Tìm hiểu về phụ gia gum arabic, guar gum, gum ghatti

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HỒ CHÍ MINH
(((((
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM
MÔN: PHỤ GIA THỰC PHẨM

ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU VỀ PHỤ GIA GUM ARABIC,
GUAR GUM, GUM GHATTI.

SVTH: TỪ
TÔN QUÝ
MSSV:
09081961
GVHD:
NGUYỄN THỊ HOÀNG YẾN

TP.HCM, ngày tháng năm


Gum arabic, guar gum, gum ghatti
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn
...........................................................................................................................................

SVTH: Từ Tôn Quý
Page 2


Gum arabic, guar gum, gum ghatti
...........................................................................................................................................

SVTH: Từ Tôn Quý

Page 3


Gum arabic, guar gum, gum ghatti
...........................................................................................................................................

SVTH: Từ Tôn Quý
Page 4


Gum arabic, guar gum, gum ghatti
...........................................................................................................................................

SVTH: Từ Tôn Quý
Page 5


Gum arabic, guar gum, gum ghatti
...........................................................................................................................................

SVTH: Từ Tôn Quý
Page 6


Gum arabic, guar gum, gum ghatti
...........................................................................................................................................

SVTH: Từ Tôn Quý
Page 7

Gum arabic, guar gum, gum ghatti
...........................................................................................................................................

SVTH: Từ Tôn Quý
Page 8


Gum arabic, guar gum, gum ghatti
...........................................................................................................................................

SVTH: Từ Tôn Quý
Page 9


Gum arabic, guar gum, gum ghatti
...........................................................................................................................................

SVTH: Từ Tôn Quý
Page 10


Gum arabic, guar gum, gum ghatti
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
SVTH: Từ Tôn Quý
Page 11


Gum arabic, guar gum, gum ghatti

MỤC LỤC
MỤC LỤC....................................................................................................................................................12
LỜI MỞ ĐẦU..............................................................................................................................................12
TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................................................................57

LỜI MỞ ĐẦU

Từ lâu, nhân loại đã biết sử dụng các loại lá, củ, quả có trong tự nhiên làm một số
phụ gia, để tăng giá trị cảm quan của thực phẩm như: Hương vị, màu sắc, độ nở, tính
dẻo… của thực phẩm. Gần đây, cùng với sự phát triển nhanh chóng của khoa học - kỹ
thuật, công nghiệp thực phẩm cũng phát triển theo để đáp ứng nhu cầu đời sống của con
SVTH: Từ Tôn Quý
Page 12


Gum arabic, guar gum, gum ghatti
người đang ngày một cao. Nhằm tạo ra nhiều sản phẩm có chất lượng thương phẩm cao,
hấp dẫn…, việc sử dụng các chất phụ gia trong bảo quản, chế biến thực phẩm đang ngày
càng được coi trọng.

Phụ gia thực phẩm là một chất có, hoặc không có giá trị dinh dưỡng, bản thân nó
không được tiêu thụ thông thường như một thực phẩm, nhưng được chủ động bổ sung
vào thực phẩm, cải thiện kết cấu hoặc đặc tính kỹ thuật của sản phẩm. Nó tồn tại trong
thực phẩm như một thành phần với giới hạn tối đa cho phép. Phụ gia thực phẩm có thể bổ
sung trực tiếp vào thực phẩm, hoặc gián tiếp thông qua nguyên liệu.
Trong quá trình chế biến một số loại thực phẩm mà yêu cầu của các sản phẩm đó
phải đạt đến độ đặc, độ nhớt nhất định, người ta thường bổ sung các phụ gia tạo đặc vào
sản phẩm. Phụ gia tạo đặc là một hay một nhóm chất mà khi đưa vào thực phẩm (thường
ở dạng lỏng) với một lượng rất nhỏ, chúng có thể làm cho độ nhớt của những thực phẩm
này tăng lên mà không làm thay đổi tính chất đặc trưng vốn có của sản phẩm thực phẩm
như màu, mùi, vị… Ngoài ra, một số chất tạo đặc còn có tác dụng tạo gel, làm bền và làm
ổn định cấu trúc của các loại thực phẩm (làm bền hệ nhũ tương hay ổn định trạng thái lơ
lửng của hệ huyền phù trong nước quả). Hiệu quả của những chất tạo đặc rất lớn vì chỉ
cần được đưa vào hỗn hợp ở một nồng độ rất nhỏ các chất này cũng có thể tạo nên một
dung dịch có độ nhớt đáng kể. Vì vậy chúng thường được ứng dụng làm phụ gia tạo đặc
cho các loại thực phẩm dạng đặc, sệt như nước sốt quả, salad, các loại bánh pudding ăn
liền …
Để biết được các phụ gia tạo đặc có nguồn gốc từ đâu, cấu tạo hóa học của chúng
như thế nào, chúng được sử dụng trong chế biến các loại thực phẩm nào, và khả năng
tạo đặc của nó ra sao? Chúng ta sẽ tìm hiểu những điều này thông qua việc: “Tìm hiểu về
phụ gia Gum arabic, Gum ghatti, Guar gum”
Để có thể hoàn thành tốt bài tiểu luận này, em xin chân thành cảm ơn nhà trường đã
tạo điều kiện cho việc tìm kiếm tư liệu liên quan đến bài tiểu luận được dễ dàng hơn. Và
SVTH: Từ Tôn Quý
Page 13


