Luận văn Nghiên cứu chế biến sản phẩm Jelly hỗn hợp gấc - Dừa nước

Thái Bình Dương. Loài dừa nước có thể sống còn qua một thời kỳ khô ráo ngắn hạn. Dừa nước được coi như một loài thực vật đang có nguy cơ bị diệt chủng tại Singapore. Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 9 - Công dụng và lợi ích sức khỏe: Cơm dừa vừa mới già: ngọt, thơm, mềm, có vị béo, màu trắng trong hấp dẫn ăn. Ăn nước và cơm dừa có tác dụng giải nhiệt tốt. Cơm dừa nấu sôi với đường giả trị bệnh tiểu đường. Cơm dừa nấu chung với đậu xanh, cỏ mần trầu, them ít muối trị bệnh trĩ. Cơm dừa chưng với đường phèn trị bệnh viêm xoang mũi. Lá dừa nước dược dùng nhiều nhất vào việc chầm lá để lợp nhà, làm rổ rá, rất phổ thông ở những vùng Nam Bộ Việt Nam và nhiều địa phương của các nước lân cận. Cuống hoa dừa nước (quày dừa) chưa nở hoa có thể được trích lỗ hứng nhựa ngọt làm một thứ rượu mà người Philippines gọi là tuba. Họ cũng để nhựa ấy tự lên men thành một loại dấm nguyên chất, đặc sản của tỉnh Paombong, Bulacan. Mầm dừa non ăn được, cũng như những cánh hoa nở có dùng như trà (chè). Cái (thịt) dừa non thì dược dùng vào các món giải khát khác nhau, tuỳ theo quốc gia kể trên. Trên đảo Roti và Savu, người ta cho lợn ăn dừa nước vào mùa khô để thịt heo sẽ ngọt. Lá dừa nước thật non còn dược dùng để làm giấy vấn thuốc lá. Mật nhựa dừa nước có nồng độ đường rất cao. Khi dùng để lên men rượu cồn, 1 ha có thể sản xuất được 15.000 đến 20.000 lít nhiên liệu xanh, so với 5.000-8.000 lít nếu dùng mía dường, hay 2.000 lít nếu dùng ngô (bắp). Trong nước dừa có gần như toàn bộ dưỡng chất cần cho cơ thể, nhiều vitamin nhóm B và chất khoáng. Hàm lượng kali và magiê trong nước dừa tương tự như dịch tế bào của người nên nó thường được dùng cho bệnh nhân bị tiêu chảy, thậm chí làm dịch truyền. Trẻ bị tiêu chảy được khuyến khích uống nước dừa pha muối. Nước dừa làm đẹp da, đen mượt tóc. Nhân dừa non (mềm như thạch) chứa nhiều enzym tốt cho tiêu hóa, dùng chữa các bệnh viêm loét dạ dày, viêm gan, đái tháo đường, lỵ, trĩ, viêm ruột kết. Polysacharid của nước dừa kích thích miễn dịch đối với bệnh lao phổi. Nước quả dừa xanh còn non được các nhà khoa học gọi là “nước khoáng thực vật” vì chứa nhiều vi lượng khoáng cần thiết cho cơ thể và đường ở dạng dễ tiêu hóa, lượng vitamin C đủ cho nhu cầu 1 ngày. Nước trong trái dừa 6-7 tuần tuổi là ngon và bổ nhất. Nước dừa từng được dùng làm dịch truyền trong thế chiến thứ hai và chiến tranh Việt Nam. Các nhà khoa học Peru dùng dừa chống sốt rét: Khoét vỏ, đưa thân cây bông vải có tẩm 1 loại vi khuẩn thích ăn ấu trùng của muỗi anophele vào, đậy kín lại rồi thả vào nước muối 2-3 ngày để vi khuẩn ăn chất dinh dưỡng của dừa mà sinh sôi nảy nở. Đổ nước những quả dừa đó xuống ao hồ, đầm lầy, vi khuẩn sẽ diệt ấu trùng muỗi truyền sốt rét bằng cách ăn no chúng. Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 10 Ở Philippines, dừa được xem là món ăn trường xuân (có tên gọi Nata). Nata dừa gồm có nước dừa, đường, giấm và “nước cái” (chứa vi khuẩn giúp lên men). Cựu tổng thống Philippines Fidel Ramos cho rằng, nhờ ăn hằng ngày món này mà ông trẻ lại như ở tuổi 20. Nata đã trở thành món tráng miệng cao cấp ở Nhật và được xem là có tác dụng ngừa ung thư. Nước dừa còn có công dụng bảo quản tinh trùng của người và động vật trong trạng thái “sức khỏe dồi dào”, tránh phải đông lạnh gây giảm khả năng thụ tinh. Các phần khác của cây dừa như vỏ xanh, xơ ở ngoài được dùng rửa vết thương, bỏng, chàm, lở. Vỏ cứng (sọ dừa) đốt thành than cầm tiêu chảy, chống phóng xạ. Cùi non ăn bổ tâm tỳ. Cùi già ép lấy dầu, bó chữa gẫy xương, chế mỹ phẩm. Rễ dừa cầm máu, lợi tiểu và chữa được nhiều chứng bệnh thông thường khác. ( - Thu hoạch và năng suất: Khai thác dừa nước là một truyền thống lâu đời ở Đông Nam Á khi mà một bộ phận khá lớn cư dân các vùng duyên hải Tây Thái Bình Dương lấy dừa nước làm nguồn thu nhập chính. Ở Philippines, 93% cồn và rượu được sản xuất chủ yếu từ dừa nước trong năm 1910, sản lượng lúc đó đã lên đến 90.000 lít. Giấm dừa nước là nguyên liệu tuyệt vời để chế biến các món ăn hấp dẫn tại các nhà hàng ở Thái Lan và Philippines. Ở Malaysia, đường dừa nước có mùi vị thơm ngon là một mặt hàng xuất khẩu. Ở Việt Nam, nông dân ngày nay mới chỉ sử dụng trái dừa nước để ăn và lá để lợp nhà hay làm củi, không mấy ai biết đến kỹ thuật rút nhựa dừa nước từ cuống hoa để nấu đường, ủ rượu, làm bia, lên men giấm, chưng cất cồn và một số loại sản phẩm có giá trị khác trong khi đó lại là nguồn thu nhập ít có hiệu quả nhất của dừa nước. Sản lượng đường dừa nước trung bình 20,3 tấn/ha cao hơn so với đường mía (khoảng 5 đến 15 tấn/ha). Đến năm thứ 4 hoặc thứ 5 cây mới đơm hoa cho trái. Thời gian này sẽ kéo dài đến năm thứ 55 trở lên, nghĩa là mỗi cây dừa nước có thể khai thác liên tục trên 50 năm. Mỗi ngày 2 lần, người ta dùng dao sạch cắt bỏ một lát mỏng 2mm trên đầu cuống để nhựa cây chảy ra liên tục. Ở các đồn điền tại Sumatra, Indonesia, cứ mỗi 10 hecta cần đến 38 người lao động: 30 người cho việc lấy nhựa, 5 người cho việc tỉa gốc và xử lý cơ học cuống hoa, 2 người cho việc chuyên chở và 1 người cai quản. Sản lượng đường đều đặn tại nước này vào khoảng 22,4 tấn/ha/năm. (www.vi.wikipedia.org) - Thành phần hóa học của dừa nước: chiếm nhiều nhất trong thành phần của dừa nước là glucid (bảng 5) Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 11 Bảng 5. Thành phần hóa học của dừa nước TT Thành phần Hàm lượng (g/100g) 1 Glucid 4,6 2 Chất béo 0,07 3 Protid thô 0,75 4 Đạm toàn phần 0,12 (NXB Nông Nghiệp TP. Hồ Chí Minh. 2000, Lạnh Đông Rau Quả Xuất Khẩu) 2.3 Giới thiệu về vitamin A 2.3.1 Tính chất và vai trò của vitamin A đối với quá trình dinh dưỡng người - Cấu tạo và phân loại: Vitamin A, một loại vitamin hòa tan trong chất béo, là một yếu tố rất quan trọng cho sự tăng trưởng bình thường của động vật, nhất là ở thú sơ sinh còn non trẻ. Khoảng năm 1937 khoa học đã cô lập và tinh thể