Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ Giáo dục - Đào tạo Cao đẳng - Đại học Báo cáo công nghệ chế biến rau trái mứt đông...

Tài liệu Báo cáo công nghệ chế biến rau trái mứt đông

.PDF
82
858
90

Mô tả:

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC Bộ môn công nghệ hóa thực phẩm GVHD: Ths. Tôn Nữ Minh Nguyệt Sinh viên thực hiện: Phạm Văn Dương Lâm Võ Ngọc Trường A/ GIỚI THIỆU CHUNG: I. MỨT ĐÔNG: 1/ Định nghĩa: - Mứt đông là các sản phẩm chế biến từ quả tươi hoặc từ quả bán chế phẩm (puree quả, nước quả, quả sunfit hoá) nấu với đường đến độ khô 6065%, có bổ sung pectin hay agar để tạo gel đông. Sản phẩm mứt nổi bật là vị ngọt, thơm đặc trưng của quả. Ngoài hàm lượng đường khá lớn của quả, người ta còn bổ sung thêm một lượng khá lớn đường tinh khiết. 2/ Phân loại: a) Mứt đông jelly: - Mứt được chế biến từ nước quả trong suốt. - Nếu nước quả sunfit hoá, trước khi nấu mứt phải khử SO2 bằng cách đun nóng để hàm lượng SO2 trong sản phẩm không quá 0,025%. Tùy theo độ nhớt của nước quả và độ đông của sản phẩm mà người ta pha hoặc không pha thêm pectin. b) Mứt đông jam: - Mứt đông chế biến từ puree quả, có thể dùng riêng một chủng loại hoặc hỗn hợp nhiều loại quả, có thể dùng puree quả tươi hay puree quả bán chế phẩm. c) Mứt miếng đông marmalade: - Mứt miếng đông chế biến từ quả (tươi, sunfit hoá hay lạnh đông) để nguyên hay cắt miếng, nấu với đường, có pha hoặc không pha thêm acid thực phẩm và pectin. II. NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT MỨT ĐÔNG: 1/ Nguyên liệu chính: a) Trái cây: Hầu hết các chủng loại trái cây đều có thể được sử dụng để chế biên mứt đông. Nguyên liệu trái cây dùng trong sản xuất mứt đông thường ở các dạng sau: - Trái cây tươi. - Trái cây được trữ lạnh hoặc lạnh đông. - Trái cây hoặc bột trái cây được bảo quản bằng nhiệt. - Trái cây hoặc bột trái cây đã được sunfite hóa (bảo quản bằng SO2). - Trái cây đã được sấy khô. Trong đó trái cây tươi được xem là nguyên liệu tốt nhất để sản xuất mứt đông Đối với trái cây nguyên liệu, ngoài các chỉ tiêu về khối lượng riêng, hàm lượng chất khô, chất thơm, chất màu,… thì chỉ số pectin và acid có thể được xem là quan trọng nhất để sản xuất ra sản phẩm đạt tiêu chuẩn vì khả năng tạo gel của chúng trong nguyên liệu. Vì vậy, dựa vào hàm lượng acid và pecin, trái cây có thể được chia thành bốn nhóm chính ( NIIR Board, 2002 ): - Các loại trái nhiều pectin, nhiều acid: nho, cam, chanh,.. - Các loại trái nhiều pectin, ít acid: chuối xanh, cherry, ổi,... - Các loại trái ít pecin, nhiều acid: dứa, dâu, mơ,… - Các loại trái ít pectin, ít acid: đào, mâm xôi,.. Ngoài ra, trái cây dùng để chế biến mứt đông cũng phải tuân theo các tiêu chuẩn chung đối với nguyên liệu trái cây dùng cho sản xuất công nghiệp như phải tươi tốt, không bầm dập, sâu thối, ở độ chín kĩ thuật. Kích thước và hình dáng của quả cũng không ảnh hưởng nhiều đến phẩm chất mứt đông nên yêu cầu về kích thước, hình dạng qủa cũng không nghiêm ngặt. b) Đường: - Mục đích: o Cùng với pectin và acid, đường là một trong ba thành phần quan trọng nhất trong việc tạo nên cấu trúc gel của sản phẩm. o Cung cấp năng lượng. o Điều chỉnh hài hòa giữa độ chua, độ ngọt và mùi thơm. o Tăng hàm lượng chất khô, tăng thời gian bảo quản sản phẩm nhờ tăng áp lực thẩm thấu. - Dạng sử dụng: Thường sử hỗn hợp syrup sucrose – đường nghịch đảo. Trong sản xuất mứt đông, thành phần đường nghịch đảo là cần