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

g 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(1-1,5%) khi có mặt đường 60-70% và acid 1%.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 gel khác nhau. I.3.4. 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. II. Hiện trạng của vấn đề Ngày nay người ta thường lưu ý về chất 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, mứt 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 từ 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 triển 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 được 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 tiển của việc chọn đề tài -Ý nghĩa về mặt kinh tế: Với nguyên liệu là phế liệu như bả ép cam, chanh, vỏ-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 khẩu 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, mứt, mứt đông. Trong công nghệ sản xuất kẹo ( kẹo mềm 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. Để 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 I.Giá trị và thành phần dinh dưỡng của pectin trong nguyên liệu Trong mổi loại nguyên liệu khác nhau tác dụng của pectin đối với cơ thể người cũng khác nhau. I.1. 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 tiểu 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 gổ, 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. I.2. Tác dụng pectin trong mổi loại trái cây - Trong bí đỏ : các nhà nghiên cứu đã phát hiện và chỉ ra rằng Bí đỏ có lượng lớn chất pectin và nhiều thành phần khác . + Chất 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. + Chất 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 nghien 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. + 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 rốt: pectin trong cà rốt sẽ kết hợp với Hg, làm giảm nồng độ ion Hg trong máu, giúp tăng tốc bài trừ 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 cần lưu ý nhiều về chất 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 sẽ 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. II. Tính chất vệ sinh của sản phẩm 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 tiêu thụ. Nghĩa là phụ gia pectin không có độc hại gì đối với người sử dụng. Chất lượng sản phẩm thực phẩm: Phụ gia pectin ít bị biến đổi trong quá trình bảo quản do vi sinh vật vì đây không phải là môi trường dinh dưỡng thích hợp cho các vi sinh vật phát triển. Nhưng trong quá trình bảo quản cần chú ý nhiệt độ và độ ẩm để tránh hiện tượng mốc phát triển. III. Các đặc tính kỹ thuật và công nghệ của sản phẩm III.1 Phương pháp sản xuất pectin trong công nghiệp Pectin là một sản phẩm cacbohydrat được thu nhận từ dịch chiết của những nguyên liệu thực vật, thường là táo hay quả có múi. Phần lớn các quốc gia xem pectin là phụ gia quý và vô hại, được bổ sung vào trong quá trình sản xuất tùy theo từng quy trình công nghệ. III.1.1 Sơ đồ quy trình công nghệ Nguyên liệu Rửa Xay nhỏ Thủy phân Lọc Cô đặc kết tủa Bảo quản (dạng dung dịch) rửa sạch Sấy khô Bảo quản( dạng khô ) III.1.2 Thuyết minh quy trình 1. Nguyên liệu, rửa - Sản phẩm pectin từ trái cây có múi : được chiết xuất từ vỏ chanh, vỏ cam và vỏ bưởi. Vỏ của các loại trái cây này là sản phẩm phụ của quá trình ép nước quả, ép dầu mà có chứa hàm lượng pectin cao với những tính chất mong muốn. - Sản phẩm pectin từ táo : bã táo phần thu nhận được từ quá trình ép nước táo, là nguyên liệu thô cho sản phẩm pectin từ táo. Những sản phẩm này có màu sắc tối hơn ( màu nâu ) so với pectin từ các loại cây có múi nhưng khác nhau về chức năng. Nhà máy thu nhận bã táo hoặc vỏ trái cây có múi từ các nhà sản xuất nước trái cây. Trong nhiều trường hợp nguyên liệu này được rửa và sấy để có thể vân chuyển và bảo quản mà không bị hư hỏng. Nếu nguyên liệu thô, khô thì được lấy từ trong kho. Nhưng khi sản xuất từ vỏ trái cây ướt thì được sử dụng ngay vì chúng hư hỏng rất nhanh. 