Chương 1. Tổng quan tài liệu 1. Râu câu là một món ăn nhẹ, món tráng miệng rất ngon và mát vào mùa hè nên rất được ưa chuộng. Thạch có nhiều hương vị để lựa chọn tùy vào loại trái cây hay hương liệu cho vào.
Món thạch làm từ bột râu câu hòa tan trong nước nóng và thêm hương liệu từ nước trái cây, sữa… Thạch thường ăn lạnh như một món ngọt hoặc kết hợp với các loại món ngọt khác như bánh kem. Thạch đã được chế biến hoàn chỉnh được bán dưới nhiều hình thức khác nhau, từ khuôn lớn được trang trí bắt mắt đến những ly nhỏ để phục vụ cá nhân.1: Một số loại thạch thành phẩm a. Thạch đóng hộp; b. Thạch làm thủ công Lợi ích từ thạch: Thạch được làm từ gelatin chứa các acid amin tự nhiên, là tác nhân giúp hình thành các tế bào mới trong cơ thể, giúp ngăn ngừa các dấu hiệu lão hóa.
Thạch giàu gelatin còn giúp thúc đẩy quá trình tái tạo tế bào, thúc đẩy sản sinh collagen. Peptide gelatin chuỗi ngắn có hiệu quả trong điều trị viêm loét dạ dày. Đã có một số SVTT: Trần Công Lý-1053010429 Trang 3 Báo cáo khóa luận tốt nghiệp khóa 2010 GVHD: Th.S Lý Thị Minh Hiền nghiên cứu khẳng định rằng tiêu thụ gelatin bằng miệng cho hiệu quả điều trị có lợi trên rụng tóc ở cả nam giới và phụ nữ. [ 6 ] Thạch là món ăn ít calo, giúp duy trì trọng lượng cơ thể.
Thạch còn có hàm lượng đường vừa phải, có vị thanh mát dể chịu. Thạch và các loại thạch hoa quả rất giàu cacbohydrate và vitamin B, giúp tăng cường khả năng miển dịch của cơ thể Lượng cholesterol xấu trong cơ thể tăng lên dẫn đến nguy cơ đau tim, đột quỵ và dẩn đến các bệnh tim mạch khác. Thạch rau câu loại thực phẩm giúp giảm cholesterol xấu và làm tăng lượng cholesterol tốt trong cơ thể.2 Một số chất tạo gel tiêu biểu 1.1 Chất tạo gel có nguồn gốc thực vật Pectin [1, 3, 4] Pectin là thành phần có tự nhiên bên trong quả, được hình thành là do sự thủy phân protopectin trong quá trình quả chín hoặc khi chưa chín được nấu lên. Pectin hút nước và dể tan trong nước, không tan trong ethanol.
Pectin là polysaccharide mạch thẳng, cấu tạo từ sự liên kết giữa các phân tử từ acid D-galacturonic C6H10O7 bằng liên kết 1,4-glycoside. Trong đó một số gốc acid có chứa nhóm thế methoxyl (-OCH3). Chiều dài của chuỗi acid galacturonic có thể biến đổi từ vài đơn vị cho đến hàng trăm đơn vị acid galacturonic. Pectin được xem là một trong những phụ gia thực phẩm an toàn và được chấp nhận nhiều nhất, ADI cho phép là “không xác định” Hình 1.2: Cấu tạo pectin SVTT: Trần Công Lý-1053010429 Trang 4 Báo cáo khóa luận tốt nghiệp khóa 2010 GVHD: Th.S Lý Thị Minh Hiền Các chỉ số đặc trưng của pectin: Chỉ số methoxyl (MI): là phần trăm khối lượng nhóm methoxyl (-OCH3) trên tổng số phân tử.
Sự methyl hóa hoàn toàn tưng ứng với chỉ số methoxyl bằng 16,3% Chỉ số ester hóa (DE): là phần trăm về số lượng của các gốc acid galacturonic được ester hóa trên tổng số lượng gốc acid galacturonic có trong phân tử. Cơ chế tạo gel của pectin Quá trình tạo gel của pectin có thể diển ra theo quy trình lạnh theo hai cách: Trộn syrup đường – pectin có hàm lượng chất khô hòa tan từ 60-65%, pH= 3,8-4,2 với dịch trái cây để được pH = 3. Trộn dung dịch pectin có pH = 2,9 và lượng chất khô hòa tan là 25% với syrup đường để thu hỗn hợp mới có hàm lượng chất khô là 23%. Khả năng đông tụ của pectin phụ thuộc vào nguyên liệu và phương pháp làm ra chúng, do đó chúng có giá trị khác nhau.
