Gluxit Thuc Pham Va Bien Doi Cua Chung

Trường Đại Học Công Nghiệp TPHCM Đề Tài

Viện Thực Phẩm & Sinh Học Gluxit thực phẩm và các biến đổi của chúng

GLUXIT THỰC PHẨM1. Giới thiệu chung:

Glucid có bản chất hóa học là polyhydroxy aldehyde hoặc polyhydroxy ketone.

Đa số các glucid có công thức tổng quát là (Cm(H2O)n). Ngoài ra còn có một số loại

glucid đặc biệt, trong cấu trúc của chúng ngoài C, H, O còn có thêm S, N, P.

Lượng glucid trong các nguyên liệu thực vật và động vật rất khác nhau. Trong

thực vật, glucid là thành phần chủ yếu, chiếm tới 85-90% trọng lương chất khô.

Đường và tinh bột được chứa bên trong các tế bào còn non, còn ở thành tế bào thì có

các polysacchrid như cellulose, hemicellulose, protopectin...

Trong các thực phẩm động vật, thường lượng glucid lại rất ít (thường không

vượt quá 2% so với lượng chất khô). Thịt và trứng có rấi ít glucid, chỉ cá, sữa là

tương đối nhiều hơn

Nguồn glucid mà thực phẩm cung cấp cho con người chủ yếu lấy từ thực vật.

Vai trò của glucid Glucid có vai trò rất quan trọng trong cơ thể sống. Glucid có vai trò như sau:

• Tham gia mọi hoạt động sống của tế bào.

• Là nguồn chất dinh dưỡng dự trữ dễ huy động, cung cấp chủ yếu các chất

trao đổi trung gian và năng lượng cho tế bào.

• Tham gia vào cấu trúc của thành tế bào thực vật, vi khuẩn; hình thành bộ

khung (vỏ) của nhóm động vật có chân khớp.

• Tham gia vào thành phần cấu tạo của nhiều chất quan trọng như: AND,

ARN…

Đối với công nghệ thực phẩm, vai trò của glucid cũng đa dạng và vô cùng quan

trọng:

- Là chất liệu cơ bản, cần thiết và không thể thiếu của ngành sản xuất lên men:

rượu, bia, bột ngọt, acid amin, vitamin, kháng sinh.

- Tham gia tạo cấu trúc, hình thù, trạng thái và chất lượng cho các loại sản

phẩm thực phẩm.

Tạo kết cấu:

- Tạo sợi, tạo màng, tạo gel, tạo độ đặc, độ cứng, độ đàn hồi cho thực phẩm:

tinh bột, thạch, pectin trong miến, mứt quả, kem, giò lụa…

- Tạo kết cấu đặc thù của một số loại thực phẩm: độ phồng nở của bánh phồng

tôm, tạo bọt cho bia, độ xốp cho bánh mì, vị chua cho sữa…

Tạo chất lượng:GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương Trang 1

Lớp: DHTP5LT – Nhóm 6



- Chất tạo ngọt cho thực phẩm (các đường)

- Tham gia tạo màu sắc và hương thơm cho sản phẩm (đường trong phản ứng

caramen hoá, melanoidin…)

- Tạo ra các tính chất lưu biến cho sản phẩm thực phẩm: độ dai, độ trong, độ

giòn, độ dẻo…

- Có khả năng giữ được các chất thơm trong sản phẩm thực phẩm

- Tạo ẩm cũng như làm giảm hoạt độ nước làm thuận lợi cho quá trình gia công

cũng như bảo quản

Phân loại: Glucid được chia làm ba nhóm chính:

- Monosaccharid

- Oligosaccharid

- Polysaccharid

Tên gọi của tất cả các đường đơn và đường đôi đều có đuôi -ose .

Các dạng glucid có từ ba đơn vị đường đơn trở lên hầu như rất ít gặp trong tự nhiên

ở trạng thái tự do, chúng thường ở dạng liên hợp với các chất khác như protein, hoặc

lipid.

Các polysaccharide thường chứa hàng trăm, hàng nghìn đơn vị đường đơn có thể tạo

thành sợi dài hoặc phân nhánh.

2. MONOSACCHARIDE: 2.1. Cấu tạo và danh pháp:

Là chất có chứa nhiều nhóm rượu và một nhóm khử oxy (nhóm khử là nhóm

cacboxyl la aldehyde hay ketone)

Nhóm khử là aldehyde ta có đường aldose và có công thức tổng quát:

Nhóm khử là ketone ta có đường ketose có công thức tổng quát:

CHO – CH2OH được xem như là “monosaccharide” đơn giản nhất.

GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương Trang 2




Trong thiên nhiên monosaccharide có chứa từ 2 đến 7 cacbon và được gọi tên

theo số cacbon (theo tiếng Hy Lạp) +ose

Ví dụ: monosaccharide có 3C gọi là triose. Tương tự ta có tetrose, pentose,

hexose, heptose.

Đồng phân quang học:

Quy ước Fischer: Fischer là người đầu tiên nêu ra nguyên tắc biểu diễn các

monosaccharide bằng công thức hình chiếu của chúng. Theo đó: hình chiếu đối của

các nguyên tử cacbon bất đối (C*) và các nguyên tử C khác nằm trên một đường

thẳng, nguyên tử C có số thứ tự nhỏ nhất có hình chiếu nằm trên cùng. Còn các

nhóm thế có hình chiếu ở bên phải hay bên trái.

Công thức vòng của monosaccharide:

Công thức thẳng theo Fischer như trình bày ở trên không phù hợp với một số

tính chất hóa học của chúng như: một số phản ứng hóa học thường xảy ra với

aldehyde không xảy ra đối với monosaccharide. Vì vậy có thể nghĩ rằng nhóm –

CHO trong monosaccharide còn tồn tại dưới dạng cấu tạo riêng biệt nào đó.

Mặt khác: monosaccharide có thể tạo ether với methanol tạo thành một hỗn

hợp 2 đồng phân có cùng nhóm methoxyl (- OCH3). Điều đó chứng tỏ trong

monosaccharide còn tồn tại một nhóm –OH đặc biệt.

Qua nghiên cứu Kolle cho thấy: số đồng phân thu được của monosaccharide

thực tế nhiều hơn số đồng phân tính theo công thức N=2n, do đó để giải thích các

hiện tượng trên, Kolle cho rằng ngoài dạng mạch thẳng monosaccharide còn tồn tại

ở dạng vòng.

Sự tạo thành dạng vòng xảy ra do tác dụng của nhóm –OH cùng phân tử

monosaccharide tạo thành dạng hemiacetal hay hemiketal.





Ví dụ: cấu tạo vòng của glucose xảy ra như sau:

Do sự tạo thành hemiacetal vòng mà C1 trở nên C*, nhóm –OH mới được tạo

ra ở C1 là –OH glucoside . Tương tự với ketose thì C2 trở nen6n C*, nhóm –OH mới

được tạo ra ở C2 là –OH glucoside khi tạo thành hemiketal.

Cách biểu diễn công thức vòng như trên dựa vào nguyên tắc của Haworth: C

và cầu nối với oxy nằm trên một mặt phẳng, các nhóm thế ở công thức thẳng nằm ở

bên phải thì ở công thức vòng nằm ở dưới mặt phẳng và ngược lại. Riêng các nhóm

thế của C có nhóm OH dùng để tạo cầu nối oxy thì theo nguyên tắc ngược lại.

Hiện tượng hổ biến của monosaccharide:

Như ta thấy, không thể giải thích được tất cả các tính chất của

monosaccharide nếu ta chỉ thừa nhận một dạng cấu tạo nào đó của monosaccharide.

Nên người ta cho rằng các dạng cấu tạo đó có thể đã chuyển hóa lẫn nhau.

2.2. Tính chất của monosaccharide:2.2.1. Tính chất vật lý của monosaccharide:





Monosaccharide là những chất không màu, phần lớn có vị ngọt, hòa tan tốt

trong nước, không tan trong dung môi hữu cơ.

Có hiện tượng solvat hóa làm dung dịch khó kết tinh do đó muốn sản phẩm

tạo thành không bị kết tinh thì người ta dùng đường monosaccharide (hiện tượng

Solvat hóa là hiện tượng hút nước liên tục → làm bóng sản phẩm → không

kết tinh bề mặt dạng hạt). Hạn chế của đường monosaccharide là sử dụng nhiều thì

bị chảy nước.

Độ phân cực:

Các monosaccharide có khả năng làm quay mặt phẳng ánh sáng phân cực,

dựa vào tính năng này, người ta đã xác định chính xác các loại đường bằng thiết bị

phân cực kế. Ví dụ: glucose trong tự nhiên có độ quay cực [α]D là +52,50 (quay

phải), còn fructose là -92,40 (quay trái).

Ngoài ra sự sắp xếp của các nhóm –OH về bên trái hay bên phải của trục C

cũng làm thay đổi tính hoạt quang, khi hòa tan các đường trong môi trường nước thì

độ hoạt quang cũng bị thay đổi cho đến trạng thái cân bằng, ví dụ trong môi trường

nước, D-glucose ở trạng thái cân bằng sẽ có độ hoạt quang không đổi là +52,70.

Hiện tượng này gọi là hiện tượng hỗ biến. Ở 250C trong dung dịch có 1/3 α-D-

glucose, 2/3 là β-D-glucose.

Tính hòa tan của đường monosaccharide:

Mỗi loại đường có 1 độ hòa tan khác nhau. Ví dụ ở 200C khả năng hòa tan

trong nước của glucose là 107g/100g nước, của fructose là 375g/100g nước, của

saccharose là 204g/100g nước. Từ đó ta nhận thấy rằng glucose khó kết tinh hơn so

với đường saccharose và đường fructose. Dựa vào đặc điểm này người ta đã chế

biến các sản phẩm có độ kết tinh theo ý muốn bằng cách phối trộn các loại đường lại

với nhau.

Tính hút ẩm của đường:

Mỗi loại đường có độ hút ẩm khác nhau. Ví dụ: glucose có độ hút ẩm kém

hơn fructose. Tùy sản phẩm chế biến mà ta sẽ kết hợp với các loại đường có độ hút

ẩm tương thích. Có những sản phẩm cần độ bóng mướt thì ta thêm các chất có tính

hút ẩm vào như đường nghịch đảo hoặc mật ong. Còn đối với những sản phẩm cần ở

trạng thái vô định hình thì những chất có tính hút ẩm cao sẽ gây kết tinh cho sản

phẩm, lúc này ta cần sử dụng loại đường nhu glucose để làm giảm khả năng kết tinh

tại sản phẩm.

2.2.2. Tính chất hóa học của monosaccharide:

Phản ứng với ion kim loại: khử ion kim loại từ hóa trị cao xuống hóa trị thấp





Phản ứng oxi hóa:

Khi oxi hóa nhẹ các monosaccharide bằng các dung dịch như Cl2, Br2 hay I2

trong môi trường kiềm hoặc dùng dung dịch kiềm của các ion kim loại, thì nhóm

aldehyde ở C số 1 của monosaccharide sẽ bị oxi hóa thành cacboxyl.

Trong trường hợp nhóm

aldehyde được bảo vệ thì nhóm

hydroxyl của cacbon số 6 trong

phân tử đường sẽ bị oxi hóa thành

nhóm cacboxyl.

Khi oxi hóa ở mức độ mạnh hơn (ví dụ cho tác dụng với dung dịch HNO3) thì

cả nhóm aldehyde của C số 1 và nhóm hydroxyl của C số 6 đều bị oxi hóa thành

nhóm cacboxyl.

Tính chất này được sử dụng để xác định hàm lượng glucose bằng cách sử

dụng thuốc thử Fehling qua việc xác định hàm lượng cặn Cu+ tạo thành.

Tham gia phản ứng khử:

Dưới tác dụng của các chất khử nhóm aldehyde của các aldose hoặc nhóm –

C=O của các ketose sẽ bị khử để tạo thành các rượu polyol tương ứng.

Các D-glucose bị khử thành D-sorbitol, D-mannose bị khử thành D-manitol,

còn D-fructose bị khử thanh D-sorbitol và D-manitol.

Sorbitol là một sản phẩm màu trắng, không

mùi, có vi ngọt dễ chịu,hòa tan tốt trong môi

trường nước và rượu nhưng không hòa tan

trong dung môi hữu cơ. Điều lí thú là rượu này

không có tính khử, không thể lên men được và

rất bền với tấn công của vi khuẩn. Sorbitol thể

hiện một ưu điểm lớn là không làm tăng lượng

glucozơ trong máu lên cao sau khi ăn. Chính vì vậy sorbitol được dùng trong sản xuất GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương Trang 6




thức ăn kiêng cho người đái tháo đường. Sorbitol không phá hủy răng nên dùng sản

xuất kẹo cao su và thuốc đánh răng. Ngoài ra sorbitol còn được đưa vào trong công thức

của nhiều loại thức ăn, nước uống. Người ta còn dùng sorbitol để sản xuất vitamin C.

Tham gia phản ứng tạo este:

Nhóm –OH tại C số 1 và nhóm –OH của C số 6 thường tham gia phản ứng

tạo este. Trong đó quan trọng nhất là phức este với các phosphat như: D-

glyceraldehyde-3-phosphat, D-glucose-1-phosphat, D-glusose-1,6-biphosphat. Một

số loại phức este của phosphat với các monosaccharide.

Phản ứng với methanol:

- Tham gia phản ứng tạo liên kết glycosid Các nhóm -OH của monosaccharid dễ

dàng tham gia phản ứng với rượu tạo thành ester tương ứng và được gọi là nhóm -

OH glycosid và liên kết tạo thành được gọi là glycosid. Ví dụ: phản ứng tạo metyl

glucosid:

Tham gia phản ứng tạo liên kết glucoside:

-OH glucoside được hình thành khi các mạch thẳng của monosaccharide hoặc

oligosaccharide đóng vòng thì ở đó nhóm aldehyde và cetose phản ứng với OH

trong mạch đóng vòng tạo thành dạng bán acetal.

Người ta quan tâm đến –OH glucoside do –OH glucoside rất dễ tham gia

phản ứng trong oligosaccharide và polysaccharide. Trong oligosaccharide và

polysaccharide có rất nhiều nhóm OH do có sự co kéo giữa O và H nên H+ rất dễ

tách ra → dễ mở vòng → xuất hiện lại nhóm CHO hoặc C=O → thể hiện tính khử.





Các monosaccharide chỉ thể hiện tính khử khi ở dạng mạch thẳng.

Khi 2 aldose liên kết với nhau bằng liên kết 1-2, 1-4, 1-6 thì còn nhóm –OH

glucoside nên còn tính khử.

Khi 2 cetose liên kết với nhau bằng liên kết 1-2, 1-4, 1-6 thì còn nhóm –OH

glucoside nên còn tính khử.

Khi 1 aldose liên kết với 1 cetose bằng liên kết 1-2 thì không còn nhóm –OH

glucoside nên không còn tính khử, khi liên kết với nhau bằng liên kết 1-4 và 1-6 thì

còn nhóm –OH glucoside.

Trong thực tế phụ thuộc vào các chất liên kết, có thể có các kiểu glucoside

như: O – glucoside, S - glucoside, N - glucoside, C – glucoside. Các chất này có

hoạt tính sinh học khác nhau.

R: phần glucide của phân tủ glucozit A: Aglucon

Với alglucon là phần phi glucide được thế vào vị trí hydro của nhóm – OH

glucoside. Ví dụ các gốc rượu, các gốc của các hợp chất thơm, các gốc strerid, các

gốc alkaloid, ...

Các glucisode điển hình là glucoside của các phân tử glucose tạo thành các

polysaccharide như glycogen, tinh bột và cellulose.

Các glucoside dễ bị thủy phân, khi đó các liên kết glucoside bị đứt ra và các

monosaccharide tương ứng hình thành. Các phản ứng thủy phân này được xúc tác

chủ yếu bởi acid, chỉ trong một số trường hợp mới do kiềm xúc tác do đa số

glucoside bền với kiềm.

Tham gia phản ứng với acid:

Khi đun sôi các pentose, hexose với các acid có nồng độ cao như HCl 12%

hoặc H2SO4 đậm đặc thì các phân tử nước sẽ bị mất đi và tạo thành các furfurol từ

pentose hoặc oxymethylfurfurol từ hexose.