thiết cho việc ngăn chặn sự kết tinh sucrose của sản phẩm mứt có nồng độ chất khô cao trong suốt quá trình bảo quản. Nhờ sự có mặt của syrup đường nghịch đảo, sự kết tinh là khó có khả năng xảy ra trong các sản phẩm có nồng độ chất khô dưới 68%. Tuy nhiên, nếu nồng độ đường qúa cao, sự thẩm thấu các phân tử nước ra ngoài là đáng kể làm sản phẩm có cấu trúc cứng (Giridhari Lal và cộng sự, 1986). Tỷ lệ tối ưu của đường nghịch đảo là từ 35%-40% tổng lượng đường sử dụng. Ngoài ra có thể thay thế sucrose bằng các loại đường khác như: maltose, syrup glucose, syrup fructose,… để tăng hàm lượng chất khô, giảm hiện tượng kết tinh đường, hiệu chỉnh mùi vị hay đơn giản chỉ là để giảm chi phí cho sản phẩm ( Ahmed, 1981). Tuy nhiên, cần phải lưu ý rằng, việc thay thế sucrose bằng các loại đường khác có thể làm thay đổi thời gian tạo gel cũng như một số tính chất nào đó của loại gel ban đầu (May và Stainsby, 1986). Chẳng hạn, việc thêm maltose sẽ làm giảm thời gian tạo gel và kéo dài khoảng pH tạo gel; ngược lại, việc thêm vào fructose lại làm tăng thời gian tạo gel. Hơn nữa, qúa trình thay thế một phần hay toàn bộ lượng đường sucrose bằng các loại đường khác làm thay đổi hoạt độ của nước trong hỗn hợp, có thể dẫn tới thay đổi các tương tác kị nước trong quá trình tạo gel. Bảng 1: Chỉ tiêu chất lượng của đường Chỉ tiêu HL saccarose, ≥ Độ ẩm, ≤ Hl đường khử, ≤ HL tro, ≤ Độ màu, (độ o ST) ≤ Hình dạng Mùi vị Màu sắc Đường tinh luyện %CK 99.8 Đường cát trắng Thượng Hạng I Hạng II hạng 99.75 99.62 99.48 %KL 0.05 0.05 0.07 0.08 %KL 0.03 0.05 0.1 0.18 %KL 0.03 0.05 0.07 0.1 1.4 2.5 0.5 Stame 1.2 Tinh thể đồng dều tơi khô, không vón cục Tinh thể đường và dung dịch đường trong nước cất có vị ngọt, không có vị lạ Óng ánh Trắng sáng Trắng Trắng ngà 2/ Phụ gia: a) Phụ gia tạo gel: Trong rau quả đã có sẵn chất tạo đông là pectin nhưng với hàm lượng rất thấp, vì vậy người ta pha thêm pectin bột, pectin cô đặc, tinh bột biến tính, agar-agar (thạch) hoặc các loại quả giàu pectin (như táo).  Pectin: - Cấu tạo: pectin là các polysaccharide, mạch thẳng, gồm các phân tử acid D-galacturonic C6H10O7, liên kết với nhau bằng liên kết 1,4glucoside. 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 acid galacturonic. Phân tử lượng của các loại pectin tách từ các nguồn nguyên liệu khác nhau thay đổi trong giới hạn rộng tùy theo số phân tử acid galacturonic, thường vào khoảng 10.000 – 100.000 Da. 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 nguyên liệu là táo, mận thu được pectin có phân tử lượng từ 25.000 – 35.000 Da, trong khi đó pectin lấy từ cam lại có phân tử lượng đạt tới 50.000 Da. Hình 1: Cấu tạo của pectin - Tính chất: Pectin thuộc nhóm các chất làm đông tụ. Pectin được xem là một trong những phụ gia thực phẩm an toàn và được chấp nhận nhiều nhất, điều này được chứng minh bởi hàm lượmg ADI cho phép là “không xác định” được ban hành bởi các tổ chức JECFA (Joint Food Experts Committee), SCF (Scientific Committee for Food) ở châu Âu, và GRAS (Generally Regarded).  Mã hiệu quốc tế của pectin là E440.  Pectin tinh chế có dạng chất bột trắng màu xám nhạt.  Là một chất keo hút nước và rất dễ tan trong nước, không tan trong ethanol.  Đặc tính quan trọng của pectin là khi có mặt của acid và đường nó có khả năng tạo đông (tạo gel). - Pectin được đặc trưng bởi các chỉ số sau:  Chỉ số methoxyl (MI): biểu hiện tỉ lệ methyl hoá, là phần trăm khối lượng nhóm methoxyl (-OCH3) trên tổng khối lượng phân tử. Sự methyl hóa hoàn toàn tương ứng với chỉ số methoxyl bằng 16,3%, các pectin tách ra từ thực vật thường có chỉ số methoxyl từ 10% đến 12%.  