tiểu luận môn phụ gia thực phẩm đề tài pectin

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH
PHỐ HỒ CHÍ MINH
[Date]

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

1


Mục lục
LỜI MỞ ĐẦU........................................3
PHẦN NỘI DUNG.................................5
1. KHÁI NIỆM_ĐỊNH NGHĨA..............5
2. CẤU TẠO........................................5
3. TÍNH CHẤT CỦA PECTIN...............8
4. PHÂN LOẠI PECTIN.....................10
5. CƠ CHẾ TẠO GEL, TẠO NHŨ......13
6. CÁC ỨNG DỤNG TRONG CÔNG
NGHIỆP THỰC PHẨM......................16
6.1. Mứt Trái Cây Và Mứt Đông...17
6.2. Trong Kẹo Mềm Pectin.........19

6.3. Tóm Tắt Ứng Dụng Của Pectin
.........................................................21
7. MỘT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CÓ
ỨNG DỤNG CỦA PECTIN.................23
8. NGUỒN KHAI THÁC VÀ CÁC
PHƯƠNG THỨC SẢN XUẤT.............25
8.1 Nguồn khai thác nguyên liệu
Pectin:............................................25

2


8.2 Các phương thức sản xuất
Pectin:............................................26
9. PHẦN KẾT LUẬN.........................33
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................35

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

3


đó trong nhà máy. Phế phẩm đó
chính là bả ép của các quá trình ép
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
4

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 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.

5


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.
-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

D6


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

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
7


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 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
8


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

9


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 kẹo. Pectin lấy từ các
nguồn khác nhau thì có khả năng tạo
gel khác nhau.

10


-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

protopectin

của

bị

acid
thủy

hữu

phân

cơ,
thành

pectin hòa tan, cường lực liên kết
giữa các tế bào giảm
-Pectin hòa tan khi bị tác dụng của
kiềm loãng hoặc enzyme pectinase
11


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.
12


-Trong quá trình chín, dưới tác dụng
của enzyme pectinase hoặc với sự
tham

gia

protopectin

của
bị

acid
thủy

hữu

phân

cơ,
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
13


tăng độ nhớt cho sản phẩm. Muốn
tạo đông cần phải có điều 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.
14


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,
15


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
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 :
16


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

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
17


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 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
18


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 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
19


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
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
20


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.
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
21


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 cầu tôt nhất khi chúng không
bị tác động trong suốt quá trình tạo
gel. Đó chính là lý do pectin tạo gel
22


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%.

23


- 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.
24