Th.s TRUONG THI MY LINH 230 CÁC CHẤT TẠO GEL . Tổng quan về gelatin • Gelatin là một sản phẩm được thu nhận từ sự thủy phân cục bộ của collagen, được lấy từ da và mô liên kết và xương của động vật. • Gelatin không xuất hiện tự do trong tự nhiên, không thể được lấy từ sừng, mống và các bộ phận không chứa collagen khác của động vật có xương sống. • Không có nguồn collagen thực vật và không có liên hệ hoá học giữa gelatin và các nguyên liệu khác được xem như là gelatin thực vật chẳng hạn như các chất chiết từ tảo. Th.s TRUONG THI MY LINH 231 • Bằng các kỹ thuật sản xuất hiện đại, có thể tạo ra gelatin ở dạng rắn đạt tiêu chuẩn quốc tế về an toàn vi sinh vật. • Gelatin loại A được thu nhận từ nguyên liệu ban đầu xử lý acid. • Gelatin loại B được thu nhận từ nguyên liệu ban đầu xử lý bazơ. • Gelatin là một protein hoà tan trong nước và là một keo ưa nước. CÁC CHẤT TẠO GEL Th.s TRUONG THI MY LINH 232 • Trong công nghệ thực phẩm, gelatin là một trong những chất gum hoặc là các polymer hòa tan trong nước có thể được sử dụng như là tác nhân tạo gel, tạo đặc hoặc tạo sự ổn đònh. • Gelatin khác với các chất gum khác vì phần lớn chúng là các polymersaccharide, như carrageenan và pectin, trái lại gelatin là một protein hòan toàn tiêu hóa được chứa hầu hết các amino acid cần thiết ngoại trừ tryptophan. CÁC CHẤT TẠO GEL Th.s TRUONG THI MY LINH 233 Đònh nghóa Gelatin là một polypeptide phân tử lượng cao, được thu nhận từ collagen, thành phần protein cơ bản của các mô liên kết động vật, bao gồm xương, da và gân. • Gelatin được sử dụng phổ biến khoảng năm 1700 và bắt nguồn từ tiếng latin “gelatus” có nghóa là bền vững. Mặc dù thuật ngữ gelatin thì ít được sử dụng để chỉ các chất tạo gel khác trước đây, mà thường sử dụng collagen. CÁC CHẤT TẠO GEL Th.s TRUONG THI MY LINH 234 • Collagen • Là protein động vật, là thành phần cấu trúc chính của các sợi mô liên kết và hiện diện ở tất cả các mô và cơ quan. Nó cấu thành gần như 30% tổng protein ở cả động vật có xương sống và không xương sống, dưới kính hiển vi xuất hiện như sợi mờ đục, được bao quanh bởi các protein khác và các mucopolysaccharide. • Thành phần acid amin của collagen ở động vật có vú ổn đònh và đáng chú ý là 18 trong 20 acid amin phổ biến trong các protein luôn luôn hiện diện. Trong đó, glycine, proline hiện diện với hàm lượng cao, còn hydroxyproline chiếm 13- 15% trong collagen, còn trong elastin khoảng 2%. CÁC CHẤT TẠO GEL Th.s TRUONG THI MY LINH 235 • Sự chuyển hóa giữa collagen và gelatin • Sự chuyển biến collagen thành gelatin là sự biến đổi cần thiết trong quá trình sản xuất gelatin. • Đây là sự chuyển hóa của các fibre (sợi cơ) cấu tạo nên collagen, không hòa tan trong nước, thành các polymer ngắn hơn được gọi là gelatin, hòa tan trong nước. • Sự phức tạp trong cấu trúc của collagen có thể được xử lý bằng enzyme hoặc bằng các hóa chất trong quá trình sản xuất gelatin, điều này giải thích cho sự tồn tại của rất nhiều loại gelatin khác nhau. CÁC CHẤT TẠO GEL Th.s TRUONG THI MY LINH 236 • Sản xuất gelatin: • Nguồn chủ yếu trong thực tế là các