1. CHẤT KEO THỰC PHẨM
(Food hydrocolloids)
Giảng viên: Mạc Xuân Hòa
1
2. NỘI DUNG
1. Chất keo thực phẩm là gì ?
2. Nguồn gốc chất keo
3. Tính chất chức năng
4. Một số chất keo sử dụng trong CNTP
2
3. NỘI DUNG
1. Chất keo thực phẩm là gì ?
2. Nguồn gốc chất keo
3. Tính chất chức năng
4. Một số chất keo sử dụng trong CNTP
3
4. Chất keo thực phẩm là gì ?
Chất keo là những polymer thực phẩm khi tan trong
nước tạo thành dung dịch keo (colloidal solution) có
tính nhớt.
Keywords:
Polimer: protein, tinh bột, chất gum,….
Dung dịch keo
4
6. MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CỦA DUNG DỊCH KEO
Kích thước cấu tử hòa tan
Độ nhớt (tính chất làm dày)
Khả năng tạo gel
Khả năng kết hợp (khả năng hiệp lực)
6
7. MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CỦA DUNG DỊCH KEO
Kích thước cấu tử hòa tan
Độ nhớt (tính chất làm dày)
Khả năng tạo gel
Khả năng kết hợp (khả năng hiệp lực)
7
8. Kích thước cấu tử hòa tan
Dung dịch 1 pha
(<10-6 mm )
Dung dịch keo
(10-4 - 10-6 mm )
Huyền phù
(1 - 10-2 mm )
pH
Nhiệt độ
Lực ion,…
Đông
tụ
8
9. MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CỦA DUNG DỊCH KEO
Kích thước cấu tử hòa tan
Độ nhớt (tính chất làm dày)
Khả năng tạo gel
Khả năng kết hợp (khả năng hiệp lực)
9
10. Độ nhớt của dung dịch keo
Phụ thuộc nồng độ chất keo
Phụ thuộc nhiệt độ
Phụ thuộc khối lượng phân tử
Phụ thuộc cấu trúc phân tử
pH
Lực ion
10
11. Độ nhớt của dung dịch keo
Phụ thuộc nồng độ chất keo
Phụ thuộc nhiệt độ
Phụ thuộc khối lượng phân tử
Phụ thuộc cấu trúc phân tử
pH
Lực ion
11
12. Nồng độ tới hạn (C*)
Khi C>C* độ nhớt (viscosity) và tốc độ cắt (shear rate) có
quan hệ như dạng đường cong ở trên. 12
15. Độ nhớt của dung dịch keo
Phụ thuộc nồng độ chất keo
Phụ thuộc nhiệt độ
Phụ thuộc khối lượng phân tử
Phụ thuộc cấu trúc phân tử
pH
Lực ion
15
17. Độ nhớt của dung dịch keo
Phụ thuộc nồng độ chất keo
Phụ thuộc nhiệt độ
Phụ thuộc khối lượng phân tử
Phụ thuộc cấu trúc phân tử
pH
Lực ion
17
19. Độ nhớt của dung dịch keo
Phụ thuộc nồng độ chất keo
Phụ thuộc nhiệt độ
Phụ thuộc khối lượng phân tử
Phụ thuộc cấu trúc phân tử
pH
Lực ion
19
22. Độ nhớt của dung dịch keo
Phụ thuộc nồng độ chất keo
Phụ thuộc nhiệt độ
Phụ thuộc khối lượng phân tử
Phụ thuộc cấu trúc phân tử
pH
Lực ion
22
24. Độ nhớt của dung dịch keo
Phụ thuộc nồng độ chất keo
Phụ thuộc nhiệt độ
Phụ thuộc khối lượng phân tử
Phụ thuộc cấu trúc phân tử
pH
Lực ion
24
25. WHEY PROTEIN
NaCl Trisodium citrate
Các yếu tố cố định Các yếu tố khảo sát
Hàm lượng WP = 70 mg/ml
pH= 7.0
250C
t = 0 – 120 phút
Loại muối: NaCl & Trisodium citrate
Nồng độ muối:
500 mM
300 mM
100 mM
25
26. MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CỦA DUNG DỊCH KEO
Kích thước cấu tử hòa tan
Độ nhớt (tính chất làm dày)
Khả năng tạo gel
Khả năng kết hợp (khả năng hiệp lực)
26
27. KHẢ NĂNG TẠO GEL
junction zones
Hydrogen bonding
Hydrophobic association
cation-mediated crosslinking
27
28. KHẢ NĂNG TẠO GEL
Thermoreversible gels: where gelation occurs on
cooling or heating.