hóa vitamin A từ mỡ ly trích từ gan của cá Halibut. Hiện nay vitamin A đã được tổng hợp trong phòng thí nghiệm khoảng 4-5 triệu đơn vị cho một gam sản phẩm. Mô thực vật không chứa vitamin A nhưng lại có khả năng tổng hợp được sắc tố carotenoids, chất này được gọi là tiền vitamin A. Phân tử của carotenoids có 40 nguyên tử carbon xếp với nhau dưới nhiều dạng hơi khác nhau, Kerrer đã xác định được khoảng 80 loại sắc tố carotene khác nhau từ các nguồn thực vật có trong thiên nhiên, nhưng trong đó chỉ có 11 loại là có khả năng biến đổi thành vitamin A có ích cho động vật và con người mà thôi. Trong số 11 sắc tố đó, có bốn loại carotene được coi là quan trọng nhất và thường gặp nhất trong thiên nhiên đó là sắc tố α , β, γ và cryptoxanthin-carotene (hay hydro- β- carotene). Đặc biệt trong bốn sắc tố đó, β- carotene quan trọng nhất và chiếm gần như phần lớn sắc tố của carotene được biến đổi ra vitamin A trong cơ thể động vật Sự biến đổi này được mô tả là tác động bẻ gẫy nối đôi ở giữa phân tử β-carotene tại vị trí C15- C15’ để cho ra hai phân tử vitamin A (hình 1 và 2). Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 12 (a) β-carotene (b) Lycopene Hình 1. Cấu trúc của (a) β-carotene và (b) Lycopen Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 13 Vitamin A1 Vitamin A2 Hình 2. Cấu trúc của vỉtamin A1 và vitamin A2 Có hai loại vitamin ở dạng hoạt động khác nhau đó là vitamin A1 và vitamin A2, hai loại này có sự khác nhau về cấu tạo ở công thức vòng, khác nhau trong sự hấp thụ ánh sáng tím trong quang phổ (hình 3) và cũng khác nhau ở nguồn tích chứa thiên nhiên. Vitamin A1 hay retinol được coi là quan trọng nhất, tìm thấy ở hầu hết thực phẩm gốc động vật, còn vitamin A2 chỉ có một ít ở dầu cá nước ngọt. (Nguồn: Hóa sinh công nghiệp) Hình 3. Khác biệt trong hấp thu quang phổ của A1 và A2 - Sự hấp thụ vitamin A trong cơ thể: Sắc tố carotenoids và vitamin A đều là những hợp chất hòa tan trong chất béo vì vậy yếu tố đầu tiên để cho sự hấp thụ được dễ dàng và hữu hiệu là phải có một ít chất béo trong thực phẩm hay trong hỗn hợp thực phẩm để hòa trộn trước khi đến đoạn tá tràng. Ở đây, nhờ chất béo đó, muối mật sẽ dễ dàng tạo nhũ tương hóa, nhờ đó chất carotenoids hay H3C CH3 CH3 CH3 CH2OH CH3 H3C CH3 CH3 CH3 CH2OH CH3 Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 14 vitamin A dễ dàng thẩm thấu và hấp thụ qua màng ruột để vào tế bào màng ruột trước khi đi vào đường bạch huyết. Tuy nhiên, nếu quá trình nhiều chất béo lại có tác động làm đình trệ sự biến đổi của carotenoids thành vitamin A. - Sự biến đổi carotene thành vitamin A tùy thuộc vào nhiều yếu tố: Thực phẩm cần có một ít chất béo để chất muối mật hóa nhũ tương nhờ đó enzym dễ tác động để phân cắt carotene thành vitamin A. Kích thích tố của tuyến giáp trạng có tác động làm gia tăng biến đổi carotene thành vitamin A và cũng làm gia tăng lượng vitamin A tồn trữ trong gan. Những hợp chất nitrate có tác động ngăn cản tác động của