TỔNG QUAN VỀ SỬ DỤNG KEO ƯA NƯỚC (HYDROCOLLOIDS) TRONG SỮA VÀ CÁC SẢN PHẨM TỪ SỮA

1





BỘ MÔN: PHỤ GIA THỰC PHẨM


ĐỀ TÀI:
TỔNG QUAN VỀ SỬ DỤNG KEO ƯA NƯỚC
(HYDROCOLLOIDS) TRONG SỮA VÀ CÁC SẢN PHẨM
TỪ SỮA











GVHD: NGUYỄN PHÚ ĐỨC
NHÓM 10, THỨ 5, TIẾT 8, 9

TPHCM, 2015
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH


2

Mục

lục

LỜI MỞ ĐẦU 3
I. Phân loại, tính chất và chức năng của keo ưa nước (keo thực phẩm) 4
1. Phân loại 4
2. Tính chất và chức năng chung của keo ưa nước 5
2.1. Tạo độ nhaớt 5
2.2. Tạo gel 5
II. Các loại keo ưa nước thường được sử dụng trong sữa và các sản phẩm từ sữa6
1. Carrageenan 6
1.1. Đặc tính và cấu trúc hóa học: 6
1.2. Tính chất của carrageenan: 7
1.3. Ứng dụng của carrageenan trong thực phẩm: 8
2.1. Đặc tính và cấu trúc hóa học 10
2.2. Sự tạo gel của agilnate 11
3. Agar 12
3.1. Đặc tính và cấu trúc hóa học 12
3.2. Cơ chế tạo gel của Agar
3.3. Các ưu điểm nổi bậc của Agar
3.4. Ứng dụng của Agar trong cộng nghiệp thực phẩm 13
4. Gelatin 14
4.1. Đặc tính và cấu trúc hóa học 14
4.2. Một số tính chất của Gelatin
4.3. Ứng dụng của gelatin trong công nghiệp thực phẩm 14
5. Pectin 15

6. Dẫn xuất của cenllulose 17


3


LỜI MỞ ĐẦU

Các hợp chất keo thực phẩm (hay còn gọi là keo ưa nước) thường được ngành
công nghiệp thực phẩm và phụ gia gọi theo những ứng dụng của chúng là: các hợp
chất tạo ổn định/làm bền, làm đặc và tạo gel. Trong tự nhiên các hợp chất này vốn
có sẵn trong các tổ chức sinh vật và chúng có một số chức năng quan trọng giúp
sinh vật phát triển tốt. Trong công nghiệp thực phẩm, nhiều hợp chất loại này được
chiết xuất từ các nguyên liệu tự nhiên bao gồm từ các nguồn thực vật trên cạn, dưới
nước cho đến động vật và nuôi cấy vi sinh vật. Chúng được đưa vào thực phẩm để
tạo ra các tính chất cấu trúc, tính lưu biến và tính chất cảm quan mà người tiêu dùng
yêu cầu. Sự ứng dụng hiệu quả của keo thực phẩm là một chủ đề hấp dẫn mà nó tiếp
tục hứa hẹn sự chú ý của các nhà nghiên cứu. Trong những năm gần đây, những kỹ
thuật nghiên cứu mới đã giúp khám phá và hiểu rõ hơn sự hình thành mạng lưới cấu
trúc và sự kết hợp của chúng với các polymer khác.
Keo thực phẩm có 4 vai trò, lợi ích sau:
- Cung cấp sự tiện lợi.
- Cải thiện và nâng cao chất lượng.
- Có lợi ích chức năng cho sức khỏe.
- Hạ giá thành sản phẩm một cách đáng kể.
Trong bài tiểu luận này, chúng tôi sẽ tập trung tìm hiểu về: Sử dụng keo ưa nước
(hydrocolloids) trong sữa và các sản phẩm từ sữa.
Dù đã cố gắng hết sức, song trong quá trình tìm hiểu và biên soạn sẽ không thể tránh khỏi
những thiếu sót. Rất mong sự đóng góp ý kiến từ Thầy và các bạn!
Tập thể nhóm thực hiện xin chân thành cảm ơn!