Chỉ số ester hóa (DE): thể hiện mức độ ester hóa của pectin, là phần trăm về số lượng của các gốc acid galactoronic được ester hoá trên tổng số lượng gốc acid galacturonic có trong phân tử - Phân loại:  Theo % nhóm methoxyl có trong phân tử: o HMP (High Methoxyl Pectin): Nhóm có chỉ số methoxyl cao (HMP): MI >7%, trong phân tử pectin có trên 50% các nhóm acid bị ester hóa (DE > 50%). Hình 2: Công thức HMP o LMP (Low Methoxyl Pectin): Nhóm có chỉ số methoxyl thấp: MI < 7%, khoảng từ 3 – 5%, trong phân tử pectin có dưới 50% các nhóm acid bị ester hóa (DE ≤ 50%). Hình 3: Công thức LMP  Theo khả năng hòa tan trong nước: o Pectin hòa tan (methoxyl polygalacturonic): Pectin hòa tan là polysaccharide cấu tạo bởi các gốc acid galacturonic trong đó một số gốc acid có chứa nhóm thế methoxyl. o Pectin không hòa tan (protopectin): là dạng kết hợp của pectin với araban (polysaccharide ở thành tế bào).  Theo thời gian tạo đông: o Pectin tạo đông nhanh: thời gian tạo gel là 20 – 70 giây. o Pectin tạo đông trung bình: thời gian tạo gel là 100 – 150 giây. o Pectin tạo đông chậm: thời gian tạo gel là 180 – 250 giây. - Cơ chế tạo gel của pectin: Tùy loại pectin có mức độ methoxyl hóa khác nhau mà có cơ chế tạo gel khác nhau:  HMP : Tạo gel bằng liên kết hydro Hình 4: Cơ chế tạo gel bằng liên kết hydro o Điều kiện tạo gel: [Đường] > 50%, pH = 3 - 3,5 ; [Pectin] = 0,5 - 1% o Đường có khả năng hút ẩm, vì vậy nó làm giảm mức độ hydrat hóa của phân tử pectin trong dung dịch. Ion H+ được thêm vào hoặc đôi khi chính nhờ độ acid của nguyên liệu trái cây làm giảm bớt sự phân ly tạo thành các gốc COO- nên làm giảm độ tích điện của các phân tử. Vì vậy các phân tử có thể tiến lại gần nhau để tạo thành liên kết nội phân tử và qúa trình tạo gel xảy ra. o Trong trong trường hợp này liên kết giữa các phân tử pectin với nhau chủ yếu nhờ các cầu hydro giữa các nhóm hydroxyl. Liên kết hydro được hình thành giữa các phân tử pectin có thể là hydroxyl – hydroxyl, carboxyl – carboxyl, hoặc hydroxyl –carboxyl. Kiểu liên kết này không bền do đó các gel tạo thành sẽ mềm dẻo do tính di động của các phân tử trong khối gel. o Cấu trúc của gel: phụ thuộc vào hàm lượng đường, hàm lượng acid, hàm lượng pectin, loại pectin và nhiệt độ. 30 – 50% đường thêm vào pectin là saccharose. Do đó cần duy trì pH acid để khi đun nấu sẽ xảy ra quá trình nghịch đảo đường saccharose, ngăn cản sự kết tinh của đường saccharose. Tuy nhiên cũng không nên dùng quá nhiều acid vì pH quá thấp sẽ gây ra nghịch đảo một lượng lớn saccharose gây kết tinh glucose. Hơn nữa, ở pH thấp, qúa trình tạo gel xảy ra nhanh tạo nên hiện tượng vón cục trong sản phẩm. Khi dùng lượng pectin vượt quá lượng thích hợp thì cấu trúc gel tạo thành rất cứng. Do đó trong trường hợp sử dụng nguyên liệu có chứa nhiều pectin cần tiến hành phân giải bớt chúng bằng cách đun lâu hơn. Cần chú ý rằng, khi sử dụng một lượng cố định bất cứ một loại pectin nào thì pH, nhiệt độ càng giảm, hàm lượng đường càng cao thì qúa trình tạo gel diễn ra càng nhanh.  