loại da, xương và da heo. • Gelatin được sản xuất công nghiệp đầu tiên ở Mỹ năm 1850. • Năm 1930 da heo được sử dụng làm nguồn nguyên liệu. • Quá trình sản xuất gelatin ở châu u bắt đầu sau đó 25-30 năm, nhưng ngày nay châu u trở thành vùng sản xuất gelatin chủ yếu. CÁC CHẤT TẠO GEL Th.s TRUONG THI MY LINH 237 QUI TRÌNH SAÛN XUAÁT GELATIN Th.s TRUONG THI MY LINH 238 • Phương pháp bazơ • Các xương đã được khử khoáng hoặc da được ngâm trong kiềm (thường vôi hoặc trong một vài trường hợp sử dụng NaOH) trong một vài tuần ở nhiệt độ thường. Sau đó, cho qua ngâm cồn để đảm bảo loại khử hiệu quả dầu mỡ, các protein dễ hỏng, các mucopolysaccharide và các hợp chất hữu cơ không cần thiết khác. Ngoài sự làm sạch này, mục đích quan trọng của phương pháp kiềm là phá hủy các liên kết ngang hóa học còn hiện diện trong collagen và làm cho collagen có tính hòa tan trong nước. Phương pháp kiềm có thể kéo dài từ 6-20 tuần CÁC CHẤT TẠO GEL Th.s TRUONG THI MY LINH 239 • Phương pháp acid • Trong thời gian gần đây, phương pháp chế biến da heo và xương bằng acid ngày càng trở nên phổ biến ở châu u. Quá trình này trong thực tế thích hợp cho các nguyên liệu ít liên kết ngang như xương của trâu bò và da heo còn nhỏ. Lý do chính để thành công của quá trình này là khoảng thời gian ngắn 10-48 giờ trong khi đó phương pháp kiềm thì lâu hơn. • Trong phương pháp này, nguyên liệu được rữa sạch và được ngâm trong dung dòch acid loãng, nồng độ tối đa là 5% acid vô cơ như HCl, H 2 SO 4 , H 3 PO 4 . Khoảng pH từ 3.5-4.5, nhiệt độ tối thích là 150 o C. Việc xử lý acid kết thúc khi nguyên liệu được acid hóa đầy đủ hoặc đạt đến độ trương phồng tối đa. Ở giai đoạn cuối của quá trình các acid dư thừa được loại đi và nguyên liệu đã xử lý được rữa với nước lạnh CÁC CHẤT TẠO GEL [...]... 11-12 0.8-1.2 243 CÁC CHẤT TẠO GEL • Các acid amin trong gelatin liên kết với nhau bằng liên kết peptide Đặc biệt là sự nối tiếp trong gelatin là Gly-X-Y Trong đó X thường là proline và Y là hydroxyproline Các liên kết peptide khác trong cấu trúc không gian thì tương tự như cấu hình các acid amin trong collagen Cấu tạo hoá học của gelatin Th.s TRUONG THI MY LINH 244 CÁC CHẤT TẠO GEL • Các đặc tính hoá... 5±3 16.2 ± 0.3 900 ± 100 330 ± 50 360 241 CÁC CHẤT TẠO GEL • Cấu trúc hoá học và các đặc tính lý hoá • Cấu tạo • Hầu hết các acid amin có trong protein thì có trong gelatin ngoại trừ tryptophan và cysteine Tuy nhiên, cystine thỉnh thoảng cũng thấy hiện diện ở dạng vết Th.s TRUONG THI MY LINH 242 CÁC CHẤT TẠO GEL • Các acid amin thu được khi thuỷ phân 100g gelatin Acid amin Lượng (g) Acid amin Glycine...CÁC CHẤT TẠO GEL • Đặc tính của gelatin A và gelatin B Loại Gelatin A Gelatin B Nguyên liệu Tiền xử lý Điểm đẳng điện Da heo, xương Acid 7.0-9.4 Da trâu bò, xương, Bazơ 4.5-5.3 Th.s TRUONG THI MY LINH 240 CÁC CHẤT TẠO GEL • Thông tin dinh dưỡng của gelatin Factors Moiture (%) Fat (%) Carbohydrate (%) Ash (%) Sodium (ppm) Phosphorous... Th.s TRUONG THI MY LINH 248 CÁC CHẤT TẠO GEL • Điểm kết tinh • Điểm kết tinh của dung dòch gelatin tuỳ thuộc vào nguồn gốc