Các pectin và acid pectinic có các nhóm hydroxyl (-OH) nên có khả năng hydrate hóa cao. Các phân tử pectin mang điện tích âm nên chúng có khả năng đẩy lẫn nhau, do đó làm giãn mạch và tăng độ nhớt của dung dịch. Vì vậy, khi làm giảm độ tích điện và độ hydrate hóa sẽ làm cho các phân tử pectin xích lại gần nhau tạo nên một mạng lưới 3 chiều rắn chứa pha lỏng bên trong. Tính chất tạo đông của pectin được xác định phụ thuộc chủ yếu vào các yếu tố sau: Chiều dài mạch phân tử pectin: quyết định độ cứng của gel.
Nếu phân tử pectin quá ngắn thì sẽ không tạo được gel cho dù sử dụng với hàm lượng cao. Mức độ methoxyl hóa quy định cơ chế tạo gel. Nhóm methoxyl tăng từ 8- 11% thì độ bền đông tụ của nó tăng, ngược lại khả năng đông tụ giảm. Pectin có từ 9,5-11% nhóm methoxyl ở môi trường pH = 3 và hàm lượng đường 35% khả năng đông tụ tốt SVTT: Trần Công Lý-1053010429 Trang 5 Báo cáo khóa luận tốt nghiệp khóa 2010 GVHD: Th.S Lý Thị Minh Hiền Dạng anion và cation có ảnh hưởng đến độ bền đông tụ, các cation Ca2+, Al3+ làm tăng độ bền gel, còn các cation như Na+ ở điều kiện xác định có tác dụng ngược lại.
Cơ chế tạo gel của pectin LMP: Điều kiện tạo gel: khi có mặt Ca2+, ngay cả ở nồng độ <0,1%, miễn là chiều dài phân tử pectin phải đạt ở mức độ nhất định. Khi đó gel tạo thành ngay cả khi không thêm đường và acid. Khi chỉ số của methoxyl thấp, có nghĩa là tỷ lệ các nhóm –COO- cao thì các liên kết giữa những phân tử pectin sẽ là liên kết ion qua các hóa trị hai đặc biệt là Ca2+. Các phân tử acid pectic tác dụng tương hổ lẫn nhau nhờ các nhóm carboxyl tự do, các nhóm này liên kết lại nhờ các ion Ca2+ thành khung bền vững.
Quá trình tạo gel của LMP tương đối độc lập với nồng độ chất khô và pH của sản phẩm, mạch pectin càng dài khả năng tạo gel càng cao, gel tạo thành cứng. Nếu mạch pectin quá ngắn, pectin không thể tạo gel. DE càng thấp tốc độ tạo gel càng cao. Chỉ có pectin có khối lượng phân tử không bé hơn 10000 mới có khả năng tạo gel.
Gel pectin có chỉ số methoxyl thấp thường có tính chất đàn hồi giống như agar-agar.3: Cơ chế tạo gel bằng liên kết với ion Ca2+ SVTT: Trần Công Lý-1053010429 Trang 6 Báo cáo khóa luận tốt nghiệp khóa 2010 GVHD: Th.S Lý Thị Minh Hiền Cơ chế tạo gel của pectin HMP: Tạo gel bằng liên kết hydro Điều khiện tạo gel là: [đường] > 50%, pH = 3-3,5; [pectin] = 0,5-1% Nồng độ đường sucrose > 50%. 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 quả chế biến trung hòa các gốc COO-, 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 tạo gel.
Khi sử dụng một lượng cố định bất cứ một loại pectin nào pH, nhiệt độ càng giảm và hàm lượng đường càng cao thì gel tạo ra càng nhanh. Trong các trường hợp này, liên kết các phân tử pectin có thể 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. Ứng dụng Trong sản xuất mứt trái cây và mứt đông, pectin tạo cấu trúc cho các sản phẩm này, tạo ra mùi vị thơm ngon và giảm đến tối đa sự phân rả.