Non-thermoreversible gels: gelation may be
induced by crosslinking polymer chains with
divalent cations.
28
29. 29
KHẢ NĂNG TẠO GEL
Một số loại chất keo tạo gel khi làm lạnh
(agar, gelatin, pectin, tinh bột,…)
31. KHẢ NĂNG TẠO GEL
Mối quan hệ giữa nồng độ chất keo và sự hình thành gel
31
32. KHẢ NĂNG TẠO GEL
So sánh cấu trúc gel của một số chất keo
32
33. MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CỦA DUNG DỊCH KEO
Kích thước cấu tử hòa tan
Độ nhớt (tính chất làm dày)
Khả năng tạo gel
Khả năng kết hợp (khả năng hiệp lực)
33
34. KHẢ NĂNG KẾT HỢP
Kết hợp (hiệp lực) để làm gì ?
Tạo tính chất mới: ƨộ bền, tính chất
lưu biến (rheological Characteristics).
Giảm giá thành
34
35. KHẢ NĂNG KẾT HỢP
Để có sự “hiệp lực” cần tối ưu hóa loại chất keo và
nồng độ. 35
43. Nguồn gốc
Thị phần của các chất keo quan trọng ứng dụng trong CNTP
43
44. NỘI DUNG
1. Chất keo thực phẩm là gì ?
2. Nguồn gốc chất keo
3. Tính chất chức năng
4. Một số chất keo sử dụng trong CNTP
44
45. Tính chất chức năng
Làm dày (thickening): tinh bột biến tính trong tương ớt, gelatin trong
yaourt
Tạo gel (gelling): pectin trong jam, agar trong rau câu
Ổn định bọt (stabilising foams): protein hòa tan trong bia
Ổn định nhũ tương (stabilising emulsions): các chất keo lưỡng cực
Ổn định huyền phù (stabilising dispersions): nectar
Ức chế sự hình thành tinh thể đá: ice cream mouthfeel
Ức chế sự kết tinh đường: gelatin trong kẹo dẻo mouthfeel
Tạo màng: bánh tráng
Kiểm soát sự giải phóng chất hương (controlled release of flavors): vi bao
(microencapsulation)
Chất thay thế chất béo (fat replacer): low-fat food (xanthan gum trong
một số sản phẩm mayonnaise đặc biệt). 45
48. NỘI DUNG
1. Chất keo thực phẩm là gì ?
2. Nguồn gốc chất keo
3. Tính chất chức năng
4. Một số chất keo sử dụng trong CNTP
48
49. Một số loại chất keo
Pectin
Agar
Tinh bột
Gelatin
Carrageenan
Xanthan gum
Alginate
Gellan gum
GumArabic
Các dẫn xuất của cellulose
Chitosan
Cellulose vi tinh thể
49
51. AGAR
Nguồn gốc
Cấu tạo hóa học hóa
học
Tính chất chức năng
Ứng dụng
51
52. AGAR
Nguồn gốc
Cấu tạo hóa học hóa
học
Tính chất chức năng
Ứng dụng
52
53. AGAR Nguồn gốc
(E406)
Được sản xuất từ tảo biển bằng
phương pháp trích ly với nước
nóng.
53
54. AGAR
Nguồn gốc
Cấu tạo hóa học hóa học
Tính chất chức năng
Ứng dụng
54
55. AGAR Cấu tạo hóa học hóa
học
Đơn vị cấu tạo:
D-galactose
3-6,anhydro-L-galactose
55
56. AGAR Cấu tạo hóa học hóa học
Agar là hỗn hợp của 02 loại polysaccharide:
Agarose: là thành phần tạo gel chính của
agar, có khoảng 1/10 các đơn vị galactose
bị ester hóa.
Agaropectin: là thành phần không tạo gel,
có mức độ este hóa lớn hơn agarose
56
64. AGAR
Nguồn gốc
Cấu tạo hóa học hóa
học
Tính chất chức năng
Ứng dụng
64
65. AGAR
Ứng dụng
CNSX kẹo: tạo cấu trúc, chống hồi đường,…
Làm bánh: giữ hình dạng cho lớp kem,…
Đồ hộp thịt, cá: tạo cấu trúc, đồng tạo gel,..