2. Xay nhỏ Nguyên liệu được cho qua máy nghiền thô để xay nhỏ. Yêu cầu kỹ thuật: nguyên liệu càng nhỏ càng nhỏ càng dễ thủy phân. 3. Thủy phân Dung dịch sau khi đã xay nhỏ ta đem đi thủy phân bằng dung dịch acid citric khan ở nhiệt độ 90 – 95oC trong thời gian 45 phút với tỉ lệ: Bã cam: nước: acid citric khan = 100:200:3 Khi dung dịch có độ khô 2% ( hàm lượng pectin khoảng 0,7 – 1% ) kết thúc quá trình thủy phân. Nếu trong quá trình chiết ta chỉ dùng nước thì chỉ chiết được một lượng giới hạn pectin. 4. Lọc, cô đặc Sau một khoảng thời gian để chiết pectin chất rắn còn lại sẽ được tách ra và dung dịch được lọc, cô đặc bằng cách loại nước. Chất rắn có thể tách ra bằng thiết bị lọc, thiết bị ly tâm. Dung dịch sau đó được lọc lại một lần nữa nếu cần thiêt. Dung dich sai khi cô đặc đến độ khô 10%. Hỗn hợp được chà trên máy chà có lỗ rây 1 – 2mm ta được chế phẩm có chứa 4 – 5% pectin, chế phẩm này sử dụng ngay không quá 2h. Bảo quản dạng dung dịch. 5. Kết tủa, rửa sạch, sấy khô Hoặc là ngay lập tức hoặc sau một khoảng thời gian để pectin biến tính chất lỏng cô đặc sẽ được trộn với cồn để kết tủa pectin. Pectin có thể được deeste hóa phần nào ở giai đoạn này. Chất kết tủa được tách ra khỏi cồn để loại các tạp chất và sấy. Cồn được dùng có thể chứa các muối hay kiềm để biến đổi pectin thành dạng muối một phần ( Na+, K+, Ca2+, NH4+ ). Cồn ( thường dùng là isopropanol ) được thu nhận lại để kết tủa thêm pectin. Sau đó rửa lại và đem đi sấy. Trước khi hay sau khi sấy pectin có thể xử lý với NH3 để sản xuất pectin amin hóa. Chế phẩm sau khi sấy có thể đem đi nghiền mịn lại 6. Bảo quản Chế độ bảo quản bình thường: - Nhiệt độ không quá 30oC. - Độ ẩm không khí 85%. - Bảo quản bằng bao PE, PP, lọ thủy tinh không hút ẩm. - Thời gian bảo quản 6 – 7 tháng III.2 Quy trình sản xuất tại nhà III.2.1 Cách chế pectin từ bưởi Trong gia đình sau khi ăn bưởi ta có thể tận dụng nguồn pectin quanh vỏ hạt bưởi. Cách làm: hạt bưởi chọn bỏ hết hạt lép. Nếu lượng hạt quá nhiều thì chỉ lấy khoảng 20 hạt ( để chế nước pectin dùng trong 1 ngày ) số còn lại đem phơi hoặc sấy khô. Đựng trong túi PE khô sạch ( hoặc trong lọ khô sạch ) để dùng dần. Chú ý tránh ẩm vì dễ mốc. Cho hạt bưởi vào cốc rót nước sôi ( nóng khoảng 70 – 80oC ) ngập hạt, dùng đĩa nhiều răng đánh liên tục, chừng 5 – 6 phút rồi gạn hết nước nhầy và cho vào một cốc riêng. Tiếp tục làm như vậy cho đến khi lấy hết nhầy ( sờ tay vào vỏ hạt thấy hết nhầy ). Tùy theo từng gióng bưởi, quả bưởi có loại nhiều pectin phải đánh hạt với nước 5 – 6 lần mới hết nhầy. Loại ít pectin chỉ cần làm 3 lần là được. III.2.2 Cách dùng nước pectin - Chống táo bón, rối loạn lipid máu, bệnh tim mạch: uống 50ml sau khi ăn bữa chính 60 phút. - Giảm béo, ngừa tiểu đường: uống 50ml trước khi ăn bữa chính 5 – 10 phút. - Chống chảy máu ( máu răng, máu cam, rong kinh, đa kinh ) mỗi lần dùng 20ml cách nhau 20 phút trên một lần trong giờ đầu. Chú ý: sau khi chế 3h, nếu không dùng hết nên cho vào tủ lạnh. Bảo quản trong 48h, lúc này pectin sẽ đông lại như thạch trắng. IV. Các vấn đề khác IV.1 Tác dụng dược lý của pectin Trong công nghiệp dược phẩm, pectin được dùng để chế thuốc uống, thuốc tiêm (bắp, dưới da ) để cầm