Gelatin - Phụ Gia Thực Phẩm 1.Pptx

GELATIN
TRONG THỰC PHẨM
Môn học: Phụ gia thực phẩm
GVHD: PGS.TS. Vũ Thu Trang


NỘI
DUNG
CHÍNH

01. Khái qt về Gelatin
02. Tính chất của gelatin

03. Quy trình sản xuất & Ứng dụng


01 GELATIN
KHÁI QUÁT VỀ


Khái quát về Gelatin

GELATIN






Sản phẩm gelatin thương mại đầu tiên xuất
hiện ở Hà Lan vào khoảng năm 1685, sau đó

xuất hiện ở Anh vào khoảng năm 1700.
Cuối thế kỷ 19, ngành công nghiệp sản xuất
gelatin xuất hiện, làm tăng thêm ứng dụng và
ổn định tính chất sản phẩm.
Năm 1850, cơng nghiệp sản xuất gelatin xuất
hiện tại Mỹ. Nguồn nguyên liệu chính lúc này
là da chưa thuộc và xương.
Đến năm 1930, ngành sản xuất này phát
triển mạnh mẽ khi da heo được xem như một
nguồn nguyên liệu


Khái qt về Gelatin

GELATIN LÀ GÌ ?
Thuộc nhóm chất làm dày: ổn định, nhũ hóa,
tạo gel
Là một loại protein phổ biến trong giới động
vật, không xuất hiện trong tự nhiên.
Là một protein tinh sạch dùng trong thực phẩm,
thu nhập từ sự biến tính nhiệt phân Collagen
có trong da, xương, mơ liên kết của động vật.
Hịa tan khi đun nóng (khoảng 40 độ C) và cô
đặc khi làm lạnh, cùng với nước ở điều kiện
bình thường có dạng sệt (keo ưa nước)


Khái quát về Gelatin

Gelatin có thành phần chủ yếu:

50.5% Cacbon

85-90% protein

25.2% Oxy
8-13% nước
17% Nitơ
6.8 % Hidro

0.5-2%
muối khoáng


Khái quát về Gelatin

CẤU TRÚC CỦA GELATIN
 Gelatin là một polypeptid cao phân tử tạo bởi sự liên kết của 18 loại amino
acid khác nhau, liên kết theo một trật tự nhất định, tuần hoàn tạo nên chuỗi
polypeptide với khoảng 1000 acid amin, hình thành nên cấu trúc bậc 1.
 Giống như collagen, gelatin là một hỗn hợp các chuỗi đơn và chuỗi kép có
đặc tính ưa nước, cấu trúc thường gặp: Ala-Gly-Pro-Arg-Glu-4Hyp-Gly-Pro.


Khái quát về Gelatin

PHÂN LOẠI GELATIN

GELATIN LOẠI A

GELATIN LOẠI B

 Thu được khi quá trình xử
lý nguyên liệu dùng axit.

 Thu được khi quá trình xử lý
nguyên liệu dùng kiềm

 Có pH = 3.8-5.5

 Có pH =7.5-10.5

 Có điểm đẳng tích 6-9

 Có điểm đẳng tích là 5

 Nguồn ngun liệu để sản
xuất gelatin này: da heo, da
cá,
xương,
phân
tử
collagen đơn giản.

 Nguồn nguyên liệu: Da bò, da
động vật già bị giết mổ, phân
tử collagen phức tạp hơn
Độ bền gel cao hơn loại A

Khái qt về Gelatin

TÍNH AN TỒN
Gelatin có nguồn gốc tự nhiên từ động vật nên nhìn chung với vai trị là tá dược hay phụ gia
thực phẩm, … gelatin có thể được coi là chất không độc hại và tương đối an tồn
Tuy nhiên các sản phẩm gelatin có nguồn gốc từ bò gây lo ngại về khả năng lây nhiễm BSE
(bệnh bò điên) hay TSE (gây nhũn não). Tuy nhiên, nguy cơ xảy ra điều này là vô cùng thấp.