Nước nha đam: ổn định
…………………………..
65
73. TINH BỘT Cấu tạo hóa học
1g of starch typically contains 1,000,000,000 granules with
each granule, in turn, containing about 10,000,000,000,000
starch molecules
73
79. TINH BỘT Cấu tạo hóa học
Yếu tố ảnh hưởng
Ratio of amylose to amylopectin: next slide
Concentration of lipid material: maize and wheat reach their
pasting temperatures at a slower rate due to an amylose-lipid
complex that reinforces the granular structure
Effect of phosphate groups: Potato starch has the very rapid
viscosity development at low temperatures is due to naturally
occurring phosphate groups which are responsible for starch-starch
repulsions that weaken the granule and accelerate its
rupture
79
82. TINH BỘT
Nguồn gốc
Cấu tạo hóa học
Biến tính tinh bột
Tính chất chức năng
Ứng dụng
82
83. Biến tính tinh bột
(Starch modification) TINH BỘT
Trong nhiều trường hợp, tinh bột tự nhiên
không ƨÈQ ứng ƨược các yêu cầu công nghệ
trong chế biến thực phẩm: ƨộ hòa tan, khả
OƢOchHịu nhiệt cao, nhiệt ƨộ hồ hóa, sự thoái
hóa tinh bột khi bảo quản ở nhiệt ƨộ thấp,….
83
84. Biến tính tinh bột
(Starch modification) TINH BỘT
Starch modifications are a means of altering the structure
and affecting the hydrogen bonding in a controllable
manner to enhance and extend their application. The
alterations take place at the molecular level, with little or
no change taking place in the superficial appearance of the
granule. Therefore, the botanical origin of the starch may
still be identified microscopically
84
85. Biến tính tinh bột
(Starch modification) TINH BỘT
Phương pháp vật lý
Phương pháp hóa học
Phương pháp hóa sinh
85
86. Biến tính tinh bột
(Starch modification) TINH BỘT
Phương pháp vật lý
Phương pháp hóa học
Phương pháp hóa sinh
86
87. Biến tính tinh bột
(Starch modification) TINH BỘT
Phương pháp vật lý: Hồ hóa sơ bộ (Pre-gelatinisation)
Mục đích: pregelatinisation is designed to remove the
necessity for cooking.
Phương pháp: tinh bột ban đầu được hồ hóa trong một
lượng thừa nước, sau đó sấy để tách ẩm.
87
88. Biến tính tinh bột
(Starch modification) TINH BỘT
Phương pháp vật lý
Phương pháp hóa học
Phương pháp hóa sinh
88
89. Biến tính tinh bột
(Starch modification) TINH BỘT
Phương pháp hóa học:
Acid hydrolysis
Oxidation
Cross-linking
Stabilisation
Lipophilic substitution
Dextrinisation 89
90. Biến tính tinh bột
(Starch modification) TINH BỘT
Phương pháp hóa học:
Acid hydrolysis
Water/alcol
90
91. Biến tính tinh bột
(Starch modification)
TINH BỘT
Phương pháp hóa học:
Oxidation
Alkaline
hypochlorite
91
101. Biến tính tinh bột
(Starch modification) TINH BỘT
Phương pháp vật lý
Phương pháp hóa học
Phương pháp hóa sinh
101
102. Biến tính tinh bột
(Starch modification) TINH BỘT
Phương pháp hóa sinh
103. 103
Biến tính tinh bột
(Starch modification) TINH BỘT
Phương pháp hóa sinh
Dextrose Equivalent (DE):
DE = 100: dextrose (glucose)
DE = 0: starch
DE = 50: maltose
DE 20: maltodextrin
DE = 20 ÷ 100: glucose syrup
104. BÀI TẬP VỀ NHÀ
Tìm hiểu các thông tin sau của bài báo:
1. Cơ sở khoa học của phương pháp bảo quản
2. Mục tiêu của nghiên cứu
3. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu
4. Kết quả và thảo luận
5. Kết luận
Link: http://www.mediafire.com/view/?2qmd6kx69bqjz57
105. TINH BỘT
Nguồn gốc
Cấu tạo hóa học
Biến tính tinh bột
Tính chất chức năng
Ứng dụng
105