kích thích tố thyroxine của tuyến giáp trạng vì vậy nó cũng làm giảm sự biến đổi của carotenoe cũng như giới hạn sự hấp thụ vitamin A. Chất đạm cũng có tác động trong sự biến đổi carotene và hấp thụ vitamin A. Lý do là chất đạm được coi là chất chuyên chở vitamin A trong sự hấp thụ. Một khẩu phần thiếu chất đạm thường kéo theo thiếu vitamin A. - Nhiệm vụ và ảnh hưởng của vitamin A trong cơ thể: Khi thiếu vitamin A, biểu bì sẽ bị sừng hóa, ở cơ thể trẻ xương chậm phát triển. Động vật non chậm lớn, sụt cân, niêm mạc sẽ bị thoái hóa, dễ nhiễm trùng, màng nhày mắt bị khô, tuyến nước mắt không tiết gây nên bệnh quáng gà. Chức năng quan trọng của vitamin A là tham gia vào việc duy trí tính nhạy cảm của mắt đối với việc thu nhận ánh sáng là Rhodopsin. - Nhu cầu của vitamin A trong con người: Theo đề nghị của các nhà dinh dưỡng, để cho một người có được tình trạng khỏe mạnh, cân bằng về vitamin A, tối thiểu mỗi ngày cho mỗi kg trọng lượng cơ thể là 20 IU vitamin A hay 40 IU β-carotene (1IU tương đương 0,3 µg retinol hay vitamin A hoặc 0,6 µg β-carotene) (bảng 6). - Nguồn thực phẩm chứa vitamin A: Vitamin A có mặt gần như ở hầu hết thực phẩm gốc động vật, còn ở thực vật chỉ chứa chất tiền vitamin A (bảng 7). Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 15 Bảng 6. Nhu cầu vitamin A của con người cho mỗi ngày theo đề nghị của Hoa Kỳ Giới tính Nhu cầu (IU vitamin A/ngày) Đàn ông 5000 Đàn bà 5000 Phụ nữ mang thai 6000 Phụ nữ cho con bú 8000 Trẻ con (0-1 tuổi) 1500 (1-3 tuổi) 2000 (3-6 tuổi) 2500 (6-9 tuổi) 3500 (9-12 tuổi) 4500 (12-18 tuổi) 5000 Bảng 7. Nguồn thực phẩm chứa vitamin A Thực phẩm IU/100g Gan cá 10.000 – hàng triệu Bơ 1.000 – 4.000 Trứng 1.000 Sữa bò nguyên chất 150 Sò hến 300 Cà rốt 11.000 Cà chua 800 Đu đủ 1.200 Gạo, lúa mì Dấu vết Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 16 2.4 Giới thiệu sản phẩm jelly 2.4.1 Sản phẩm jelly Jelly là sản phẩm phổ biến đối với người Châu Âu nhưng hiện nay món này đã được các nước trên thế giới biết đến. Jelly trái cây là một sản phẩm mang một hương vị và sắc thái riêng. Jelly trái cây thường được làm từ chính dịch trái cây đó để tạo ra mùi hương đặc trưng cho sản phẩm. Dịch pha loãng, phối chế rồi đem đi nấu để tạo gel cho sản phẩm, sau khi nấu ở thời gian và nhiệt độ nhất định, cho thêm những miếng trái cây vào, làm lạnh để khi gel đông lại tạo thành sản phẩm jelly trái cây. Sản phẩm jelly trái cây thì rất phong phú vì mỗi loại trái cây sẽ cho ra sản phẩm có màu sắc và hương vị đặc trưng. 2.4.2 Lý thuyết về sự tạo gel Có nhiều lý thuyết giải thích về quá trình tạo gel trong chế biến jelly. Trong số đó thuyết được nhiều người chấp nhận nhất là thuyết sự tạo thành hệ thống không gian ba chiều của Speise. Speise cho rằng khi được làm lạnh, thì các chất tạo đông có cấu trúc sợi sẽ hình thành các liên kết ngang trong phân tử và hình thành hệ thống không gian ba chiều. Các liên kết này buộc các sợi vào hệ thống không gian ba chiều có thể là các liên kết cơ bản giữa các nhóm chức năng: liên kết loại hai như liên kết hydro, liên kết bằng lực hút giữa các nhóm alkyl. Hệ thống được tạo thành sẽ giữ đường và các chất khác bên trong, làm cho sản phẩm không bị lại đường khi dùng đường ở nồng độ cao. 2.4.