Khi trùng ngưng các sản phẩm này với một số chất khác thì các phức màu

hình thành. Các phức màu này được sử dụng để định tính và định lượng

monosaccharide.

Ví dụ khi cho furfurol tác dụng với alanin và HCl thì hợp chất màu đỏ sẽ hình

thành.



R - CHO

OH-

2Cu(OH)2

R - COOH + 2 H2OCu2O ↓ +



Ngoài ra, các sản phẩm này cũng hình thành trong quá trình chế biến thực

phẩm, ví dụ khi nướng bánh các furfurol bay hơi tạo thành mùi đặc trưng cho bánh.

Tham gia phản ứng với kiềm:

Tác động của các base lên monosaccharide phụ thuộc vào nồng độ và nhiệt

độ của các base.

Dưới tác dụng của các dung dịch kiềm yếu như Ba(OH)2, Ca(OH)2, thì sự

dồng phân hóa có thể xảy ra giữa glucoside, mannose, fructose. Hiện tượng này có

thể xảy ra trong cơ thể.

Dung dịch kiềm loãng các monosaccharide mạch thẳng sẽ nhanh chóng biến

thành vòng. Trong môi trường kiềm loãng ở 370C các nhóm – endol sẽ di chuyển

vào giữa mạch. Trong môi trường co nồng độ kiềm cao hoặc nhiệt độ cao, các

monosaccharide có thể bị phân giải, hiện tượng caramen hình thành, các mạch

cacbon dễ bị đứt.

Trong môi trường kiềm các monosaccharide là chất khử mạnh. Nó có khả

năng khử dung dịch Fehling tạo thành Cu2O tạo kết tủa đỏ.





Người ta ứng dụng tính chất này để định lượng đường khử theo phương pháp

Bectrand.

2.2.3. Một số các monosaccharide quan trọng:

a. Pentose:

Pentose là các monosaccharide chứa 5 cacbon. Pentose hiện diện chủ yếu trong cấu

trúc của động vật, thực vật; ngoài ra ở trạng thái tự do ta cũng có thể gặp một số

loại.

Các pentose quan trong là: L – Arabinose, D – Xylose, D – Ribose và D –

Deroxyribose.

Ngoài ra các D – Ribulose và L – Xylulose cũng thường có mặt trong cấu trúc của

thực vật, vi sinh vật và mô động vật.

L – Arabinose:

L – Arabinose có trong thành phần

của các polysaccharide như

hemicellulose, các chất nhầy...

Pentose này không bị lên men bởi

nấm men, thường tồn tại trong thực

vật dạng L:

D – Xylose:

Ít tồn tại ở trạng thái tự do, chủ yếu

nằm ở dạng polysaccharide trong

thực vật như: xylan, và trong gỗ,

rơm, rạ... Chính vì vậy, khi thủy

phân các nguyên liệu trên ta thu

được D – Xylose.

Xylose không bị lên men bởi nấm men, không bị người và động vật đồng hóa,

thường tồn tại ở dạng mạch thẳng (D) và dạng mạch vòng pyranose (6 cạnh)

D – Ribose:

D – Ribose là loại monosaccharide thường gặp trong thành phần của nhiều chất quan

trọng cơ thể sống như: acid ribonucleic, vitamin, coenzyme nicotinamide adenin

dinucleic (NAD.H2).





Dẫn xuất của Ribose là D – Dezoxyribose là thành phần quan trọng của acid

dezoxyribonucleic, tham gia trong cấu tạo của AND. Đây là chất có vai trò quan

trọng trong một số đặc tính sinh học của cơ thể sống, đặc biệt là tính di truyền.

b. Hexose:

Hexsose là các monosaccharide chứa 6 cacbon. Đây là loại monosaccharide phổ

biến nhất trong tự nhiên, nó là thành phần cơ bản của nhiều polysaccharide.

Các hexose thường tồn tại ở dạng vòng pyranose, dạng furanose ít gặp (trừ trường

hợp của fructose).

Các hexose điển hình: D – Glucose, D – Galactose, D – Fuctose, D – Mannose, ....

D – Glucose:

Đây là loại monosaccharide

phổ biến ở thực vật và ở động

vật. Nó có nhiều ở trong nho

chín nên còn được gọi là

đường nho.

Trong dung dịch, D – Glucose

ở dạng pyranose. Dễ bị lên men bởi nấm men.

D – Glucose là thành phần cơ bản cấu tạo nên nhiều loại polysaccharide: tinh bột,

glycogen, cellulose, ...

Trong cơ thể người và động vật, D – Glucose là thành phần cố địng trong máu, dễ

dàng được cơ thể con người hấp thụ. Do đó trong nhiều trường hợp, khi cơ thể con

người hao hụt lượng đường trong máu, lúc này người ta phải truyền glucose vào.

D – Fructose:

Đây là loại monosaccharide phổ

biến ở thực vật. Nó có nhiều ở

trong quả và mật hoa. D –

Fructose có khả năng làm quay

mặt phẳng ánh sáng phân cực sang

trái nên được gọi là levulose. Khi

khử fructose tạo thành sorbitol và manitol.

D – Fructose thường tồn tại dưới dạng fruranose. Dễ bị lên men bởi nấm men.

D – Fructose là thành phần của các disaccharide và các polyfructoside thường gặp

trong thực vật.





D – Galactose:

Đây cũng là loại đường thường tồn tại dưới dạng pyranose. D – Galactose có

trong thành phần của lactose và các polysaccharide galactan thực vật. Ngoài ra còn

nằm trong thành phần cấu tạo của melibiose và agar-agar.

Dẫn xuất của D – Galactose là acid galacturonic nằm trong thành phần của

pectin.

D – galactose chỉ bị lên men bởi các loại nấm men đặc biệt.

D – Mannose:

D – Mannose có thể tồn tại ở dạng

vòng pyranose.

D – Mannose có trong thành phần

của hemicellulose, các chất nhầy,...

Các mannose dễ bị lên men bởi nấm

men.

3. OLIGOSACCHARIDOligosaccharid là tên gọi chung cho các carbohydrat có cấu trúc từ hai đến mười

phân tử monosaccharid.

3.1. Disaccharid Sự tạo thành disaccharide là do sự kết hợp của 2 monose cùng loại hay khác

loại nhờ liên kết glucosidic. Liên kết glucosidic có thể được tạo thành giữa -OH

glucoside của monose này với -OH glucoside của monose kia, hay giữa một nhóm -

OH glucoside của monose này với -OH ( không phải -OH glucoside) của monose

kia. Tùy thuộc vào sự liên kết mà tính chất cũng khác nhau:

- Kiểu liên kết thứ nhất: hai monosaccharid kết hợp với nhau qua một nhóm -

OH glycosid và một nhóm -OH rượu. Trong cấu trúc phân tử của nó vẫn còn một

nhóm -OH glycosid, do đó nó vẫn mang tính khử.

Ví dụ đường Lactose.

- Kiểu liên kết thứ hai: hai monosaccharid kết hợp với nhau qua hai nhóm -OH

glycosid. Trong cấu trúc phân tử không còn nhóm -OH glycosid, do đó nó không

mang tính khử.

Ví dụ đường Saccharose.

Một số loại disaccharid

- Saccharose





Là đường ăn phổ biến trong cuộc sống hàng

ngày. Nó có nhiều trong củ cải đường và mía.

Được sử dụng nhiều trong công nghiệp sản

xuất đường.

Saccharose được kết hợp bởi a-D-Glucose và

b-D-Fructose qua liên kết -OH glycosid, do đó nó không còn nhóm -OH glycosid tự

do nên không có tính khử.

Sucrose có vị ngọt sắc, dễ kết tinh, nấm men dể sử dụng.

Là sản phẩm của quá trình quang hợp, có thể tổng hợp trực tiếp.

Saccharose còn được gọi là sucrose. Là loại đường dễ bị thủy phân dưới tác

dụng của enzym saccharase (invertase). Ngoài tác dụng của enzym, saccharose cũng

bị thủy phân dưới tác dụng của acid vô cơ (HCl 3%)và nhiệt độ. Sản phẩm tạo thành

là glucose và fructose, trong trường hợp này người ta gọi các đường tạo thành là

đường nghịch chuyển (đường invert).

Sự nghịch đảo làm tăng chất khô lên 5,26%, đồng thời tăng nhẹ vị ngọt và nhất

là độ hoà tan của đường trong dung dịch. Dung dịch đường nghịc đảo ít nhớt hơn so

với dung dịch saccaza khi dùng một trọng lượng khô ngang nhau.

Tính hút ẩm: so sánh giữa các đường có tính khử cao glucose, maltose thường

hút ẩm kém so với saccaza nhất là so với đường nghịch đảo và fructose.

Ứng dụng: khi làm bánh mứt thêm đường nghịch đảo hoặc mật ong để duy trì

kết cấu mềm, láng, tạo độ bóng.

Saccazo còn dùng để sản xuất đường isomalt

(ISOMALT là sản phẩm họ Polyol, Cấu trúc gần giống các chất bột đường được

tạo thành từ các chất đường bột bằng phản ứng hydro hoá. Isomalt không có trong tự

nhiên. Isomalt có độ ngọt thấp, nhưng khi kết hợp với các chất đường khác, ví dụ đường

kính sẽ làm tăng độ ngọt để đạt độ ngọt khác nhau. So với đường kính khả năng hấp thu

sinh học của các chất đường rượu trên hệ thống ruột non bị giảm rất mạnh..

Isomalt có giá trị năng lượng thấp giúp

kiểm soát cân nặng ở thừa cân - béo phì.

ISOMALT thích hợp cho bệnh nhân đái tháo

đường. Ngày nay ISOMALT đang được sử

dụng như là một chất tạo ngọt thay thế cho

đường trong các sản phẩm thực phẩm như

kẹo, bánh. Isomalt người ta đã sản xuất kẹo





cao su, kem đánh răng để phòng râu răng.)

- Maltose

Maltose còn được gọi là đường mạch nha, có

nhiêu trong hạt nảy mầm.

Được cấu tạo từ hai phân tử đường a-D-

Glucose qua liên kết O-glycosid giữa nhóm -

OH ở vị trí C1 của phân tử đường thứ nhất

và nhóm -OH của C4 của phân tử đường thứ

hai. Do đó maltose vẫn còn một nhóm -OH glycosid nên maltose có tính khử.

Dùng nhiều trong thực phẩm: bánh kẹo, vị kém ngọt.

Maltose chủ yếu được tạo thành khi thủy phân tinh bột. Ngoài ra nó cũng có mặt

trong một số tế thực vật bậc cao. Dễ bị thủy phân bởi α- glucosidase, HCl 3% tạo

thành hai phân tử a-D-Glucose

- Lactose

Lactose còn được gọi là đường sữa, do lactose

có chủ yếu trong sữa người và động vật.

Lactose được cấu tạo từ a-D-glucose và b-D-

galactose qua liên kết glycosid giữa nhóm -OH

glycosid của b-D-galactose và nhóm -OH rượu

của a-D-Glucose. Do đó lactose vẫn còn có một

nhóm -OH glycosid vậy nên vẫn mang tính khử.

Ở nhiệt độ thường lactose hòa tan trong nước ít hơn mười lần so vời

saccharose,

Lactose kết tinh chậm, tinh thể cứng và có nhiều dạng tinh thể. Độ ngọt của

lactose chỉ bằng 1/6 saccharose.

Lactose khó bị thủy phân bởi acid hơn so với saccharose. Để thủy phân phải

đun sôi với acid và không xảy ra hiện tượng nghịch đảo. Lactose còn bị thủy phân

bởi enzym - galatosidase nằm trong ruột tạo thành b-D-galactose và a-D-glucose.

- Xellobioza: xơ hoà tan

Có nhiều trong hạt ngũ cốc nảy mầm.

Được cấu tạo từ a-D-glucose và b-D-glucoseliên kết với nhau nhờ các nhóm

OH ở ví trí C1 và C4. Có tính khử.





Là sản phẩm thuỷ phân của cellulose nhờ enzịm cellulase có nhiều trong ruột

mối, dạ cỏ động vật nhai lại.

3.2. Trisaccharide

Rafinose

Ngoài disaccharid, ta còn gặp dạng

trisaccharide như rafinose. Đây là một chất rất

phổ biến trong tự nhiên. Có nhiều trong hạt

bông và trong củ cải đường. Rafinose có chứa

galactose, glucose và fructose.

Các monosaccharid này gắn với nhau

qua các -OH glycosid của chúng do đó

rafinose không còn tính khử.

Rafinose tinh thể không có vị ngọt, hoà tan trong nước, bị thủy phân bởi acid

và enzym invertase giải phóng ra fructofuranoza. Phân tử disaccarit hình thành nếu

tiếp tục bị thuỷ phân thì sẽ tạo thành D-galatose và D-glucose. Rafinose kém bền với

nhiệt hơn so với saccharose.

4. POLYSACCHARID: 4.1 Tinh bột:

a. Giới thiệu chung:

Tinh bột có vai trò dinh dưỡng đặc biệt

lớn vì trong quá trình tiêu hóa, chúng bị

thủy phân thành đường glucoza là chất

tạo nên nguồn calo chính của thực phẩm

cho con người. Tinh bột là chất dự trữ

của thực vật. Tinh bột do cây xanh quang

hợp tạo nên.Tinh bột có nhiều trong các

hạt, củ, quả. Trong thực vật tinh bột

thường có mặt dưới dạng không hòa tan

trong nước do đó có thể tích tụ một lượng lớn ở trong tế bào mà vẫn không ảnh

hưởng đến áp suất thẩm thấu. Các hydat cacbon đầu tiên được tạo ra ở lục lạp do

quang hợp, nhanh chóng được chuyển thành tinh bột. Tinh bột ở mức độ này được

gọi là tinh bột đồng hóa, rất linh động, có thể được sử dụng ngay trong quá trình trao





đổi chất hoặc có thể được chuyển thành tinh bột dự trữ ở trong hạt, củ, quả, rễ, thân

và bẹ lá.

Tinh bột có nhiều trong các loại lương thực do đó các loại lương thực được

coi là nguyên liệu chủ yếu để sản xuất tinh bột….

Ta có thể chia tinh bột ra làm 3 hệ thống

-Hệ thống tinh bột của các hạt ngũ cốc

-Hệ thống tinh bột của các hạt họ đậu

-Hệ thống tinh bột của các củ

Tinh bột gồm hai thành phần amylase : amylopectin theo tỷ lệ 1:4

b. Cấu trúc:

Trong tinh bột, tỷ lệ amylose trên amylopectin bằng khoảng ¼. Trong một số

trường hợp tỷ lệ này có thể thay đổi ít nhiều, ví dụ, ở một số hạt lúa nếp chứa rất ít

amylose, trong khi đó ở một số hạt đậu, lượng amylose lại chiếm đến 75%. Trong

hạt tinh bột khoai tây có 19-22% amylose và 78-91% mamylopectin, ở hạt lúa mì và

hạt ngô amylose chiếm 25% còn amylopectin chiếm 75%.

Amylose được cấu tạo nên từ các phân tử D-glucose tại nối α (1,4) glycosid,

các gốc glucoza được gắn vào nhau nhờ liên kết 1→ 4 và tạo nên một chuỗi dài bao

gồm từ 200-1000 gốc glucoza. Khối lượng phân tử của nó thấp dao động từ 150000

đến 600000. Phân tử amylose bao gồm một số chuỗi sắp xếp song song với nhau,

trong đó các gốc glucozacuar từng chuỗi cuộn vòng lại hình xoắn ốc. Phân tử

amylose có một đầu không khử và một





dầu khử (đầu có nhóm OH glucozit).amylose tác dụng với iot tạo thành màu xanh,

amylose dễ hòa tan trong nước ấm và tạo nên dung dịch

có độ nhớt không được cao..dịch hồ dễ thoái hóa.

Amylopectin có cấu trúc nhánh. Trong cấu trúc

phân tử của nó chứa cả liên kết α glycosid (1,4) và α

(1,6) glycosid. Cấu trúc phân tử bao gồm một

mạch trung tâm thẳng chứa liên kết α (1,4)

glycosid, từ mạch này phát ra các nhánh phụ dài

chừng vài chục gốc glucose. Khối lượng phân tử

của amylopectin cao nằm trong khoảng 500000

đến 1 triệu dalton…..Các amylopectin thường

phân bố ở bên ngoài hạt tinh bột. Amylopectin

thường tác dụng với iot tạo thành màu tím đỏ.

