh bột bị nhiễm mốc. Đảm bảo tinh bột được sử dụng hợp lý và độ ẩm 58%. Sản phẩm có tính dính, nhớt Độ ẩm quá cao. Nấu ở nhiệt độ cao hơn để giảm ẩm; xem lại công thức sử dụng. Lượng nước thấp hơn độ ẩm cân bằng. Điều chỉnh lại chất tạo ngọt cho thích hợp với độ ẩm cân bằng của môi trường. Acid được đưa vào quá sớm. Việc thêm acid chỉ trước quá trình định dạng để tránh làm hư hỏng gelatin và quá trình chuyển đổi sucrose; xem lại công thức sử dụng. Sự khô cứng. Hoạt tính nước quá cao. Điều chỉnh lại chất tạo ngọt cho thích hợp với độ ẩm cân bằng của môi trường. Sản phẩm có chất lượng khác nhau. Quá trình kiểm soát kém. Xem lại điều kiện kiểm soát trong từng khâu: tạo hình, nấu, sấy khô. Bảng 4.4 Những vấn đề thường gặp trong sản xuất kẹo “chewy candy” [76] Vấn đề. Nguyên nhân. Biện pháp khắc phục. Sự kết tinh không mong muốn. Sự tạo mầm không điều khiển được trong khối kẹo. Các hạt lẫn khi được làm nguội có thể tạo mầm tinh thể. Các hạt này cần phải được làm ấm trước khi cho vào khối kẹo. Dịch syrup đường quá bão hòa. Sử dụng lượng glucose syrup nhiều hơn. Gelatin cũng giúp ngăn cản sự kết tinh trong trường hợp này. Tinh thể đường không được hoà tan trong khối kẹo. Đảm bảo quá trình nấu hoà tan hết các tinh thể đường. Sản phẩm có tính dính, nhớt. Độ đồng nhất thấp. Cần phải nấu để đạt được độ đồng nhất cao hơn. Phản ứng nghịch đảo đường sucrose trong quá trình nấu hoặc việc đưa acid vào ở nhiệt độ quá cao. Thời gian nấu nên rút ngắn lại. Thêm acid vào ở nhiệt độ thấp nhất có thể và chắc chắn là nó không trải qua quá trình nấu. Sự co rút lại. Khối kẹo quá đàn hồi. Cho dây kẹo được “nghỉ” trước khi đưa vào quá trình cắt, bao gói. Giảm lượng gelatin sử dụng nếu nó có độ Bloom cao. Xem lại công thức sử dụng. Giảm lượng đường có khối lượng phân tử cao (tăng hàm lượng glucose và các DE của glucose). Quá trình quật nên tiến hành ở nhiệt độ thấp. Hiện tượng dòng chảy nguội. Độ đồng nhất các thành phần còn thấp. Nấu sao cho đạt được độ đồng nhất cao hơn. Độ nhớt của khối kẹo quá thấp. Lập lại công thức sản xuất kẹo. Sử dụng các chất có khả năng tăng độ nhớt như: gelatin, maltodextrin, tinh bột. Bảng 4.5 Những vấn đề thường gặp trong sản xuất kẹo “marshmallows” [76] Vấn đề. Nguyên nhân. Cách khắc phục. Sản phẩm không định hình được. Sự hư hỏng gelatin. Cắt giảm sự có mặt của nhiệt và acid. Có thể do sự tương tác giữa các thành phần trong công thức. Xem xét lại công thức sử dụng. Độ bền của bọt thấp. Sấy sản phẩm ở nhiệt độ quá cao. Cắt giảm nhiệt độ sấy. Tinh bột cho sản phẩm đổ khuôn quá nóng. Giảm nhiệt độ của tinh bột lúc đổ khuôn. Đảm bảo rằng sử dụng gelatin với lượng tốt nhất cho quá trình đánh trộn. Xem xét loại gelatin và mức độ sử dụng. Quá trình đánh trộn chưa đủ. Tăng tốc độ hoặc thời gian của quá trình đánh trộn. Giảm lượng mẻ. Đánh trộn quá mức. Giảm thời gian hoặc tốc độ của quá trình đánh trộn. Vấn đề này thường không liên quan đến gelatin. Độ nhớt quá cao. Giảm hàm lượng chất khô. Thay đổi chất tạo ngọt để làm giảm độ nhớt. Tăng nhiệt độ. Màu vàng nhạt. Sự hiện diện của nhiệt độ cao. Giảm nhiệt độ, rút ngắn thời gian nấu hoặc thêm gelatin sau công đoạn nấu. pH quá cao. pH cao (>6) dẫn đến phản ứng Maillard. Cần phải giảm pH xuống bằng cách điều chỉnh công thức sử dụng. Marshmallow quá mềm. Lượng gelatin sử dụng thấp. Tăng lượng sử dụng. Gelatin có độ Bloom không đạt yêu cầu. Tăng độ Bloom. Sự hư hỏng gelatin. Cắt giảm sự có mặt của nhiệt và acid. Sử dụng chất tạo ngọt không hợp lý. Xem xét lại chất tạo