LIỀU LƯỢNG SỬ DỤNG
Hạn chế tới mức thấp nhất lượng phụ gia thực phẩm cần thiết phải sử dụng để đáp ứng
yêu cầu về kỹ thuật;
Lượng phụ gia được sử dụng trong trong quá trình sản xuất, chế biến, bảo quản, bao gói và
vận chuyển thực phẩm phải đảm bảo không làm thay đổi bản chất của thực phẩm


02 GELATIN

TÍNH CHẤT CỦA


2.1. TÍNH CHẤT HĨA LÝ

•

Gelatin là chất rắn dạng miếng, vảy, bột hoặc hạt, không mùi, không vị, trong suốt, có màu từ
vàng nhạt đến màu trắng

•

Ở nhiệt độ thường và độ ẩm thường, gelatin chứa từ 9-12% ẩm và có tỉ trọng riêng từ 1,31,4.

•

Tính acid-base: Dịch thể gelatin 1% trong dung mơi nước ở 25°C có pH trong khoảng 3,8-5,5
đối với gelatin loại A và trong khoảng 5,0-7,5 đối với gelatin loại B.

•

Điểm đẳng điện mà tại đó Gelatin kết tủa là 7,0-9,0 đối với loại A và 4,7–5,4 đối với loại B.

•

Độ tan: Gelatin có khả năng tan trong glycerin, dung dịch kiềm và acid loãng, kết tủa trong
môi trường acid hoặc kiềm đặc; thực tế không hòa tan trong aceton, cloroform, ethanol 95%,
ether và methanol. Gelatin có thể tan trong nước ở nhiệt độ trên 40°C tạo thành một dung
dịch keo và tạo gel khi làm mát ở 35-37°C. Hệ thống gel-sol này là một hệ thixotropic và thuận
nghịch nhiệt.

•

Độ nhớt: tùy thuộc vào nguồn nguyên liệu điều chế, về tỉ lệ các thành phần trong gelatin,
cách điều chế mà độ nhớt của các chế phẩm khác nhau có thể khác nhau


2.2. CƠ CHẾ TẠO GEL

Giai đoạn 1
5x

Khi cho vào nước

gelatin trương nở,
hấp thụ thể tích
nước bằng 5-10 lần
thể tích của ban đầu
của nó

45-60°C

Khi được gia nhiệt đến nhiệt độ 45-60°C protein
trong gelatin bị biến tính các cấu trúc bậc cao bị
phá hủy, liên kết giữa các phân tử bị đứt các
nhóm bên của axit amin trước ẩn ở phía trong
thì bây giờ xuất hiện ra ngoài.


Giai đoạn 2
Các mạch polypeptit bị duỗi ra,
gần nhau, tiếp xúc với nhau và liên
kết lại với nhau thành mạng lưới
khơng gian ba chiều mà mỗi vị trí
tiếp xúc của mạch là một nút, giai
đoạn này xảy ra khi dung dịch
gelatin được làm nguội ở 8-10°C. 


Các liên kết trong các nút mạng lưới
Tương tác giữa các nhóm ưa béo:
 Khi các nhóm này gần nhau, tương tác với nhau thì hình thành ra liên kết ưa béo.
 Tương tác ưa béo được tăng cường khi tăng nhiệt độ, làm cho khối gel cứng hơn.
Các liên kết hydro giữa các nhóm peptit với nhau:

 Giữa các nhóm – OH của serin, treonin ho c tirozin với các nhóm – COOH của
glutamic ho c của aspactic.
 Nhiệt độ càng thấp thì liên kết hydro càng được tăng cường và củng cố, do đó làm
cho gel có một độ dẻo nhất định. Các mắt lưới trong gel gelatin chủ yếu là do các
liên kết hydro.
Các liên kết tĩnh điện:
 Liên kết cầu nối giữa các nhóm tĩnh điện ngược dấu
 Các mắt lưới cịn có thể do các liên kết đisulfua tạo nên. Trong trường hợp này sẽ
tạo cho gel có tính bất thuận nghịch bởi nhiệt, rất chắc và bền.


2.3. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TẠO GEL
Nhiệt độ tạo gel: Nhiệt độ tạo gel càng thấp
thì gel có độ bền càng lớn.


Nhiệt độ <20oC, dù hàm lượng gelatin rất
thấp vẫn có khả năng tạo gel.



Nhiệt độ trong khoảng 20~30oC, dung
dịch gelatin vừa tồn tại dạng gel, vừa

Thời gian tạo gel:
Thời gian tạo gel càng dài thì các liên kết
ngang hình thành càng nhiều và càng ổn
định nên độ bền gel sẽ càng lớn.

dạng dịch nhớt, vừa dịch lỏng



Nhiệt độ >35oC, phân tử gelatin rời rạc,
dù hàm lượng gelatin cao vẫn không liên
kết với nhau, không tạo gel bền mà chỉ
tăng độ nhớt.


pH dung dịch tạo gel:


Gelatin có giá trị pH càng gần điểm
đẳng điện thì khả năng khuếch tán vào
nước càng cao.