Amylopectin chỉ hòa tan khi đun nóng và có độ nhớt cao, dịch hồ khó thoái hóa.

Amylopectin hấp thụ nhiều nước khi nấu chín và là thành phần chủ yếu tạo nên sự

trương phồng của hạt tinh bột.

Tinh bột có khả năng bị thủy phân bởi amylose hoặc acid. Trước tiên các

dextrin hình thành (đây là oligosaccharide có khoảng 8 glucose với ít nhất một nối α

(1,6) glycosid), sau đó chất này có thể bị thủy phân tận cùng dến glucose. Tùy theo

độ lớn của phân tử mà các dextrin sẽ có pahnr ứng màu khác nhau với iode.

c. Phương pháp tách chiết :

Ta có thể trích ly amylose bằng nước ở các nhiệt độ khác nhau, do amylose

có khả năng hòa tan tốt trong nước. Tuy nhiên phương pháp này đạt hiệu quả không

cao.

Ngoài ra ta cũng có thể khuếch tán tinh bột trong nước, trong dung dịch đệm.

Sau kết tủa bằng tác nhân có cực (vd: rược isoamylic, n-butylic, cyclohexylic), hoặc

với tác nhân không cực( tạo phức với dung dịch ưa béo (CCl4, CCl3, dicloetan….))

Người ta cũng sử dụng phương pháp sắc ký cột ( caxi phosphat). Sau rửa lại

bằng dung dịch đệm phosphat. Ta sẽ được amylose kéo theo, còn amylopectin ở lại.

d. Các phản ứng tiêu biểu của tinh bột

- Phản ứng thủy phân

Một tính chất quan trọng của tinh bột là quá trình thủy phân liên kết giữa các đơn vị

glucozơ bằng axít hoặc bằng enzym. Axit có thể thủy phân tinh bột ở dạng hạt ban

đầu hoặc ở dạng hồ hóa hay dạng past, còn enzym chỉ thủy phân hiệu quả ở dạng hồ





hóa. Một số enzym thường dùng là α- amilaza, β- amilaza.. Axit và enzym giống

nhau là đều thủy phân các phân tử tinh bột bằng cách thủy phân liên kết α-D (1,4)

glycozit. Đặc trưng của phản ứng này là sự giảm nhanh độ nhớt và sinh ra đường.

α- amilaza β- amilaza amiloglucosidaza

Thuỷ phân liên kết α-D

(1,4) glycozit

Thuỷ phân liên kết α (1,4)

glycozit

Thuỷ phân liên kết α (1,4)

và (1,6) glycozit

Bắt đầu ở bất kì vị trí nào Bắt đầu ở đầu mạch không

khử

Bắt đầu ở đầu mạch không

khử

Cắt thứ tự 2 gốc 1 Cắt 1 gốc 1

Sản phẩm: dextrin (tinh

bột tan)

Sản phẩm chủ yếu:

mantose ngoài ra còn có

glucose, dextrin

Sản phẩm chủ yếu là

glucose còn có mantose,

dextrin.

Các nhóm hydroxyl trong tinh bột có thể bị oxi hóa tạo thành andehyt, xeton

và tạo thành các nhóm cacboxyl. Quá trình oxi hóa thay đổi tùy thuộc vào tác nhân

oxi hóa và điều kiện tiến hành phản ứng. Quá trình oxi hóa tinh bột trong môi trường

kiềm bằng hypoclorit là một trong những phản ứng hay dùng, tạo ra nhóm cacboxyl

trên tinh bột và một số lượng nhóm cacbonyl. Quá trình này còn làm giảm chiều dài

mạch tinh bột và tăng khả năng hòa tan trong nước, đặc biệt trong môi trường loãng.

Các nhóm hydroxyl trong tinh bột có thể tiến hành ete hóa, este hóa. Một số

monome vinyl đã được dùng để ghép lên tinh bột. Quá trình ghép được thực hiện khi

các gốc tự do tấn công lên tinh bột và tạo ra các gốc tự do trên tinh bột ở các nhóm

hydroxyl. Những nhóm hydroxyl trong tinh bột có khả năng phản ứng với andehyt

trong môi trường axit. Khi đó xảy ra phản ứng ngưng tụ tạo liên kết ngang giữa các

phân tử tinh bột gần nhau. Sản phẩm tạo thành không có khả năng tan trong nước.

- Phản ứng tạo phức

Phản ứng rất đặc trưng của tinh bột là phản ứng với iot. Khi tương tác với iot,

amiloza sẽ cho phức màu xanh đặc trưng. Vì vậy, iot có thể coi là thuốc thử đặc

trưng để xác định hàm lượng amiloza trong tinh bột bằng phương pháp trắc quan. Để

phản ứng được thì các phân tử amiloza phải có dạng xoắn ốc để hình thành đường

xoắn ốc đơn của amiloza bao quanh phân tử iot. Các dextrin có ít hơn 6 gốc glucozơ

không cho phản ứng với iot vì không tạo được một vòng xoắn ốc hoàn chỉnh. Axit

và một số muối như KI, Na2SO4 tăng cường độ phản ứng.





Amiloza với cấu hình xoắn ốc hấp thụ được 20% khối lượng iot, tương ứng

với một vòng xoắn một phân tử iot. Amilopectin tương tác với iot cho màu nâu tím.

Về bản chất phản ứng màu với iot là hình thành nên hợp chất hấp thụ.

Ngoài khả năng tạo phức với iot, amiloza còn có khả năng tạo phức với

nhiều chất hữu cơ có cực cũng như không cực như: các rượu no, các rượu thơm,

phenol, các xeton phân tử lượng thấp..

- Tính hấp thụ của tinh bột

Hạt tinh bột có cấu tạo lỗ xốp nên khi tương tác với các chất bị hấp thụ thì bề

mặt trong và ngoài của tinh bột đều tham dự. Vì vậy trong quá trình bảo quản, sấy

và chế biến cần phải hết sức quan tâm tính chất này. Các ion liên kết với tinh bột

thường ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ của tinh bột. Khả năng hấp thụ của các loại

tinh bột phụ thuộc cấu trúc bên trong của hạt và khả năng trương nở của chúng.

- Khả năng hấp thụ nước và khả năng hòa tan của tinh bột

Xác định khả năng hấp thụ nước và khả năng hòa tan của tinh bột cho phép

điều chỉnh được tỉ lệ dung dịch tinh bột và nhiệt độ cần thiết trong quá trình công

nghiệp, còn có ý nghĩa trong quá trình bảo quản, sấy và chế biến thủy nhiệt. Rất

nhiều tính chất chức năng của tinh bột phụ thuộc vào tương tác của tinhbột và nước

(tính chất thủy nhiệt, sự hồ hóa, tạo gel, tạo màng). Ngoài ra, nó cũng là cơ sở để lựa

chọn tinh bột biến hình thích hợp cho từng ứng dụng cụ thể.Ví dụ: Để sản xuất các

sản phẩm nước uống hòa tan như cà phê, trà hòa tan thìnên chọn tinh bột biến hình

nào có độ hòa tan cao nhất.

e. Tính chất của tinh bột:

* Quá trình hydrat hóa – sự trương nở của tinh bột

Ở trạng thái tự nhiên tinh bột liên kết với nhau qua liên kết hydro, tạo thành

trạng thái rất bền, do đó khi ở trong nước lạnh rất khó hấp thụ nước. Khi tăng nhiệt

độ, ta có trạng thái mới.

Sự trương nở của tinh bột phụ thuộc vào nhiệt độ. Ví dụ với tinh bột ngô:

Nhiệt độ thường hấp thụ 10-25% nước

60oC hấp thụ 300% nước

70oC hấp thụ 1000% nước

Trương nở cực đại 2000% nước

*Sự hồ hóa

Nhiệt độ để phá vỡ tinh bột

chuyển từ trạng thái có mức độ hydrat

hóa khác nhau thành dạng keo gọi là





nhiệt độ hồ hóa. Khi hạt tinh bột được xử lí đồng thời bằng nhiệt và ẩm thì sẽ xảy ra

hiện tượng hồ hóa: trên 55-70oC, các hạt tinh bột sẽ trương phồng do hấp thụ nước

vào các nhóm hydroxyl phân cực. Khi đó độ nhớt của huyền phù tinh bột tăng mạnh

vì các hạt trương phồng kết dính vào nhau. Nếu tiếp tục kéo dài việc xử lí thủy nhiệt,

có thể gây ra nổ vỡ hạt tinh bột, thủy phân từng phần và hòa tan phần nào các phân

tử cấu thành của tinh bột, kèm theo giảm độ nhớt của dung dịch.

Nhiệt độ hồ hóa phụ thuộc vào các yếu tố :

- Kích thước (lớn trước, bé sau)

- Thành phần (ưu tiên amylose)

- Các ion liên kết với tinh bột ( cùng dấu, gần nhau → đẩy nhau)

- Các muối vô cơ ( nồng độ thấp tăng độ hòa tan, nồng độ cao kết tủa)

- Môi trường: trong môi trường kiềm thì sự hồ hóa diễn ra dễ dàng hơn.

- Hàm lượng các chất không điện ly như đường, rượu cũng làm tăng nhiệt độ

hồ hóa.

- Sau khi hồ hóa tinh bột sẽ có độ trong suốt nhất định. Độ trong của hồ phụ

thuộc vào các yếu tố:

- Các dạng bột nếp, tinh bột của các loại củ, rễ trong hơn.

- Khi cho thêm đường sẽ trong hơn

- Có chất nhũ hóa sẽ làm giảm độ trong.

*Tính nhớt dẻo:

Tính chất này tác động đến chất lượng thực phẩm. Phân tử tinh bột chứa

nhiều nhóm hydroxyt có khả năng liên kết được với nhau làm cho phân tử tinh bột

tập hợp lại đồ sộ hơn, giữ nhiều phân tử nước hơn khiến cho dung dịch có độ đặc, độ

dính, độ dẻo và độ nhớt cao hơn, do đó các phân tử di chuyển khó khăn hơn. Tính

chất này càng thể hiện mạnh mẽ hơn ở những tinh bột loại nếp ( tinh bột

amylopectin). Tính chất này tăng trong môi trường kiềm, thể hiện mạnh ở các tinh

bột giàu amylopectin.

Tính nhớt, dẻo của tinh bột phụ thuộc vào đường kính, kích thước, thể tích,

cấu trúc của tinh bột, vào sự tương tác của tinh bột với nước và với nhau, vào nồng

độ tinh bột, vào pH, nhiệt độ, Ca+, tác nhân oxy hóa.

*Khả năng tạo gel và thoái hóa của hồ tinh bột:

Khi để nguội hồ tinh bột thì các phân tử sẽ tương tác với nhau và sắp xếp lại

một cách có trật tự để tạo thành gel tinh bột có cấu trúc mạng ba chiều. Để tạo được

gel thì dung dịch tinh bột phải có nồng độ đậm đặc vừa phải, phải được hồ hóa để





chuyển tinh bột thành trạng thái hòa tan và sau đó được để nguội ở trạng thái yên

tĩnh. Khác với gel protein, trong gel tinh bột chỉ có duy nhất các liên kết hyro tham

gia. Liên kết hydro có thể nối trực tiếp các mạch polyglucozit lại với nhau hoặc gián

tiếp qua cầu phân tử nước. Vì tinh bột chứa cả amilopectin và amylose nên trong gel

tinh bột có vùng kết tinh và vùng vô định hình. Tinh bột giàu amilose tạo gel cứng,

độ bền kém.

-Sự thoái hóa:

Khi gel tinh bột để một thời gian dài chúng sẽ co lại và một lượng dịch thể sẽ

tách ra. Quá trình đó gọi là sự thoái hóa. Quá trình này sẽ càng tăng mạnh nếu gel để

ở lạnh đông rồi sau đó cho tan giá. Có hiện tượng thoái hóa là do hình thành nhiều

cầu hydro giữa các phân tử tinh bột. Các phân tử amylose có mạch thẳng nên định

hướng với nhau dễ dàng và tự do hơn các phân tử amylopectin. Vì thế hiện tượng

thoái hóa gần như chỉ có liên quan với các phân tử amylose là chủ yếu.

Trong quá trình thoái hóa luôn kèm theo sự tách nước và đặc lại của các sản

phẩm nửa lỏng. Gây cứng với bánh mì.

Hiện tượng này hình thành do các cầu H giữa các tinh bột xuất hiện. Quá

trình diễn ra qua các giai đoạn sau:

+Các mạch được uốn thẳng

+Vỏ hydrat bị mất, các mạch được định hướng.

+Cầu H hình thành giữa các nhóm OH

Các yếu tố ảnh hưởng tới sự thoái hóa:

+ pH: tốc độ thoái hóa đạt cực đại khi pH =7. Khi pH >10 thì không còn sự thoái

hóa, khi pH<2 thì tốc độ thoái hóa vô cùng bé.

+Thành phần: với amylosepectin nếu chỉ đun nóng đến 50-60oC, thì có thể quay

về trạng thái ban đầu khi hạ nhiệt độ. Tuy nhiên với amylose thì không thể khắc

phục được sự thoái hóa.

Sự thoái hóa thường kèm theo tách nước và đặc lại của các sản phẩm dạng

nửa lỏng cũng như gây cứng lại của các sản phẩm bánh mì.

* Khả năng tạo hình của tinh bột:

Khả năng tạo màng:

Tinh bột có khả năng tạo màng tốt. Để tạo màng, các amylose và amylopectin

phải duỗi thẳng mạch, sắp xếp lại, tương tác trực tiếp với nhau bằng liên kết hydro

hoặc gián tiếp thông qua nước.

Màng có thể thu được từ dung dịch phân tán trong nước. Dạng màng này dễ

trương ra trong nước





Quy trình tạo màng:

Tinh bột→Hòa tan → Hồ hóa sơ bộ →Khuấy kỹ → rót mỏng lên mặt phẳng kim

loại.

Để màng khỏi bị dính sau khi khô cần phết một ít parafin lên bề mặt kim loại.

Khả năng tạo sợi:

Tinh bột cũng có khả năng tạo sợi. Chính nhờ khả năng này mà người ta sản

xuất miến.

Tinh bột dậu xanh và rong riềng thường chứa 40-50% amylose, phân tử

maylose dài nên lực tương tác giữa các phân tử lớn và do đó có độ bền đứt lớn. Các

chuỗi amylose liên kết với nhau rất chặt nên khó bị trương ra hơn, do đó sợi chắc và

dai.

Các tinh bột giàu amylopectin, các mạch nhánh của amylopectin thường rất

ngắn nên lực tương tác giữa các phân tử rất yếu do đó độ bền đứt kém. Ngoài ra khi

chập nhiều phân tử lại để thành sợi sẽ có nhiều khuyết tật do đó sợi tinh bột rão và

dễ đứt.

Khả năng tạo màng bao:

Màng từ tinh bột giàu amylose có tính chất đặc biệt như không thấm đối với

oxy và chất béo do đó được dùng để bao thuốc viên, làm túi để đựng chất béo lỏng.

Amylose đã sấy phun có thể bao thuốc bằng phương pháp ép trực tiếp thay

cho phương pháp tạo hạt ẩm. Nhiều thuốc không thể ép trực tiếp mà cần phải đưa

thêm một số tá dược để đạt được một số tính chất cần thiết nào đó. Với amylose có

thể tạo được mức độ rắn bất kỳ vì khi vào dịch dạ dày màng này sẽ bị phá hủy.

Amylose có ít nhóm khử do đó khả năng để tương tác với các chất thuốc là bé nhất .

Tương tác với các chất khác:

+ Khả năng đồng tạo gel với protein

Tinh bột có thể tương tác với protein làm cho sản phẩm có những tích chất

cơ lý nhất định như độ đàn hồi, độ cứng cũng như khả năng giữ nước của protein

tăng lên. Tương tác giữa protein và tinh bột ở đây vẫn là liên kết hydro và lực Van

der Waals. Trong trường hợp này cả protein và tinh bột đều sắp xếp lại phân tử để

tạo thành gel và tương tác với nhau, hay nói cách khác tinh bột có tính chất đồng tạo

gel với protein. Chính nhờ khả năng này của tinh bột mà các gel protein trong các

sản phẩm như kamaboko, giò….có được những tính chất lưu biến cũng như những

tính chất cảm quan hấp dẫn hơn.

