cấu tạo, thành phần hóa học và ứng dụng của rong biển trong các chu trình công nghệ chế biến thực phẩm

32 5.2K 11
cấu tạo, thành phần hóa học và ứng dụng của rong biển trong các chu trình công nghệ chế biến thực phẩm

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

cấu tạo, thành phần hóa học và ứng dụng của rong biển trong các chu trình công nghệ chế biến thực phẩm

1 Lý chọn đề tài : Rong biển có nhiều ứng dụng sống người Từ thời xa xưa người biết sử dụng rong biển chất tạo kết đông dùng mứt hay rau câu, dùng làm thực phẩm ăn kiêng…Năm 1882, Walther Hess sử dụng pollysaccharit rong biển chất cố định vi sinh vật, môi truờng nuôi cấy phân lập vi sinh vật Ngày người sử dụng rong biển chất phụ gia ứng dụng nhiều thực phẩm Họ sử dụng pollysaccharit rong biển mục đích cố định, tạo gel, nhũ hóa sản phẩm thực phẩm Bài tiểu luận nghiên cứu cấu tạo, thành phần hóa học ứng dụng rong biển chu trình cơng nghệ chế biến thực phẩm nhằm làm sáng tỏ thông tin loại pollysaccharit thông dụng Tính chất vai trị pollysaccharit : Pollysaccharit tạo thành từ monosaccharit qua liên kết glycoside Nó chứa loại đường đơn hay nhiều loại đường đơn khác Thủy phân pollysaccharit acid tạo đường đơn Pollysaccharit thực chức sau :  Tạo hình  Dự trữ  Giữ nước Pollysaccharit có khả tương tác với nhiệt nước làm thay đổi tính chất trạng thái để tạo độ đặc, độ dẻo, độ dai, độ dính, độ xốp, độ trong, khả tạo màng Chúng sử dụng rộng rãi thực phẩm, dạng tự nhiên biến tính chất tạo độ đặc hay tạo gel, chất làm bền nhũ tương hệ phân tán, chất tạo màng, bảo vệ bề mặt loại thực phẩm nhạy cảm khỏi thay đổi không mong muốn, chất độn để tăng tỉ lệ thành phần không tiêu hóa dùng thực phẩm ăn kiêng… Có nhiều loại pollysaccharit xuất phát từ nhiều nguồn gốc khác nhau, ta nghiên cứu pollysaccharit có nguồn gốc từ rong biển mà điển hình loại sau đây:  Agar  Carrageenan  Alginit alginate Pollysaccharit có nguồn gốc từ rong biển _Agar (E406) : 3.1 Nguồn gốc agar : Là loại pollysaccharit tách nước sôi từ rong biển ( thuộc nhóm tảo đỏ Rhodophyceae ) Gelidium sp., Pterocladia sp Và Gracilaria sp 3.2 Cấu trúc agar : Agar phức hợp pollysaccharit agarose agaropectin Thành phần mạch βaDagalactopyranose 3,6aanhydroaαaLagalactopyranose liên kết với liên kết βa1,4 αa1,3 Mạch pollysaccharit este hóa mức độ thấp với acid sulfuric.Trong mạch agarose sau đường galactose đường thứ 10 lại bị este hóa; cịn mạch agaropectin, tỷ lệ este hóa cao hơn, ngồi cịn có mặt acid pyruvit để tạo thành gốc 4,6a(1acarboxythylidene)aDagalactose Tỷ lệ agarose agaropectin loại agar khác biệt Nếu có diện acid uromic với tỉ lệ khơng vượt 1% 3.2.1.Agarose: Agarose aDagalactopiranoza 3,6aanhidroaaLgalactopiranoza luân phiên tạo nên liên kết a1,4 liên kết a1,3 Agarose có cấu tạo sau: Khi thủy phân nhẹ axit agarobioza (I), thủy phân enzim neoagarobioza(II) Cấu trúc agarose khơng đồng : vừa tích điện vừa trung hịa điện Trong phân tử có chứa nhóm sulfat , metoxyl , cacboxyl Hàm lượng sulfat agarose coi số độ agarose Chỉ số thấp chất lượng cao Thường agarose có 0.04% sulfat Agarose polymer trung tính tạo nên tính đơng tụ agar 3.2.2.Agaropectin: Cấu tạo agaropectin đến chưa chắn Theo nhiều nghiên cứu agaropectin có lẽ gốc Dagalacto –sulfat D –galactoa2,6 – disulfat tạo nên Công thức cấu tạo sau: Agaropectin polymer tích điện âm, làm