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo gel - Nồng độ chất tạo đông Khi chất tạo đông được làm lạnh thì hình thành mạng lưới phức tạp tạo thành gel và giữ nước và đường trong cấu trúc gel đó. Độ bền của mạng lưới phụ thuộc vào nồng độ chất tạo đông, nồng độ càng cao gel càng bền. - Nhiệt độ của quá trình tạo gel Các thí nghiệm kiểm tra chứng tỏ là khi quá trình gel hóa xảy ra ở nhiệt độ cao đối với gel pectin thì gel kém bền hơn so với nhiệt độ thấp. Olsen chỉ ra rằng cấu trúc gel đạt được ở nhiệt độ thấp khác với cấu trúc gel tạo thành ở nhiệt độ cao. Và sự giảm độ bền gel ở nhiệt độ cao không phải do sự phá hủy pectin mà do sự khác nhau trong sự tạo thành hệ thống gel. Bên cạnh sử dụng nhiệt độ thấp hơn để tạo gel pectin bền hơn thì cũng gặp khó khăn là phải làm sao cho đường tan hoàn toàn, nếu không nó sẽ bị đóng rắn lại trong thời gian ngắn khi sử dụng đường cao. Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 17 - Thời gian nấu Nhiều thí nghiệm cho thấy là nhiệt độ cao thời gian nấu dài làm giảm độ bền gel của pectin. Điều này xảy ra là do sự phân hủy chất tạo đông. Theo Tarr thì đường trong nước quả có tác dụng bảo vệ pectin. Ông thấy là khi nấu pectin trong môi trường acid mà không có đường thì sự bền gel giảm nhanh theo thời gian nấu. Tuy nhiên đối với agar thì ảnh hưởng này chưa rõ. - Nồng độ đường và acid Nồng độ acid ảnh hưởng nhiều đến khả năng tạo gel của pectin methoxyl cao. Olsen đã chứng ming rằng khi tăng nồng độ H+ đến một giá trị giới hạn nào đó thì độ bền gel tăng nhưng nếu tăng lên quá cao thì độ bền gel sẽ giảm. Đường và acid là hai yếu tố có mối tương quan chặt chẽ trong quá trình tạo gel. Khi nồng độ acid cao có thể giảm lượng đường lại và ngược lại là khi nồng độ acid thấp có tăng lượng đường. Tuy nhiên, theo Singh lượng đường trong jelly thường phải từ 60- 65%. Khi lượng đường thấp thì gel tạo thành yếu và nếu đường quá cao thì dẫn đến hiện tượng kết tinh. - Khối lượng phân tử chất tạo đông Khối lượng phân từ chất tạo đông đóng vai trò quan trọng trong việc xác định khả năng tạo gel của phân tử. Ở dạng gel, phân tử phát triển một hệ thống không gian ba chiều để giữ dung dịch vào trong mạng lưới. Nếu phân tử quá ngắn thì hệ thống không liên tục ở một vị trí nào đó, gel mềm và dễ chảy lỏng. Ngoài ra, sự tạo gel còn ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố khác nhau như nhiệt độ nấu, các muối đệm, loại và lượng các chất tạo gel Sự bắt đầu gel hóa nhanh sẽ ảnh hưởng đến độ cứng của jelly, nếu gel hóa bắt đầu trước khi jelly được rót vào bao bì cuối cùng thì sự phá vỡ vật lý gây ra trong quá trình rót sẽ làm cấu trúc gel lỏng lẻo hơn. 2.4.4 Chất tạo đông - Carrageenan Tên gọi khác: Irish moss gelose (từ Chondrus spp.); Eucheuman (từ Eucheuma spp.); Iridophycan (từ Iridaea spp.); Hypnean (từ Hypnea spp.); Furcellaran or Danish agar (từ Furcellaria fastigiata); INS No. 407. Nguồn gốc: được chiết xuất từ loại tảo đỏ có nguồn gốc từ Ireland, mọc dọc theo bờ biển Anh, Pháp, Tây Ban Nha, Ireland. Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 18 Cấu tạo: carrageenan cấu tạo từ các gốc D-galactose và 3,6-anhydro D-galctose. Các gốc này kết hợp với nhau bằng liên kết -1,4 và -1,3 luân phiên nhau (hình 4). Các gốc D- galactose được sulfate hóa với tỉ lệ cao. Hình 4. Cấu trúc của carrageenan Các polysaccharide phổ biến của carrageenan là kappa-, iota- và lambda- carrageenan: Kappa-carrageenan là một loại polymer của D-galactose- 4-sulfate và 3,6-anhydro D- galctose. Iota-carrageenan cũng có cấu tạo tương tự Kappa-carrageenan, ngoại trừ 3,6-anhydro- galactose bị sulfate hóa ở C số 2. Lambda-carrageenan có monomer hầu hết là các D-galactose- 2-sulfate (liên kết 1,3) và D-galactose-2,6-disulfate (liên kết 1,4). Tất cả các loại carrageenan đều chứa galactose kết hợp với nối glycoside xen kẽ nhau. Tuy nhiên chúng khác nhau về số lượng và vị trí các nhóm sulphated ester và số lượng của 3,6-anhydro-D-galactose mà chúng chứa. Điều này dẫn đến sự đa dạng trong tính chất tạo đông, từ tính chất dòn, dễ vỡ của gel agar đến tính tạo gel của carrageenan và loại lambda carrageenan không tạo gel. Nguồn tảo biển đỏ chứa carrageenan chủ yếu là Chondrus crispus, dạng lambda và kappa được tạo ra từ môi trường nước lạnh, Loài Eucheuma phát triển trong nước ấm và tạo ra kappa và iota, một số loài Gigartina phát triển trong nước lạnh cũng tạo ra dạng kappa và lambda. Phương pháp sản xuất carrageenan trong công nghiệp: Carrageenan được thu nhận bằng cách chiết từ tảo biển bằng nước hay bằng dung dịch kiềm loãng. Carrageenan được thu lại bằng sự kết tủa bởi cồn, sấy thùng quay, hay kết Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 19 tủa trong dung dịch KCl và sau đó làm lạnh. Cồn được sử dụng trong suốt quá trình thu nhận và tinh sạch là methanol, ethanol và isopropanol. Sản phẩm có thể chứa đường nhằm mục đích chuẩn hóa, chứa muối để thu được cấu trúc gel đặc trưng hay tính năng tạo đặc. Tính chất của carrageenan: Màu hơi vàng, màu nâu vàng nhạt hay màu trắng. Dạng bột thô, bột mịn và gần như không mùi. Không tan trong ethanol, tan trong nước ở nhiệt độ khoảng 80oC tạo thành một dung dịch sệt hay dung dịch màu trắng đục có tính chảy; phân tán dễ dàng trong nước hơn nếu ban đầu được làm ẩm với cồn, glycerol, hay dung dịch bão hòa glucose và sucrose trong nước. Độ nhớt của dung dịch tùy thuộc vào loại carrageenan, khối lượng phân tử, nhiệt độ, các ion có mặt và hàm lượng carrageenan. Cũng như những polymer mạch thẳng có mang điện tích khác, độ nhớt tỉ lệ thuận với hàm lượng. Carrageenan có khả năng tương tác với nhiều loại gum đặc biệt là locust bean gum, trong