ngọt đang sử dụng. Marshmallow quá cứng hoặc đàn hồi. Lượng gelatin sử dụng cao. Giảm lượng sử dụng. Gelatin có độ Bloom không đạt yêu cầu. Giảm độ Bloom. Sử dụng chất tạo ngọt không hợp lý. Xem xét lại chất tạo ngọt đang sử dụng. Độ đồng nhất quá cao. Giảm nhiệt độ nấu. Kiểm tra lượng ẩm mất đi trong quá trình đánh trộn. Sản phẩm có tính nhớt và dính. Độ ẩm quá cao. Nấu ở nhiệt độ cao hơn để làm giảm độ ẩm. Bao gói quá sớm sau quá trình tạo hình. Cho phép sản phẩm ổn định và tạo lớp vỏ cứng trước quá trình bao gói. Hoạt độ của nước thấp. Điều chỉnh lại chất tạo ngọt để điều chỉnh hoạt độ của nước. Acid được đưa vào quá sớm. Việc thêm acid chỉ nên trước quá trình định hình để tránh làm hỏng gelatin và ngăn cản phản ứng nghịch đảo đường. Bề mặt khô. Hoạt độ của nước cao. Điều chỉnh lại chất tạo ngọt để điều chỉnh hoạt độ của nước. Sự co rút. Sản phẩm đem đi đùn quá nóng. Giảm nhiệt độ đùn. Đối áp tại quá trình đánh trộn quá lớn. Đối áp lớn nhất theo đề nghị là 80psi. Cấu trúc có dạng sạn. Sự tái kết tinh đường. Đảm bảo rằng quá trình hoà tan hoà tan hết các tinh thể đường. Tăng việc sử dụng syrup glucose để ngăn chặn sự tái kết tinh. Lớp vỏ cứng ngoài bề mặt. Tinh bột cho sản phẩm đúc quá ẩm. Độ ẩm của tinh bột khô 58% Mùi vị lạ Quá trình vệ sinh kém. Xem lại khâu vệ sinh, kho lưu trữ nguyên vật liệu. Nguyên liệu kém chất lượng. Xem lại nguồn nguyên liệu sử dụng. Sự lên men. Quá trình vệ sinh kém. Xem lại khâu vệ sinh, kho lưu trữ nguyên vật liệu. Nguyên liệu kém chất lượng. Xem lại nguồn nguyên liệu sử dụng, đặc biệt là sự nhiễm vi sinh vật trong quá trình bảo quản. Độ ẩm quá cao. Xem lại hàm lượng nước trong công thức. 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 hợp với các chất phụ gia khác như carrageenan, tinh bột. Gelatin 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 mối liên kết với nước: gelatin có khả năng trương 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. Ngoài ra nó còn 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 không 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 hoà: gelatin không mùi do đó không ảnh hưởng đến mùi vị của sản phẩm. Nó không chịu sự tấn công của tác nhân oxy hoá, có khả năng ngăn cản sự biến tính và lưu giữ được mùi trái cây cho sản phẩm. Gelatin đóng vai trò của một chất keo làm nhiệm vụ bảo vệ: sự đông tụ của sữa và casein sẽ hoàn toàn hơn và đồng nhất hơn khi có mặt của gelatin (B.5.6). 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. 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 không thì quá trình lọc sẽ loại bỏ những hạt gelatin còn đang trương nở. Thông thường để chuẩn bị dịch gelatin người ta cho gelatin vào nước nóng khoảng 8090oC kèm theo sự khuấy trộn sau đó làm nguội và giữ dung dịch này ở 5060oC. 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 60oC) trong một khoảng thời gian đủ lớn. Do đó quá 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 60oC trong vòng 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 4.6 Ảnh hưởng của gelatin lên các thông số đâm xuyên và sự đông tụ của gel từ sữa [26] Mẫu Gelatin 230 Bloom (%) Độ chắc (N) Độ chuyển dịch (mm) Độ chắc của gel.102 (N/mm) Sự tách nước (mL/100mL) Gel sữa có mặt gelatin. 