LMP : Tạo gel bằng liên kết với ion Ca2+ Hình 5: Cơ chế tạo gel bằng liên kết với ion Ca2+ o Điều kiện tạo gel: khi có mặt Ca2+, ngay cả ở nồng độ dưới 0,1% sao cho chiều dài phân tử pectin phải đạt mức độ nhất định. Khi đó gel được tạo thành ngay cả khi không có sự có mặt của đường và acid. o Khi chỉ số methoxyl của pectin thấp, nghĩa là tỷ lệ các nhóm – COO- cao thì các liên kết giữa những phân tử pectin sẽ là liên kết ion thông qua các ion hóa trị hai, đặc biệt là Ca2+. o Cấu trúc của gel: phụ thuộc vào nồng độ Ca2+ và chỉ số methoxyl. Gel pectin có chỉ số methoxyl thấp thường có tính chất đàn hồi giống như gel agar – agar. Mạch phân tử của pectin là nhân tố chính của qúa trình tạo gel. Vì thế, lượng pectin có trong dịch đường phải đạt một hàm lượng tối thiểu nào đó mới tạo được sự keo tụ. Nồng độ pectin trong dung dịch càng lớn thì sự liên hợp giữa các phân tử xảy ra càng nhanh, hệ keo đông tụ càng bền. Thường lượng pectin sử dụng khoảng từ 0,5-1%. Tương tự như trong qúa trình tạo gel bằng HMP, khi dùng lượng pectin vượt quá lượng thích hợp sẽ thu được gel quá cứng. Do đó, giải pháp ở đây vẫn là đun lâu hơn đối với nguồn nguyên liệu chứa nhiều pectin. Tuy nhiên, chất lượng của hệ keo pectin lại phụ thuộc rất lớn vào tính chất của pectin chứ không đơn thuần ở hàm lượng pectin được sử dụng. Hai yếu tố quan trọng hàng đầu là chiều dài mạch phân tử pectin và mức độ methoxyl hóa trong phân tử của chúng.  Chiều dài của phân tử quyết định độ cứng của gel: Nếu phân tử pectin quá ngắn thì nó sẽ không tạo được gel mặc dù sử dụng với liều lượng cao. Ngược lại, nếu phân tử pectin quá dài thì gel tạo thành rất cứng.  Mức độ methoxyl hoá quy định cơ chế tạo gel: Khả năng keo hóa của pectin phụ thuộc tương đối vào mức độ hiện diện của các nhóm methoxyl. Tùy thuộc vào chỉ số methoxyl cao (>7%) hoặc thấp (3 – 5%) ở phân tử pectin mà các kiểu kết hợp giữa chúng sẽ khác nhau trong việc tạo gel như đã trình bày ở trên. Bảng 2: Ảnh hưởng của DE ở pectin lên sự tạo gel DE (%) Điều kiện tạo gel Đường (%) Ion hóa trị II 65 Không Tốc độ tạo gel Nhanh > 70 pH 2,8 – 3,4 50 – 70 2,8 – 3,4 65 Không Chậm < 50 2,5 – 6,5 0 Có Nhanh  Ảnh hưởng của đường và acid lên khả năng tạo gel của pectin Đường và acid là hai tác nhân đồng tạo gel của HMP, sự có mặt và nồng độ của chúng có ảnh hưởng rất lớn đến khả năng tạo gel của HMP. Trong khi đó, cả hai nhân tố này (đường và acid) lại ít có ảnh hưởng đến khả năng tạo gel của LMP. Tuy nhiên, cũng có ý kiến cho rằng, ngay cả trong qúa trình tạo gel của LMP thì việc bổ sung thêm đường sẽ làm tăng độ bền của cấu trúc gel cũng như tạo sự đồng nhất cho sản phẩm (Axelos và Thibault, 1991). Sau đây là những ảnh hưởng của đường và acid đến quá trình tạo gel của HMP. - Đường:  Trong dung dịch nước, pectin ở trạng thái hòa tan là do có sự tạo thành liên kết hydro giữa nhóm OH- của mạch phân tử pectin và H+ của phân tử nước. Khi có sự có mặt của đường, đường đóng vai trò của chất hydrate hóa, ngậm mất phần nước đang liên kết với pectin. Khi đó pectin trở nên không hòa tan. Cộng với tác động của ion H+ từ lượng acid sử dụng để tạo đông, H+ làm trung hòa điện tích của các gốc COO- trên mạch phân tử pectin, tạo gốc -COOH. Vì thế sợi pectin không còn đẩy nhau mà tiến lại gần nhau từ đó hình thành nên cấu trúc khung mạng.  