Gum arabic, guar gum, gum ghatti
đồng thời, em cũng cám ơn cô Nguyễn Thị Hoàng Yến đã hướng dẫn và giúp đỡ em về
cách làm bài tiểu luận này.

Tuy đã cố gắng hết sức nhưng không thể tránh khỏi những sai xót về nội dung cũng
như hình thức trình bày. Rất mong nhận được sự đóng góp và bổ sung từ cô và các bạn.
Tp.HCM, ngày tháng năm
.

A.

NỘI DUNG

I. TỔNG QUAN VỀ GUM
1. Gum là gì?
Gum là những hợp chất keo ưa nước (hydrocollid) có bản chất là các polysaccharide
SVTH: Từ Tôn Quý
Page 14


Gum arabic, guar gum, gum ghatti
được tạo nên từ các monomer là các đường và dẫn xuất của đường (thường gặp là
galactose, glucuronic acid, uronic acid, arabinose, rhamnose và các mannose…). Các
gum thường có nguồn gốc từ thực vật và vi sinh vật. Khi hòa tan vào dung dịch chúng
đóng vai trò như những chất điều khuển hoạt động của các phân tử nước nhằm chống lại
sự chảy làm tăng độ nhớt của dung dịch hoặc hình thành nên trạng thái gel. Nhờ những
đặc tính này mà gum được ứng dụng rất phổ biến trong công nghệ thực phẩm với vai trò
là chất phụ gia tạo cấu trúc cho các sản phẩm.

2. Phân loại gum
Có nhiều cách phân loại Gum:
Dựa trên nguồn thu nhận Gum mà người ta có thể phân loại Gum vào những nhóm
sau:
 Nhóm chiết xuất từ nhựa cây (Exudates extracts): gum Arabic, gum

tragacanth, gum karaya, gum ghatti.
 Nhóm chiết xuất từ hạt (Seed Gums): Guar gum, Locust bean gum (hay
Carrob bean gum), Tara gum.
 Nhóm chiết xuất từ tảo biển (Seaweed extracts): Algins, carrageenans, agar,
furcellaran.
 Nhóm chiết xuất từ thực vật (Plant extracts): Pectins, cellulose…
 Nhóm có nguồn gốc lên men hay từ vi sinh vật: Xanthan gum, Gellan gum,
curland.
 Nhóm

dẫn

xuất

của

cellulose:

CMC

(carbonxymethyl

celluose),

hydroxypropyl cellulose (HPC), Hydroxypropyl methylcellulose (HPMS),
Methyl cellulose (MC).
SVTH: Từ Tôn Quý
Page 15

Gum arabic, guar gum, gum ghatti
 Nhóm chiết xuất từ củ, rễ: Konjac mannan.