4

I. Phân loại, tính chất và chức năng của keo ưa nước (keo thực
phẩm)
1. Phân loại
Dựa vào nguồn gốc người ta phân keo ưa nước (keo thực phẩm) thành hai nhóm chính là:
keo thực phẩm tự nhiên và keo thực phẩm bán tổng hợp.
Bảng phân loại keo ưa nước
Keo thực phẩm tự nhiên
Keo thực phẩm bán tổng hợp
Trong dịch
chiết từ cây
(nhựa cây)
Gum Arabic
(acacia gum)
Dẫn xuất từ
cellulose
Carboxymethyl cellulose
(CMC)
Gum Tracaganth Methyl cellulose
Gum Kayara
Microcrystalline
cellulose (MC)
Trong hạt
hoặc củ
Locust bean gum
(LBG)
Dẫn xuất từ
tinh bột (tinh
bột biến tính)

Carboxymethyl starch
Guar gum Hydroxyethyl starch
Konjac flour Hydroxypropyl starch
Trong rong
biển
Agar
Tổng hợp từ
vi sinh vật
Xanthan gum
Alginate Dextran
Carrageenan
Low methoxyl pectin
(LMP)
Nguồn khác Pectin Nguồn khác Propylene glycol alginate
5

Gelatine
Carboxymethyl locus
bean gum
Tinh bột
Carboxymethyl guar
gum

2. Tính chất và chức năng chung của keo ưa nước
2.1. Tạo độ nhớt
Khi kết hợp với nước, keo thực phẩm tạo ra một dung dịch hoặc dịch phân tán có độ nhớt
cao. Độ nhớt này phụ thuộc vào các yếu tố sau:
o Nồng độ chất keo
o Nhiệt độ
o Khối lượng phân tử

o pH
o Lực ion
Chức năng: tạo nhớt, tạo đặc cho các thực phẩm dạng lỏng ví dụ các loại sốt, tương ớt,
tương cà…; là chất tạo nhũ và làm bền hệ nhũ tương; là chất chống lắng các nguyên liệu
dạng rắn trong thực phẩm dạng lỏng, chất giữ ẩm có tác dụng làm mềm, chất ổn định hệ
bọt trong bia hay trong các sản phẩm bánh nướng và kiểm soát sự hình thành các tinh thể
đá trong các sản phẩm lạnh đông…
2.2. Tạo gel
Sự tạo gel là quá trình tạo thành mạng lưới liên kết chặt chẽ, có cấu trúc của các phân tử
keo ưa nước với nhau và với nước tạo trạng thái rắn cho thực phẩm lúc đầu có trạng thái
lỏng.
Chỉ có một số loại keo có tính chất này ví dụ như tinh bột, aliginate, carrageenan, agar,
gelatine… Nồng độ và điều kiện tạo gel của các loại keo ưa nước khác nhau cũng rất
khác nhau.
Tính chất này có vô số ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm để sản xuất ra các sản
phẩm có cấu trúc gel từ mềm, đàn hồi, đến cứng, giòn, dễ gãy.
Ngoài ra một số chất keo được sử dụng như nguồn chất xơ hòa tan có lợi cho sức khỏe.

6

II. Các loại keo ưa nước thường được sử dụng trong sữa và các
sản phẩm từ sữa
1. Carrageenan
1.1. Đặc tính và cấu trúc hóa học:
Carrageen là polysaccharide được chiết xuất thương mại chủ yếu từ hai loài trong giống
tảo đỏ là kapaphycus alvarezii và eucheuma denticulatum.
Carrgeen không bị tiêu hóa trong cơ thể người, không có giá trị dinh dưỡng, chỉ tác dụng
như một chất xơ. Tuy nhiên chúng lại có một số tính chất chức năng đặc biệt để tạo gel,
làm đặc, làm bền các thực phẩm hoặc các hệ thống thực phẩm.
Về mặt hóa học, carrageen là một polysaccharide ưa nước, mạch thẳng được cấu tạo từ

các đơn vị disaccharide galactose và 3,6-anhydrogalactose (3,6 AG), cả hai có thể được
sunfate hóa hoặc không sunfate hóa, được nối với nhau luân phiên bằng liên kết
glycoside α-(1,3) và β-(1,4).
Cấu trúc của carrageenan khác nhau ở hàm lượng ester sulfate và 3,6-
andehydrogalactose và sự phân bố của nhóm ester sulphate. Sự khác biệt này sẽ ảnh
hưởng đến cường độ, cấu trúc, độ hòa tan, nhiệt độ chảy và nhiệt độ tạo gel, sự tách
nước, sự cộng hưởng và các tương tác của carrageenan với các keo ưa nước và nguyên
liệu khác



Cấu tạo carrageenan
7


1.2. Tính chất của carrageenan:
Màu hơi vàng, màu nâu vàng nhạt hay màu trắng.
Dạng bột thô, bột mịn và gần như không mùi.