Lượng đường trong hỗn hợp pectin – đường – acid thường phải lớn hơn 50% thì mới có khả năng tạo gel. Thông thường người ta tạo hỗn hợp có 65% đường để tiến hành tạo đông. Nếu hàm lượng đường dùng cao hơn, sự kết tinh đường có thể xảy ra trên bề mặt hạt keo, hoặc ngay trong hệ keo. Để có thể khắc phục hiện tượng này, như đã trình bày ở trên, ta có thể thay thế một phần đường saccharose bằng các loại đường khác nhằm tránh hiện tượng kết tinh đường. Với pectin chất lượng càng tốt thì thì lượng pectin dùng để gel hóa cùng một lượng đường càng ít. - Acid:  Pectin chỉ có thể tạo gel trong môi trường acid có pH < 4.  Trong môi trường có ion H+, các phân tử pectin tích điện âm sẽ bị trung hòa và khi ở dạng trung hòa điện thì dễ đông tụ hơn. Hơn nữa, ion H+ sẽ thay thế các ion kim loại (nếu có) trong nhóm cacboxyl của phân tử pectin và chuyển dạng muối pectat (không tạo đông) thành dạng pectin (có tạo đông).  Acid sử dụng để tạo đông cần có mức độ phân ly cao hơn acid pectic để acid này có thể ngăn cản sự phân ly của acid pectic, và giữ cho chúng ở dạng trung hòa điện tích.  Nồng độ ion H+ càng lớn thì khả năng tạo gel của dung dịch pectin sẽ càng cao. Cần duy trì độ pH thấp để khi đun nấu sẽ gây ra quá trình nghịch đảo đường saccharose (30 – 50% đường thêm vào pectin) để ngăn cản sự kết tinh của đường saccharose.  Cũng không nên dùng quá nhiều acid, vì pH quá thấp sẽ gây ra sự nghịch đảo một lượng lớn saccharose từ đó gây kết tinh glucose và hóa gel nhanh tạo nên các vón cục. Thường dùng độ pH từ 3 đến 3,5.  Mức độ tạo gel chỉ tăng đến một giới hạn nào đó của nồng độ acid rồi sẽ ngừng lại bởi vì ở ngưỡng nồng độ đó toàn bộ gốc COO- của phân tử pectin đã được trung hòa điện tích. Nên dù có tăng thêm ion H+ cũng không thể tăng thêm khả năng tạo gel. Nồng độ acid để tạo gel dung dịch pectin phụ thuộc mức độ methoxyl của pectin cũng như hàm lượng pectin trong dung dịch. Khi hàm lượng pectin sử dụng tăng khoảng 0,05 – 0,1% thì pH của dung dịch có thể tăng lên 1 đơn vị.  Nếu phải sử dụng pectin có khả năng đông tụ yếu thì nên tăng nồng độ acid lên. Nhưng việc tăng nồng độ này lại dễ làm tăng lượng đường nghịch đảo và làm tăng tính háo nước của sản phẩm. Tiêu chuẩn về độ tinh sạch của pectin sử dụng trong chế biến: Bảng 3: Tiêu chuẩn về độ tinh sạch của pectin sử dụng trong chế biến Tiêu chuẩn Chất dễ bay hơi Tro không tan trong acid Sulfur dioxide FAO FCC EEC max. 12% max. 12% max. 12% max. 1% max. 1% max. 1% max. 50 max. 50 max. 50 mg/kg mg/kg mg/kg max. 0,1% max. 1% max. 1% max. 1% Sodium methyl sulfate Methanol, ethanol and isopropanol. Hàm lượng Nitrogen max. 2.5% max. 0.5% Galacturonic acid min. 65% min.65% Tổng Anhydrogalacturonides Mức độ amin hóa max. 25% max. 25% max. 25% Asen, ppm max. 3 max. 3 max. 3 Chì, ppm max. 5 max. 5 max. 10 Đồng, ppm max. 50 Kẽm, ppm max. 25 max. 25 Đồng và kẽm, ppm max. 50 Kim loại nặng (như Pb), max. 20 ppm (FAO: Food and Nutrition Paper, 1992; FCC: Food Chemical Codex; EEC: Eropean Economic Community) Bột pectin đạt đăng ký chất lượng của đơn vị, cụ thể là: • Độ ẩm: 12% • Hàm lượng pectin: 60% • Cảm quan: bột màu vàng sáng, có mùi thơm của vỏ hoa quả  Phương pháp sản xuất pectin: - Nguyeân lieäu quan troïng nhaát ñöôïc duøng ñeå cheá taïo pectin laø caùc pheá lieäu thu ñöôïc trong saûn xuaát moät soá loaïi saûn phaåm rau quaû, thöôøng laø taùo hay quaû coù muùi, ví duï nhö voû cam quyùt, baõ taùo coøn laïi sau khi saûn xuaát nöôùc taùo…. Caùc phuï phaåm naøy ñöôïc saáy khoâ baûo quaûn ñeå söû duïng trong thời gian dài. Vôùi 1g baõ taùo khoâ, baäc taïo gel öùng vôùi 25 – 35, coøn vôùi cuøng löôïng voû cam quyùt khoâ thì baäc taïo gel ñaït ít ra laø 6 laàn cao hôn baäc taïo gel cuûa baõ taùo khoâ. Trong thöïc teá ngöôøi ta bieåu thò khaû naêng taïo gel cuûa caùc loaïi pectin baèng caùc chæ soá hay baäc taïo gel. - Trong caùc loaïi quaû hoï cam quyùt thì chanh vaø böôûi ñöôïc öa thích hôn cam. Löôïng pectin ôû voû cam quyùt chieám töø 20 – 50% troïng löôïng khoâ, coøn ôû baõ taùo töø 10 –20%.  