đó tùy thuộc vào hàm lượng nó sẽ có tác dụng làm tăng độ nhớt, độ bền gel và độ đàn hồi của gel. Ở hàm lượng cao carrageenan làm tăng độ bền gel của guar gum nhưng ở hàm lượng thấp, nó chỉ có thể làm tăng độ nhớt. Khi carrageenan được cho vào những dung dịch của gum ghatti, alginate và pectin nó sẽ làm giảm độ nhớt của các dung dịch này. Ổn định ở pH >7, phân hủy ở pH = 5-7; phân hủy nhanh ở pH < 5. Khả năng tạo gel: Phụ thuộc rất lớn vào sự có mặt của các cation. Ví dụ: Khi liên kết với K+, NH4+, dung dịch -carageenan tạo thành gel thuận nghịch về nhiệt. Khi liên kết với Na+ thì carrageenan hòa tan trong nước lạnh và không có khả năng tạo gel. Muối K+ của -carrageenan có khả năng tạo gel tốt nhất nhưng gel giòn và dễ bị phân rã. Chúng ta có thể giảm độ giòn của gel bằng cách thêm vào locust bean gum. -carrageenan có ít liên kết ion hơn nhưng khi tăng lực liên kết có thể tạo gel đàn hồi. Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 20 Hình 5. Cơ chế tạo gel của (a) kappa- carrageenan và (b) iota- carrageenan Tính chất của gel: Dung dịch nóng của kappa và iota carrageenan sẽ tạo gel khi được làm nguội xuống từ 40 - 60oC dựa vào sự có mặt của các cation. Gel carrageenan có tính thuận nghịch về nhiệt và có tính trễ nhiệt, có nghĩa là nhiệt độ tạo gel và nhiệt độ nóng chảy của gel khác nhau. Gel này ổn định ở nhiệt độ phòng nhưng khi gia nhiệt cao hơn nhiệt độ tạo gel từ 5 -12oC thì gel có thể chảy ra, khi làm lạnh sẽ tạo gel lại. Thành phần ion trong một hệ thực phẩm rất quan trọng đến hiệu quả sử dụng carrageenan. Ví dụ: kappa-carrageenan chọn ion K+ để làm ổn định vùng tạo liên kết, tạo trạng thái gel chắc, giòn (hình 5a). Iota carrageenan chọn Ca2+ nối giữa các chuỗi tạo cấu trú gel mềm và đàn hồi (hình 5b). Sự có mặt của các ion cũng có ảnh hưởng lên nhiệt độ hydrat hóa của carrageenan, nhiệt độ tạo gel và nhiệt độ nóng chảy. Ví dụ: iota carrageenan sẽ hydrat hóa ở nhiệt độ môi trường trong nước nhưng khi cho muối vào sẽ tăng nhiệt độ tạo gel nên được ứng dụng trong sản xuất salad-dressing lạnh. Muối Na+ của kappa carrageenan sẽ hydrat hóa ở 40oC nhưng carrageenan cùng loại trong thịt muối sẽ chỉ hydrat hóa hoàn toàn ở nhiệt độ 55oC hoặc hơn. Carrageenan được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực thực phẩm và phi thực phẩm. Trong công nghệ thực phẩm carrageenan được sử dụng là một chất để điều chỉnh độ chắc, trạng thái, tính chất cảm quanChức năng của nó là tạo nhũ tương, keo tụ và tính Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 21 kết nối. Ngoài ra nó còn ứng dụng trong công nghệ khác như:công nghiệp dệt, sản xuất kem đánh răng, kỹ nghệ sơn Ngày nay với tốc phát triển của khoa học, con người đã khám phá ra những lợi ích của carrageenan trong nhiều lĩnh vực. Trong thực phẩm, carrageenan đóng vai trò là chất phụ gia trong thực phẩm để tạo đông tụ, tạo tính mềm dẻo, đồng nhất cho sản phẩm và cho điểm nóng chảy thấp. Carrgeenan được dùng trong các món ăn trong thực phẩm: các món thạch, hạnh nhân, nước uống Carrageenan được bổ sung vào bia, rượu, dấm làm tăng độ trong. Trong sản xuất bánh mì, bánh bicquy, bánh bông lancarrageenan tạo cho sản phẩm có cấu trúc mềm xốp. Trong công nghệ sản xuất chocolate:bổ sung carrageenan vào để làm tăng độ đồng nhất, độ đặc nhất định. Trong sản xuất kẹo:làm tăng độ chắc, độ đặc cho sản phẩm Trong sản xuất phomat, sản xuất các loại mứt đông, mứt dẻo Đặc biệt ứng dụng nhiều trong lĩnh vực chế biến thủy sản: carrageenan được ứng dụng tạo lớp màng cho sản phẩm đông lạnh, làm giảm hao hụt về trọng lượng và bay hơi nước, tránh sự mất nước của thịt gia cầm khi bảo quản đông Trong bảo quản đóng hộp các sản phẩm thịt, bổ sung vào surimi và giò chả.. Do carrageenan tích điện âm của gốc SO4+ nên có khả năng liên kết với protein qua gốc amin mang điện tích dương khi pH nằm dưới điểm đẳng điện.Chính nhờ điểm này mà trên 50% tổng lượng carrageenan được sử dụng trong công nghiệp sữa. Vai trò của carrageenan là làm cho các sản phẩm sữa có độ ổn định khá cao, không cần dùng đến tinh bột hoặc lòng trắng trứng.. Tất cả các loại carrageenan đều bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, dưới tác dụng của nhiệt độ cao thì tất cả carrageenan đều bị tan chảy và giảm độ nhớt, ở nhiệt độ lạnh thì hệ thống gel được phục hồi. Chính vì vậy mà nhiệt độ là yếu tố quan trọng xác định loại carrageenan nào được sử dụng trong hệ thống thực phẩm. Ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ tạo gel, carrageenan hầu như bền ở pH thông thường trong thực phẩm. Khi chế biến trong điều kiện nâng nhiệt cao thì độ nhớt của carrageenan sẽ giảm ở pH < 4,3. Khi chế biến ở pH thấp, carrageenan phải được thêm vào ở giai đoạn cuối sau khi thực phẩm đã được gia nhiệt. Ở pH tương đối thấp, trạng thái gel bền nhưng trạng thái sol không hình thành, đặc biệt khi đưa vào điều kiện nhiệt độ cao và kéo dài thời gian. Kết quả là sự thủy phân carrageenan dẫn đến độ bền gel kém. Các chất tạo đông khác Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 22 Agar, pectin, arabic gum, gellan gum 2.4.5 Các chất khác Là các chất được dùng để giúp cho sản phẩm có vị hài hòa tạo sự đa dạng riêng cho sản phẩm, ngoài ra một số chất có thể giúp cho sản phẩm bảo quản được lâu hơn. Các chất được sử dụng là: - Đường Hầu hết các loại jelly được làm từ đường saccharose loại RE của mía hoặc củ cải đường. Đường này ngoài chức năng tạo vị ngọt cho sản phẩm nó còn có chức năng bảo quản. Saccharose là một loại disaccharide có công thức phân tử C12H22O11, cấu tạo từ một phân tử glucose và một phân tử fructose nối với nhau bằng liên kết 1-2 glucoside (Hình 6). H-C1 H-C-OH CH2OH HO-C C2 H-C-OH HO-C H-C H-C-OH CH2OH H-C CH2OH (α-D-glucopiranozil-(1 2)-β-D-fructofuranozid) (Saccharose) Hình 6. Cấu trúc của saccharose Có thể bổ sung đường aspartame với hàm lượng đường thấp hơn 0,2% để tăng độ ngọt và hương vị cho sản phẩm jelly. Aspartame có hậu vị ngọ