Tiểu luận môn phụ gia thực phẩm chủ đề pectin

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
[Date]

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH
PHỐ HỒ CHÍ MINH

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC_THỰC PHẨM

TIỂU LUẬN
MÔN PHỤ GIA THỰC PHẨM

ĐỀ TÀI: PECTIN
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
NHÓM 9

.

.


TIỂU LUẬN
Môn Phụ Gia Thực Phẩm
Để tài: PECTIN
GVHD: Lê Văn Nhất Hoài
Nhóm 9
Danh sách nhóm
Stt
1
2
3
4

5

Tên
Nguyễn Minh Giàu
Vũ Đức Duy
Trần Minh Anh
Trần Đức Cường
Trần Thị Nhã Hằng

Mssv
14102261
14059501
14106201
14059761
14065651

2


Mục lục

LỜI MỞ ĐẦU
Những năm gần đây trong xu thế
phát triển chung khi đời sống ngày càng
được nâng cao cùng sự tăng cường
giao lưu với nên kinh tế khác trên thế
giới. Nhu cầu về thay thế hàng ngoại
nhập mà bên cạnh đó sức khỏe đang là
vấn về được quan tâm, chú trọng. Để
giải quyết vấn đề trên việc chọn sản

phẩm từ nguồn nguyên liệu phổ biến từ
nhiều vùng. Mà sản phẩm chúng ta đang
tìm hiểu lại là phế phẩm của các nguyên
liệu đó trong nhà máy. Phế phẩm đó
chính là bả ép của các quá trình ép
3


nước quả như: bả ép nước táo, cam,
chanh, quýt, bưởi …
Pectin là sản phẩm phụ gia thực phẩm
thuộc nhóm phụ gia tạo đông, tạo gel
trong quá trình chế biến và bảo quản mứt,
mứt đông, kẹo pectin từ hoa quả mà bài
viết nói đến.
Pectin là sản phẩm phụ gia được nghiên
cứu bằng phương pháp pectat-canxi trong
đó phụ gia co nhiều hữu ích như giúp
thực phẩm an toàn và dinh dưỡng, cơ hội
lựa chọn thực phẩm nhiều hơn, giá thành
thực phẩm thấp hơn. Do có những tác
dụng như vậy nên việc nghiên cứu và tìm
nguồn nguyên liệu phù hợp với công nghệ
đang là cần thiết đóng góp thiết thực cho
4


sự phát triển chung của ngành công
nghiệp thực phẩm. Bên cạnh đó phải tìm
hiểu rỏ ứng dụng của phụ gia pectin trong

ngành công nghệ thực phẩm để việc sử
dụng, dùng trong quá trình chế biến phù
hợp bổ sung vào đúng thời điểm để được
sản phẩm như mong muốn về chất lượng
và giá trị cảm quan.
PHẦN NỘI DUNG
1. KHÁI NIỆM_ĐỊNH NGHĨA
-Pectin là hợp chất gluxit cao phân tử.
-Các chất pectin đóng vai trò quan
trọng trong quá trình trao đổi chất khi
chuyển hóa các chất và trong quá trình
chín của rau quả.

5


-Pectin trong rau quả tồn tại hai dạng:
pectin hòa tan và pectin không hòa tan.
2. CẤU TẠO
-Pectin là các polysaccharide, mạch
thẳng, cấu tạo từ sự liên kết giữa các
mạch của phân tử acid D-galacturonic
C6H10O7, liên kết với nhau bằng liên kết
1,4-glucoside. Trong đó một số gốc acid
có chứa nhóm thế methoxyl (-OCH3).
Chiều dài của chuỗi acid polygalacturonic
có thể biến đổi từ vài đơn vị tới hàng trăm

6

đơn

vị

galacturonic.

