Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PECTIN
I. Giới thiệu chung về pectin:
I.1. Nguồn gốc: [5], [16]
Pectin là một polymer của các acid polygalacturonic và các ester methyl của
chúng. Pectin có nhiều ở quả, củ hay thân cây. Trong thực vật, pectin tồn tại dưới hai
dạng: dạng protopectin không tan, tồn tại chủ yếu ở thành tế bào dưới dạng kết hợp
với polysaccharide araban, dạng hòa tan của pectin tồn tại chủ yếu ở dịch tế bào.
Pectin như một loại keo gắn chặt các tế bào thực vật với nhau, vì thế người ta
gọi chúng là chất ciment trong cấu trúc tế bào thực vật.
Khi quả còn xanh, ciment là protopectin, protopectin chiếm tỉ lệ khá cao,
protopectin không hòa tan trong nước giúp quả có độ cứng.
Khi quả chín dần, dưới tác dụng enzyme protopectinase, protopectin sẽ chuyển
sang pectin hòa tan (pectin) và araban, làm giảm sự liên kết giữa các tế bào, quả trở
nên mềm hơn. Quá trình này cũng xảy ra dưới tác dụng của acid và nhiệt độ trong quá
trình chần ở 60 – 85oC.
Trong thực vật các pectin thường liên kết với cellulose ở vách tế bào dưới dạng
phức hợp chưa biết rõ (hình 1).
Pectin tồn tại với những hàm lượng khác nhau trong quả, củ hay thân của một
số loài thực vật: trong táo 10 – 15%; quả citrus 20 – 50%; củ cải đường 10 – 20%; đài
hoa hướng dương 15 – 25%. Trong cùng một loại quả nhưng ở các phần khác nhau thì
hàm lượng pectin cũng khác nhau. Chẳng hạn như đối với quả bưởi ta có hàm lượng
pectin của các phần khác nhau của quả khác nhau cũng khác nhau. Pectin là chất
nhầy bao quanh vỏ hạt bưởi và trong cùi quả bưởi chín. Bản chất của nó là một loại
chất xơ hòa tan trong nước, làm tăng độ nhớt.GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt Công nghệ sản xuất pectin
2
Hình 1: Pectin trong cấu tạo của thành tế bào thực vật
Bảng I.1: Phần trăm pectin trong các phần phế liệu của bưởi
Các phế liệu Khối lượng
(%)
Hàm lượng
pectin (%)
Hiệu suất thu hồi
(%pectin/%chất khô)
Vỏ xanh 8 – 11 - -
Cùi trắng 15 – 30 3,1 15,6
Vỏ múi 8 – 12 5,8 25,2
Vỏ hạt 3 – 5 5,3 12,4
Bã tép 10 - 16 5,2 -
I. 2. Cấu tạo phân tử pectin: [4], [5], [14]
Các chất pectin là các polysaccharide, mạch thẳng, cấu tạo từ sự liên kết giữa
các mạch của phân tử acid D-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
acid galacturonic.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiGVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt Công nghệ sản xuất pectin
3
Cấu tạo 1 đơn vị của chuỗi pectin :
Hình 2: Cấu tạo một đơn vị chuỗi pectin
Phân tử lượng của các loại pectin tách từ các nguồn quả khác nhau thay đổi
trong giới hạn rộng tùy theo 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 đó 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 chứa nhóm methoxyl.
Trong thực tiễn thì tên pectin dùng để chỉ cả acid pectinic và pectin.
I. 3. Tính chất của pectin: [2], [5]
Pectin thuộc nhóm các chất làm đông tụ. Pectin được xem là 1 trong những phụ
gia thực phẩm an toàn và được chấp nhận nhiều nhất, và 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
Liên minh 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.GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt Công nghệ sản xuất pectin
4
Đặc tính quan trọng của pectin là khi có mặt của acid và đường nó có khả năng
tạo đông (tạo gel). Vì vậy, nó được ứng dụng phổ biến trong kỹ nghệ sản xuất bánh
kẹo.
Dung dịch pectin có độ nhớt cao. Nếu muốn thu dịch quả ép thì dung dịch này
bất lợi, người ta phải dùng enzyme pectinase để thủy phân pectin, giảm độ nhớt. Ví
dụ nước cà chua 90 – 92% H2O nhưng vì % pectin cao nên sản phẩm có dạng sền
sệt. Nước dứa ít pectin dễ ép, dễ lọc.
Còn 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.