cho agar có tính nhầy Vì chúng có mang điện tích âm nên chúng có khả đẩy lẫn có khả làm giãn mạch làm tăng độ nhớt dung dịch Khi làm giảm độ tích điện hydrat hóa làm cho sợi pectin xích lại gần tương tác với tạo nên mạng lưới ba chiều rắn chứa pha lỏng bên làm cho dung dịch có tính nhầy Trong agaropectin có chứa khoảng 6% sulfat 3.3 Tính chất agar : 3.3.1 Tính tan : Agar không tan nước lạnh, tan nhẹ ethanolamin tan tốt formamide Agar nhận nhờ kết tủa cồn , trạng thái ẩm tan tốt nước nhiệt độ 250C , trạng thái sấy khô lại tan nước nóng 3.3.2 Tạo gel : Gel agar tạo thành sau agar đun nóng làm lạnh Các phân tử có biến đổi từ cấu trúc cuộn sang cấu trúc xoắn tổ hợp chuỗi xoắn tạo thành mạng lưới không gian ba chiều nhốt chất khô bên số lượng liên kết hidro lớn Agar chất tạo gel tốt , hấp thu nhiều nước tạo gel nhờ liên kết hidro nồng độ thấp ( khoảng 0.04%) Dung dịch agar đông lại làm nguội đến 40a50 0C nóng chảy nhiệt độ gần 80a850C Gel agar có tính thuận nghịch nhiệt đàn hồi Khả tạo gel độ bền gel phụ thuộc vào nồng độ agar phân tử lượng trung bình (phân tử lượng trung bình lớn gel tạo thành bền ).Dung dịch 1.5% tạo gel 32a390C không chảy nhiệt độ thấp 60a970C Kích thước lỗ gel khác phụ thuộc vào nồng độ agar, nồng độ agar cao bán kính lỗ gel nhỏ, làm khơ gel tạo thành màng suốt bền học bảo quản lâu dài mà khơng bị hỏng Sự có mặt ion sunfat làm cho gel bị mờ, đục Do tránh dùng nước cứng để sản xuất 3.4 Ưu nhược điểm agar dùng sản xuất thực phẩm: 3.4.1 Ưu điểm:  Khả tạo gel cứng nồng độ thấp  Không cần chất hỗ trợ nào, không ảnh hưởng vị sản phẩm  Có khác biệt nhiệt độ nóng chảy tạo gel: 40°C đơng đặc, 80°C nóng chảy làm cho agar dễ sử dụng  Có khả cạnh tranh với chất tạo đơng khác, khơng đặc tính kỹ thuật mà cịn có lợi kinh tế  Khơng cần đường pH q trình tạo đơng  Trong trường hợp nồng độ đường cao, agar có nội phản ứng làm tăng lực bền gel  Có khả chống lại phản ứng phân hủy enzim, dùng làm môi trường nuôi cấy vi sinh vật tốt  Có khả chống lại phân hủy acid (trừ trường hợp môi trường pH < 4)  Không màu, không vị nên không ảnh hưởng đến vị tự nhiên sản phẩm 3.4.2 Nhược điểm: Nếu sử dụng agar nhiều sản xuất thực phẩm làm cho thực phẩm trở nên cứng số tính chất cảm quan : độ dẻo, mềm, mịn… 3.5 Một số ứng dụng phụ gia agar dùng thực phẩm : Agar không hấp thu vào thể q trình tiêu hóa agar sử dụng sản xuất loại bánh kẹo chứa lượng Agar sử dụng sảm phẩm mứt trái thay cho pectin nhằm làm giảm hàm lượng đường sản phẩm thay gelatin số sản phẩm thịt cá Là chất ổn định phomai, kem Ngoài sử dụng sản phẩm yoghurt, sữa chocolate, ngành bánh kẹo … Agar sử dụng vào môi trường nuôi cấy vi sinh vật Ứng dụng agar quy trình sản xuất kem :  Agar_một chất phụ gia kem: Trong sản xuất kem, agar xem chất phụ gia tạo tính ổn định kem Nó xem chất ưu nước, cho vào nước, liên kết với lượng lớn phân tử nước làm giãm số phân tử nước dạng tự Agar tạo mạng lưới không gian để hạn chế chuyển động tự phân tử nước Nhờ đó, q trình lạnh đơng hỗn hợp nguyên liệu sản xuất kem, tinh thể đá xuất có kích thước nhỏ, kem trở nên đồng nhất, ngồi cịn hạn chế lớn lên tinh thể đá kem thành phẩm có thay đổi nhiệt độ trình sản xuất  Cách sử dụng liều lượng sử dụng : Trước sử dụng, Agar đem cân để định lượng cho phù hợp với công thức phối trộn loại kem sản xuất Sau xác định hàm lượng agar cần