-Phân tử lượng của các loại pectin tách ra
từ các nguồn quả khác nhau thay đổi
trong giới hạn rộng tùy theo số phân tử
acid galacturonic và thường thay đổi trong
phạm vi từ 10.000 – 100.000. Trong các
hợp chất dạng glucid so về chiều dài phân
tử thì pectin cao hơn tinh bột nhưng thấp
hơn cellulose. Ví dụ từ nguồn táo, mận
thu được pectin có phân tử lượng từ
7


25.000 – 35.000, trong khi pectin lấy từ
cam lại có phân tử lượng đạt tới 50.000.
-Tên gọi pectin dùng để chỉ các chuỗi
polygalacturonic methyl hóa 100%. Tên
gọi acid pectinic để chỉ chất được methyl
hóa thấp hơn 100%. Còn tên gọi acid
pectic để chỉ acid polygalacturonic hoàn
toàn không chứa nhóm methoxyl. Trong
thực tiễn thì tên pectin dùng để chỉ cả acid
pectinic và pectin.

Công thức cấu tạo của một chuỗi
pectin

8


3. TÍNH CHẤT CỦA PECTIN
, -Pectin tinh chế có dạng chất bột trắng
màu xám nhạt, không mùi vị, dễ tan trong
nước tạo thành dung dịch keo có độ nhớt
cao. Từ dung dịch với nước, pectin có thể
bị kết tủa với rượu, aceton, ete hoặc
benzen. Khi đun nóng trong nước pectin
bị phá hủy.
- Khi có mặt của acid và đường nó có khả
năng tạo gel. Vì vậy pectin được ứng
dụng phổ biến trong kỹ nghệ sản xuất mứt
9


kẹo. Pectin lấy từ các nguồn khác nhau
thì có khả năng tạo gel khác nhau.
-Đối với pectin tan thì dưới tác dụng của
pectinase sẽ biến thành acid pectinic
(thường dưới dạng muối Ca và Mg) và
các chất đơn giản khác như rượu
methylic,

acid

acetic,

arabinose,

galactose.
-Các dạng pectin tồn trong trái cây cùng
tồn tại một lúc.
-Trong quá trình chín, dưới tác dụng của
enzyme pectinase hoặc với sự tham gia
của acid hữu cơ, protopectin bị thủy phân
thành pectin hòa tan, cường lực liên kết
giữa các tế bào giảm

10


-Pectin hòa tan khi bị tác dụng của kiềm
loãng hoặc enzyme pectinase sẽ giải
phóng nhóm thế methoxyl dưới dạng
methylic và polysaccharide (acid pectic).
Acid pectic có thể tạo nên dạng muối
canxi pectat, chất này chuyển thành dạng
kết tủa dễ dàng, do đó dùng để định
lượng pectin. Tuy nhiên acid pectic lại
không có khả năng tạo gel ngay cả khi có
đường như pectin, vì vậy, để duy trì khả
năng tạo gel của pectin hòa tan cần chú ý
tránh môi trường kiềm hoặc tác dụng thủy
phân của pectinase.
-Bị phá hủy khi đun nóng ở nhiệt độ cao

trong thời gian dài làm giảm tính đông của
sản phẩm khi cô đặc.
11


-Trong quá trình chín, dưới tác dụng của
enzyme pectinase hoặc với sự tham gia
của acid hữu cơ, protopectin bị thủy phân
thành pectin hòa tan cường lực liên kết
giữa các tế bào giảm.

4. PHÂN LOẠI PECTIN
Dựa trên mức độ methoxy hóa và este
hóa, trong thương mại chia pectin thành 2
loại: pectin có độ methoxyl hóa cao và
pectin có độ methoxyl hóa thấp.
- Pectin methoxyl hóa cao (High Methoxyl
Pectin – HMP): DE >50 % hay MI > 7%.
Chất này có thể làm tăng độ nhớt cho sản
phẩm. Muốn tạo đông cần phải có điều

12


kiện pH = 3,1 – 3,4 và nồng độ đường
trên 60 %.

- Pectin methoxyl hóa thấp (Low Methoxyl
Pectin – LMP): DE < 50 % hay MI < 7%.
Được sản xuất bằng cách giảm nhóm

methoxyl trong phân tử pectin. Pectin
methoxy thấp có thể tạo đông trong môi
trường không có đường. Chúng thường
được dùng làm màng bao bọc các sản
phẩm.