Không tan trong ethanol, tan trong nước ở nhiệt độ khoảng 80oC tạo thành một dung dịch
sệch hay dung dịch màu trắng đục có tính chảy, phân tán dễ dàng trong nước hơn nếu ban
đầu được làm ẩm với cồn, glycerol, hay dung dịch bão hòa glucose và sucrose trong
nước.
Độ nhớt của dunh dịch tùy thuộc vào loại carrageenan, khối lượng phân tử, nhiệt độ, các
ion có mặt và hàm lượng carrageenan.
Cũng như những polymer mạch thẳng có mang điện tích khác, độ nhớt tỉ lệ thuận với
hàm lượng.
Carrageenan có khả năng tương tác với nhiều loại gum đặc biệt là locust bean gum, trong
đó tùy thuộc vào hàm lượng nó sẽ có tác dụng làm tăng độ nhớt, độ bền gel và độ đàn hồi

của gel. Ở hàm lượng cao carrageenan làm tăng độ bền gel của guar gum nhưng ở hàm
lượng thấp, nó chỉ có thể làm tăng độ nhớt.
Khi carrageenan được cho vào những dung dịch của gum ghatti, alginate và pectin nó sẽ
làm giảm độ nhớt của các dung dịch này.
Ổn định ở pH >7, phân hủy ở pH = 5-7; phân hủy nhanh ở pH < 5.
Khả năng tạo gel của carrageenan phụ thuộc rất lớn vào sự có mặt của cation.














8

1.3. Ứng dụng của carrageenan trong thực phẩm
Các ứng dụng phổ thông và truyền thống của carrageenan trong các sản phẩm từ sữa là
bánh flan và pudding. Các sản phẩm này sử dụng một dãy toàn bộ các loại carrageenan
cho các mục đích tạo gel và tạo đặc.
Khi sử dụng trong các công thức của đồ uống từ đậu nành, carrageenan cung cấp một hệ
huyền phù đồng nhất, bền của các chất rắn không hòa tan, bảo đảm một chất lượng cao
cho thành phẩm.
Đối với các sản phẩm sữa có acid, chẳng hạn như phô

mai mềm hoặc sữa chua nói chung, carrageenan không
thích hợp để là chất làm bền hiệu quả. Tuy nhiên một
hỗn hợp carrageenan-galactomannan được lựa chọn
thích hợp, cẩn thận có thể được dùng để kiểm soát sự
đông tụ này tạo ra độ bền hiệu quả và ngăn ngừa sự
tách ẩm trong khi vẫn đem lại một đặc tính mouthfeel
tốt cho thành phẩm.
Có khả năng tương tác protein hình thành hệ gel
thixotropic trong sữa. Hệ thixotropic là cấu trúc gel đã
được định hình lại, có tác dụng duy trỳ hệ nhũ tương
ổn định và đồng hóa tốt chống việc hình thành “đường kem” bằng cách làm giảm quá
trình đông tụ và phân tách các hạt cầu béo, tạo cảm giác mềm dịu của sản phẩm.
Tạo gel và đông tụ với pho mát, carrageenan giúp cho sản phẩm dễ cắt lát và lâu chảy.
Trong sản xuất sữa chua, carrageenan được cân đo rồi hòa tan với nước và đem đi phối
trộn cùng với nguyên liệu chính để tạo gel. Nó tạo một cấu trúc xoắn nhốt các phần tử
chất khô (sữa, nước, men vi sinh ), cho sản phẩm ở dạng rắn nhưng không mềm, liên kết
với các phân tử nước tự do khi đông lạnh làm sữa chua trở nên mịn, chống khả năng tách
lớp ở sản phẩm có hàm lượng chất béo trong sữa chua thấp.
Trong sản phẩm bánh flan và các sản phẩm gel sữa, sữa cô đặc và các hỗn hợp kem (ice
cream mix), chỉ cần sử dụng carrageenan ở mức 0,01% do hiệu quả cao của sự cộng
hưởng giữa kappa carrageenan với kappa casein. Trong các sản phẩm này, kappa
carrageenan không chỉ hình thành một gel yếu trong pha nước mà nó còn tạo được cấu
trúc bằng việc tương tác trực tiếp với các nhóm acid amin tích điện dương và tương tác
gián tiếp, thông qua các cation hóa trị 2, với các nhóm a

cid amin tích điện âm của protein
ở bề mặt của các hạt cầu casein (casein micelle).
Loại tương tác cộng hưởng này được ứng dụng rộng rãi để làm ổn định các sản phẩm làm
từ sữa. Với liều lượng thấp khoảng 150 – 250 ppm carrageenan là đủ để ngăn chặn sự
tách whey protein của những sản phẩm này trong quá trình sản xuất và tồn trữ. Trong sản

phẩm sữa hương vị chocolate và đồ uống từ sữa có bổ sung calcium, một lượng nhỏ
9

carrageenan có thể ngăn chặn sự tách whey protein và tạo ra mạng lưới giúp làm bền sự
lơ lửng của các hạt cacao hoặc hạt muối calcium không hòa tan trong sữa.