Các thành phần khác trong



Tại điểm đẳng điện thì khả năng

dung dịch tạo gel:

khuếch tán nước là cao nhất, gelatin

Trong các sản phẩm thực phẩm,

trương nở nhanh nhất và khối gel tạo

gelatin thường được dùng phối

thành có độ bền cao nhất.

hợp với các hợp chất khác để
làm thay đổi khả năng tạo gel và
độ bền của khối gel tạo thành
theo yêu cầu của sản phẩm

Nồng độ dung dịch tạo gel:


Trong dung dịch gelatin, nồng độ gelatin
càng cao thì gel tạo thành có độ bền
càng lớn.


Tương tác của gelatin với một số thành phần thực phẩm
Thành phần thực phẩm

Ảnh hưởng tới gel

Đường

Khi nồng độ đường trong hỗn hợp càng lớn thì khả năng tạo gel càng yếu.
Khi nồng độ đường lớn hơn 30% thì hỗn hợp có tính chất của một chất lỏng.

Tinh bột biến tính

Giảm tỉ lệ tinh bột biến tính thì độ bền gel giảm vì cấu trúc của tinh bột biến
tính có nhiều nhóm hydroxy và có chứa các nhóm phosphate, chính các nhóm

này đã tham gia tạo thànhcác liên kết hydro và liên kết ion nối các chuỗi
polypeptid với nhau cũng như nối chuỗi polypeptid với mạch tinh bột.

Pectin

Về phương diện cảm quan, mạng gel gelatin / pectin giịn hơn, ít dai và
bóng hơn so với mạng gel chỉ có gelatin khơng có pectin.
 

Agar

Tính chất của gel thay đổi, hỗn hợp gel này có tính cứng và bền hơn so với
gel tạo thành tư gelatin nhưng lại mềm hơn gel tạo từ agar.
Agar đóng vai trị như là chất hỗ trợ, chất nền cho q trình hồ tan gelatin. Tuy
nhiên khi nồng độ q cao, cao hơn 2,5% thì vai trị này sẽ đảo ngược lại.
 


03 &ỨNG DỤNG
QUY TRÌNH SẢN XUẤT


QUY TRÌNH SẢN XUẤT
Dùng nước ấm nhằm rửa sạch các chất
hoá học đã dùng và tiếp tục làm đứt hẳn
các liên kết, hình thành các phân tử gelatin.
Thơng thường nhiệt độ trích ly khoảng 55 90°C, thường trích ly 2-4 lần

Q TRÌNH TRÍCH LY
TIỀN XỬ LÝ

NGUN LIỆU THƠ
Chuyển đổi collagen thành dạng
thích hợp cho q trình trích ly.
Tạo hiệu quả cho việc bẻ gãy các
liên kết ngang cộng hóa trị của
collagen, giải phóng ra những
chuỗi alpha tự do, đồng thời giúp
loại bỏ các thành phần tạp chất.
Xử lý bằng Acid hoặc Kiềm


Thiết bị thường dùng là thiết bị cô đặc dạng
màng rơi, thực hiện trong điều kiện chân
không với nhiệt độ vừa đủ
Nồng độ sau cô đặc đạt từ 25 - 45% phụ
thuộc bản chất nguyên liệu và quá trĩnh
trích ly. Dung dịch sau cơ đặc có độ nhớt
cao được đưa qua lưới lọc để khử sạch lại.

Q TRÌNH CƠ ĐẶC

Q TRÌNH TINH SẠCH
Dịch trích ly được lọc qua cát
lọc để tách huyền phù (lipid,
sợi collagen chưa thuỷ phân)
sau đó qua cột trao đổi ion hay
lọc tinh để tách muối vô cơ và
chỉnh pH về 5 - 5,8

QUÁ TRÌNH SẤY

Dung dịch gelatin đã được cô đặc sẽ
đem tiệt trùng nhanh ở 140°C rồi làm
lạnh nhanh tạo dạng gel.
Gel gelatin được đưa qua thiết bị sấy liên
tục sử dụng khơng khí nóng 32 - 60°C rồi
tạo hình theo u cầu.
Có thể dùng phương pháp sấy phun
nhằm tránh thay đổi tính chất của gelatin.