máu trước và sau khi phẫu thuật răng, hàm, mặt, tai, mủi, họng, phụ khoa. Chữa chảy máu đường tiêu hóa, tiết niệu. Dung dịch pectin 50% còn được sử dụng như thuốc sát trùng H2O2 (nước oxy già) trong phẩu thuật răng hàm mặt, tai mủi họng ( không gây xót lại cầm máu tốt). Thấm bông nhét vào chổ nhổ răng để cầm máu. Trên thị trường hiện có biệt dược Hacmophobin (Đức) và Arthemapectin (Pháp). IV.2 Ảnh hưởng của pectin trong chế biến dịch ép -Trong công nghiệp sản xuất rượu vang việc xử lý dịch quả được coi là bước khởi đầu có vai trò quan trọng đối với việc ổn định chất lượng nguyên liệu. Để dịch lên men có chất lượng tốt, vấn đề tập trung xử lý là làm giảm hàm lượng pectin –chất gây đục và nhớt của dịch lên men và vang thành phẩm. Với mục đích nâng cao hiệu suất thu hồi dịng quả, việc sử dụng enzym pectinaza là rất cần thiết vì sự có mặt của pectin và đường làm cho quả khi nghiền có tính keo hóa, nên khi ép dịch quả khó thoát ra. Pectin có trong thành phần dịch lên men và trong rượu vang sẽ làm tăng độ nhớt, giảm tốc độ lọc, kéo dài thời gian chế biến và ảnh hưởng đến giá trị cảm quan của sản phẩm. - Trong chế biến nước quả cô đặc : Trước khi cô đặc người ta cần lắng, lọc và loại trừ đến mức tối đa pectin có trong nước quả để 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 –85oC ) để cho các chất keo và pectin đông tụ. Nhưng không thể đun cao hơn vì nếu cao quá thì có thể 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 I.1. 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. I.1.2. Mứt trái cây và mứt đông - Vai trò quan trọng của pectinlà nhằm tạo ra một cấu truc 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 bằng 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 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. I.1.2. Trong kẹo mềm 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 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. I.1.3. Tóm tắt ứng dụng của pectin - Tính chất 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 thể 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 để 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 thể phản ứng với ion Ca2+ tạo liên kết với 2 nhóm COO- hình thành gel không cần đường . LMP được sử dụng để là mứt trái cây có hàm lượng đường thấp và nhiều sản phẩm chế biến từ trái cây. - Phân tử pectin có thể 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 UHT. I.2. Khả năng tạo đông của 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 gel 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. Nếu 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: [đường] > 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 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 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 0c 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+. + 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. Nếu 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 hơn 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 đổi hàm lượng đương cũng như pectin và acid. + Nếu pectin có hàm lượng từ 3,5 -6 % nhóm metoxyl khi có sự tham gia của các muối kim loại nhiều hóa trị như Ca2+ 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 tử acid pectic tác dụng tương hổ lẫn nhau nhờ các nhóm carboxyl tự do, các nhóm này liên kết lại nhờ các ion Ca2+thành khung bền vững như sau: High Methoxyl pectin Low methoxyl pectin + 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. I.3. Vai trò các cấu tử trong việc tạo gel pectin I.3.1. Pectin - Nồng độ