Dựa vào đặc tính ưu việt của carrageenan và các keo thực phẩm khác, người ta có thể
phát triển các sản phẩm mới thuộc dạng này mà có thể lược bỏ một vài nguyên liệu
truyền thống quan trọng. Điều này có thể đem lại các lợi ích rõ rệt như sự tiện lợi, đơn
giản, giá thành thấp…
Được ứng dụng trong các sản phẩm từ sữa làm bánh flan, bánh pudding. Các sản phẩm
này được sử dụng toàn bộ một dãy carrageenan cho các mục đích tạo gel, tạo đặc:
Làm hỗn hợp trộn (dry mix) để làm bánh flan “sử dụng tiện lợi” hay bánh flan “nền
carrageenan”:
Chất ổn định chính là carrageenan. Trong chế phẩm carrageenan người ta có thể kết hợp
2 loại kappa và lambda hoặc thêm LBG với mục đích cộng hưởng. Hiệu ứng cộng hưởng
này giúp cho sản phẩm có cấu trúc co giãn và giảm sự tách nước.
Ưu điểm của sản phẩm nền carrageenan :
 Tạo hương vị và mouthfeel tốt.
 Có tính đồng nhất về chất lượng giữa các
mẻ sản xuất khác nhau
 Thay thế hiệu quả và kinh tế đối với bánh

flan có sử dụng trứng
 Có thể sản xuất một loạt các bánh flan phù
hợp với các yêu cầu như tính đàn hồi, cường độ
gel, kiểm soát sự tách nước, cấu trúc và mouthfeel
của sản phẩm
 Không bắt buộc phải làm lạnh để tạo gel
 Dễ dàng phân phối trên thị trường
10


2. Agilnate
2.1 Đặc tính và cấu trúc hóa học
Acid alginic là một acid hữu cơ có trong tảo nâu, trọng lượng phân tử từ 32000-200000.
Cấu tạo hóa học của acid alginic gồm 2 phần tử β-D- mannuronic và α-L-guluronic acid
liên kết với nhau bằng liên kết 1- 4glucozid. Nó không bền, dễ bị tự phân hủy nên người
ta chuyển nó thành các hợp chất muối alginate khác nhau bền hơn và hòa tan trong nước.
Công thức cấu tạo của acid alginic.




11

2.2 Sự tạo gel của agilnate
Một tính chất quan trọng của alginate 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
Các alginat có khả năng tạo gel khi có mặt của ion Ca 2+ và acid. Có thể tạo gel acide ở
pH < 4 (khoảng 3.4) thường dùng kết hợp 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.
Kết hợp alginate 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 alginate 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 và là một trong những chỉ số kinh tế quan trọng trong
khi sử dụng các chất keo tạo cấu trúc.
Khả năng tạo gel của alginat phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: nguồn canxi, alginat, chất
tạo phức, pH, sự hòa tan và nhiệt độ.
2.3. Ứng dụng của Alginate trong sữa và các sản phẩm từ sữa
Được dùng làm chất bảo vệ các kem đá với những ứng dụng sau :
 Ngăn ngừa tạo tinh thể đá khô
 Ức chế hoàn toàn sự tạo kết tinh của lactoza
 Nhũ hóa 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
Trong sản xuất kem, axit Alginic và muối của nó có
thể dùng làm chất ổn định trong kem ly, làm cho kem
mịn có mùi thơm, chịu nóng tốt, thời gian khuấy trộn
lúc sản xuất ngắn.
Cho vào sữa bò với nồng độ keo Alginate Natri 0,1%
( 1,8% sẽ chống được hiện tượng các chất không hòa
tan kết tủa).

Trong sản xuất phô mai nóng chảy :
Sự trao đổi ion giữa Na
+
và Ca
2+
giữ vai trò quan
trọng trong việc tạo nên cấu trúc gel casein trong phô
12

mai. Chúng liên kết các phân tử casein lại với nhau tạo nên một mạng lưới không gian
định hình cho cấu trúc gel. Dưới tác dụng của nhiệt độ cao và sự khuấy trộn cơ học, một
số ion Na
+
trong alginate sẽ thế chỗ các ion Ca
2+
đang liên kết với các phân tử casein
trong phô mai. Hiện tượng trên làm phá vỡ cấu tử gel và giải phóng ra những phân tử
casein tự do. Vì thế mà phô mai nấu chảy sau này sẽ có cấu trúc gel và độ cứng hoàn toàn
khác với phô mai nguyên liệu ban đầu.
Trong quá trình xử lý nhiệt, một số phân tử và nhóm chức háo nước trong alginate được
hydrate hóa. Do đó, phô mai nấu chảy sẽ có độ ẩm cao hơn và cấu trúc mềm hơn so với
phô mai nguyên liệu.

3. Agar
3.1. Đặc tính và cấu trúc hóa học:
Agar là loại keo thực phẩm thuộc nhóm polycacharide được chiết xuất từ một số loài tảo
đỏ Rhodophyceae thuộc hai loài Gelidium và Gracilaria, trong đó agar từ loài Gelidium
cho cấu trúc gel mạnh hơn.
Vai trò của agar trong thực phẩm đã được Codex xếp vào nhóm phụ gia tạo gel, làm đặc,

chất ổn định.
Agar không tan trong nước lạnh và khi đun nóng lên chúng kết hợp với nước tạo thành
trạng thái hydrate hóa.
Khi hạ nhiệt độ xuống khoảng 40
0
C, chúng tạo ra một trạng thái gel cứng, giòn, dễ gãy.
Khi gia nhiệt lên 85
0
C, gel lại bị chảy ra ở dạng lỏng.
Agar là một hỗn hợp gồm 2 thành phần polysaccharide, một thành phần chính có thể tạo
gel chắc, trung tính gọi là agarose và một thành phần phụ tạo gel yếu, tích điện gọi là
agaropectin.













Cấu tạo agar

13

3.2. Cơ chế tạo gel của Agar:

Quá trình hình thành gel và ổn định của gel bị ảnh hưởng bởi hàm lượng agar và khối
lượng phân tử của nó. Kích thước lỗ gel khác nhau phụ thuộc vào nồng độ agar, nồng độ
agar 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 ino 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 (85-90
0
C ).
3.3. Các ưu điểm nổi bậc của Agar:
Agar hình thành gel ở một dãy pH rộng.
Agar có thể tạo gel mà không cần sự có mặt của các cation nên nó không tạo ra vị kim
loại cho sản phẩm, và vẫn cho cấu trúc gel ổn định nếu nguyên liệu của sản phẩm có sự
dao động về hàm lượng của các cation này.
Sự tạo gel của agar không đòi hỏi một hàm lượng đường tối thiểu như đối với nhiều loại
keo thực phẩm khác. Vì vậy có thể sử dụng nó thích hợp trong các loại mứt có độ ngọt
thấp, hàm lượng đường thấp.
3.4. Ứng dụng của Agar trong sữa và các sản phẩm từ sữa
Là chất ổn định trong phomai, kem, yoghurt, sữa chocolate,…
Được ứng dụng các sản phẩm từ sữa: bánh flan, pudding, custard, kem… nhờ tính chất
đặc trưng của nó như có thể tạo gel mà không cần sự có mặt của các cation (Ca
2+
, Mg
2+
,
K
+
, Na
+
…) nên không tạo ra “vị kim loại” cho sản phẩm, vẫn cho cấu trúc gel ổn định khi

nguyên liệu của sản phẩm có sự dao động về hàm lượng của các cation này (ví dụ nguyên
liệu sữa).
Trong sản xuất kem, agar được xem như một chất phụ gia tạo tính ổn định trong kem. Nó
được xem như một chất ưa nước, khi cho vào nước, nó có thể liên kết với một lượng lớn
phân tử nước và làm giãm số phân tử nước dạng tự do. Agar tạo ra mạng lưới không gian
để hạn chế sự chuyển động tự do của các phân tử nước. Nhờ đó, trong quá trình lạnh
đông hỗn hợp nguyên liệu sản xuất kem, các tinh thể đá xuất hiện sẽ có kích thước nhỏ,
kem trở nên đồng nhất , ngoài ra còn hạn chế sự lớn lên của các tinh thể đá trong kem
thành phẩm khi có sự thay đổi nhiệt độ trong quá trình sản xuất.

14


4. Gelatin
4.1. Đặc tính và cấu trúc hóa học


Gelatin là loại keo ưa nước có bản chất là protein thu được từ sự thủy phân collagen có
trong các mô liên kết của động vật, chủ yếu là trong da và xương của heo, bò, cá…
gelatin là một trong vài loại có bản chất hóa học khác biệt với hầu hết các loại keo thực
phẩm polysaccharide khác. Cường độ gel được xác định chủ yếu từ tỷ lệ của 2 axit amin
proline và hydroxyproline so với tổng các axit amin có trong 7 phân tử. hàm lượng của 2
axit amin này cao sẽ tạo ra gelatin có lực tạo gel cao. Quy trình kiềm sẽ tạo ra loại gelatin
có giá trị IEP trong khoảng 4.5-5.Trong khi với quy trình axit sẽ tạo loại có giá trị IEP
trong khoảng 6-9, đặc tính này là quan trọng để xác định loại gelatin nào thích hợp cho
một ứng dụng cụ thể.
4.2. Một số tính chất của gelatin
Độ nhớt và tính hòa tan: Gelatin có độ hòa tan rất tốt và khả năng giữ nước cao. Nó có
thể trương nở trong nước lạnh hoặc nước ấm và có thể kết hợp với lượng nước gấp 10 lần
so với khối lượng của nó. Dung dịch gelatin có độ nhớt thấp và dễ dàng xử lý ngay ở

nhiệt độ khá thấp, khoảng 50-70
0C
. Độ nhớt của gelatin phụ thuộc vào nhiệt độ, nồng độ,
hàm lượng ion, pH và khối lượng phân tử của gelatin.
Cường độ tạo gel: Độ mạnh của gel phụ thuộc vào nồng độ, độ pH, nhiệt độ và thời gian
gia nhiệt, hàm lượng các chất ion. Hàm lượng các chất ion càng thấp, cường độ gel và độ
nhớt càng cao.
Độ bền: Gelatin có thể bị phân hủy bởi nhiều yếu tố như acid, kiềm, nhiệt độ, enzyme,
chiếu xạ. Nồng độ gelatin càng thấp, sự phân hủy càng nhanh.
4.3. Ứng dụng của gelatin trong sữa và các sản phẩm từ sữa
Trong công nghệ sản xuất sữa: gelatin được sử dụng như một phụ gia tạo cấu trúc. Trong
sản phẩm sữa như yoghurt (đặc biệt là yoghurt trái cây), gelatin có tác dụng ổn định cấu
trúc sản phẩm tránh được hiện tượng tách lỏng trong suốt quá trình xử lý và bảo quản.
Vai trò và mục đích khi sử dụng gelatin:
15

 Tạo các mối liên kết với nước do có khả năng trương nở để tạo liên kết gấp
5 lần khối lượng của chúng với nước giúp ngăn cản sự rỉ nước trong các sản phẩm
sữa
 Củng cố cấu trúc cho các sản phẩm từ sữa: làm chặt cấu trúc cream, tạo lớp
gel chắc từ dịch lỏng.
 Tạo bọt: gelatin tạo bọt tốt khi có mặt đường và sữa
 Có khả năng tương thích hoàn toàn với sữa, casein, các thành phần khác
của sữa
 Tạo cấu trúc mềm: sự có mặt một
lượng nhỏ gelatin trong các sản phẩm sữa luôn
tạo cho sản phẩm cấu trúc mềm mại.
Trong sản phẩm sữa chua: gelatin được xử lý và phối
trộn. Số lượng và sự sử dụng phối trộn các chất làm
bền sẽ quyết định cấu trúc của sữa chua. Đặc tính của