+ Khả năng phồng nở của tinh bột





Khi tương tác với chất béo và có sự tán trợ của nhiệt độ thì khối tinh bột sẽ

tăng thể tích lên rất lớn và trở nên rỗng xốp. Ta đều biết chất béo là chất không cực,

có khả năng xuyên thấm qua các vật liệu gluxit như tinh bột, xelluloza. Khi nhiệt độ

tăng thì các tương tác kỵ nước giữa các chất béo phát triển rất mạnh nên chúng có

khuynh hướng tụ lại với nhau do đó mà có khả năng xuyên qua các “cửa ải” tinh bột.

Đồng thời nhiệt làm tinh bột hồ hóa và chín, nhưng không khí cũng như các khí có

trong khối bột không thấm qua lớp màng tinh bột đã tẩm béo do đó sẽ giản nở và

làm tinh bột phồng nở. Các tinh bột amylopectin (tinh bột nếp )có cấu trúc chặt và

khả năng không thấm khí lớn do đó khả năng phồng nở lớn hơn. Với các tinh bột

oxy hóa (tinh bột tẩy bằng chất oxy hóa) thì khả năng này lại càng mạnh vì các phân

tử tích điện cùng dấu sẽ đẩy nhau, nhất là khi sản phẩm chứa tinh bột có kết cấu rất

chặt. Đó là cơ sở để sản xuất ra các sản phẩm như bánh phồng tôm, phồng nấm.

* Tính chất cơ cấu trúc của tinh bột

Giống như dung dịch các hợp chất cao phân tử khác, hồ tinh bột có những

tính chất cơ cấu trúc nhất định như độ đàn hồi, độ bền, độ dẻo….

Các tính chất cơ cấu trúc này của hồ tinh bột thường chụi ảnh hưởng của

nhiều yếu tố khác nhau.

Khi tác động cơ học thì các cấu trúc đã bị phá hủy sẽ không được hồi phục

theo thời gian, có nghĩa là ứng suất trượt giới hạn của hồ tinh bột sau khi phá hủy

cấu trúc sẽ liên tục bị giảm .

Khi lão hóa thường xảy ra sự tăng bền mạng cấu trúc của hệ thống tức là tăng

tính chất cứng và giảm tính chất co giãn.

Các chất đa điện ly có ảnh hưởng đến sự tạo cấu trúc và độ bền của hồ tinh

bột. Các chất polyacrylamit, natri alginat, cacboxymetylxenlluloza khi thêm vào

khung cấu trúc của hồ tinh bột 2% sẽ làm giảm độ bền cấu trúc và độ nhớt của hồ

nhưng lại làm tăng tính đàn hồi và tính dẻo cũng như khả năng dính.

Khi bảo quản, nồng độ chất khô càng lớn thì quá trình tạo cấu trúc trong gel

sẽ xảy ra càng nhanh. Vì do nồng đọ đậm đặc sẽ có sự tiếp xúc mật thiết giữa các

phân tử với nhau do đó mà có điều kiện thuận lợi để phát triển mạng cấu trúc.

Khi tăng nhiệt độ bảo quản gel càng cao thì quá trình tạo cấu trúc sẽ càng

ngày càng chậm lại.

Tính chất cơ cấu trúc của hồ tinh bột sẽ thay đổi khi thêm một lượng nhỏ các

cation Ca2+, Mg2+, Na+.

4.2. Inulin





Inulin là loại polysacarit hòa tan được trong nước, khi thêm rượu vào dung dịch

trong nước sẽ kết tủa được inulin. Inulin cấu tạo bởi D-fructoza nên còn được gọi là

fructan. Nó có nhiều ở củ mẫu đơn, rễ cải đắng và một số cây hộ hòa thảo. Ở các

thực vật này, inulin thay thế cho tinh bột. Phân tử lượng của inulin biến đổi từ 5000-

6000. Trong phân tử inulin, các gốc fructoza liên kết với nhau nhờ liên kết 2→1. Số

gốc fructoza trong một phần tử inulin là 34. Phần tận cùng của phân tử là gốc

disacarit sacaroza. Người ta xử dụng inulin để sản xuất fructose. Để xác định inulin

người ta thủy phân nó và xác định bằng phản ứng định tính Seliwanoff.

4.3. Xelluloza:

Xelluloza là polysacarit chủ yếu của thành tế bào

thực vật. Trong bông nó chiếm trên 90%, còn

trong gỗ hơn 50%. Khi đun sôi với axit sulfuric

đặc, xelluloza sẽ chuyển thành glucoza còn khi

thủy phân trong điều kiện nhẹ nhàng sẽ tạo nên

disacarit xellobioza. Các đơn vị cấu tạo xellobiza

gắn với nhau nhờ liên kết glucozit. Phân tử xelluloza chứa từ 1400-10000 gốc

glucoza. Phân tử lượng của các xelluloza thu được từ các nguồn khác nahu xê dịch

trong giới hạn khá rộng rãi ( từ 5.104 tới 1.106 hoặc cao hơn nữa). Dùng phương

pháp phân tích tia Rontghen, người ta đã chứng minh được rằng phân tử xelluloza có

dạng sợi. Các dạng sợi của xelluloza lại gắn vào nhau nhờ các liên kết hydro tạo nên

cấu trúc mixen của xelluloza. Trong phân tử xelluloza có nhieuf nhóm hydroxyl tồn

tại dưới dạng tự do, hydrocuar chúng dễ được thay thế bởi một số gốc hóa học ví dụ

gốc metyl (-CH3) hoặc gốc axetyl (-CH3CO) hình thành nên các dẫn xuất ete hoặc

este của xelluloza. Việc tạo nên các dẫn xuất đó cũng góp phần vào việc nghiên cứu

cấu trúc của xelluloza , mặt khác người at đã biết nhiều dẫn xuất của xelluloza có ý

nghĩa rất quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp, ví dụ, các dẫn xuất

nitroxelluloza, axetylxelluloza trong kỹ nghệ sợi nhân tạo, da nhân tạo, kỹ nghệ

chất nổ, chất dẻo. Trong thời gian gần đây, các dẫn xuất của xelluloza như

cacboximetylxelluloza, dietylaminoetylxelluloza được dùng rất hiệu quả trong các

phương pháp sắc ký trao đổi ion để phân chia hỗn hợp protein. Trong

cacboximetylxelluloza một số nhóm hydroxyl của xelluloza được thay thế bằng các

gốc –OCH2COOH, còn trong dẫn xuất dietylaminoetylxelluloza một số nhóm

hydroxyl của xelluloza lại được thay thế bằng gốc –O – CH2CH2N(C2H5)2.





Xelluloza không có ý nghĩa về mặt dinh dưỡng của người vì không tiêu hóa

được ở trong ống tiêu hóa. Động vật nhai lại có thể tiêu hóa dễ dàng xelluloza, vì

trong ruột của chúng có chứa các vi khuẩn có khả năng tiết ra enzim xellulaza là

enzim thủy phân xelluloza.

Cellulose và các dẫn xuất:

Cellulose là một chất hữu cơ tồn tại rất nhiều trong tự nhiên và là thành phần chính

cấu tạo nên tế bào thực vật. Hợp chất này là một nguyên liệu để sản xuất phụ gia

ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm và nhiều lĩnh vực khác. Hợp chất cellulose

bao gồm nhiều chất nh ư: methyl cellulose (E461), hydroxypropyl cellulose (E463),

hydroxypropyl methyl cellulose (E464), methyl cellulose (E465) và natri

carboxymethyl cellulose (E466) hay còn g ọi tắt là CMC. Trong các hợp chất đó thì

CMC là một hợp chất được ứng dụng nhiều nhất trong công nghiệp thực phẩm.

Tính chất CMC

Hợp chất CMC được sản xuất từ việc xử lý celluloza với dung dịch NaOH và sau

đó là phản ứng Williamson:

Cell-OH + NaOH + ClCH2- COONa Cell-O-CH2COONa + H2O + NaCl

Mono cloracetatnatri CMC

ClCH2- COONa + NaOH HOCH2COONa + NaCl

Như vậy CMC là một dẫn xuất quan trọng của cellulose đ ược cấu tạo từ hợp chất

cellulose kết hợp với Natri

Dạng thương phẩm CMC có dẫn suất từ 0,4

đến 1,4. Tuy nhi ên cũng có loại cao hơn sử

dụng cho các sản phẩm đặc biệt. Dẫn suất d

ưới 0,4 CMC không hòa tan trong nước

CMC dùng trong thực phẩm có dẫn suất 0,65

đến 0,95 và độ tinh khiết > 99,5 %. Với

CMC dẫn suất 0,95 và nồng độ tối thiểu 2

% cho độ nhớt 25 Mpa tại 250C. Có thể sử

dụng CMC ỏ dạng nóng hoặc lạnh. CMC l à

các anion polyme mạch thẳng cho chất lỏng

gọi là dung dịch giả. Dung dịch 1% thông thường pH = 7 – 8,5 còn ở pH = 5 - 9

dung dịch ít thay đổi, ở pH <3 độ nhớt tăng, thậm chí kết tủa. Do đó không sử dụng

đ ược CMC cho các sản phẩm có pH thấp, pH >7 độ nhớt giảm ít. Dung dịch CMC

có thể bị phá hủy do các vi sinh vật hoặc enzim khử. G ia nhiệt ở 800C trong 30 phút





ho ặc 1000C trong 1 phút có thể khử tác nhân vi sinh vật mà không ảnh hưởng đến

chất lượng CMC. Độ nhớt CMC giảm khi nhiệt độ tăng, tác dụng đó có tính thuận

nghịch. Sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ nhớt của CMC 0,7 Ds được thể hiện ở

giản đồ sau:

Độ nhớt của CMC còn chịu ảnh hưởng bởi các ion kim loại:

+ Cation hóa trị 1: ít tác dụng ở điều kiện bình thường (trừ Agar+).

+ Cation hóa trị 2: Ca2+, Mg2+ làm giảm độ nhớt.

+ Cation hóa trị 3: Al3+, Cr3+, Fe3+ tạo gel.

Nói chung, tác d ụng trên độ nhớt của các loại muối cũng t ùy tuộc vào phương

pháp thêm vào. CMC có th ể kết hợp dễ dàng với thành phần hóa học thực phẩm

như: đường, protein, tinh bột và hầu hết các polyme trung tính.

Ứng dụng CMC và các dẫn suất cellulose

Cellulose và các dẫn suất từ cellulose được sử dụng nhiều trong chế biến thực

phẩm hơn 10 năm nay. Hiện tại việc sử dụng không ngừng phát triển không những

trong việc cải thiện tính chất sản phẩm mà còn góp phần trong việc sáng tạo các sản

phẩm mới. Tính chất tan của dẫn suất cellulose trong nước là nguyên nhân làm thay

đổi tính chất lưu biến học của thực phẩm, kết quả là cải thiện được cấu trúc, tạo

dáng cho sản phẩm…

Tùy thuộc vào điều kiện sử dụng các dẫn suất cellulose có thể có các chức năng

sau: giữ nước, tạo đặc, ổn định sản phẩm, trợ phân tán,…V ì vậy dùng dẫn suất

celluloza cho một sản phẩm có một công dụng hoặc nhiều công dụng phát huy c ùng

lúc. Liều lượng thường sử dụng ở mức độ nhỏ hơn 1% (thường 0.1-0.5 %). Dẫn

suất celluloza sử dụng nhiều trong công nghiệp sản xuất nước uống, bánh, sản phẩm

sữa, mì sợi,…

* Dùng trong sản xuất kem và các sản phẩm cùng loại: Kem chứa 10 % chất

béo, 11 % sữa không béo, 15 % đ ường; 0,2 – 0,3 % chất ổn định; 0,25 – 0,5 % chất

nhũ hóa. Các thành phần trên thay đổi tùy theo từng Quốc gia và từng yêu cầu sản

phẩm nhưng chất ổn định không vượt quá 0,5 %. Hiện nay chất dùng làm đặc là





CMC, khi hòa tan sẽ tạo dung dịch có độ nhớt cao, CMC có khả năng l àm chậm quá

trình kết tinh, làm mịn tinh thể, cải thiện độ bóng, ngăn cản kem chảy.

* Trong nước uống: Việc sử dụng riêng rẽ hoặc kết hợp với các chất keo khác d

ùng để giữ ổn định các pha rắn trong dung dịch. Ngoài ra nó còn có khả năng ngăn

cản phân ly tinh dầu/n ước trong các sản phẩm nước quả. Nồng độ thường sử dụng

là 1 %.

* Trong sản xuất bánh kẹo và các sản phẩm từ tinh bột: Cải thiện được tính

chất bột nhào cũng như các sản phẩm, được sử dụng ở nồng độ 0,1 – 0,5 % trên

trọng lượng chất khô. Hợp chất CMC có tác dụng l àm mềm khối bột nhào, giữ ẩm,

kéo dài thời gian bảo quản, làm sản phẩm dễ trở lại trạng thái ban đầu, chống dính...

* Trong sản xuất các dạng nước sốt: Do CMC tạo sệt tốt nên CMC có thể được

dùng để sản xuất các sản phẩm như nước sốt salad, sốt cà. Chất CMC thích hợp cho

các sản phẩm n ày vì tính hòa tan tốt trong nước lạnh lẫn nước nóng, có khả năng

liên kết với nước tốt và chịu được ở pH thấp.

- Nước sốt salad: CMC thường dùng là 7HOF nồng độ 1 % khi thành phần dầu

là 30 % hay 0,75 % khi thành ph ần dầu khoảng 50 %.

- Nước sốt cà chua: tùy theo loại CMC sử dụng mà ta có được các sản phẩm có

cấu trúc khác nhau. Loại 7HOF sẽ cho sản phẩm có cấu trúc d ài, còn loại 7HXFMA

sẽ cho sản phẩm có cấu trúc ngắn hơn và mềm hơn.

Nhìn chung, CMC là một hợp chất có vai trò quan trọng trong công nghiệp

thực phẩm, việc phát triển và cải thiện tính chất của CMC góp phần quan trọng đối

với công nghiệp sản xuất thực phẩm.

4.4. Hemixelluloza





Hemixelluloza là nhóm polysacarit có tính chất đặc biệt là không hòa tan

được trong nước mà chỉ tan trong dung dịch kiềm. Hemixelluloza cũng là thành

phần của thành tế bào thực vật và tồn tại chủ yếu ở các phần như vỏ hạt, bẹ ngô,cám,

rơm rạ , trấu. Khi thủy phân hemixelluloza sẽ thu được các monosacarit thuộc nhóm

hexoza như manoza, galactoza, nhóm pentozan(araban hoặc xilan). Các polysacarit

như manan, galactan, araban và xilan đều là các chất phổ biến trong thực vật, chủ

yếu ở các thành phần của màng bao té bào của các cơ quan khác nhau như gỗ, rơm

rạ,……





4.5. Pectin:a. Nguồn gốc:

- 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 trái cây còn

xanh. Quá trình chín sẽ kèm theo sự thủy phân protopectin thành pectin, sau đó kết

hợp với sự demethyl hóa dưới tác dụng của enzyme và sự depolymer hóa của pectin

taọ thành pectate và cuối cùng là các loại đường hòa tan và acid.

- Từ thời tiền sử, chất pectin đã là thành phần trong khẩu phần ăn của con

người. Nhưng chỉ mới trong nửa thế kỉ trước ngành công nghiệp thực phẩm mới

nhận biết được vai trò quan trọng của phụ gia pectin trong việc đa dạng hóa 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.

Phần lớn các quốc gia xem pectin là một loại phụ gia quý và vô hại, được sử dụng

với liều lượng phụ thuộc vào từng quy trình công nghệ.

b. Cấu tạo :

- Polysaccharide dị thể, mạch thẳng, là dẫn xuất methyl của acid pectic

Acid pectic là 1 polymer của acid D-

galcturonic, liên kết với nhau bằng liên kết

1,4-glucoside. Một chuỗi gồm khoảng

10000 phân tử galactoronic tạo thành một

phân tử pectin M= 10000-100000.

- Cấu tạo 1 đơn vị của chuỗi pectin :

c. Các chỉ số đặc trưng của pectin:

- Chỉ số methoxyl (MI): biểu hiện tỉ lệ methyl hoá, là phần trăm khối lượng nhóm

methoxyl (-OCH3) trên tổng khối lượng phân tử.

MI max = 16,3%

MI của pectin thực vật = 10 – 12%

- Chỉ số ester hóa (DE): thể hiện mức độ ester hóa của pectin, là phần trăm về số

lượng của các gốc acid galactoronic được ester hoá trên tổng số lượng gốc acid

galacturonic có trong phân tử.

d. Phân loại:





- Theo % nhóm methoxyl có trong phân tử:

+ HMP (High Methoxyl Pectin): DE > 50% hay MI >7%.

+ LMP (Low Methoxyl Pectin) : DE ≤ 50% hay MI ≤ 7%.

- Theo khả năng hòa tan trong nước:

- Pectin hòa tan: methoxyl polygalacturonic.

- Pectin không hòa tan: protopectin – là dạng kết hợp của pectin với araban

(polysaccharide ở thành tế bào).

e. Tính chất của pectin:

- Dạng bột màu trắng hoặc hơi vàng, hơi xám, hơi nâu.

- Tan trong nước, không tan trong ethanol.

- Có khả năng tạo gel bền.

Khả năng tạo gel:

- Các pectin và acid pectinic có các nhóm hydroxyl (-OH) nên có khả năng hydrat

hóa cao.

- Các phân tử pectin mang điện tích âm nên chúng có khả năng đẩy lẫn nhau, do đó

làm giãn mạch và làm tăng độ nhớt của dung dịch.

- Vì vậy khi làm giảm độ tích điện và độ hydrat 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.

- Khả năng tạo gel phụ thuộc chủ yếu vào 2 yếu tố: chiều dài của chuỗi pectin và

mức độ methoxyl hóa.

a) Chiều dài của phân tử 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 rất cứng

b) Mức độ methoxyl hoá quy định cơ chế tạo gel: GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương Trang 30




v 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, vì vậy nó làm giảm mức độ hydrat hóa của phân tử

pectin trong dung dịch.

pH acid trung hòa bớt các 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 tạo 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, loại pectin và nhiệt độ.

30 – 50% đường thêm vào pectin là sucrose. Do đó cần duy trì pH acid để khi đun

nấu sẽ gây ra quá trình nghịch đảo đường sucrose, ngăn cản sự kết tinh của đường

sucrose. Tuy nhiên cũng không nên dùng quá nhiều acid vì pH quá thấp sẽ gây ra

nghịch đảo một lượng lớn sucrose gây kết tinh glucose và hoá gel nhanh tạo nên các

vón cục. Khi dùng lượng pectin vượt quá lượng thích hợp sẽ gây ra gel quá cứng do

đó khi dùng một nguyên liệu có chứa nhiều pectin cần tiến hành phân giải bớt chúng

bằng cách đun lâu hơn.

Khi sử dụng một lượng cố định bất cứ một loại pectin nào pH, nhiệt độ càng giảm

và hàm lượng đường càng cao thì gel tạo thành càng nhanh.

v LMP: tạo gel bằng liên kết với ion Ca2+.

Điều kiện tạo gel: khi có mặt Ca2+, ngay cả ở nồng độ < 0,1%, không cần đường và

acid.

Ở LMP, tỉ lệ các nhóm COO- cao, do đó các liên kết giữa những phân tử pectin sẽ

được tạo thành qua cầu nối là các ion hóa trị (II), đặc biệt là Ca2+.

Cấu trúc của gel phụ thuộc vào nồng độ Ca2+.

Đặc điểm của gel: đàn hồi.

DEĐiều kiện tạo gel

pH Đường (%) Ion hóa trị II Tốc độ tạo gel

> 70 2,8 – 3,4 65 Không Nhanh

50 – 70 2,8 – 3,4 65 Không Chậm

<50 2,5 – 6,5 0 Có nhanh





f. Ứng dụng:

- Pectin là tác nhân tạo gel quan trọng nhất được sử dụng để tạo ra cấu trúc gel 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 có sự ổn định của nhiều pha, hoặc

trong sản phẩm cuối hoặc ở một giai đoạn tức thời trong quy trình sản xuất.

- Tác dụng tạo đặc của pectin được sử dụng chủ yếu ở những loại thực phẩm mà quy

định không cho phép sử dụng những loại gum có giá thành rẻ hơn hay ở những loại

thực phẩm cần có một hình dáng thật tự nhiên.

v Mứt trái cây và mứt đông:

- Vai trò của pectin là nhằm tạo ra một cấu trúc cho mứt đông và mứt trái cây để

những sản phẩm này khi được vận chuyển vẫn không thay đổi cấu trúc, tạo ra mùi vị

thơm 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 tạo 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 vì yêu cầu

của sản phẩm phải được tạo gel, tạo đặc trước khi đóng hộp. Còn mứt đông trái cây

tốt nhất khi chúng không bị tác động trong suốt quá trình tạo gel. Đó là lý do pectin

tạo gel chậm được sử dụng, và các khâu vào hộp, đóng nắp, dán nhãn, xếp chồng

phải được thực hiện trước khi quá trình tạo gel diễn ra.

- Quá trình tạo gel của pectin có thể được tạo ra trong một quy trình lạnh bằng 2

cách:

Trộn syrup đường pectin có hàm lượng chất khô hòa tan từ 60 – 65%, pH = 3,8 -

4,2 với dịch acid trái cây để đạt được pH = 3,0.

Trộn dung dịch pectin có pH = 2,9 và lượng chất khô hòa tan là 25% với syrup

đường để thu được hỗn hợp mới có hàm lượng chất khô 23%.

- LMP 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.

Trong những 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

Carrageenan thích hợp hơn. Trong một số trường hợp người ta có thể sử dụng cả

pectin và carragenan.

Tóm tắt ứng dụng của pectin

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 bổ sung vào để giảm độ hydrate hóa của các

phân tử pectin, các phân tử sẽ lại hình thành mạng lưới gel Mứt trái cây có đường

cao phụ thuộc vào pectin để tạo hình

Vì nhóm acid khá yếu, sự thay đổi pH sẽ thay đổi khả năng tích điện của chuỗi

pectin. Pectin có thể liên kết với nhau ở điều kiện acid Cần có cả đường và acid

trong sản xuất 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 làm 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 1 protein tích điện (+) chúng không bị đông lại khi

gia nhiệt Giúp protein sữa trong yoghurt không bị đông tụ vì nhiệt độ có thể tiệt

trùng UHT

g. Phương pháp sản xuất pectin trong công nghiệp:

- Pectin là 1 sản phẩm carbohydrate 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 một

loại phụ gia quý và vô hại, được sử dụng với liều lượng phụ thuộc vào từng quy

trình công nghệ.

v 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 và có chứa hàm lượng pectin cao với

những tính chất mong muốn.

v 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 trái cây có múi nhưng khác nhau về chức năng.

- Quá trình sản xuất pectin có thể khác nhau giữa các công ty nhưng quy trình chung

bao gồm các bước như sau:

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 vận chuyển và bảo quản

mà không bị hư hỏng Nếu nguyên liệu thô khô, nó có thể được lấy từ trong kho. Nhưng

khi sản xuất từ vỏ trái cây ướt phải sử dụng ngay vì chúng hư hỏng rất nhanh

Nguyên liệu thô được cho vào nước nóng có chứa các chất hỗ trợ cho quá trình chiết





như acid hoặc enzyme Nếu chỉ dùng nước không thì chỉ chiết được một lượng giới hạn

pectin

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 hoặc các thiết bị khác. Dung dịch sau đó được lọc lại 1 lần nữa nếu cần thiết

Hoặc là ngay lập tức, hoặc sau 1 khoảng thời gian để biến tính pectin, chất lỏng cô

đặc sẽ được trộn với cồn để kết tủa pectin Pectin có thể được deester hóa phần nào ở giai

đoạn này; hoặc sớm hơn hay trễ hơn trong quy trình

Chất kết tủa được tách ra, rửa với cồn để loại bỏ tạp chất và được sấy. Cồn được dùng có

thể chứa các muối hay kiềm để biến đổi pectin thành dạng muối 1 phần (Na+, K+, Ca2+,

NH4+) Cồn (thường dùng là isopropanol) được thu lại và được dùng để kế tủa thêm

pectin

Trước khi hay sau khi sấy, pectin có thể được xử lý với NH3 để sản xuất pectin amid

hóa Pectin amid hóa được ưa chuộng hơn trong 1 vài ứng dụng

Chất rắn được nghiền thành bột, kiểm tra và trộn với đường hay dextrose hình thành khả

năng tạo gel tiêu chuẩn hay những tính chất khác như khả năng tạo sệt, khả năng ổn

định Pectin cũng được trộn với những phụ gia thực phẩm được chấp nhận khác và dùng

trong những sản phẩm đặc trưng.

Tiêu chuẩn về độ tinh sạch của pectin sử dụng trong chế biến(FAO Food and Nutrition Paper, 1992.

FCC: Food Chemical Codex.

EEC: Eropean Economic Community.)

Chất dễ bay hơi: max. 12%.

Tro không tan trong acid: max. 1%

Sulfur dioxide: max. 50 mg/kg

Methanol, ethanol and isopropanol: max. 1%

Sodium methyl sulfate: max. 0,1% (FCC)

Hàm lượng Nitrogen: max. 2.5% (FAO), max. 0.5% (EEC)

Galacturonic acid: min. 65% (FAO), min.65% (EEC)

Tổng Anhydrogalacturonides : min. 65% (FCC)

Mức độ amin hóa: max. 25%

Arsenic, ppm: max. 3

Chì, ppm :max. 10 (FAO), max. 5 (FCC), max. 10 (EEC)

Đồng, ppm: max. 50 (FAO)

Kẽm, ppm: max. 25 (FAO, EEC)

Đồng và kẽm, ppm: max. 50 (EEC)

Kim loại nặng (như Pb), ppm: max. 20 (FCC)





g. Quy định sử dụng:

Pectin được xem là 1 trong những phụ gia thực phẩm an toàn và được chấp nhận

nhiều nhất, và điều này được chứng minh bởi hàm lượmg ADI cho phép là “không

xác định” được ban hành bởi các tổ chức JECFA (Joint Food Experts Committee),

SCF (Scientific Committee for Food) ở Liên minh châu Âu, và GRAS (Generally

Regarded).Qui định sử dụng pectin trong thực phẩm:

Chỉ số quốc tế Tên phụ gia và

ADI

Tên thực phẩm có

dùng phụ gia

Giới hạn tối đa

cho phép dùng

trong thực phẩm

440 Pectin (pectins)

ADI: không giới

hạn

-Đá, kem hỗn

hợp, sản xuất

phomat, thuỷ sản

đóng hộp.

-Sữa chua thơm,

sản phẩm xử lý

nhiệt sau lên men.

-Kem sữa diệt

khuẩn.

-Đồ hộp rau quả

có bơ, dầu hay

mỡ.

-Sữa.

- Đồ uống nhẹ.

-Xiro.

-Mứt, mứt cam.

-10g/kg, dùng

một mình hay kết

hợp với chất nhũ

hoá, chất ổn định

và làm đông đặc

khác.

-10g/kg.

-5g/kg, dùng một

mình hay kết hợp

với chất làm dày

khác.

-10g/kg, dùng

một mình hay kết

hợp với chất làm

dày khác.

-10g/kg.

-500mg/kg.

-2,5g/kg.

-5g/kg.

ADI (Acceptable Daily Intake): lượng ăn vào hằng ngày chấp nhận được (tính theo

mg/kg trọng lượng cơ thể/ngày)





“ADI: không giới hạn”: không cần thiết phải qui định ADI cụ thể cho chất phụ gia

vì:

+Các kết quả nghiên cứu về sinh học, hoá học, độc học...cho thấy chất phụ gia đó có

độc tính thấp.

+Tuy lượng chất phụ gia cho vào thực phẩm phải đáp ứng yêu cầu của công nghệ

sản xuất cũng không gây tác hại đến sức khoẻ của người tiêu thụ.

4.6. Agar – agar (thạch):Agar – agar là polysacarit tập trung trong một số loại rong biển, không tan

trong nước lạnh. Khi đun nóng nó bị hoà tan, nếu để nguội sẽ đun thành một khối.

Agar hoà tan trong nước sôi, hấp thụ rất nhiều nước, tạo ra gel khi ở nồng độ

rất thấp khoảng 0,04%.Dung dịch agar sẽ đông lại khi làm nguội đến 40 – 50oC ,

nóng chảy khi nhiệt độ bằng 80 – 85oC. Gel agar có tính thuận nghịch nhiệt và đàn

hồi.

a) Cấu tạo:

Nó là một hỗn hợp của hai loại polysacarit: agarose và agaropectin.

Agarose: do β-D- galactopyranose và 3,6-anhydro-α-L- galactopyranose luân

phiên tạo nên bằng liên kết β-1,4 và α-1,3.

- Agarose là thành ph ần tạo gel chính của gar, có khoảng 1/10 các đơn vị

galactose bị ester hóa. Hàm lượng agarose đóng vai trò quan trọng đối với điện tích

của toàn phân tử và đối với tính chất của gel như: độ bền, độ đàn hồi, nhiệt độ tạo

gel, nhiệt độ nóng chảy của gel.

Khi thuỷ phân nhẹ bằng axit thì được agarobiose, khi thuỷ phân bằng enzyme

thì đươc neoagarobiose.

Cấu trúc của agarose không đồng nhất: vừa tích điện, vừa là trung hoà điện.

Trong phân tử có chứa nhóm sulfat, metoxyl, carboxyl. Hàm lượng sulfat trong

agarose được coi là chỉ số độ sạch của agarose. Chỉ số này càng thấp thì chất lượng

càng cao. Thường trong agarose có 0,04% sulfat.

Agaropectin: có lẽ do các gốc D-galacto 2-sulfat và D-galacto- 2,6- disulfat

tạo nên. Trong agaropectin có chứa khoảng 6% sulfat.

- Agaropectin là thành phần không tạo gel, có mức độ este hóa lớn hơn

agarose, ngoài ra còn có acid pyruvic. Nếu có một cầu nối giữa 2 sulfat gel sẽ trong

h ơn, cầu nối này thường không bền, dễ bị phá hủy nếu tiếp xúc với các hóa chất tạo

phức EDTA, ehxametaphotphat , tripolyphotphat natri...

b) Tính chất





* Tính tan

Agar không tan trong nước lạnh, tan một ít trong ethanol amine v à tan được

trong

nước nóng. Agar có khả năng hòa tan với lượng nước 30 – 50 lần khối lượng,

lượng agar trong nước trên 10 % sẽ tạo nên một hỗn hợp sệt.

* Sự tạo gel của agar

Quá trình tạo gel xảy ra khi làm lạnh dung dịch agar. Dung dịch agar sẽ tạo gel

ở nhiệt độ khoảng 40 500C và tan chảy ở nhiệt độ khoảng 80-850C. Gel agar có tính

thuận nghịch về nhiệt. Khi đun nóng polymer tạo th ành một khối, khi dung dịch

nguội đi các chuỗi sẽ bao lấy nhau và liên kết với nhau từng đôi một bằng liên kết

hydro để tạo thành chuỗi xoắn kép, tạo ra một mạng lưới không gian ba chiều nhốt

các chất khô bên trong do số lượng liên kết hydro rất lớn.

Quá trình hình thành gel và độ ổn định của gel bị ảnh hưởng bởi hàm lượng

aga và khối lượng phân tử của nó. Kích thước lỗ gel khác nhau phụ thuộc v ào nồng

độ aga, nồng độ aga càng cao kích thước lỗ gel càng nhỏ. Khi làm khô gel có thể tạo

thành một màng trong suốt, bền cơ học và có thể bảo quản lâu dài mà không bị

hỏng.

Khả năng tạo gel phụ thuộc vào hàm lượng đường agarose. Sự có mặt của ion

sunfat làm cho gel bị mờ, đục. Do đó tránh dùng nước cứng để sản xuất. Chúng có

khả năng giữ mùi vị, màu, acid thực phẩm

cao trong khối gel nhờ nhiệt độ nóng chảy

cao (85 -900C). Gel agar chịu được nhiệt độ

chế biến 1000C, pH 5–8, có khả năng trương

phồng và giữ nước.

Không dùng agar trong môi trường pH

< 4 và có nhiều chất oxy hóa mạnh. Agar có

thể tạo đông ở nồng độ thấp, đây là tính chất

quan trọng được ứng dụng nhiều trong chế

biến thực phẩm.

c) Ứng dụng

Agar là một chất tạo gel rất tốt, thông thường agar được sử dụng với hàm lượng 1-

1,5% khối lượng so với lượng đường trong hỗn hợp kẹo. Jelly được sản xuất từ loại

agar có polysaccharid mạch ngắn. Agar không đ ược hấp thu vào cơ thể trong quá

trình tiêu hóa do đó agar được sử dụng sản xuất các loại bánh kẹo Agar được sử





dụng trong sảm phẩm mứt trái cây thay thế cho pecti n nhằm làm giảm hàm lượng

đường trong sản phẩm và thay thế gelatin trong một số sản phẩm thịt v à cá.

Ngoài ra còn được sử dụng trong các sản phẩm yoghurt, sữa chocolate, trong ngành

bánh kẹo …. Agar còn được sử dụng vào môi trường nuôi cấy vi sinh vật.

d) Ưu điểm khi sử dụng agar

- Khả năng tạo gel cứng tại nồng độ rất thấp.

- Không cần bất kỳ chất hỗ trợ nào, không ảnh hưởng vị của sản phẩm.

- Có sự khác biệt giữa nhiệt độ nóng chảy v à tạo gel: 400C đông đặc, 800C nóng

chảy làm cho agar rất dễ sử dụng.

- Có khả năng cạnh tranh với các chất tạo đông khác, không những về đặc tính kỹ

thuật mà còn có lợi về kinh tế.

- Không cần đường và pH trong quá trình tạo đông.

- Trong trương hợp nồng độ đường cao, agar có thể có các nội phản ứng l àm tăng

lực bền gel.

- Có khả năng chống lại các phản ứng phân hủy do enzim, d ùng làm môi trường

nuôi cấy vi sinh vật rất tốt.

- Có khả năng chống lại phân hủy acide (trừ tr ường hợp môi trường pH < 4)

- Không màu, không v ị nên không ảnh hưởng đến vị tự nhiên của sản phẩm.

Agar đôi khi được dùng để thay thế pectin trong sản xuất mứt đông của quả hoặc rau

và thay thế gelatin trong một số sản phẩm từ thịt hoặc cá.

Tiêu chuẩn chất lượng của Agar Trung Quốc

Chỉ số Agar Màu sắc Độ trong Nước % Tro % Chất không tan

trong nước

Loại 1 Trắng Trong suốt 20 4 1.5

Loại 2 Xám nhạt Trong suốt 23 5 2

Loại 3 Xám tới Đục 25 6.5 -

Tiêu chuẩn chất lượng của sản phẩm Agar Việt Nam

Số

thứ tự

Các chỉ têu Loại

Đặc biệt Loại 1 Loại 2 Loại 3

1 Màu sắc Trắng ngà,

trắng

Vàng nhạt,

trắng

Vàng, trắng Vàng nâu,

trắng

2 Độ đồng nhất Về màu sắc

kích cỡ

Về màu sắc

kích cỡ

Có mức độ Mức độ

thấp

3 Tạp chất nhận

thấy bằng mắt

Không cho

phép

Không cho

phép

Không cho

phép

Cho phép

không quá





thường 0,5 % với

kích thước

<1,5 mm

4 Độ ẩm không

quá %

22 22 22 22

5 Độ tro không

quá %

4 4 4 5

6 Chất không tan

trong nước

nóng, không

quá %

1 2 3 4

7 Sức nóng, lớn

hơn (g/cm2)

350 220 150 100

Chỉ tiêu agar trong thực phẩm:

Chỉ số quốc tế Tên phụ gia và

ADI

Tên thực phẩm có

dùng phụ gia

Giới hạn tối đa

cho phép trong

thực phẩm

406 Thạch(Agar)

ADI: không giới

hạn.

-Đá, kem hỗn hợp.

-Sữa chua thơm,

sản phẩm sử lý

nhiệt sau lên men..

-Trong sản xuất

phomat.

-Thuỷ sản đóng

hộp.

-10g/kg, dùng một


với chất nhũ hoá,

chất ổn định và

làm đông đặc

khác.

-5g/kg, dùng một


với chất ổn định

khác.

-8g/kg, dùng một


với chất làm dày

khác.

-20g/kg, dùng một


với chất làm đông

khác.

-Giới hạn bởi GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương Trang 39




-Viên xúp, thịt chế

biến, jămbon.

GMP.

“Giới hạn bởi GMP” có nghĩa là: lượng chất phụ gia sử dụng trong chế biến sản xuất

thực phẩm vừa đủ để đạt về yêu cầu về công nghệ, về cảm quan hay những lí do

khác mà vì những yêu cầu, lí do đó chất phụ gia mới được phép cho vào thực phẩm.

Do vậy không qui định giới hạn tối đa.

4.7. Alginat:Alginat là muối cùa axit alginic. Algin hay axit alginic là một axit hữu cơ có trong

tảo nâu, có trọng lượng phân tử từ 32 000 đến 200 000, do axit manuronic và axit L-

guluronic liên kết với nhau bằng liên kết 1,4- glucozit.

Dạng thương phẩm: Acide alginic thu được từ alginat dùng để sản xuất các alginat

khác nhau. Giống như các polysaccarid khác acide alginic ít tan trong nư ớc, vì vậy

thường chế biến thành các dạng:

* Đặc tính của alginat

a.Độ nhớt: khi hòa tan các alginat vào nước chúng sẽ ngậm nước và tạo dung dịch





nhớt. Độ nhớt phụ thuộc vào chiều dài của phân tử alginat. Bột alginat rất dễ bị

giảm nếu không được bảo quản ở nhiệt độ thấp. Ngo ài ra, cách sắp xếp của phẩn tử

alginat cũng ảnh ưởng đến độ nhớt của nó.

Theo bảng trên cho thấy sự thay đổi độ nhớt so với nhóm alginat. Trong một

số trường hợp độ nhớt có thể gia tăng ở nồng độ thấp với sự hiện diện của một số cơ

chất như: CaSO4, Canxicitrat. Ion canxi liên k ết với alginat tạo liên kết chéo trong

phân tử gia tăng, sẽ làm gia tăng trọng lượng phân tử và độ nhớt.

b.Sự tạo gel alginat

Một tính chất quan trọng của

alginat là tính chất tạo gel của

chúng. Trong điều kiện nhiệt độ

cao ở trạng thái sôi và khi làm

nguội sẽ trở thành dạng gel.

Thông thường alginat kết hợp

với ion Ca2+ tạo gel như hình vẽ.

Kỹ thuật tạo gel alginat:

Các alginat có khả năng tạo gel khi có mặt của ion Ca2+ và acid. Gel được thành lập

có thể kiểm soát thông qua sự giải phóng ion Ca2+, hoặc acide trong dung dịch

alginat. Có thể tạo gel acide ở pH < 4 (khoảng 3,4) thường dùng kết hợp với với





pectin (HMP). Tham gia tạo gel các tương tác tĩnh điện qua cầu nối Ca2+ có vai trò

quan trọng, vì thế các gel này không thuận nghịch với nhiệt và ít đàn hồi.

* Tạo gel trực tiếp bằng cách phun

Với phương pháp này, alginat hoặc hỗn hợp chứa alginat được tạo gel bằng cách

nhúng hoặc phun dung dịch có chứa ion Ca2+ vào. Chất thường sử dụng là CaCl2.

Khi được phun vào các ion Ca2+ sẽ phản ứng với alginat tạo dạng “ Box egg”.

Phương pháp này thích hợp với việc chế biến các sản phẩm mỏng và kích thước nhỏ

như tạo màng bao phía ngoài cho sản phẩm. Phương pháp này dùng các alginat phản

ứng mạnh với các ion hoặc các alginat có nhiều G.

Xử lý acide: trong phương pháp này là tạo các muối Caxi không hòa tan ở pH trung

tính để tạo phản ứng với alginat. Khi cho acide v ào chúng sẽ tiếp xúc với bề mặt vật

liệu, các muối hòa tan và tiếp theo là phản ứng giữa alginat và Ca2+ tạo gel, ở điều

kiện trung tính và acide: Ca2+ được giải phóng trong điều kiện thích hợp. Khi sử

dụng kết hợp alginat, một muối canxi có độ hòa tan chậm và một phức có Ca2+ thích

hợp như: photphat, citrat … các chất tạo phức cần thiết để tạo liên kết với Ca2+ tự

do và ngăn cản quá trình tạo mảng chết (óc trâu) trong th ời gian chế biến sản phẩm.

Quá trình này có thể thực hiện ở pH acide hoặc trung tính.

Phương pháp làm lạnh: Alginat được hòa tan trong nước với một lượng nhỏ Ca2+ và

các chất tạo phức, gia

nhiệt ở nhiệt độ cao v

à sản phẩm sẽ được

tạo thành do làm

nguội tạo gel Canxi

ổn định nhiệt. Gel có

thể tạo thành tại 0-

500C nhưng cấu trúc

tạo thành mềm.

* Kết hợp alginat và pectin:

Khi sử dụng pectin riêng rẽ thì chỉ tạo được gel ở nồng độ đường cao và pH thấp.

Khi alginat Na được thêm vào thì gel được thành lập ở nồng độ chất khô thấp hơn và

khoảng pH rộng hơn. Trái cây giàu pectin như táo sẽ tạo gel với với alginat natri sau

khi chế biến.

Mạng gel cứng thành lập khi alginat natri chứa nhiều dạng G, gel mềm khi alginat

natri chứa nhiều dạng M. Sự trợ lực pectin-alginat là một trong những nội phản ứng





quan trọng của alginat với chất keo khác v à là một trong những chỉ số kinh tế quan

trọng trong khi sử dụng các chất keo.

Khả năng tạo gel của alginat phụ thuộc v ào nhiều yếu tố như: nguồn canxi, alginat,

chất tạo phức, pH, sự hòa tan và nhiệt độ

c. Khả năng tạo màng:

Các alginat cũng có khả năng tạo màng rất tốt. Các màng alginat rất đàn hồi, bền,

chịu dầu và không dính bết. Có thể tạo màng alginat bằng các phương pháp sau:

Cho bốc hơi một lớp dung dịch alginat hoà tan trên một bề mặt phẳng.

Dùng chất kết tủa thích hợp để xử lí màng từ alginat hoà tan.

Tách amoniac ra khỏi màng của dung dịch kẽm alginat, nhôm alginat, đồng

alginat hoặc bạc alginat hoà tan trong amoniac dư.

d. Bảo quản:

Bột alginat rất dễ bị giảm độ nhớt nếu không được bảo quản ở nhiệt độ thấp.

Độ nhớt của dung dịch alginat 5% sẽ bị giảm đi một nửa ngay cả khi bảo quản ở

nhiệt độ 50C trong thời gian 5 đến 10 ngày.

Ngoài ra để bảo quản được lâu dài, phải cho thêm 0,1 - 0,2% các chất diệt vi

sinh vật như: axit benzoic, axit sorbic, axit dehydroacetic…, nếu dùng cho thực

phẩm.

e. Ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm:

Các alginat có ứng dụng rất rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm. Thường

natri alginat được sử dụng nhiều nhất.

Natri alginat là hợp phần tạo kết cấu cho nhiều thực phẩm. Trước hết natri

alginat là chất làm “đặc”, làm “dày” để ổn định các bọt cũng như để tạo cho nước

quả đục những “thể” đặc biệt.

Natri alginat cũng được dùng làm chất bảo vệ các kem đá với những tác dụng

sau:

Ngăn ngừa tạo các tinh thể đá thô.

Ức chế hoàn toàn sự tạo tinh thể lactose.

Nhũ hoá các cầu béo.

Làm bền bọt.

Tạo ra một độ nhớt cao.

Tạo ra một gel có khả năng giữ nước tốt.

Làm cho kem không bị tan chảy.





Với những thực phẩm có độ axit cao không thể dùng alginat natri được thì

propylenglycol alginat là chất thay thế rất tốt vì nó bền được cả trong vùng pH= 0 –

3.

Một hợp chất của axit alginic có tên là Lamizell là một muối kép của natri và canxi

ở một tỉ lệ nhất định. Lmizell tạo ra được một độ nhớt đặc biệt và có khả năng kích

thích ăn ngon miệng, do đó rất được quan tâm trong sản xuất thưc phẩm.

Alginat cũng được dùng trong một số thực phẩm hạn chế tăng trọng vì: 1g alginat

chi cung cấp khoảng 1,4 kcal.Bảng so sánh chất lượng sản phẩm các loại Alginat natri có trên thị trường nước ta với

Alginat sản xuất theo qui trình đề xuất

Tên sản phẩm Nước sản

xuất

Độ nhớt Độ thấu

quang

Độ cản

quang

Màu sắc định

bằng mắt

thường

E0 cP

Alg-Na 1% USA 15,15 99,4 0,003 Trắng óng ánh

Alg-Na 1% Japan 11,13 30,8 0,519 Trắng óng ánh

Alg-Naf 1%

S.mcclurei

ĐHTS

Việt Nam

38,02 93,7 0,044 Trắng

Alg-Naf 1%

S.kjellmanianum

ĐHTS

Việt Nam

28,02 95,3 0,022 Trắng

Alg-NaCa 1%

S.mcclurei

ĐHTS

Việt Nam

1480 57,3 0,303 Trắng

Alg-NaCa 1%

S.kjellmanianum

ĐHTS

Việt Nam

1238 71,8 0,125 Trắng

Ký hiệu: Alg-Naf :sản xuất theo phương pháp xử lý Formol.

Alg-NaCa: sản xuất theo phương pháp xử lý Caxi Clorua. Chỉ tiêu sử dụng alginat trong thực phẩm:

Chỉ số

quốc tế

Tên phụ gia

và ADI

Tên thực phẩm

có dùng phụ gia

Giới hạn tối đa cho phép trong thực phẩm

403 Amoni

alginat

ADI: không

giới hạn

-Đá, kem hỗn

hợp.

- Sữa chua.

-Trong sản xuất

phomat.

-10g/kg, dùng một mình hay kết hợp với

chất nhũ hoá, chất ổn định và làm đông

đặc khác.


chất ổn định khác.


chất làm dày khác.






-Phomat.

-Đồ hộp rau quả

có bơ, dầu hay

mỡ.

-Dưa chuột

dầm.


-10g/kg, như trên.

-500mg/kg, dùng một mình hay kết hợp

với chất làm hoà tan hay phân tán khác.

400 Axit alginic

ADI: không

giới hạn.

-Thuỷ sản đóng

hộp.

-Phomat.


chất làm đông khác.



404 Canxi

alginat

ADI: không

giới hạn.

-Đá, kem hỗn

hợp, sữa chua,

trong sản xuất

phomat, thuỷ

sản đóng hộp.

-Phomat

-Kem sữa tiệt

trùng

-Thức ăn trẻ em

đóng hộp.

-Thức ăn trẻ em

chế biến sẵn.

-Dưa chuột

dầm.

-Viên xúp.

-Xem các phần trên.


chất làm dày và chất ổn định khác.



-2g/kg, trong sản phẩm ăn liền.

-1g/kg.

-500mg/kg, dùng một mình hay kết hợp

với chất làm hoà tan hay phân tán khác.

-500mg/kg.

402 Kali alginat

(Potassium

alginate)

ADI: không

giới hạn.

-Xem amoni

alginat.

-Viên xúp.

- Xem amoni alginat(403).


natri alginat trên sản phẩm ăn liền.

401 Natri alginat

(Sodium

alginate)

ADI: 0- 70.

Xem Kali

alginat.

-Bánh nướng,

bánh kem, thạch

thực phẩm kết

đông.

- Xem Kali alginat.

-0,5- 15g/kg.

405 Propylen -Xem amoni - Xem amoni alginat(403).





glycol

alginat

ADI: 0- 70

alginat.

-Bia, nước giải

khát, nước sốt

xalach.

-0,6-4g/kg.

4.8. Carrageenan

4.8.1. 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.

4.8.2. Nguồn gốc:

- Được chiết xuất từ loại tảo đỏ có nguồn gốc từ Ireland, mọc dọc theo bờ biển Anh,

Pháp, Tây Ban Nha, Island.

- Chiết xuất Carrageenan bằng nước nóng dưới điều kiện khá kiềm, sau đó cho kết

tủa hay cô đặc.

4.8.3 Cấu tạo:

Carrageenan là một polysaccharide của galactose–galactan. Ngoài mạch

polysaccharide chính còn có th ể có các nhóm sulfat được gắn vào carrageenan ở

những vị trí và số lượng khác nhau. Vì vậy, carrageenan không phải chỉ l à một

olysaccharid đơn lẻ, có cấu trúc nhất định mà là các galactan sulfat. Mỗi

galactan sulfat là một dạng riêng của carrageenan và có ký hiệu riêng. Ví dụ: λ – ,

κ –, ι –, ν – carrageenan.

Trong quá trình chiết tách, do tác động của môi trường kiềm các μ-,ν-,λ-

carrageenan dễ chuyển hóa

thành κ-, ι-, θ- carrageenan

tương ứng. Các

carrageenan có mức độ

sulfat hóa khác nhau, thí dụ

κ–carrageenan (25 %

sulfat), ι–carrageenan (32

% sulfat), λ–

carrageenan(35 % sulfat).

- Mạch

polysaccharide của các





carrageenan có cấu trúc xoắn kép. Mỗi vòng xoắn do 3 đơn gốc disaccharide tạo

nên.

- 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).

- Mu và nu carrageenan khi được xử lý bằng kiềm sẽ chuyển thành kappa và

iota- carrageenan

4.8.4. Tính chất:

- Màu hơi vàng, màu nâu vàng nhạt hay màu trắng.

- Dạng bột thô, bột mịn và gần như không mùi.

Nó không gây độc và có thể sử dụng trong thực phẩm với một lượng không

giới hạn.

* Độ tan

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.

Carrageenan tan trong nước nhưng độ tan của nó phụ thuộc vào dạng, nhiệt độ,

pH, nồng độ của ion và các chất tan khác.

Nhóm carrageenan có cầu nối 3,6-anhydro không ưa nước, do đó các

carrageenan này không tan trong nước. Nhóm carrageenan không có cầu nối th ì dễ

tan hơn. Thí dụ như λ- carrageenan không có c ầu nối 3,6-anhydro và có thêm 3

nhóm sulfat ưa nư ớc nên nó tan trong nước ở điều kiện bất kỳ. Đối với κ –

carrageenan thì có độ tan trung bình, muối natri của κ –carrageenan tan trong nước

lạnh nhưng muối kali của κ –carrageenan chỉ tan trong nước nóng.

* Độ nhớt

Độ nhớt của các dung dịch carrageenan phụ thuộc v ào nhiệt độ, dạng, trọng

lượng phân tử và sự hiện diện của các ion khác tr ong dung dịch. Khi nhiệt độ và lực

ion của dung dịch tăng thì độ nhớt của dung dịch giảm. Các carrageenan tạo th ành





dung dịch có độ nhớt từ 25 – 500 Mpa, riêng κ –carrageenan có thể tạo dung dịch có

độ nhớt tới 2000 Mpa.

Sự liên quan tỷ lệ thuận giữa độ nhớt và trọng lượng phân tử của carrageenan

có thể mô tả bằng công thức cân bằng của Mark -Houwink như sau:

[η] = K(Mw)α

Trong đó: η: độ nhớt

Mw: trọng lượng phân tử trung bình

K và α: hằng số phụ thuộc vào dạng của carrageenan và dung môi hoà tan.

* Tương tác giữa carrageenan với protein

Đây là một trong những tính chất quan trọng của carrageenan và cũng là đặc trưng

cho tất cả các chất tạo gel cũng như các chất không tạo gel là xuất hiện phản ứng với

protein. Phản ứng này xảy ra nhờ các cation có mặt trong các nhóm protein tích điện

tác dụng với nhóm sulfat mang điện âm của carrageenan và có tính quyết định đến

độ bền cơ học của gel. Trong công nghiệp sữa, nhờ vào tính chất liên kết với các

protein trong sữa mà carrageenan được sử dụng (với nồng độ 0,015 – 0,025 %) làm

tác nhân để ngăn chặn sự tách lỏng và làm ổn định các hạt coca trong sữa sôcôla.

* Tương tác với các gum khác:

- 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.

Ơ 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.





*Tạo gel:

v 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. -carrageenan không có khả năng tạo gel. Muối K+ của nó tan trong nước.

v 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 5.3a). Iota carrageenan chọn Ca2+ nối giữa các

chuỗi tạo cấu trú gel mềm và đàn hồi.

- 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.

v Tạo gel:

Carrageenan có một tính chất vô cùng quan trọng là tạo gel ở nồng độ thấp

(nhỏ hơn 0,5 %). Ở dạng gel các mạch polysaccharide xoắn v òng như lò xo và cũng

có thể xoắn với nhau tạo thành khung xương không gian ba chi ều vững chất, bên

trong có thể chứa nhiều phân tử nước (hay dung môi). Từ dạng dung dịch chuyển

sang dạng gel l à do tương tác giữa các phân tử polyme hòa tan với các phân tử dung

môi ở bên trong, nhờ tương tác này mà gel tạo thành có độ bền cơ học cao. Phần





xoắn vòng lò xo chính là những mầm tạo gel, chúng lôi kéo các phân t ử dung môi

vào vùng liên kết.

Sự hình thành gel có thể gây ra bởi nhiệt độ thấp hoặc th êm các cation với một

nồng độ nhất định. Quá trình hình thành gel diễn ra phức tạp, được thực hiện theo

hai bước:

- Bước 1: khi hạ nhiệt độ đến một giới hạn n ào đó trong phân tử carrageenan

có sự chuyển cấu hình từ dạng cuộn ngẫu nhiên không có trật tự sang dạng xoắn có

trật tự. Nhiệt độ của quá trình chuyển đổi này phụ thuộc vào dạng và cấu trúc các

carrageenan, cũng như phụ thuộc vào dạng và nồng độ của muối thêm vào dung dịch

carrageenan. Do đó, mỗi một dạng carrageenan có một điểm nhiệt độ tạo gel riêng.

- Bước 2: gel của các polyme xoắn có thể thực hiện ở các cấp độ xoắn. Trong

trường hợp đầu, sự phân nhánh và kết hợp lại sẽ xuất hiện cấp độ xoắn thông qua sự

hình thành không đầy đủ của xoắn kép, theo hướng đó mỗi chuỗi tham gia vào xoắn

kép với hơn một chuỗi khác. Trong trường hợp thứ hai, các phần đã phát triển đầy

đủ của đa xoắn tụ hợp lại tạo thành gel. Còn dưới các điều kiện không tạo gel, ở các

nồng độ polyme thấp sự hình thành và hợp lại của các xoắn sẽ dẫn đến tăng độ nhớt.

Qua đó, có thể mô tả cơ chế tạo gel như sau: trước hết là xuất hiện sự chuyển

đổi cấuhình từ dạng cuộn sang xoắn lò xo, tiếp sau là sự kết hợp các xoắn và tụ hợp

lại có trật tự tạo thành xoắn kép – gel. Như vậy, gel là tập hợp các xoắn có trật tự

hay còn gọi là xoắn kép.

4.8.5. Ứng dụng





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 lan…carrageenan 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

Trong lĩnh vực chế biến thủy sản: 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..

Các sản phẩm sữa tạo độ ổn định khá cao, không cần dùng đến tinh bột hoặc

lòng trắng trứng..

4.8.6. 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 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.

4.8.7. Quy định sử dụng:

- Một nghiên cứu về carrageenan ở một loạt điều kiện cho thấy trong những

quy trình thực phẩm bình thường về căn bản không làm tăng tỉ lệ của các chất có

phân tử lượng thấp (Marrs, 1998). Tỉ lệ của các chất này chỉ tăng đáng kể khi chế

biến kết hợp với ảnh hưởng của nhiệt độ cao và pH thấp và thời gian chế biến dài.

Ví dụ, gia nhiệt dung dịch kappa carrageenan ở pH4 và 120oC không làm tăng đáng

kể chất có phân tử lượng nhỏ nhưng độ bền gel giảm hơn 25% khi gia nhiệt dung

dịch này ở 135 – 140oC trong 10 giây. Thật ra vì các chất có phân tử lượng <100kDa

có tính năng tạo gel và tạo đặc thấp và không có giá trị trong chế biến thực phẩm

được tạo ra để giảm sự thoái hóa của carrageenan.





4.9. ArabicTên gọi khác: Gum arabic (Acacia senegal), gum arabic (Acacia seyal), Acacia

gum, arabic gum, INS No. 414

Arabic là loại nhựa trích từ cây Acacia mà nguồn sản xuất chính là cây

Acacia senegal L. Willd. - Là hỗn hợp của nhiều polysaccharide có quan hệ gần gũi

như L-arabinose, L-ramnose, D-galactose, D-glucuronic acid. Chuỗi chính của

nó là các gốc b-D-galactose liên kết với nhau bằng liên kết 1,3. Gum arabic chứa

những phân tử polysaccharide dài với muối Ca, Mg, K của chúng. Trọng lượng phân

tử khoảng 250000 – 750000 đvC, khi thủy phân tạo thành galactoza, arabinoza,

acide glucoroic và rhamnoza…

Có tính chất nhớt và tính lưu biến: nồng độ < 10 % là chất lỏng có nhiệt độ

thấp và có tính chất lưu biến Newton, khi nồng độ > 10 % l à chất lỏng có độ nhớt

cao và có tính chất lưu biến phi Newton. Sự thay đổi độ nhớt theo nồng độ arabic

được biểu diễn bằng đồ thị sau:

Arabic tan được trong nước, không tan trong chất béo, có độ nhớt thấp. Độ

nhớt phụ thuộc vào pH và nồng độ muối. Ở nồng độ cao là chất keo kết hợp với các

quá trình sấy sản phẩm rất hiệu quả.

Arabic rất ổn định trong môi trường acide, vì vậy arabic sử dụng rất tốt cho

việc ổn định mùi của nước quả. Giá trị pH tự nhiên của dung dịch Arabic là 3,9 - 4,9

là do sự hiện diện của acide gluconic. Khi thêm acide hoặc kiềm có thể làm thay đổi

độ nhớt và diện tích tiếp xúc của dịch keo, pH thấp th ì độ nhớt thấp và ngược lại.

Độ nhớt đạt tối đa khi pH= 5,5.

Hợp chất arabic thường được sử dụng để giữ mùi cho các sản phẩm dạng nhũ

tương, giữ mùi cho các sản phẩm bao gói, giữ nước và chống sự kết tinh đường.

4.10. Guar gum:Tên gọi khác: Gum cyamopsis, bột guar; INS No. 412.





Nguồn gốc:- Có trong thành phần nội nhũ của hạt Cyamopsis tetragonolobus,

thuộc họ Leguminosae, với lượng gần 35% được trồng chủ yếu ở Ấn Độ, Pakistan

va Mỹ (Texas). Bột guar gum chứa 10-15% ẩm, 5- 6% protein; 2,5% xơ; 0,5-0,8%

tro.

- Thu nhận gum bằng cách rửa với ethanol hay isopropanol; hay hòa tan trong

nước sôi, sau đó lọc, cô đặc và sấy.

- Cấu tạo:

- Là galactomanan gồm 1 mạch chính do các

gốc D-mannose kết hợp lại với nhau bằng liên

kết b-1,4 và các gốc D- galactose nối với D-

mannose của mạch chính bằng liên kết a-1,6.

Tỉ lệ galactose : mannose là 2 : 1._ Khối lượng

phân tử: M = 220000.

Tính chất:

• - Màu trắng, trắng hơi vàng.

• - Dạng bột, gần như không mùi.

• - Hydrate hóa trong nước lạnh tạo dung dịch có độ nhớt cao.

Ứng dụng:

Trong thực phẩm nướng giúp cải thiện cấu trúc và thời hạn sử dụng.

Cải thiện sự ổn định của dầu trộn salad, nước sốt thịt nướng

Sữa , sữa chua, và sản phẩm pho mát, giúp duy trì tính đồng nhất và kết cấu của

kem.

4.11. Xanthangum- Là một polysacchride ngoại bào, được sản xuất bằng cách len men trên canh

trường tinh khiết của carbohydrate với Xanthomonas campestris, tinh sạch bằng

cách xử lý ethanol hoặc isopropanol, sấy và nghiền.

Cấu tạo:

- Chứa D-glucose và D-mannose là các

đường hexose chủ yếu, ngoài ra còn có

acid D-glucuronic và acid pyruvic. Các D-

glucose liên kết với nhau qua liên kết b-1,4

và do đó có cấu tạo giống như phân tử

cellulose. Một nhánh gồm 3 trisaccharide

trong đó có 1 acid glucuronic ở giữa 2



http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=vi&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Dairy&prev=/search%3Fq%3Dgum%26hl%3Dvi%26client%3Dfirefox-a%26hs%3Dcf%26rls%3Dorg.mozilla:en-US:official%26prmd%3Dvis&rurl=translate.google.com.vn&usg=ALkJrhitkW86nocmXj4KPsnodaOA2yTNGQ

http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=vi&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Ice_cream&prev=/search%3Fq%3Dgum%26hl%3Dvi%26client%3Dfirefox-a%26hs%3Dcf%26rls%3Dorg.mozilla:en-US:official%26prmd%3Dvis&rurl=translate.google.com.vn&usg=ALkJrhiNfc-o3ePnpSlS41FkD_xeukY92g

http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=vi&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Homogeneous_(chemistry)&prev=/search%3Fq%3Dgum%26hl%3Dvi%26client%3Dfirefox-a%26hs%3Dcf%26rls%3Dorg.mozilla:en-US:official%26prmd%3Dvis&rurl=translate.google.com.vn&usg=ALkJrhhFxd3fidAarLhXLRZxdJcgxS6f_g

http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=vi&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Cheese&prev=/search%3Fq%3Dgum%26hl%3Dvi%26client%3Dfirefox-a%26hs%3Dcf%26rls%3Dorg.mozilla:en-US:official%26prmd%3Dvis&rurl=translate.google.com.vn&usg=ALkJrhhZUZ2zjnSpmBgyRIDfBT7eH2cqRw

http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=vi&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Yogurt&prev=/search%3Fq%3Dgum%26hl%3Dvi%26client%3Dfirefox-a%26hs%3Dcf%26rls%3Dorg.mozilla:en-US:official%26prmd%3Dvis&rurl=translate.google.com.vn&usg=ALkJrhjfcGgAeNB03JLFcSTVK_ML5BPKtw



phân tử đường mannose và nhánh này nối với mỗi phân tử đường glucose ở vị trí số

3.

- Được sản xuất dưới dạng muối Na+, K+ và Ca2+, dung dịch của nó trung tính.

Tính chất:

- Dạng bột màu kem.

- Tan trong nước, không tan trong ethanol.

- Tăng lớn trong độ nhớt của chất lỏng bằng cách thêm một số lượng rất nhỏ

của Xanthangum. Trong hầu hết các loại thực phẩm, nó được sử dụng ở 0,5%, và có

thể được sử dụng ở nồng độ thấp hơn.

Xanthangum là rất ổn định trong một phạm vi rộng của nhiệt độ và pH

Độ nhớt của các giải pháp Xanthan gum giảm theo tỉ lệ nén. Điều này có nghĩa

rằng một sản phẩm bị cắt, cho dù từ pha trộn, lắc hoặc thậm chí nhai, sẽ mỏng ra,

nhưng một khi các lực lượng cắt được loại bỏ, thực phẩm sẽ dày lên trở lại.

Giữ cho hỗn hợp khá đồng nhất.Nó giúp ngăn ngừa tách dầu bằng cách ổn định

nhũ tương , mặc dù nó không phải là một chất nhũ hóa

Được sử dụng trong thực phẩm đông lạnh và đồ uống, Xanthan Gum giúp tạo

ra các kết cấu dễ chịu trong nhiều kem, cùng với guar gum và locust bean gum.