Cơ chế quá trình thủy phân pectin rất phức tạp, nó chia làm hai giai đoạn. Quá
trình chuyển hóa pectin có thể xảy ra trong điều kiện yếm khí, cả hai quá trình đều
xảy ra rất mạnh trong điều kiện tự nhiên.
Ta có thể xem quá trình xảy ra từng bước đó như sau:
• Giai đoạn thứ nhất thủy phân chất pectin thành đường:
46 68 40 2 6 12 6 5 10 5 5 10 5 ( )4
3 3
10 4
2 2
C H O H O CHO CHOH COOH C H O C H O C H O
CH COOH CH OH
+ = + + +
+ +
• Giai đoạn thứ hai là biến đường thành các sản phẩm lên men:
Khi lên men galactose sẽ tạo thành acid buthyric, khí cacbonic,hydro và tỏa
một ít năng lượng:
C H O CH CH CH COOH CO H mKCal 6 12 6 3 2 2 2 2 = + + + 2 2
Khi lên men arabinose sẽ tạo thành acid buthyric, khí cacbonic, nước và tỏa
một ít năng lượng:
C H O CH CH CH COOH CO H O mKCal 5 10 5 3 2 2 2 2 = + + +
Pectin hòa tan khi bị tác dụng của chất kiềm loãng hay enzyme pectinase sẽ
giải phóng nhóm methoxyl dưới dạng rượu methylic, polysaccharide còn lại khi đó gọi
là acid pectic tự do, nghĩa là chứa acid polygalacturonic. Acid pectic có thể tạo nên
dạng muối canxi pectat, chất này chuyển thành dạng kết tủa dễ dàng, do đó được
dùng để định lượng các chất pectin.
Nhưng dưới dạng acid pectic tự do, nó mất khả năng tạo gel khi có đường như
trong trường hợp của pectin hòa tan ban đầu. Vì vậy để duy trì khả năng tạo gel của
pectin hòa tan cần chú ý tránh môi trường kiềm hay tác dụng thủy phân của enzyme
pectinase.
Pectin được đặc trưng bởi các chỉ số sau:
¾ Chỉ số methoxyl (MI): biểu hiện tỉ lệ methyl hoá, là phần trăm khối
lượng nhóm methoxyl (-OCH3) trên tổng khối lượng phân tử.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PECTIN
I. Giới thiệu chung về pectin:
I.1. Nguồn gốc: [5], [16]
Pectin là một polymer của các acid polygalacturonic và các ester methyl của
chúng. Pectin có nhiều ở quả, củ hay thân cây. Trong thực vật, pectin tồn tại dưới hai
dạng: dạng protopectin không tan, tồn tại chủ yếu ở thành tế bào dưới dạng kết hợp
với polysaccharide araban, dạng hòa tan của pectin tồn tại chủ yếu ở dịch tế bào.
Pectin như một loại keo gắn chặt các tế bào thực vật với nhau, vì thế người ta
gọi chúng là chất ciment trong cấu trúc tế bào thực vật.
Khi quả còn xanh, ciment là protopectin, protopectin chiếm tỉ lệ khá cao,
protopectin không hòa tan trong nước giúp quả có độ cứng.
Khi quả chín dần, dưới tác dụng enzyme protopectinase, protopectin sẽ chuyển
sang pectin hòa tan (pectin) và araban, làm giảm sự liên kết giữa các tế bào, quả trở
nên mềm hơn. Quá trình này cũng xảy ra dưới tác dụng của acid và nhiệt độ trong quá
trình chần ở 60 – 85oC.
Trong thực vật các pectin thường liên kết với cellulose ở vách tế bào dưới dạng
phức hợp chưa biết rõ (hình 1).