Saûn phaåm pectin töø voû traùi caây coù muùi : Ñöôïc chieát xuaát töø voû chanh, voû cam vaø voû böôûi. Voû cuûa caùc loaïi traùi caây naøy laø saûn phaåm phuï cuûa quaù trình eùp nöôùc quaû vaø coù chöùa haøm löôïng pectin cao vôùi nhöõng tính chaát mong muoán.  Sau đây là 2 quy trình sản xuất pectin cô đặc và bột pectin từ vỏ trái cây có múi Ngöôøi ta thöôøng cheá pectin ôû daïng dung dòch, cuõng coù moät soá cheá phaåm pectin ôû daïng boät. - Cuøi vaø baõ citrus ñöôïc röûa saïch, taùch haït, caét nhoû roài röûa nöôùc aám (50 – 60oC) ñeå loaïi boû caùc glucoside coøn soùt laïi. Sau ñoù ñöa nhieät ñoä leân tôùi 95 – 98oC ñeå laøm maát hoaït tính cuûa enzyme phaân giaûi pectin. - Sau ñoù laø giai ñoaïn chieát ruùt pectin baèng caùch ñun noùng trong nöôùc chöùa acid (chlohydride, sulfuric, sulfurô) thöôøng ngöôøi ta duøng löôïng nöôùc gaáp ba laàn löôïng voû khoâ, pH =1,3 – 1,4; nhieät ñoä 90 – 100oC vaø thôøi gian ñun laø khoaûng 1 giôø. - Quaù trình thuûy phaân keát thuùc khi ñoä khoâ dung dòch ñaït 2% (pectin 0,7 – 1,0%; ñöôøng 1,0 – 1,3%). Moät ít taïp chaát nhö tinh boät vaø protein laãn vôùi pectin seõ ñöôïc loaïi boû nhôø caùc enzyme phaân giaûi protein. Vieäc xöû lyù naøy ñöôïc thöïc hieän ôû pH = 4,5 – 5 (ñieàu chænh baèng dung dòch natri cacbonate) vaø ôû nhieät ñoä 40 – 50oC. - Khi ñaõ loaïi boû heát tinh boät (kieåm tra baèng iod), ñieàu chænh pH dung dòch tôùi 3 baèng caùch theâm acid citric roài ñöa nhieät ñoä leân 80oC ñeå laøm maát hoaït tính cuûa enzyme. Dung dòch coù theå ñöôïc laøm maát maøu nhôø anhydride sulfurô, roài cho loïc eùp baèng maùy eùp thuyû löïc sau ñoù dung dòch pectin ñöôïc laøm saïch vaø laéng gaïn, thu dung dòch pectin trong suoát. - Sau khi loïc laáy dung dòch roài coâ ñaëc ñeán ñoä khoâ 10% thu ñöôïc cheá phaåm pectin vôùi haøm löôïng 4 – 5% ñem baûo quaûn ñeå naáu möùt. Coâ ñaëc trong chaân khoâng ôû nhieät ñoä 55 – 60oC vaø ñoä chaân khoâng töø 600mmHg trôû leân. - Sau khi coâ ñaëc thì naâng nhieät leân 75 – 79�C, roùt vaøo bao bì vaø thanh truøng. Pectin coâ ñaëc coù theå baûo quaûn baèng SO2 khoâng qua thanh truøng. - Trung bình 100kg cuøi quaû cho 50 – 70l dung dòch pectin ñoä khoâ 10%. - Ñeå thu pectin ôû daïng boät ngöôøi ta ñoâng tuï pectin loûng baèng coàn ethylic 95o roài loïc ñeå taùch pectin khoûi hoãn hôïp röôïu – nöôùc. Keát tuûa pectin ñöôïc röûa laïi baèng coàn 90o, ñem saáy ôû maùy saáy chaân khoâng truïc roãng ôû 60 –70oC ñeán khi ñoä aåm coøn 3 – 4%, nghieàn nhoû vaø ñoùng bao.  Saûn phaåm pectin töø taùo : Baõ taùo, phaàn thu nhaän ñöôïc töø quaù trình eùp nöôùc taùo, laø nguyeân lieäu thoâ cho saûn phaåm pectin töø taùo. Nhöõng saûn phaåm naøy coù maøu saéc toái hôn (maøu naâu) so vôùi pectin töø caùc loaïi traùi caây coù muùi nhöng khaùc nhau veà chöùc naêng.  Sau đây là quy trình sản xuất bột pectin đi từ bã táo tươi - Baõ taùo töôi ñem nghieàn nhoû ñeán kích thöôùc vuïn khoâng quaù 5mm, roài saáy ñeán ñoä aåm 8 – 10% (nhieät ñoä saáy 80 – 100oC) baõ khoâ sau ñoù ñem nghieàn nhoû ñeán kích thöôùc vuïn 2 – 3 mm vaø ñeå laøm tôi cuïc. Tieáp theo baõ ñöôïc cho vaøo noài trích ly baèng nöôùc ñaõ ñöôïc acid hoùa baèng H2SO3 ñeán pH = 2,5 – 3,5 vôùi tyû leä baõ taùo:nöôùc = 1:2,6. Nhieät ñoä trích ly laø 85 – 92oC trong thôøi gian 1 giôø. Loïc eùp laáy dòch trích ly. - Dòch trích ly coù chöùa pectin, ñöôøng vaø caùc polysaccharide, vì vaäy dòch trích ly phaûi ñem thuûy phaân baèng men trong moät thieát bò khaùc coù pH = 4,5 – 5 (kieàm hoùa baèng Na2CO3) thôøi gian 30 – 60 phuùt ôû nhieät ñoä 45 – 60oC (ñeå ñöôøng hoùa tinh boät, ngöôøi ta cho 0,5% canh tröôøng naám moác Aspergillus Oryzae nuoâi caáy treân caùm mì). Nhö vaäy, caùc polysaccharide seõ chuyeån thaønh ñöôøng vaø sau khi cheá bieán coù theå deã daøng cuøng vôùi ñöôøng taùch ra khoûi pectin. - Dòch trích ly ñaõ ñöôøng hoùa ñöôïc ñem loïc vaø coâ ñaëc trong thieát bò coâ chaân khoâng ôû nhieät ñoä 55 – 60oC ñeán ñoä khoâ 15% theo khuùc xaï keá, trong ñoù chöùa khoaûng 3% pectin. - Dòch coâ ñaëc ñem xöû lyù baèng röôïu ethylic 95% theo tyû leä theå tích röôïu:dòch trích ly = 1,2:1, cho theâm vaøo 0,3% acid HCl theo theå tích cuûa toaøn hoãn hôïp, khuaáy trong thôøi gian 8 – 10 phuùt. Loïc, taùch tuûa pectin ra khoûi dung dòch baèng maùy loïc eùp hay loïc röûa, sau ñoù röûa laïi baèng C2H5OH 95% vôùi löôïng 60 – 70% so vôùi pectin. Tuûa sau ñoù ñöôïc saáy chaân khoâng ôû 60 – 70oC. Pectin khoâ ñem nghieàn nhoû baèng maùy nghieàn bi. Boät khoâ ñoùng thuøng, coù maøng polymer khoâng thaám nöôùc. - Ngöôøi ta thu hoài röôïu trong dòch trích ly ñaõ keát tuûa pectin baèng phöông phaùp chöng caát thöôøng, trong dung dòch sau khi chöng caát röôïu coøn chöøng 7 – 9% ñöôøng coù theå cho leân men ñeå laáy röôïu  Sau đây là quy trình sản xuất dịch pectin đi từ bã táo tươi: - Ñaàu tieân ngaâm baõ taùo nghieàn vaøo nöôùc laïnh (10 – 15oC) ñeå chieát ñöôøng, acid, caùc chaát thôm, chaát maøu vaø caùc chaát khaùc. Cho baõ vaøo thuøng trích ly cuøng vôùi nöôùc, troän ñeàu vaø ñeå laéng 15 phuùt. Xaû nöôùc ra vaø cho nöôùc môùi vaøo, cöù tieáp tuïc cho ñeán khi haøm löôïng chaát khoâ trong nöôùc röûa giaûm tôùi 0,2%. - Sau khi ñöôïc taùch haàu heát caùc chaát treân thì ñem trích ly pectin. Quaù trình thöïc hieän trong nöôùc (tæ leä H2O:baõ khoâ = 16/1–16/2) ôû nhieät ñoä 88 – 92oC trong moät giôø, vôùi pH = 3,0 – 3,4 (acid hoùa baèng acid sulfuric, citric, hay caùc acid khaùc). - Keát thuùc quaù trình trích ly, ta loïc eùp thu dòch trích. Dòch naøy, ngoaøi pectin coøn coù moät ít tinh boät vaø protit caàn phaûi trích ly ñeå coù thaønh phaàn tinh khieát. Muoán vaäy, phaûi cho thuûy phaân men dòch chieát baèng cheá phaåm men cuûa Aspergillus Oryzae tæ leä 5% so vôùi dòch chieát ñaõ trung hoøa sô boä ñeán pH = 4,5 vaø ñun noùng ñeán 45 – 50oC. Dòch chieát coù cheá phaåm men tieáp tuïc giöõ trong 30 phuùt, sau ñoù ñem taåy maøu baèng than hoaït tính (cho theâm than vaøo dòch vôùi tæ leä 0,5 – 1% vaø loïc qua maùy loïc eùp). - Cuoái cuøng dòch chieát chæ coøn pectin vôùi noàng ñoä thaáp 0,3 – 0,7%. Do ñoù phaûi ñem coâ ñaëc chaân khoâng (nhieät ñoä soâi khoâng quaù 60oC) ñeå laøm giaûm theå tích töø 6 – 10 laàn, chöùa 8 – 10% chaát khoâ. Ñun noùng thaønh phaåm ñeán 75 – 77oC, roùt chai thuûy tinh hay hoäp saét, gheùp kín vaø thanh truøng 80oC trong 40 – 60 phuùt. - Pectin khoâ daïng boät cuõng nhö dòch ñaëc pectin ñöôïc duøng trong saûn xuaát möùt ñoâng töø nöôùc quaû vaø caùc möùt deûo khaùc töø caùc loaïi quaû keùm taïo ñoâng. - Thöïc teá ñeå saûn xuaát coù theå söû duïng taát caû caùc loaïi nöôùc quaû cheá bieán coâng nghieäp. Ñoä acid cuûa nöôùc quaû khoâng quaù 1%. - Dòch pectin noàng ñoä thöôøng chöøng 5%, dung dòch naøy caàn chuaån bò tröôùc. Khi naáu, ngöôøi ta troän nöôùc quaû vôùi ñöôøng vaø coâ ñaëc thaønh siroâ 65% chaát khoâ, sau ñoù theâm dung dòch pectin trong nöôùc 5% vaø tieáp tuïc naáu cho tôùi haøm löôïng chaát khoâ 65%, ñem loïc dòch, roùt vaøo coác, laøm laïnh vaø ñöôïc saûn phaåm.  Tinh bột biến tính - Cấu trúc của tinh bột: Tinh bột là một carbohydrate cao phân tử bao gồm các đơn vị D-glucose nối với nhau bởi liên kết α-glucoside. Công thức phân tử gần đúng là (C6H10O5)n trong đó n có giá trị từ vài trăm đến khoảng mười nghìn. Tinh bột có dạng hạt màu trắng tạo bởi hai loại polymerr là amilose và amilopectin. Amilose là polymer mạch thẳng gồm các đơn vị D- glucose liên kết với nhau bởi liên kết α-1,4- glucoside . Hình 6: Một phần cấu trúc amilose Amilopectin là polymer mạch nhánh, ngoài chuỗi glucose thông thường còn có những chuỗi nhánh liên kết với chuỗi chính bằng liên kết α- 1,6-glucoside Hình 7: Một phần cấu trúc amilopectin Các hạt tinh bột là những tinh thể đa hình phụ thuộc vào nguồn gốc xuất xứ trong đó hai loại polymer được sắp xếp đối xứng xuyên tâm. Bên trong hạt tinh bột có phần kết tinh do amilose và phần phân nhánh của amilopectin tạo thành làm cho chúng không tan trong nước lạnh và tương đối trơ với các enzym thuỷ phân. Dựa trên bản chất những biến đổi xảy ra trong phân tử tinh bột, Kovalxkaia chia tinh bột biến tính bằng hoá chất thành 2 loại: tinh bột cắt và tinh bột bị thay thế .  Nhóm tinh bột cắt: trong phân tử tinh bột xảy ra hiện tượng phân cắt liên kết C-O giữa các monomer và những liên kết khác, giảm khối lượng phân tử, xuất hiện một số liên kết mới bên trong và giữa các phân tử. Cấu trúc hạt của tinh bột có thể bị phá vỡ ít nhiều. Nhóm tinh bột này có rất nhiều ứng dụng như tinh bột biến tính bằng acid được dùng để phủ giấy, tăng độ bền của giấy, cải thiện chất lượng in...Trong công nghiệp thực phẩm, tinh bột loại này dùng để tạo cấu trúc gel trong sản xuất bánh kẹo.  Tinh bột oxi hoá cũng được xếp và nhóm này. Một số loại tinh bột được oxi hoá bởi KMnO4 trong môi trường acid được sử dụng thay thế agar, pectin trong sản xuất bánh kẹo, kem, các sản phẩm sữa cũng như trong đồ hộp. Các sản phẩm tinh bột oxi hoá yếu cũng được dùng trong bánh mì để làm tăng thời gian giữ khí của bột nhào, giảm thời gian lên men và tăng chất lượng của bánh. Tinh bột oxi hoá bởi hypochloride, H2O2, HI và muối của nó được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp giấy.  Nhóm tinh bột thay thế: là nhóm tinh bột mà tính chất của chúng thay đổi do các nhóm hydroxyl ở carbon 2, 3 và 6 liên kết với các gốc hoá học hay đồng trùng hợp với một hợp chất cao phân tử khác, hoặc 2 mạch polisaccharide có thể bị gắn vào nhau do các liên kết dạng cầu nối. - Mức độ biến tính tinh bột được đặc trưng bởi độ thế (Degree of substitution – DS). DS là số nhóm hydroxyl bị thế trên một AGU (Anhydrous Glucose Unit). Như vậy, độ thế có giá trị trong khoảng 0-3. Trong trường hợp này tính chất của tinh bột bị thay đổi rõ rệt. Thông thường tinh bột loại này có độ nhớt và độ bền kết dính cao (được sử dụng để sản xuất các sản phẩm cần bảo quản) như tinh bột acetate, tinh bột phosphate, tinh bột oxi hoá... - Các phương pháp biến tính tinh bột:
- Xem thêm -

Tài liệu liên quan