cơ học và nhiệt của nó • Điểm kết tinh của dung dòch 10% gelatin có thể thay đổi từ 24-290C tuỳ thuộc phần lớn vào độ bền gel và kiểu xử lý ban đầu Th.s TRUONG THI MY LINH 249 CÁC CHẤT TẠO GEL • Điểm đẳng điện • • • • • • Tương tự như các protein khác, gelatin có thể hoạt động như... THI MY LINH 253 CÁC CHẤT TẠO GEL • Trọng lượng phân tử có vai trò quan trọng trong việc ảnh hưởng đến độ nhớt Vài gelatin có độ bền gel cao hơn có thể có độ nhớt thấp hơn các gelatin có độ bền gel thấp hơn • Độ nhớt của dung dòch gelatin tăng khi tăng nồng độ gelatin và giảm nhiệt độ, độ nhớt nhỏ nhất ở điểm đẳng điện • Độ nhớt của dung dòch gelatin được cô đặc tuỳ thuộc chủ yếu vào các tác động của... Ứng dụng của gelatin trong công nghệ thực phẩm • Gelatin được sử dụng trong rất nhiều loại thực phẩm, và được chia làm 5 nhóm: • Bánh kẹo và các món tráng miệng dạng đông • Các sản phẩm sữa • Các sản phẩm thòt • Các ứng dụng của gelatin thủy phân • Các ứng dụng khác như trong sản nước xốt, đồ gia vò, lọc rượu, … Th.s TRUONG THI MY LINH 258 CÁC CHẤT TẠO GEL • Hai đặc tính mong đợi nhất của gelatin là... THI MY LINH 245 CÁC CHẤT TẠO GEL • Gelatin hoà tan trong dung dòch nước của các polyhydric alcohols như glycerol và propylene glycol • Các dung môi có độ phân cực cao, liên kết hydrogen hoặc dung môi hữu cơ mà gelatin có thể hoà tan như acid acetic, trifluoroethanol và formamide • Gelatin không hoà tan trong các dung môi hữu cơ ít phân cực như bezene, acetone • Gelatin được trữ trong các container kín... phân protein cho ra các peptide hoặc acid amin Th.s TRUONG THI MY LINH 247 CÁC CHẤT TẠO GEL • Điểm tan chảy • Theo hệ thống của Viện Tiêu Chuẩn Anh Quốc, điểm tan chảy là nhiệt độ mà ở đó gel gelatin mềm đáng kể cho phép các giọt carbon tetrachloride thấm vào Điểm tan chảy chòu ảnh hưởng bởi: • -Thời gian điều chế: điểm tan chảy của các gelatin có điểm tan chảy cao thì thuỳ thuộc vào các điều kiện trong... dụng của gelatin có thể được phân loại dựa theo chức năng • Gelatin có thể được xem như một: • -Tác nhân tạo đông: cho mứt kẹo đông, aspic • -Tác nhân tạo độ mềm dẻo: trong bánh mứt dẻo, các món tráng miệng • -Chất ổn đònh: cho quá trình đông đá của kem • -Chất nhũ hoá: cho dầu giấm trộn xà lách, kem mềm • -Chất làm đặc: trong si rô hương liệu, các súp đóng hộp • -Chất kết dính: trong bánh mứt • -Chất. .. dài Khi gelatin khô được gia nhiệt trên 450C trong không khí có độ ẩm trên 60% nó sẽ dần dần mất khả năng trương nở và hoà tan Th.s TRUONG THI MY LINH 246 CÁC CHẤT TẠO GEL • Khi phân tích các nguyên tố trong gelatin thì thấy carbon chiếm 50.5%, hydrogen 6.8%, nitrogen 17% và oxygen 25.5% • Gelatin được xem như là một protein, và có các phản ứng đặc trưng của protein và bò thuỷ phân bởi phần lớn các enzyme . những chất gum hoặc là các polymer hòa tan trong nước có thể được sử dụng như là tác nhân tạo gel, tạo đặc hoặc tạo sự ổn đònh. • Gelatin khác với các chất. vững. Mặc dù thuật ngữ gelatin thì ít được sử dụng để chỉ các chất tạo gel khác trước đây, mà thường sử dụng collagen. CÁC CHẤT TẠO GEL Th.s TRUONG THI