sử dụng, ta ngâm agar nước lạnh cho trương sau ta đun nóng với phụ gia khác để tạo thành chất lỏng đồng Tiếp đến ta đem hỗn hợp đem phối trộn với nguyên liệu Ngun liệu chính: sữa , cream, bột sữa gầy, sỉrơ, đường Nguyên liệu phụ : chất tạo nhũ, chất ổn định ( agar, carrageenan…) Chuẩn bị Chuẩn bị Phối trộn Đồng hóa Thanh trùng Ủ chín Lạnh đong sơ Hộp/ly Thùng Rót hộp/ly Đổ khn Lạnh đơng kết thúc Xếp vào thùng Lạnh đong (giai đoạn trung gian) Que Cho que vào khuôn kem Lạnh đong kết thúc Kem hộp/ly Tháo khn Tạo màng bao chocolate Bao bì Thùng Bao gói Xếp vào thùng Kem que 3.6 Liều lượng sử dụng agar thực phẩm : Agar chế phẩm từ tự nhiên không gây độc hại cho thể, sử dụng liều lượng cao mà không ảnh hưởng đến sức khỏe người Thông thường agar sử dụng với hàm lượng 1a 1,5% khối lượng so với lượng đường hỗn hợp sản phẩm thực phẩm, sử dụng nhiều agar, hầu sản phẩm bị liên kết làm cho sản phẩm tính chất cảm quan, khơng thu hút người tiêu dùng Pollysaccharit có nguồn gốc từ rong biển_Carrageenan ( E407): 4.1.Nguồn gốc Carrageenan: Carrageenan pollysaccharit có nguồn gốc từ tảo đỏ Rhodophyceae Carrageenan đựợc sử dụng chất tạo gel thực phẩm từ vài trăm năm trước Ở Châu Âu việc sử dụng carrageenan thấy xuất cách 600 năm ngơi làng có tên Caraghen thuộc phía nam vùng ven biển Irish Carrageenin tên carrageenan tìm thấy lần năm 1862 từ tảo Chondrus crispus Ngày người ta biết thêm nhiều loại rong có khả sản xuất carrageenan Những nhiên cứu chi tiết loài rong cho phép người ta trồng chúng quy mơ lớn đáp ứng đươc nhu cầu nguyên liệu cho ngành công nghiệp sản xuất carrageenan Carrageenan tách từ lồi Chondrus, Eucheuma, Gigartina, Gloiopeltis , Iridaea nước nóng mơi trường kiềm yếu, sau sấy khơ hay kết tủa để thu sản phẩm tinh Rong sụn ( kappaphycus alvarezii ) Hiện công nghiệp sản suất carrageenan không phát triển mạnh nước Mĩ Tây Âu mà phát triển mạnh quốc gia Châu Á Trong phải kể đến Trung Quốc, Nhật Bản, Philipin Ở Việt Nam có nhiều cơng trình nghiên cứu sản xuất carrageenan với hiệu xuất thu hồi cao, nưã khí hậu thích hợp cho việc phát triển rong sụn (Kapsycus alcaeric) nguồn nguyên liệu để sản xuất carrageenan thuận lợi lớn để tiến hành mở nhà máy sản xuất carrageenan 4.2.Cấu trúc hóa học của Carrageenan : Carrageenan có cấu trúc mạch thẳng polysaccharide aSulphat, chứa galactose anhydrogalactose với liên kết a a Trọng lượng phân tử carrageenan từ 100000 đến 500000 đvc Carrageenan cố thể tách riêng phương pháp kết tủa phân đoạn với ion potassium Thành phần monomer phân đoạn carrageenan giới thiệu qua bảng đây: Carrageenan χ_ Carrageenan Thành phần monosaccharide Dagalactosea4asulphate, τ_Carrageenan 3,6aanhydroaDagalactose Dagalactosea4asulphate, λ_Carrageenan 3,6aanhydroaDagalactosea2asulphate Dagalactosea4asulphate, µ_Carrageenan Dagalactosea2,6adisulphate Dagalactosea4asulphate, Dagalactosea6asulphate ν_Carrageenan 3,6aanhydroaDagalactose Dagalactosea4asulphate, 10 Sản phẩm sữa lên men sữa có chất rennet (nguyên chất) không kể đồ uống từ sữa 5000 Sữa lên men (nguyên kem), không xử lý nhiệt sau lên men 150 Thịt, thịt gia cầm thịt thú tươi GMP Thủy sản, sản phẩm thủy sản xay nhỏ đông lạnh, kể nhuyễn thể, giáp xác, da gai Các sản phẩm cá, động vật nhuyễn thể, giáp xác, da gai xay nhỏ đông lạnh Thủy sản, sản phẩm thủy sản hun khói, sấy khơ, lên men ướp