5. Sự chuyển hoá của glucid trong cơ thể sống: 5.1. Sự chuyển hoá của glucid trong cơ thể sống

Sự phân giải các hợp chất polysaccharid

Sự tổng hợp glucid – Quá trình quang hợp

Sự phân giải glucid – Quá trình hô hấp

- Quá trình đường phân

- Chu trình Krebs

- Chuỗi chuyển điện tử hô hấp – Tạo ATP

Một số ứng dụng:

Quá trình lên men rượu, bia:



http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=vi&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Locust_bean_gum&prev=/search%3Fq%3Dgum%26hl%3Dvi%26client%3Dfirefox-a%26hs%3Dcf%26rls%3Dorg.mozilla:en-US:official%26prmd%3Dvis&rurl=translate.google.com.vn&usg=ALkJrhiMHQcHdQmmT-lDJ31pE46haleoWg

http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=vi&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Guar_gum&prev=/search%3Fq%3Dgum%26hl%3Dvi%26client%3Dfirefox-a%26hs%3Dcf%26rls%3Dorg.mozilla:en-US:official%26prmd%3Dvis&rurl=translate.google.com.vn&usg=ALkJrhgxbqWi29FOnUUypZKr4534ye3lsw

http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=vi&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Emulsion&prev=/search%3Fq%3Dgum%26hl%3Dvi%26client%3Dfirefox-a%26hs%3Dcf%26rls%3Dorg.mozilla:en-US:official%26prmd%3Dvis&rurl=translate.google.com.vn&usg=ALkJrhjTvKx6V_YvF6wMojnW6FYLn4yUyw

http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=vi&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/PH&prev=/search%3Fq%3Dgum%26hl%3Dvi%26client%3Dfirefox-a%26hs%3Dcf%26rls%3Dorg.mozilla:en-US:official%26prmd%3Dvis&rurl=translate.google.com.vn&usg=ALkJrhiBXcyRWZ8UwXwMeqVTpJmUHzussw

http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=vi&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Viscosity&prev=/search%3Fq%3Dgum%26hl%3Dvi%26client%3Dfirefox-a%26hs%3Dcf%26rls%3Dorg.mozilla:en-US:official%26prmd%3Dvis&rurl=translate.google.com.vn&usg=ALkJrhiqNMCF3L-_RyhsDbV5CphwqVzvmA



Lên men lactic đồng hình

Lên men acetic

5.2. NHỮNG CHUYỂN HOÁ CỦA GLUCID TRONG CHẾ BIẾN VÀ BẢO QUẢN THỰC PHẨM:

5.2.1. Ảnh hưởng của chế biến nhiệt đến glucid trong thực phẩm

Ở nhiệt độ đun sôi, các loại đường đơn giản không có biến đổi đáng

kể. Đường đun sôi đến 180oC chuyển sang màu nâu và có mùi đặc biệt gọi là

caramen hoá. Đó là hỗn hợp nhiều chất khác nhau do đường bị phân giải.

Phản ứng caramen hoá đường:

- Với saccharose, phản ứng caramen hoá xảy ra theo sơ đồ phản ứng:

C12H22O11 – H2O ® C6H10O5 + C6H10O5

Saccharose glucozan levulozan

Đến 185-1900C sẽ tạo thành izosaccharozan:

Glucozan + levulozan ® izosaccharozan

C6H10O5 + C6H10O5 ® C12H20O10

Khi nhiệt độ cao hơn sẽ mất đi 10% nước và tạo thành caramelan

(C12H18O9 hoặc C24H36O18) có màu vàng:

2C12H20O10 – 2H2O ® (C12H18O9) hoặc C24H36O18

Izosaccharozan caramelan

Khi mất đi 14% nước sẽ tạo thành caramelen:

C12H20O10 + C24H36O18 – 3H2O ® C36H48O24.H2O

Và khi mất đi 25% nước sẽ tạo thành caramelin có màu nâu đen. Hầu

như tất cả các sản phẩm caramen hoá đều có vị đắng.

- Khi đun nóng pentose với acid chúng sẽ loại nước và chuyển thành dẫn xuất

aldehyd gọi là fucfurol

t0

Pentose + acidnóng → furforol

Fucforol + anilin HCl → cho hợp chất màu đỏ → bay mùi thơm





Quá trình chế biến nóng làm cho tinh bột dễ tiêu hơn, cellulose không bị phân

hủy nhưng nứt ra, trở nên mềm hơn, cho phép các dịch tiêu hoá tiếp xúc với các

thành phần sinh dưỡng trong tế bào thực vật.

5.2.2. Phản ứng melanoidin (Maillard):

Phản ứng tổng quát:

Hexose + pentose + a.amin → (to) furfurol (từ pentose – mùi táo) +

oxymethylfurfurol (từ hexose – mùi dễ chịu) + aldehyde + reduction + ...

Đây là phản ứng giữa acid amin và đường. Điều kiện để có phản ứng là phải có

nhóm cacbonyl.

Phản ứng chia làm 2 giai đoạn:

Ngưng tụ cacbonylamin.

Chuyển vị Amadori, không màu, không hấp thụ ánh sáng cực tím

Phản ứng có khả năng khử nước của đường, phân hủy đường và hợp chất amin.

Không màu hoặc màu vàng nhạt, hấp thụ mạnh ánh sáng cực tím.

Chất tạo thành là melanoidin, sản phẩm có màu đậm.

Điều kiện phản ứng:

Phụ thuộc vào nồng độ chất tham gia phản ứng, nhiệt độ, pH, lượng nước.

Phụ thuộc vào loại đường: glucose, galactose, lactose. Saccharide không cho

phản ứng (không có nhóm cacbonyl).

Phụ thuộc vào acid amin: alanin, valin cho màu đậm, vị chua, mùi bia;

phenylalanin cho màu nâu sẫm, mùi hoa hồng; lơxin cho mùi bánh mì,...; mùi mật và

mùi bia.

Lượng nước: phải có nước, nhưng càng ít nước sản phẩm tạo thành càng

nhanh.

Nhiệt độ: 90 – 95oC sản phẩm tạo thành có tính cảm quan tốt. Nhiệt độ cao có

vị đắng, mùi khét.

Trong sản xuất malt màu: 160oC.

Chất kìm hãm: là những chất phản ứng được với cacbonyl: dimedon,

hydrolamin, bisulfit, vitamin C, acid sulfuro.

Chất tăng tốc: acid lactic, phosphat.

5.2.3. Thực phẩm thực vật trong bảo quản chín :

Trong quá trình bảo quản, lượng đường ở vỏ cam, chanh, quýt, bưởi được

chuyển dần vào múi (cùi bưởi xanh ngọt hơn cùi bưởi chín). Vì vậy, các loại quả

này thu hoạch lúc chín sẽ ít vỏ hơn quả xanh, phẩm chất tốt hơn.





Thí dụ: ở chuối, chuối là loại quả điển hình về hàm lượng đường tăng lên và

hàm lượng tinh bột giảm xuống trong quá trình chín. Nhiệt độ bảo quản càng thấp

thì sự chuyển hoá tinh bột thành đường càng giảm đi.

Chuối xanh có hàm lượng tinh bột là 20%, hàm lượng đường là 1%

Nhiệt độ thích hợp cho chuối chín là 12-22oC. Nếu nhiệt độ >25oC thì hoạt

động của enzym giảm xuống.

Phần lớn đường được tạo thành là saccharose, nhưng ở quá trình chín tới, hầu

như có 3 loại đường: saccharose, glucose, fructose.

Sự phân giải tinh bột trong rau quả khi chín và bảo quản có thể xảy ra theo hai

cách do các enzym amylase và phosphorylase (chủ yếu).

Ở các loại quả khác nhau thì khác nhau về thành phần các đường được tích tụ

khi chín. Ở một số loại quả (mơ, đào, mận, xoài...) khi chín đường saccharose được

tổng hợp từ monosaccharid

Ở các loại rau quả khác, phần lớn giai đoạn đầu của quá trình bảo quản, hàm

lượng đường tăng lên do sự đường hoá tinh bột dự trữ, như sự thủy phân các

polysaccharid, glucozid và các hợp chất khác. Sau đó lượng đường lại giảm đi, chủ

yếu là do quá trình hô hấp.

Lượng đường trong rau quả giảm đi khi bảo quản biểu hiện rau quả đã kém

phẩm chất, không bảo quản được lâu nữa.

5.2.4. Sự hô hấp của hạt ngũ cốc

Hạt ngũ cốc khi chín, hàm lượng nước trong hạt giảm mạnh, hạt rơi vào trạng

thái ngủ sinh lý. Trong quá trình bảo quản, ngũ cốc ở dạng chưa chế biến vẫn thực

hiện sự hô hấp (chủ yếu do enzym oxydase tạo nên).

Hiện tượng này xảy ra càng mạnh khi độ ẩm, nhiệt độ môi trường cao. Sự hô

hấp của hạt phụ thuộc nhiều vào sự hiện diện và hàm lượng của oxygen:

(C6H10O5)n → nC6H12O6 → 6nCO2 + 6nH2O + 674 kcal (nhiều oxygen)

(C6H10O5)n → nC6H12O6 → 2nCO2 + 24 kcal (ít oxygen)

2nC2H5OH + CH3COOH





Hiện tượng này làm cho bột trong lương thực giảm dần, độ ẩm và nhiệt độ tăng

lên (hiện tượng tự sinh nhiệt)

Khi to tăng tới một mức nhiệt độ thích hợp thì enzym oxydase hoạt động làm

cho quá trình hô hấp mạnh thêm tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển thuận lợi cho

các enzym thủy phân ngũ cốc sẽ phân giải các chất dinh dưỡng trong ngũ cốc làm

cho ngũ cốc bị hư hỏng (lên men chua, lên men rượu).

Sau 18 ngày, khoai lang bảo quản ở điều kiện không khí bình thường, trọng

lượng giảm do thoát hơi nước là 5,9%, tinh bột từ 52,01% giảm xuống còn 31,13%.

Hàm lượng đạm, vitamin đều giảm rõ rệt.

Vì vậy, để bảo quản tốt củ, quả tươi cần phải tạo điều kiện để:

- Làm giảm lượng nước thất thoát do sự thoát hơi nước

- Giảm bớt sự hô hấp

- Hạn chế hiện tượng nảy mầm

Nhằm đảm bảo quá trình phân hủy tinh bột thành đường và sự tổn thất các

chất dinh dưỡng trong củ quả ở mức độ tối thiểu nhất, điều kiện bảo quản cần thực

hiện: nhiệt độ 13-160C, độ ẩm 70-80%, hạn chế sự hiện diện của ánh sáng (hạn chế

hiện tượng nảy mầm)

5.2.5. Sự nảy mầm của hạt khi bảo quản

a. Để hạt nảy mầm cần phải có ba điều kiện

- Hạt phải còn khả năng nảy mầm tức là phôi của hạt còn sống và có khả

năng nảy mầm.

- Hạt phải được đặt trong môi trường có điều kiện thuận lợi: đủ nước, nhiệt

độ thích hợp, có nguồn cung cấp oxygen và đôi khi phải có ánh sáng thích hợp.

- Phải vượt qua được bất cứ điều kiện tạo sự ngủ hiện diện bên trong hạt.

Tránh các điều kiện ngoại cảnh bất lợi dẫn đến sự ngủ.

b. Các giai đoạn của sự nảy mầm

- Giai đoạn 1 - Sự hoạt hóa

Sự hút ẩm (quá trình vật lý): sự hấp thu nước của hạt khô làm tăng hàm lượng

nước trong hạt, làm mềm vỏ hạt. Hạt trương phồng lên và vỏ hạt bị nứt ra.

Sự tổng hợp các enzym: hoạt động enzym bắt đầu trong vòng vài giờ sau khi

xảy ra sự hấp thu nước của hạt. Hoạt động của các enzym một phần từ sự tái hoạt

hóa các enzym dự trữ được hình thành từ sự phát triển của phôi và một phần từ sự

tổng hợp các enzym mới khi hạt bắt đầu nảy mầm.





Sự kéo dài tế bào và xuất hiện rễ: những dấu hiệu đầu tiên của sự nảy mầm là

sự xuất hiện rễ xảy ra vài giờ hoặc vài ngày sau khi sự nảy mầm bắt đầu.

- Giai đoạn 2 – Sự phân giải các chất dự trữ và vận chuyển

Các chất dự trữ (chất béo, protein, hợp chất có carbon) được thủy phân thành

các chất hữu cơ đơn giản và sau đó được chuyển đến các vị trí tăng trưởng của trục

phôi:

+ Tinh bột → Dextrin → maltose

+ Protein → acid amin

+ Lipid → glycerin + acid béo

Các hoạt động sinh tổng hợp của tế bào sẽ được kích hoạt. Sự hấp thu nước và

hô hấp tiếp tục diễn ra ở ở một tốc độ đều đặn. Khi xảy ra hiện tượng nảy mầm, hạt

thóc xảy ra sự biến đổi sâu sắc về thành phần hóa học:

+ Lượng tinh bột giảm đáng kể

+ Hàm lượng đường tăng cao

+ Enzyme amylase phát triển mạnh

- Giai đoạn 3 – Sự tăng trưởng của cây mầm

Sự phân chia tế bào xảy ra ở hai đầu của trục phôi. Một đầu phát triển thành

chồi mầm, một đầu phát triển thành rễ mầm trên trục phôi có mang 1 hoặc 2 lá mầm

được gọi là tử diệp.

Khi cây mầm bắt đầu tăng trưởng, trọng lượng tươi và khô của cây mầm bắt

đầu tăng trong khi trọng lượng mô dự trữ giảm.

5.2.6. Hiện tượng biến vàng của thóc

Trong quá trình bảo quản thóc thường gặp hiện tượng lớp nội nhũ của hạt thóc

bị biến màu, chuyển từ màu trắng sang màu vàng. Thóc bị biến vàng không được

người tiêu dùng lựa chọn vì cơm nấu từ gạo đã biến vàng màu sắc kém, giảm độ dẻo

và có thể ảnh hưởng đến giá trị dinh dưỡng của thóc gạo.

Trong thực tế, trong quá trình bảo quản, sự biến vàng có thể xảy ra do:

- Phơi sấy chưa tốt

- Điều kiện bảo quản không đảm bảo

Thóc bảo quản càng lâu, tỉ lệ hạt bị biến vàng càng lớn. Phân tích thành phần

của hạt vàng so với hạt trắng bình thường cho thấy có sự thay đổi:

+ Thành phần glucid bị thay đổi: hàm lượng saccharose giảm 10 lần, đường

khử tăng 2-3 lần

+ Thành phần tinh bột cũng thay đổi: amilose tăng, amilopectin giảm





+ Protein thay đổi: đạm protein giảm, đạm phi protein tăng, globulin giảm,

anbumin tăng.

Như vậy thóc bị biến vàng đã làm giảm giá trị dinh dưỡng đồng thời giá trị

thường phẩm cũng giảm sút.

Nguyên nhân của hiện tượng biến vàng:

- Phản ứng tạo thành melanoidin giữa acid amin và đường khử

- Do hoạt động trao đổi chất của nấm trong hạt. Nấm tác động lên sắc tố của vỏ

hạt hoặc trực tiếp tổng hợp sắc tố trong điều kiện thuận lợi, sắc tố tạo ra phân tán

trong albumin của hạt.





TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Phạm Thị Trân Châu, Trần thi Áng. 1999. Hoá sinh học, NXB Giáo dục,

Hà Nội.

2. Lê Ngọc Tú (chủ biên), Lê Văn Chứ, Đặng Thị Thu, Phạm Quốc Thăng

Nguyễn Thị Thịnh, Bùi Đức Hợi, Lưu Duẫn, Lê Doãn Diên, 2000. Hóa sinh

Công nghiệp, Nxb KH&KT, Hà Nội.

3. Giáo trình tinh bột thực phẩm.

4. Bài giảng phụ gia trong thực phẩm – Nguyễn Chí Linh – Trường CD cộng

đồng Kiên Giang.

5. VÕ TẤN THÀNH, Bài giảng phụ gia trong sản xuất thực phẩm, Đại học

Cần Thơ năm 2000

6. LÊ BẠCH TUYẾT VÀ NHÓM TÁC GIẢ, Các quá trình và công nghệ cơ

bản trong sản xuất thực phẩm, Khoa hóa học thực phẩm và công nghệ sinh học

trường đại học bách khoa Hà Nội năm 1996

7. TRẦN ĐÌNH TOẠI VÀ NHÓM TÁC GIẢ, Carrageenan từ rong biển sản

xuất và ứng dụng, NXB Khoa học và kỹ thuật Hà Nội năm 2006

8. LÊ NGỌC TÚ VÀ NHÓM TÁC GIẢ, Hóa học thực phẩm, NXB Khoa học

và Kỹ thuật Hà Nội năm 2003

9. TRẦN MINH TÂM, Các quá trình công nghệ trong chế biến nông sản thực

phẩm, NXB Nông nghi ệp năm 1998

10. Bài giảng gluxit của Thầy Nam DHCN tpHCM11. web

Wikipedia, google, Diendancongnghehoahoc



Documents

Gluxit Thuc Pham Va Bien Doi Cua Chung