1,5 0,97 15,6 6,1 Không có sự đông tụ. Gel gelatin trong nước. 1,5 0,83 15,1 5,1 Không có sự đông 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 Một số lĩnh vực có ứng dụng gelatin trong công 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. Ngoài ra nó còn 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 đôi khi còn mang lại hương vị tốt cho sản phẩm. Hình 4.1 Cấu trúc vi mô của các loại yoghurt khác nhau [26] Hình a: yoghurt bình thường. Hình b: yoghurt + 5% chất khô sữa. Hình c: yoghurt + 1,5% gelatin. Hình d: yoghurt + 5% chất khô sữa+ 1,5% gelatin. Ký hiệu: fsg: các tấm phẳng của gelatin, pg: các hạt protein. Trong các sản phẩm kem: gelatin đóng vai trò 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 quá trình nạp khí, tăng thể tích cho sản phẩm. Ngăn cản sự biến tính trong quá trình bảo quản. Ngăn cản sự tạo thành tinh thể đá khi sản phẩm được lưu trữ ở nhiệt độ thấp. Tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm: khi ăn tạo cảm giác kem, béo cho sản phẩm mà không 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 quá 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 bởi gelatin rất dễ bị biến đổi ở nhiệt độ bảo quản nên sự kết hợp giữa gelatin và tinh bột (0,40,6% gelatin và 11,5% 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 520oC 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 trò là chất ổn định, nó bị hòa 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 (phó mát): gelatin được sử dụng trong sản xuất nhiều loại “cheese” khác nhau, phần lớn nó đóng vai trò 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 đòi 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. Để 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 ngoài tính năng thông thường của gelatin, gelatin loại này có nhiệt độ tan chảy xấp xỉ bằng nhiệt độ của nhiều loại chất béo thông thường ( 3133oC). 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. Trong một số sản phẩm khác như: “pudding”, “milk shake”, các thức uống làm từ sữa thì vai trò của gelatin là ổn định cấu trúc tránh hiện tượng tách pha trong thời gian bảo quản. Bảng 4.7 Loại và lượng gelatin sử dụng trong công nghiệp chế biến sữa [82] Ứng dụng. Độ mạnh Bloom. Mức độ sử dụng. Yogurt. 150 0,22% Các sản phẩm sữa lên men qua xử lý nhiệt. 150 0,22% Jelly hương sữa. 150 0,22% Các sản phẩm kem tráng miệng. 150 0,22% Kem. 150 0,21% Các sản phẩm có hàm lượng calo thấp. 250 0,53% Mousse. 150-250 0,22% Bảng 4.8 Những vấn đề thường gặp trong quá trình sản xuất sữa và các sản phẩm từ sữa có sử dụng gelatin [76] Vấn đề. Nguyên nhân. Biện pháp khắc phục. Sản phẩm không đặc hoặc không định hình được. Gelatin chưa được hòa 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. Lượng gelatin sử dụng quá ít. Tăng lượng gelatin sử dụng. Nhiệt độ đánh trộn quá cao. Giảm nhiệt độ đánh trộn. Trong công nghệ sản xuất kem: gelatin giúp sản phẩm có cấu trúc mềm mại, ổn định để ngăn cản quá trình tách lỏng trong quá trình lạnh đông kem. Ngoài ra, gelatin có khả năng điều khiển quá trình kết tinh. Với dung dịch nồng độ gelatin 0,5%, trong quá trình lạnh đông kem nước sẽ không đông thành khối băng cứng mà chỉ tạo thành nhiều tinh thể đá nhỏ, ngăn cản tái kết tinh lactose trong quá trình bảo quản. Trong công nghiệp sản xuất thịt: gelatin được ứng dụng để tạo màng hàn kín khối thịt hun khói, làm tác nhân giữ nước, làm bền hệ nhũ tương và tạo cấu trúc đồng nhất cho các sản phẩm thịt hộp. Gelatin đã được sử dụng từ nhiều thập niên để sản xuất ra món thịt đông, các sản phẩm xúc xích. Vào thời điểm này gelatin còn được sử dụng rộng rãi để tiêm vào thịt nhằm mục đích tăng hàm lượng protein trong sản phẩm. Vì khả năng tạo liên kết tốt với nước gelatin còn được sử dụng để gia tăng hàm lượng ẩm và hạ giá thành sản phẩm. Tuy nhiên trong thời gian gần đây, việc sử dụng gelatin trong lĩnh vực này đã bị cắt giảm bởi các tổ chức bảo vệ người tiêu dùng. Một số sản phẩm từ thịt có sử dụng gelatin là: “Ham” (giăm bông): Đối với giăm bông có quá trình hun khói: bột gelatin hấp thu nước trong thịt và trong quá trình chế biến sẽ tạo một lớp màng giúp hàn kín khối thịt khi làm nguội. Đối với giăm bông có trải qua quá trình nấu: gelatin tạo gel với dịch lỏng tách ra trong quá trình chế biến, quá trình này giúp giữ nước bên trong và chung quanh sản phẩm. Gelatin cũng giúp làm cứng chắc lớp thạch thu được trực tiếp từ các mô liên kết nhằm tạo vẻ ngoài hấp dẫn và nhát cắt đẹp cho sản phẩm. Gelatin thủy phân được thêm vào các sản phẩm giăm bông nhằm tăng hàm lượng protein. Thịt hộp: gelatin tạo gel với nước thất thoát trong quá trình chế biến và thanh trùng. Gelatin được sử dụng trong sản phẩm này là loại gelatin có độ bền gel cao (200250 Bloom) với lượng 0,52%. Đối với các sản phẩm thịt có hàm lượng nước và hàm lượng chất béo cao rất dễ xảy ra hiện tượng tách nước, tách béo ảnh hưởng đến cấu trúc sản phẩm. Gelatin giúp liên kết nước, làm bền hệ nhũ tương, tạo cấu trúc đồng nhất. Lượng gelatin sử dụng phụ thuộc vào sự có mặt của các tác nhân liên kết khác. Nước thịt đông: nước thịt đông được dùng rộng rãi làm lớp phủ ngoài và trang trí cho các sản phẩm thịt như: giăm bông, patê, thịt hộp. Các sản phẩm nước thịt đông truyền thống được làm từ gelatin loại B và carrageenan. Sự kết hợp giữa hai chất này mang lại cho sản phẩm nước thịt đông các tính chất sau: Giảm thời gian định hình. Gel tạo thành chắc, bền vững. Tăng nhiệt độ tan chảy (thêm 10% carrageenan vào gelatin sẽ giúp làm tăng độ tan chảy từ 30oC lên 53oC). Bảng 4.9 Bảng ứng dụng của gelatin trong công nghệ sản xuất thịt [82] Loại sản phẩm. Chức năng của gelatin. Độ Bloom. Loại gelatin. Độ nhớt. Hàm lượng sử dụng. Giăm bông. Tạo liên kết. 200250. A/B. Trung bình. 12%. Thịt đông. Tạo gel, tạo cấu trúc. 150280. A/B. Trung bình-cao. 3,58%. Thịt hộp. Tạo cấu trúc. 250280. A/B. Trung bình- cao. 1,53%. Thịt bò muối. Tạo liên kết. 250280. A/B. Trung bình- cao. 1,53%. Patê. Tác nhân làm ổn định. 180250. A/B. Trung bình-cao. 1,33%. Thịt đã nấu chín đông lạnh. Tạo liên kết với thịt. 200240. B. Trung bình-cao. 0,53%. Trong công nghiệp sản xuất thức uống, gelatin sử dụng làm chất làm trong sản phẩm. Bảng 4.10 Tóm tắt chức năng của gelatin trong các sản phẩm thực phẩm [57] Chức năng Ứng dụng Tạo gel Thực phẩm dạng gel, bánh kẹo, pate... Tác nhân tạo xốp Kẹo bông, kem phủ, trứng chiên phồng, kem trứng.. Bền hệ keo Bánk kẹo, kem, đường phủ, thực phẩm đông lạnh. Tác nhân liên kết Sữa, bánh kẹo, phomat, thịt hộp. Tác nhân làm trong Bia, rượu vang, nước trái cây. Tạo màng Bao trái cây, thịt. Tạo đặc Hỗn hợp thức uống dạng bột, nước thịt, nước canh thịt, kẹo jelly, syrup, sữa... Chất mang Có vai trò là chất để bảo vệ các chất màu, các hương liệu và các vitamin. Nhũ tương Nước sốt, thịt dạng paste, kem phủ, bánh kẹo, sữa. Chất ổn định Phomat, yoghurt, đường phủ, thực phẩm lạnh đông, chocolate sữa. Chất dính Bánh kẹo, sản phẩm thịt. Bảng 4.11 Loại gelatin dùng trong thực phẩm [57] Sản phẩm Nồng độ sử dụng Độ bloom Sữa 0,2 – 1% 150 – 250 Thực phẩm lạnh đông 0,1 – 0,5% 225 – 250 Thực phẩm gelatin 7 – 9% 175 – 275 Các loại bánh kẹo Kẹo dẻo 7 – 9% 200 – 275 Kẹo bông 1,7 – 2,5% 225 – 275 Kẹo đậu hình tròn 2 – 2,5% 225 – 250 Viên hình thoi 0,5 – 1% 50 – 100 Bánh quế 0,5 – 1% 50 – 100 Bánh mì và đường p