gelatin có thể đảm bảo rằng nó là sự lựa chọn cho
mục đích làm bền mà không ảnh hưởng đến hoạt
động lên men lactic.
Gelatin đặc biệt có ích khi sản xuất sữa chua trái cây
do sự liên kết nước trong dịch trái cây, gelatin năng
chặn sự khuếch tán nước vào trong sản phẩm.
Ở sữa chua có xử lý nhiệt, quá trình thanh trùng có
thể làm mất tính ổn định và làm cho sản phẩm bị tách
nước. khi thêm một hỗn hợp gelatin và tinh bột vào
sản phẩm trước khi thanh trùng sẽ tạo ra một cấu trúc
tốt và hạn chế sự tách nước.
5. Pectin
5.1. Đặc tính và cấu trúc hóa học
Pectin là một polysaccharide tồn tại phổ biến trong thực vật, là thành phần tham gia xây
dựng cấu trúc tế bào thực vật. Ở thực vật pectin tồn tại chủ yếu ở 2 dạng là pectin hòa tan
và protopectin không hòa tan. Dưới tác dụng của acid, enzyme protopectinaza hoặc khi
gia nhiệt thì protopectin chuyển thành pectin.
Pectin là hợp chất cao phân tử polygalactoronic có đơn phân tử là galactoronic và rượu
metylic. Trọng lượng phân tử từ 20.000 - 200.000 đvC. Hàm lượng pectin 1% trong dung
dịch có độ nhớt cao, nếu bổ sung 60 % đường và điều chỉnh pH môi trường từ 3,1-3,4 sản
phẩm sẽ tạo đông.
16

Cấu tạo phân tử pectin là một dẫn suất của acid pectic, acid pectic là một polymer của
acid D-galacturonic liên kết với nhau bằng liên kết 1-4-glycozide.

5.2. Một số tính chất của pectin


Tính tan và độ nhớt:
 Pectin tan tốt trong nước lạnh tạo thành dung dòch tương đối nhớt. Cũng như các
chất gôm khác, việc hòa tan pectin vào nước cần được tiến hành cẩn thận bởi khối bột dễ
dàng đóng vón tạo thành một lớp gel ngăn cản quá trình hòa tan.
 Thông thường trong sản xuất người ta thường dùng máy khuấy có tốc độ cao để
hòa tan pectin hoặc hòa tan pectin cùng với một chất khác dễ tan trong nước như đường.
 Pectin tan rất chậm trong dung dịch đường cô đặc, thường xúc tiến quá trình hòa
tan pectin bằng cách hòa tan nó vào dung dịch xirô (có chứa hàm lượng fructose cao rất
hữu ích vì có độ nhớt thấp) rồi lại hòa tan vào trong nước tạo thành dung dịch có hàm
lượng chất rắn thấp hơn 20%, khi đó pectin sẽ tan tốt khi đun nóng và khuấy nhẹ.
5.3. Ứng dụng của pectin trong sữa và các sản phẩm từ sữa
Được sử dụng như chất tạo gel bằng việc sử dụng chính lượng calcium có trong sữa.
Sản phẩm tráng miệng có đông tụ ở nhiệt độ thấp: dung dịch pectin được trộn với sữa
lạnh và calcium có trong sữa giúp pectin tạo gel ở pH thấp.
Khả năng liên kết nước làm giảm thiểu sự tách nước và sự tương tác của pectin với
protein làm tăng cường mạng lưới protein của sữa chua.
Pectin bổ sung hương vị trái cây cho các sản phẩm sữa chua. Cho pectin vào sữa lên men
với liều lượng vừa đủ, trộn đều để được dung dịch đồng nhất.

Trong yaghurt trái cây, pectin tạo cấu trúc mịn, giúp phân bố đều các mẫu trái cây nhỏ
trong sữa và nó còn làm cho sản phẩm có bề mặt nhẵn bóng. Trong các sản phẩm nhiều
17

lớp, pectin còn có tác dụng ổn định và giữ cho trái cây không bị tách khỏi yaghurt.
Trong yaghurt uống, pectin từ táo và citrus bảo vệ protein không bị biến tính trong quá
trình tiệt trùng, ngăn chặn protein kết tủa và sự kết bông. Pectin giúp sản phẩm ổn định
và đạt tính chất cảm quan tốt nhất, không giảm chất lượng ngay cả khi bảo quản một thời
gian dài.
Pectin phản ứng với canxi trong yaghurt nhằm cải thiện cấu trúc của yaghurt. Trong sản
xuất sữa chua: casein của sữa chua thường bị vón cục. Nếu cho pectin vào hỗn hợp thì
casein sữa sẽ kết tủa dạng mịn làm tăng giá trị cảm quan của thực phẩm.




6. Dẫn xuất của cenllulose
.

6.1. Đặc điểm, cấu trúc của CMC
CMC là một dẫn xuất của cellulose có tính anion, hòa tan trong nước. CMC có trạng thái
bột rời, không mùi vị, màu từ nâu nhạt đến trắng và khá hút ẩm. loại có phẩm cấp cao,
tinh khiết, có hàm lượng ≥ 99.5% được.
CMC carboxymethyl cellulose có nguồn gốc từ cellulose – một hợp chất hữu cơ rất phổ
biến trong tự nhiên và là thành phần chính của hầu hết thành tế bào thực vật (cell wall).
là một polymer, là dẫn xuất cellulose với các nhóm carboxymethyl (-CH2COOH) liên kết
với một số nhóm hydroxyl của các glucopyranose monomer tạo nên khung sườn cellulose
và thường được sử dụng dưới dạng muối Natri carboxymethyl cellulose.