13


Trong quá trình bảo quản có thể bị tách
nước hoặc lão hóa. Quá trình tạo đông
phụ thuộc vào nhiều yếu tố: nguồn pectin,
mức độ methoxy hóa càng cao thì khả
năng tạo đông càng cao. Khi sử dụng cần
phải hòa tan pectin vào nước, khi pectin
hút đủ nước thì mới sử dụng ở công đoạn
cuối chế biến.
Các pectin đều là những chất keo háo
nước nên có khả năng hydrat hóa cao
nhờ sự gắn các phân tử nước vào nhóm
hydroxyl

của

chuỗi

polymethyl

galacturonic. Ngoài ra, trong phân tử
pectin có mang điện tích âm nên chúng có

khả năng đẩy lẫn nhau có khả năng làm
giãn mạch và làm tăng độ nhớt của dung
dịch. Khi làm giảm độ tích điện và hydrat
14


hóa sẽ làm cho sợi pectin xích lại gần
nhau và tương tác với nhau tạo nên một
mạng lưới ba chiều rắn chứa pha lỏng ở
bên trong.
5. CƠ CHẾ TẠO GEL, TẠO NHŨ
Khả Năng Tạo Gel
- Đặc tính quan trọng của pectin là khi có mặt
của acid và đường, nó có khả năng tạo gel,
tính chất này được ứng dụng khá phổ biến
trong công nghệ sản xuất bánh kẹo - pectin
có khả năng tạo gel tốt theo một trong hai cơ
chế : đường-acid và cơ chế tạo gel bằng
Ca2+ - cơ chế tạo gel của pectin phư thuộc
vào chỉ số DE + khi chỉ số DE tăng, khả năng
tạo gel theo cơ chế đường-acid tăng - HMP
chỉ tạo gel theo cơ chế đường- acid - LMP tạo
gel theo 2 cơ chế trên
15


Cơ Chế Tạo Gel Của Mlp:
- Sự kết hợp của các chuỗi pectin xảy ra
do phản ứng với Ca2+. do hình dáng
khúc khuỷu, giữa các mạch pectin sẽ hình

thành nhiều chỗ trống. các chỗ trống này
bị các nhóm carbonxyl và hydroxyl chiếm
chỗ. sự hình thành các lỗ trống và các
nhóm hydroxyl, carboxyl giúp cho protein
dễ dàng liên kết trung gian với ion ca2+.
các vùng liên kết được hình thành giữa
các đoạn mạch pectin xoắn ốc, mỗi vùng
có ít nhất 14-20 gốc acid galacturonic liên
kết với nhau. - khi không có mặt ion
Ca2+, LMP tạo gel bằng cách hình thành
các vùng liên kết trượt ở nhiệt độ thấp.
gel tạo thành trong suốt. - quá trình tạo
16


gel của LMP tương đối độc lập với nồng
độ chất khô và pH của sản phẩm
tạo gel theo cơ chế đường-acid, sự kết hợp
của chuỗi pectin là kết quả của hai tương tác
khác nhau + sự tương tác của các nhóm tạo
nước các nhóm methylester kỵ nước sẽ tụ tập
lại sao cho bề mặt tiếp xúc với nước là nhỏ
nhất, tạo ra sự kết tụ ban đầu của các mạch
pectin, chính các nhóm này quyết định thời
gian tạo gel của HMP + sự hình thành các
cầu nối hydro các cầu nối hydro được hình
thành giữa các nhóm carboxyl tự do không
phân ly, đóng vai trò ổn định khối kiên kết
trong quá trình kết tụ của các nhóm
methylester và giữ chúng lại với nhau, pH

càng thấp, số nhóm carboxyl liên kết càng ít
thì các cầu nối hydro sẽ hình thành dễ dàng *
các yếu tồ ảnh hưởng đến quá trình tạo gel
17


của pectin các loại pectin khác nhau có thể
khác nhau về chiều dài phân tử, mức độ
methoxyl hóa, sự phân bố các nhóm ưa nước
và kỵ nước trên mạch pectin ......mỗi điểm
khác biệt đều khiến cho tình chất tạo gel của
pectin khác đi

Tạo Nhũ
- pectin có các nhóm ưa nước( carboxyl,
hydroxyl) và lỵ nước( methoxyl) trong
phân tử, hấp phụ lên bề mặt pha và tạo
thành lớp màng đặc bao quanh các giọi
phân tán, nhờ đó ngăn cản sự tụ giọt
- pectin được ứng dụng làm chất ổn định
nhũ tương trong thực phẩm như sốt
mayonnaise, nước sốt cho rau trộn