HẠT
Guar
gum
Locust bean gum

LÊN MEN
Xanthan
gum
Gellan gum
Curland

Algins
TẢO BIỂN
Carageenans
Agar

CỦ,
RỄ
Konjac
mannan

NHỰA
CÂY
Arabic
Tragacanth
Karaya
Ghatti

GUM
Thực phẩm

CÂY
Pectin
Dẫn xuất cellulose

Dựa vào cấu trúc hóa học và cấu trúc khơng gian có thể chia làm 3 nhóm:
 Theo hình dạng
SVTH: Từ Tơn Q
Page 16


Gum arabic, guar gum, gum ghatti
 Mạch thẳng: Algins, carrageenans, cellulose, furcellaran, konjac
mannan, pectin.
 Mạch nhánh:
o Loại 1 (mức độ phân nhánh thấp, mạch thẳng): Galactomannan
(guar gum, locust bean gum, tara gum, enzymically modified guar
gum), Xanthan gum.
o Loại 2 (mức độ phân nhánh phức tạp – banrch-on-branch): Gum
arabic, gum tracaganth (tragacathin)
 Theo thành phần các tiểu đơn vị (monomeric units)
 Homogltcans: Cellulosics, curland.
 Diheteroglycans:

Agarose,

algins,

carageenans,

furcellaran,

galactomannans, kojac mannan, pectins.
 Triheteroglycans: Gellan gums, xanthan gums.
 Tetraheteroglycans: Gum arabics
 Pentaheteroglycans: Gum tracaganth.
 Theo độ phân cực
Nhóm gum trung tính: Agarose, HPMCs, MCs, galactomannans, kojac
mannan.
Nhóm gum tích điện âm (tính acid): Algins, CMCs, carageenans, furcellaran,
gellan gums, gum arabics, gum tragacanth, pectins, xanthan gums.

3. Tính chất chung
SVTH: Từ Tôn Quý
Page 17


Gum arabic, guar gum, gum ghatti
Trong thực tế một dung dịch gum không được xem là một dung dịch thực bởi vì nó
chịu tác động bởi nhiều yếu tố: kích thước phân tử biểu kiến của các hạt gum phân tán
trong dung dịch cũng như sự tương tác qua lại giữa chúng với nhau và với dung môi. Do
đó, chúng có khả năng cản trở sự chảy (resistance to flow), tạo độ nhớt và có thể hình
thành trạng thái gel. Vì thế, thuật ngữ “ dung dịch keo” (hydrocollid) hay chất lỏng “giả
dẻo” (pseudoplastic) thường được gán cho chúng. Hơn thế nữa, hầu hết các gum thực
phẩm đều là những chất góp phần ổn định cấu trúc cho thực phẩm: khả năng làm bền nhũ
tương, hệ huyền phù, tạo kết cấu: tạo khối, tạo màng…, bào vệ sự xâm nhập và phân cắt
của enzyme,…

Bảng 1 – Tính năng công nghệ của một số loại gum thực phẩm

SVTH: Từ Tôn Quý
Page 18


Gum arabic, guar gum, gum ghatti

Yêu cầu sử dụng gum: các gum thực phẩm phải là những chất không màu
(colorless), không mùi (oderless), không vị (tasteless) và không gây độc tính (non-toxic).
Tất cả các loại gum trừ tinh bột, các dẫn xuất của tinh bột đều không sinh năng lượng và
SVTH: Từ Tôn Quý
Page 19


Gum arabic, guar gum, gum ghatti
chúng còn được xem là những chất xơ hòa tan (soluble dietary fiber).
Như vậy, thông qua những tính năng đặc biệt của chúng mà việc lựa chọn loại gum
nào sử dụng cho một loại thực phẩm nhất định còn tùy thuộc vào ý muốn của người sản
xuất sao cho đem lại hiệu quả sử dụng cao nhất.

4. Khả năng tạo đặc của gum
Khả năng tạo độ đặc là một trong những ứng dụng quan trọng trong việc sử dụng
gum vào thực phẩm nhằm đạt được cấu trúc mong muốn như độ dẻo, độ đặc quánh, độ
sệt… Trong số các loại gum thực phẩm, chỉ có một số gum được ứng dụng làm phụ gia
tạo đặc. Một số gum trong số này cũng có khả năng hình thành gel ở những điều kiện xác
định (pH, nhiệt độ, các cation…). Tuy nhiên, ở đây ta chỉ xét đến tính năng tạo đặc của
chúng. Tính năng này liên quan đến độ nhớt do dung dịch gum tạo nên khi hòa tan vào
nước. Khả năng tạo độ nhớt sẽ là khác nhau giữa các loại gum: gum Arabic có khả năng
tạo độ nhớt là thấp nhất trong khi xanthan gum có khả năng tạo độ nhớt là cao nhất.