Ngoài ra CMC còn được gọi với một số tên gọi khác như Carboxymethylcellulose,

carmellose, Sodium cellulose glycolat, Na CMC, cellulose gum, mã phụ gia thực phẩm
INS là E466.

18









6.2. Một số tính chất của CMC
Là chế phẩm ở dạng bột trắng, hơi vàng, hầu như không mùi hạt hút ẩm. CMC tan trong
cả nước nóng và nước lạnh.
CMC có khả năng tạo đông thành khối vững chắc với độ ẩm rất cao (98%). Độ chắc và
tốc độ tạo đông phụ thuộc vào nồng độ CMC, độ nhớt của dung dịch và lượng nhóm
acetat thêm vào để tạo đông. Nồng độ tối thiểu để CMC tạo đông là 0.2% và của nhóm
acetat là 7% so với CMC.
CMC không tan trong dung môi hữu cơ như ethanol, glycerol,… nếu trong công thức có
các thành phần này phải tăng cường sự phân tán CMC trước bằng cách bổ sung đường,
fructose syrup hoặc syrup đường nghịch đảo. Dầu ăn có thể được sử dụng, mặc dù khả
năng hòa tan có thể chậm hơn vì dầu ăn tạo lớp vỏ bọc bao phủ các hạt CMC.
Độ hòa tan: Độ dài của chuỗi polymer sẽ ảnh hưởng đến độ hòa tan. Độ dài giảm sẽ ảnh
hưởng đến độ hòa tan, tăng số nhóm thay thế cũng sẽ làm tăng độ hòa tan. Loại CMC có
DS thấp v2 sự thay thế kém đồng đều sẽ hoàn tan kém hơn so với loại có DS cao khi cả 2
loại có cùng giá trị DP.
Độ nhớt: CMC có độ dài phân tử cao sẽ có độ nhớt lớn. Độ nhớt của CMC cũng bị ảnh
hưởng bởi các hợp chất tan trong nước không giới hạn như glycerin hoặc ethanol.

Có thể làm tăng độ nhớt của CMC bằng việc tăng tỷ lệ của các hợp chất này trong hệ
thống.
Tính chất giữ nước
:
loại CMC có độ hòa tan thấp sẽ có khả năng giữ nước lớn. Trong
thực nghiệm, để đánh giá khả năng giữ nước của nguyên liệu, người ta phân tán chúng
trong điều kiện tối ưu và để yên trong 30 phút sau đó tiến hành ly tâm.
6.3. Ứng dụng của CMC trong sữa và các sản phẩm từ sữa
Quá trình lên men hoặc việc bổ sung acid trực tiếp sẽ làm đông tụ protein trong sữa hoặc
sữa đậu nành. Bản chất annion của CMC sẽ tạo ra tương tác với protein tích điện dương ở
gần hoặc tại điểm pH đẳng điện. Sự hình thành phức CMC protein sẽ thúc đẩy tính ổn
định của sữa và sữa đậu nành có bổ sung acid tạo ra các sản phẩm sữa chua uống và nước
19

giải khát protein có hương vị trái cây gọi là gum cellulose.
Sản phẩm kem (ice cream) và đồ tráng miệng đông lạnh:
Keo ưa nước và chất nhũ hóa được dùng giúp cho sản phẩm có cấu trúc mịn, mượt, tăng
độ xốp và làm giảm sự phát triển của các tinh thể đá trong quá trình làm lạnh đông – rã
đông. CMC được sử dụng rộng rãi nhất trong việc bảo vệ sản phẩm từ hiện tượng “sốc
nhiệt” do nó kiểm soát sự phát triển của tinh thể đá. CMC làm giảm sự lớn lên của tinh
thể đá khi có mặt của protein.

Tài liệu tham khảo

[1] Nguyễn Phú Đức, Bài giảng phụ gia thực phẩm, Trường ĐHCNTP Tp.HCM, 2013
[2] Đàm Sao Mai, Phụ gia thực phẩm, NXB ĐHQG Tp.HCM
[3] />pham.html
[4]