Hàm lượng pectin sử dụng trong mứt và mứt đông thường trong khoảng từ 0,2-0,4% Trong công nghiệp chế biến sữa, pectin có thể liên kết với một protein tích điện (+), chúng không bị đông lại khi gia nhiệt. Do đó, giúp protein sữa trong yoghurt không bị đông tụ vì nhiệt độ, có thể tiệt trùng UHT. Pectin phản ứng với calci trong yogurt nhằm cải thiện cấu trúc của yogurt. 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 sản phẩm. Pectin còn được ứng dụng trong rất nhiều loại sản phẩm như trong công nghệ bánh nướng, trong sản xuất kẹo mềm hay trong chế tạo màn bao bì ăn được… 1.2 Chất tạo gel có nguồn gốc động vật Gelatin [1, 2, 3, 4] Gelatin là polypeptide cao phân tử thu nhận từ collagen của mô liên kết động vật bao gồm xương, da và gân. SVTT: Trần Công Lý-1053010429 Trang 7 Báo cáo khóa luận tốt nghiệp khóa 2010 GVHD: Th.S Lý Thị Minh Hiền Phân tử gelatin bao gồm: 85 – 90% protein; 0,5 – 2% muối khoáng; 8 – 13% nước. Cấu trúc phân tử của gelatin bao gồm 18 acid amin khác nhau liên kết theo một trật tự nhất định, tuần hoàn (không có tryptophan và cystein trong cấu tạo gelatin), tạo nên chuổi peptide với khoảng 1000 acid amin.
Gelatin là chất rắn dạng miếng, vẩy, hạt hoặc bột, không mùi không vị, trong suốt, có màu từ vàng nhạt đến màu trắng. Ở nhiệt độ thường, gelatin thường chứa từ 9 – 12% ẩm. Các hạt gelatin rắn khi ngâm trong nước sẽ hút một lượng nước gấp 5 -10 lần khối lượng của nó và trương nở. Khi gia nhiệt, gelatin đã hydrat hóa sẽ nhanh chóng chuyển thành dạng dung dịch.
Cơ chế tạo gel Gelatin trương nở khi được cho nước vào, nó sẽ hấp thụ một lượng nước gấp 5 -10 lần khối lượng của nó. Khi được gia nhiệt đến nhiệt độ cao hơn điểm tan chảy, gelatin đã trương nở hòa tan và tạo gel khi được là nguội. Quá trình chuyển đổi giữa dạng dung dịch và dạng gel có tính thuận nghịch. Ngoài ra gel của gelatin bắt đầu tan chảy ở 27-34oC và có khuynh hướng tan trong miệng.
Ứng dụng Trong công nghệ sản xuất bánh kẹo, gelatin sử dụng trong các sản phẩm bánh kẹo ngọt với tỷ lệ 6 - 9%, trong sản xuất bánh mức là 1,5 – 2,5%. Trong công nghiệp chế biến sữa và các sản phẩm từ sữa: Gelatin được sử dụng như một phụ gia tạo cấu trúc, tạo bọt, giữ mùi trái cây; sự đông tụ của sữa và casein sẽ hoàn toàn hơn và đồng nhất hơn khi có mặt gelatin…. Trong yogurt thì gelatin dược sử dụng với tỷ lệ từ 0,3 -0,5% như là chất làm đặc. Trong sản xuất kem: gelatin có vai trò tạo cấu trúc mềm mại cho sản phẩm, ngăn cản quá trình tách lỏng khi làm đông kem, làm bền hệ nhủ tương, tránh tạo tinh thể đá khi bảo quản lạnh.
Ngoài ra gelatin còn được ứng dụng trong công nghiệp sản xuất nước giải khát, công nghiệp sản xuất thịt hay trong tạo màn bao thực phẩm… SVTT: Trần Công Lý-1053010429 Trang 8 Báo cáo khóa luận tốt nghiệp khóa 2010 GVHD: Th.S Lý Thị Minh Hiền 1.