18


6. CÁC ỨNG DỤNG TRONG CÔNG
NGHIỆP THỰC PHẨM
-Pectin là tác nhân tạo gel quan trọng
nhất được sử dụng để tạo ra cấu trúc gen

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 sự ổn định của
nhiều phụ gia, hoặc trong sản phẩm cuối,
hoặc ở một giai đoạn tức thời trong qui
trình sản xuất.
- Tác dụng tạo gel của pectin được sử
dụng chủ yếu ở những loại thực phẩm
cần có hình dạng thật tự nhiên.

19


6.1. Mứt Trái Cây Và Mứt Đông
- Vai trò quan trọng của pectinlà nhằm
tạo ra một cấu truc cho mứt đông và mứt
trái cây để những sản phẩm này khi vận
chuyển vẩn không thay đổi cấu trúc, tạo
ra mùi vị 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 tại 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 và yêu
20


cầu tôt nhất khi chúng không bị tác động
trong suốt quá trình tạo gel. Đó chính là lý
do pectin tạo gel chậm được sử dụng vào
các khâu vào hộp, đóng nắp, dán nhãn,
xếp chồng phải được thực hiện khi quá
trình tạo gel diễn ra.
- Quá trình tạo gel của pectin có thể có
thể được tạo ra trong một qui trình lạnh
bằng 2 cách. Trộn syrup đường pectin
( có pH = 2,9 ) 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.
- Trộn dung dịch pectin có pH = 2,9 và
lượng chất khô hòa tan là 25% với syrup
đường để thu được hổn hợp mới có hàm
lượng chất khô 23%.
21


- LMP:(Tạo gel bằng liên kết với ion
Ca2+). 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 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 carragenan thích hợp hơn.
Trong một số trường hợp người ta có thể
sử dụng cả pectin và carragenan.
6.2. Trong Kẹo Mềm Pectin
- Hàm lượng pectin dùng để sản xuất
kẹo mềm hoa quả là 1% so với sản phẩm.
- Khi dùng pectin phải đưa pectin ở
dạng dung dịch 5 %, vào cuối giai đoạn
22


nấu, phải nấu ở nhiệt độ thấp, độ ẩm của
khối kẹo là 25 %, để tạo điều kiện thuận
lợi cho pectin đông tụ tốt hơn.
- Tạo hình khối kẹo pectin tiến hành ở
nhiệt độ cao hơn các loại kẹo khác về
nhiệt độ đông tụ với khối kẹo có pectin
cao hơn, có thể tạo hình bằng cách rót
khuôn hoặc rót mỏng.
- Đối với kẹo pectin có thể dùng tỷ lệ
nguyên liệu như sau so với khối lượng
sản phẩm.
+ Đường Saccharose : 50 - 65 %
+ Mật tinh bột

: 20 - 25 %

+ Pectin

: 1 - 1,5 %

+ Acid citric hoặc Acid lactic

: 1 -

1,5 %
23


- Sự thủy phân chất tạo đông, sự
chuyển hóa đường phụ thuộc vào:
+ Nhiệt độ.
+ Thời gian tác động ở nhiệt độ
cao.
+ pH môi trường.
6.3. Tóm Tắt Ứng Dụng Của Pectin
- Tính chất pectin và khả năng ứng
dụng:
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 bố sung vào để giảm độ hydrate
24

hóa của các phân tử pectin các phân tử
sẽ lại hình thành mạng lưới gel. Mứt trai
cây có hàm lượng đường cao phụ thuộc
vào pectin để tạo hình.
- Vì nhóm acid khá yếu , sự thay đổi
pH sẽ thay đổi khả năng tich điện của
chuỗi pectin, phân tử có thể liên kết với
nhau ở điều kiện acid. Cần có cả đường
và acid trong sản xuât mứt đông.
Nhóm acid của pectin có thể phản ứng
với ion Ca2+ tạo liên kết với 2 nhóm COOhình thành gel không cần đường . LMP
được sử dụng để là mứt trái cây có hàm
lượng đường thấp và nhiều sản phẩm chế
biến từ trái cây.

25