Pectin tồn tại với những hàm lượng khác nhau trong quả, củ hay thân của một
số loài thực vật: trong táo 10 – 15%; quả citrus 20 – 50%; củ cải đường 10 – 20%; đài
hoa hướng dương 15 – 25%. Trong cùng một loại quả nhưng ở các phần khác nhau thì
hàm lượng pectin cũng khác nhau. Chẳng hạn như đối với quả bưởi ta có hàm lượng
pectin của các phần khác nhau của quả khác nhau cũng khác nhau. Pectin là chất
nhầy bao quanh vỏ hạt bưởi và trong cùi quả bưởi chín. Bản chất của nó là một loại
chất xơ hòa tan trong nước, làm tăng độ nhớt.GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt Công nghệ sản xuất pectin
2
Hình 1: Pectin trong cấu tạo của thành tế bào thực vật
Bảng I.1: Phần trăm pectin trong các phần phế liệu của bưởi
Các phế liệu Khối lượng
(%)
Hàm lượng
pectin (%)
Hiệu suất thu hồi
(%pectin/%chất khô)
Vỏ xanh 8 – 11 - -
Cùi trắng 15 – 30 3,1 15,6
Vỏ múi 8 – 12 5,8 25,2
Vỏ hạt 3 – 5 5,3 12,4
Bã tép 10 - 16 5,2 -
I. 2. Cấu tạo phân tử pectin: [4], [5], [14]
Các chất pectin là các polysaccharide, mạch thẳng, cấu tạo từ sự liên kết giữa
các mạch của phân tử acid D-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
acid galacturonic.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiGVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt Công nghệ sản xuất pectin
3
Cấu tạo 1 đơn vị của chuỗi pectin :
Hình 2: Cấu tạo một đơn vị chuỗi pectin
Phân tử lượng của các loại pectin tách từ các nguồn quả khác nhau thay đổi
trong giới hạn rộng tùy theo 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 đó 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 chứa nhóm methoxyl.
Trong thực tiễn thì tên pectin dùng để chỉ cả acid pectinic và pectin.
I. 3. Tính chất của pectin: [2], [5]
Pectin thuộc nhóm các chất làm đông tụ. Pectin được xem là 1 trong những phụ
gia thực phẩm an toàn và được chấp nhận nhiều nhất, và 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
Liên minh 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.GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt Công nghệ sản xuất pectin
4
Đặc tính quan trọng của pectin là khi có mặt của acid và đường nó có khả năng
tạo đông (tạo gel). Vì vậy, nó được ứng dụng phổ biến trong kỹ nghệ sản xuất bánh
kẹo.
Dung dịch pectin có độ nhớt cao. Nếu muốn thu dịch quả ép thì dung dịch này
bất lợi, người ta phải dùng enzyme pectinase để thủy phân pectin, giảm độ nhớt. Ví
dụ nước cà chua 90 – 92% H2O nhưng vì % pectin cao nên sản phẩm có dạng sền
sệt. Nước dứa ít pectin dễ ép, dễ lọc.
Còn 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.
Cơ chế quá trình thủy phân pectin rất phức tạp, nó chia làm hai giai đoạn. Quá
trình chuyển hóa pectin có thể xảy ra trong điều kiện yếm khí, cả hai quá trình đều
xảy ra rất mạnh trong điều kiện tự nhiên.
Ta có thể xem quá trình xảy ra từng bước đó như sau:
• Giai đoạn thứ nhất thủy phân chất pectin thành đường:
46 68 40 2 6 12 6 5 10 5 5 10 5 ( )4
3 3
10 4
2 2
C H O H O CHO CHOH COOH C H O C H O C H O
CH COOH CH OH
+ = + + +
+ +
• Giai đoạn thứ hai là biến đường thành các sản phẩm lên men:
Khi lên men galactose sẽ tạo thành acid buthyric, khí cacbonic,hydro và tỏa
một ít năng lượng:
C H O CH CH CH COOH CO H mKCal 6 12 6 3 2 2 2 2 = + + + 2 2
Khi lên men arabinose sẽ tạo thành acid buthyric, khí cacbonic, nước và tỏa
một ít năng lượng:
C H O CH CH CH COOH CO H O mKCal 5 10 5 3 2 2 2 2 = + + +
Pectin hòa tan khi bị tác dụng của chất kiềm loãng hay enzyme pectinase sẽ
giải phóng nhóm methoxyl dưới dạng rượu methylic, polysaccharide còn lại khi đó gọi
là acid pectic tự do, nghĩa là chứa acid polygalacturonic. Acid pectic có thể tạo nên
dạng muối canxi pectat, chất này chuyển thành dạng kết tủa dễ dàng, do đó được
dùng để định lượng các chất pectin.
Nhưng dưới dạng acid pectic tự do, nó mất khả năng tạo gel khi có đường như
trong trường hợp của pectin hòa tan ban đầu. Vì vậy để duy trì khả năng tạo gel của
pectin hòa tan cần chú ý tránh môi trường kiềm hay tác dụng thủy phân của enzyme
pectinase.
Pectin được đặc trưng bởi các chỉ số sau:
¾ Chỉ số methoxyl (MI): biểu hiện tỉ lệ methyl hoá, là phần trăm khối
lượng nhóm methoxyl (-OCH3) trên tổng khối lượng phân tử.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links