SVTH: Từ Tôn Quý
Page 20


Gum arabic, guar gum, gum ghatti

Hỡnh I.1 - nht ca mt s dung dch gum

%ẹoọ nhụựt (mPa.s)

Xanthan gum
Guar gum

SVTH: T Tụn Quý
Page 21

CMC
Sodium alginate

Vaọn toỏc chaỷy tửụng ủoỏi (s-1)


Gum arabic, guar gum, gum ghatti

Hình I.2 - Độ nhớt của một số dung dịch gum
Dưới đây là một số gum tạo đặc quan trọng trong công nghệ thực phẩm:
Loại gum
Xanthangum

Tính chất đặc trưng
Độ nhớt rất cao, không bị ảnh hưởng
bởi sự có mặt của chất điện ly, ở khoảng

Galactomannans(guar và locust bean
gum)

pH rộng và ở nhiệt độ cao.
Độ nhớt rất cao. Không bị ảnh hưởng
bởi sự có mặt của chất điện ly nhưng có
thể mất độ nhớt ở pH cao hay thấp hay

Carboxymenthyl cellulose (CMC)

ở nhiệt độ cao
Độ nhớt cao nhưng bị giảm khi có chất

Methyl cellulose (MCs) and

điện ly và pH thấp.
Độ nhớt tăng khi nhiệt độ tăng không bị

hydroxypropyl methyl cellulose

ảnh hưởng bởi sự có mặt của chất điện

(MPMCs)

ly hoặc pH.

5. Cách sử dụng phụ gia tạo đặc
Khi sử dụng gum hay bất kỳ một loại phụ gia tạo đặc đầu phải tuân theo hướng dẫn
và quy định của Bộ Y tế về loại phụ gia được sử dụng trong danh mục (áp dụng cho từng
loại sản phẩm cụ thể) cũng như liều lượng sử dụng các loại phụ gia đó.
Các loại gum có trên thị trường là hỗn hợp dạng bột mịn nên tùy vào trạn thái, tính
chất của sản phẩm và phụ gia mà việc đưa phụ gia vào phải theo những quy tắc sau:
SVTH: Từ Tôn Quý
Page 22


Gum arabic, guar gum, gum ghatti
 Đối với gum sử dụng dạng lỏng: nước quả, nước sốt…
Một số gum có khả năng hydrate hóa rất tốt nhưng khả năng phân tán kém như
xanthangum, guar gum… Nếu trực tiếp cho vào phối hợp với sản phẩm có thể dẫn đến
hiện tượng vón cục, tạo thành những khối trương nở không phân tán đều trong dung dịch.
Vì thế, trước khi sử dụng ta cần phải hòa tan chúng ở dạng dung dịch, điều này vừa giúp
tạo điều kiện thuận lợi cho việc phân bố đều các phân tử vào sản phẩm vừa dễ dàng kiểm
soát quá trình tạo đặc cũng như tiết kiệm thời gian chế biến. Bên cạnh đó, cần phải chú ý
một số yếu tố ảnh hưởng khác trong khi pha trộn như nhiệt độ, vận tốc khuấy, pH… vì
một số gum chỉ có thể hòa tan tốt trong nước nóng (80-95 oC), một số gum có khả năng
phân tán kém cần phải chọn vận tốc khuấy lớn.
Có thể thực hiện quá trình này bằng nhiều cách:
• Bổ sung từ từ gum vào nước có khuấy đảo.
• Phân tán đều gum vào cồn, glycerine hoặc propylene glycol, hay các chất lỏng có
thể hòa trộn với nước nhưng không làm trương nở gum trước khi bổ sung vào
nước, hoặc có thể phân tán gum vào các chất lỏng không hòa trộn được với nước,
như dầu khoáng hay dầu thực vật, trước khi bổ sung vào nước.
• Đưa gum qua phễu vào máy hút, tại đó nó sẽ được phân tán đều trong nước có vận
tốc chảy cao.
 Đối với gum sử dụng dạng khô: các loại bột nước giải khát uống liền, bột làm bánh

pudding, jelly…
Trong trường hợp này các bột sử dụng là một hổn hợp gồm nhiều thành phần khác
nhau như đường, bột nước quả, các phụ gia khác… Khi đó, chúng ta có thể nhào bột này
với dung môi để tạo thành hổn hợp sền sệt trước rồi mới thực hiện quá trình phối trộn
chính hoặc cho hổn hợp dạng bột này trực tiếp vào dung môi khi pha chế.

SVTH: Từ Tôn Quý
Page 23


Gum arabic, guar gum, gum ghatti
II. MỘT SỐ GUM ĐƯỢC SỬ DỤNG LÀM PHỤ GIA TẠO ĐẶC
1. Gum arabic
1.1. Giới thiệu
Gum arabic (hay gum Acacia) là một loại nhựa cây và được xem như một thứ hàng
hóa quan trọng từ thời cổ đại. Nó được sử dụng để ướp xác và làm thuốc màu cho các
bảng khắc chữ cổ. Theo truyền thống thì loại gum này được thu hoạch từ cây Acacia xuất
xứ Senegal (Acacia Senegal). Loài cây này phát triển rộng rãi khắp vành đai Sahelian của
châu Phi, bao gồm từ phía nam xích đạo lên đến tận sa mạc Sahara và từ phía tây Senegal
kéo dài đến phía đông Somalia. Chất gum gỉ ra từ thân cây và cành cây (thường từ 5 năm
tuổi trở lên) khi chúng phải chịu đựng những điều kiện khắc nghiệt như khô hạn, đất
nghèo dinh dưỡng hay cây bị tổn thương. Với một chiếc rìu, người ta sẽ tiến hành rút
nhựa cây bằng cách rạch nhẹ lên lớp vỏ cây để kích thích nhựa tiết ra nhiều hơn và cũng
tránh làm tổn hại đến cây, tương tự như cách ta lấy mủ cao su ở Việt Nam. Chất nhựa
dính này sẽ khô lại, bám trên các cành cây thành những hạt cứng có thể gỡ bằng tay và
được phân loại tùy theo màu sắc và kích cỡ. Dạng thương mại của chúng thường chứa
thêm gum của những loại Acacia khác ngoài Acacia senegal, chủ yếu là từ loài Acacia
seyal. Tại Sudan, gum của Acacia senegal và Acacia seyal còn được gọi là hashab và
talha. Hashab có dạng rắn, màu vàng nhạt đến vàng nâu, có những vết nứt giống thủy
tinh; còn talha thì có màu sậm, bở hơn và hiếm khi thấy có mặt trong các lô hàng xuất

khẩu. Hashab chắc chắn là sản phẩm chính, nhưng gần đây người ta khám phá thêm
những ứng dụng mới của tahla, và những khám phá này đã làm tăng đáng kể giá trị của
loại gum tạm gọi là thứ cấp này. Tuy nhiên, rất khó để xác định chính xác tỷ lệ thực tế
của hai loại gum này trên thị trường vì chúng không ngừng biến đổi. Một số dạng tiêu
biểu có giá trị được giới thiệu sau đây:
 Loại được lựa chọn thủ công: là loại đắt nhất, sạch nhất, màu sáng nhất và kích
thước các mẫu khá lớn.
SVTH: Từ Tôn Quý
Page 24


Gum arabic, guar gum, gum ghatti
 Loại đã được làm sạch và sàng: loại gum có được sau quá trình lựa chọn thủ công
và sàng. Bao gồm dạng nguyên miếng hay dạng miếng bị vỡ có màu sắc thay đổi
từ vàng nhạt đến màu hổ phách đậm.
 Loại được làm sạch: đạt tiêu chuẩn, có màu hổ phách từ nhạt đến đậm. Có chứa
các loại sạn nhưng đã được loại bụi.
 Loại sạn sau sàng: những hạt nhỏ còn lại sau khi đã qua các khóa phân loại trước
đó. Chứa cát, vỏ cây và các chất bẩn.
 Loại bụi: các hạt rất nhỏ thu thập được sau quá trình làm sạch. Có chứa cát và bụi
bẩn.
 Loại đỏ: gồm các hạ màu đỏ sậm.

Hình 1.1 - Cây Acacia
Senegal

Gum arabic sau khi thu
hoạch
1.2. Sản xuất
Để thâm nhập được

SVTH: Từ Tôn Quý
Page 25