muối, kể nhuyễn thể, giáp xác, da gai GMP GMP GMP Dầu trộn, gia vị (bao gồm chất tương tự muối) GMP Thức ăn cho trẻ em tuổi 3000 Thức ăn bổ sung cho trẻ tăng trưởng GMP Nước ép trùng pasteur đóng hộp đóng chai 3000 Necta trùng pasteur đóng hộp đóng chai 1000 Cà phê, chè, nước uống có dược thảo loại đồ uống từ ngũ cốc, không kể nước uống từ cacao Rượu vang GMP GMP (Ban hành kèm theo Quyết định số 3742 /2001/QĐ-BYT ngày 31 tháng năm 2001 Bộ trưởng Bộ Y tế) Carrageenan không ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng sử dụng chúng giới hạn cho phép.Trước đay có số nghiên cứu nói việc dùng carrageenan nhiều gây nguy hiểm cho sức khỏa, thể không tổng hợp thức ăn Tuy nhiên, kết luận gần nêu việc sử dụng carrageenan khơng có vấn đề cho thê Carrageenan thường sử dụng nồng độ từ 0,5a0,75% 4.5.Ứng dụng phụ gia carragenan thực phẩm : 18 Việc sử dụng carageenan công nghiệp thực phẩm dựa khả tạo gel, tăng cường độ nhớt dung dịch, có khả ổn định, đông đặc dung dịch làm bền hệ nhũ tương nhiều hệ phân tán khác carageenan Như số ứng dụng sau : 4.5.1 Sản phẩm bơ sữa : Sữa sôcôla, kem, pudinh, phomat, sữa đặc… Cơng dụng :  Carrageenan có khả tương tác protein hình thành hệ gel thixotropic sữa Hệ thixotropic cấu trúc gel định hình lại, có tác dụng trì hệ nhũ tương ổn định đồng hóa tốt chống việc hình thành “ đường kem” cách làm giảm q trình đơng tụ phân tách hạt cầu béo, tạo cảm giác mềm dịu sản phẩm  Carrageenan có khả tạo gel bảo vệ phần tử chất khô làm cho sản phẩm lâu chảy có khả chịu nhiệt tốt  Carrageenan cịn có khả làm giảm tồn phân tử nước tự làm sản phẩm trở nên mịn  Cũng với khả tạo gel đông tụ với mát, carrrageenan giúp cho sản phẩm dễ cắt lát lâu chảy Quy trình sản xuất sữa chua : 19 Sữa ngun liệu Chuẩn hóa Hiệu chỉnh hàm lượng chất khơ Bài khí Yaourt uống Đồng hóa Chất ổn định : gelatin, pectin,agaraagar, carrageenan… Xử lý nhiệt Sản phẩm nhiệt độ phịng Cấy giống Rót sản phẩm Lên men Tiệt trùng UHT Phối trộn Đồng hóa Bao bì Đường saccharose Hương liệu Carrageenan sau cân đo để xác định liều lượng( theo tiêu chuẩn y tế 150 mg/kg sản phẩm), hòa tan với nước đem phối trộn với nguyên liệu chính, sữa chua carragenan dùng để tạo gel, tạo cấu trúc xoắn nhốt phần tử chất khô ( sữa, nước, men vi sinh…), cho sản phẩm dạng rắn không mềm, liên kết với phân tử nước tự đông lạnh làm sữa chua trở nên mịn,chống khả tách lớp sản phẩm có hàm lượng chất béo sữa chua thấp Những sản phẩm sữa thị trường có dùng carrageenan : kem marino, sữa tươi Marino, sữa chua Vinamilk, phô mai Vinamilk, sữa đậu nành Vinasoy… 4.5.2 Sản phẩm bia nước quả: Bia, nước tinh khuyết, đồ uống hịa tan, nước đặc… 20 ... nhiên sản phẩm 3.4.2 Nhược điểm: Nếu sử dụng agar nhiều sản xuất thực phẩm làm cho thực phẩm trở nên cứng số tính chất cảm quan : độ dẻo, mềm, mịn… 3.5 Một số ứng dụng phụ gia agar dùng thực phẩm. .. cịn sử dụng sản phẩm yoghurt, sữa chocolate, ngành bánh kẹo … Agar cịn sử dụng vào mơi trường nuôi cấy vi sinh vật Ứng dụng agar quy trình sản xuất kem :  Agar_một chất phụ gia kem: Trong sản... ngồi cịn hạn chế lớn lên tinh thể đá kem thành phẩm có thay đổi nhiệt độ q trình sản xuất  Cách sử dụng liều lượng sử dụng : Trước sử dụng, Agar đem cân để định lượng cho phù hợp với công thức

Ngày đăng: 20/03/2013, 14:41

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan