Nghiên cứu chế biến kẹo nha đam

ng dụng 2 LỜI CẢM TẠ Đề tài luận văn tốt nghiệp này được hoàn thành dựa trên kết quả thực tập và nghiên cứu sau hơn 3 tháng tại phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ thực phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng - Trường Đại Học Cần Thơ. Những thành quả đạt được hôm nay chính là nhờ sự giúp đỡ và động viên tận tình của gia đình, thầy cô và bạn bè. Không biết lấy gì để đền đáp, tôi xin được phép gửi lòng biết ơn chân thành của mình đến: - Cha mẹ đã nuôi dưỡng, dạy dỗ, động viên khuyến khích và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho con trong suốt quá trình học tập cũng như trong cuộc sống. - Toàn thể quý Thầy Cô trường Đại Học Cần Thơ và đặc biệt là quý Thầy Cô trong Bộ môn Công nghệ thực phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng đã tận tình truyền đạt những kiến thức quý báu cho em trong suốt thời gian học tập tại trường. - Cô Lê Mỹ Hồng đã trực tiếp hướng dẫn và tận tình giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện đề tài. - Quý Thầy Cô và các Chị ở phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ thực phẩm và thư viện Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng đã tạo điều kiện thuận lợi cho em thực hiện đề tài luận văn tốt nghiệp. - Các bạn lớp Công nghệ thực phẩm khóa 29 đã giúp đỡ, đóng góp ý kiến, động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành đề tài luận văn tốt nghiệp của mình. Một lần nữa, xin chân thành cảm ơn và kính chúc tất cả các Thầy Cô và các bạn nhiều sức khỏe, luôn thành công trong công việc cũng như trong cuộc sống. Luận văn tốt nghiệp K29 - 2008 Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 3 TÓM LƯỢC Với mục tiêu đa dạng hóa sản phẩm thực phẩm, nâng cao giá trị kinh tế của nha đam và đặc biệt là tạo ra một loại thực phẩm chức năng, đề tài “Nghiên cứu chế biến kẹo nha đam” đã được thực hiện ở quy mô phòng thí nghiệm, với các khảo sát : Ảnh hưởng của gelatin, đường, acid với các tỉ lệ khác nhau lần lượt là gelatin: 6%, 7%, 8% ; đường: 50%, 55%, 60%; acid: 0,1%, 0,2%, 0,3% đến chất lượng sản phẩm để tìm ra tỉ lệ phối chế phù hợp; ảnh hưởng của nhiệt độ (65oC, 75oC, 85oC) và thời gian nấu (3 phút, 5 phút, 7 phút) đến cấu trúc cũng như chất lượng cảm quan của sản phẩm; những biến đổi chất lượng sản phẩm trong thời gian bảo quản thông qua các thông số: mật số vi sinh vật, hàm lượng đường, acid khi sử dụng các nồng độ chất bảo quản kali sorbate (0%, 0,01%, 0,02%, 0,03%, 0,04%, 0,05%) để chọn ra nồng độ chất bảo quản thích hợp cho sản phẩm. Qua quá trình nghiên cứu cho thấy: để chế biến được sản phẩm kẹo dẽo nha đam có chất lượng cảm quan tốt thì nguyên liệu nha đam sau khi gọt sạch vỏ, nghiền và phối trộn với gelatin, đường, acid với các tỉ lệ phối chế: sử dụng 7% gelatin, 55% đường, 0,2% acid, tạo được sản phẩm phù hợp với cảm quan và có độ dẽo vừa phải. Hỗn hợp được nấu trong thời gian 5 phút ở nhiệt độ 75oC. Sử dụng 0,04% kali sorbate để tăng khả năng bảo quản, trong thời gian nghiên cứu 5 tuần, sản phẩm vẫn giữ được chất lượng tốt. Luận văn tốt nghiệp K29 - 2008 Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 4 MỤC LỤC Trang Lời cảm tạ i Tóm lược ii Mục lục iii Danh sách bảng v Danh sách hình viii CHƯƠNG 1. ĐẶT VẤN ĐỀ 1 1. Giới thiệu 1 2. Mục tiêu nghiên cứu 1 CHƯƠNG 2. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2 1. Giới thiệu về nha đam 2 1.1. Sơ lược 2 1.2. Thành phần hóa học 4 1.3. Công dụng 5 2. Chất tạo gel (gelatin) 6 2.1. Sơ lược 6 2.2. Cấu trúc hóa học của gelatin 7 2.3. Phân loại gelatin 8 2.4. Tính chất lý hóa học của gelatin 8 2.5. Ứng dụng của gelatin 10 3. Đường saccharose 10 4. Acid citric 11 5. Chất bảo quản (Kali sorbate) 12 CHƯƠNG 3. PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14 1. Phương tiện nghiên cứu 14 1.1. Địa điểm và thời gian nghiên cứu 14 1.2. Thiết bị và dụng cụ nghiên cứu 14 1.3. Tác nhân hóa học 14 1.4. Nguyên liệu 14 2. Phương pháp nghiên cứu 14 2.1. Phương pháp thí nghiệm 14 2.2. Chuẩn bị mẫu 15 Luận văn tốt nghiệp K29 - 2008 Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 5 3. Phương pháp phân tích 15 4. Quy trình thí nghiệm 16 5. Nội dung và bố trí thí nghiệm 17 5.1. Thí nghiệm 1 17 5.2. Thí nghiệm 2 18 5.3. Thí nghiệm 3 18 CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 19 1. Thành phần hóa học trong nguyên liệu 19 2. Ảnh hưởng của gelatin, đường, acid đến chất lượng sản phẩm 19 3. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian nấu đến chất lượng sản phẩm 25 4. Kết quả khảo sát khả năng bảo quản sản phẩm khi sử dụng chất bảo quản Kali sorbate 27 CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 30 1. Kết luận 30 2. Đề nghị 31 TÀI LIỆU THAM KHẢO 32 PHỤ CHƯƠNG ix 1. Các phương pháp phân tích ix 1.1. Xác định hàm lượng đường trong nguyên liệu (Phương pháp Bertrand) ix 1.2. Xác định độ acid toàn phần (phương pháp thể tích định phân) xi 1.3. Phương pháp xác định cấu trúc sản phẩm xi 1.4. Phân tích chỉ tiêu vi sinh vật tổng số xii 2. Phương pháp đánh giá cảm quan sản phẩm xiv 2.1. Sơ lược về sản phẩm xiv 2.2. Bảng điểm xây dựng xiv 3. Kết quả thống kê xv Luận văn tốt nghiệp K29 - 2008 Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 6 DANH SÁCH BẢNG Trang Bảng 1. Tỉ lệ acid amin trong gelatin sau khi thủy phân 7 Bảng 2. Đặc điểm 2 loại gelatin 8 Bảng 3. Những tiêu chuẩn của đường RE 11 Bảng 4. Ứng dụng của sorbate trong việc chống vi sinh vật 13 Bảng 5. Bố trí thí nghiệm 1 17 Bảng 6. Bố trí thí nghiệm 2 18 Bảng 7. Thành phần hóa học của nha đam 19 Bảng 8. Ảnh hưởng của gelatin, đường, acid đến cấu trúc (độ dẽo) sản phẩm, gf 19 Bảng 9. Kết quả thống kê ảnh hưởng của gelatin đến cấu trúc (độ dẽo) sản phẩm, gf 20 Bảng 10. Kết quả thống kê ảnh hưởng của đường đến cấu trúc (độ dẽo) sản phẩm, gf 20 Bảng 11. Kết quả thống kê ảnh hưởng của acid đến cấu trúc (độ dẽo) sản phẩm, gf 20 Bảng 12. Kết quả đánh giá cảm quan ảnh hưởng của gelatin, đường, acid đến cấu trúc (độ dẽo) sản phẩm 22 Bảng 13. Kết quả thống kê điểm cảm quan về ảnh hưởng của gelatin đến cấu trúc (độ dẽo) sản phẩm 22 Bảng 14. Kết quả thống kê điểm cảm quan về ảnh hưởng của đường đến cấu trúc (độ dẽo) sản phẩm 23 Bảng 15. Kết quả thống kê điểm cảm quan về ảnh hưởng của acid đến cấu trúc (độ dẽo) sản phẩm 23 Bảng 16. Kết quả đánh giá cảm quan ảnh hưởng của gelatin, đường, acid đến mùi vị của sản phẩm 24 Bảng 17. Kết quả thống kê điểm cảm quan ảnh hưởng của gelatin đến mùi vị sản phẩm 24 Bảng 18. Kết quả thống kê điểm cảm quan ảnh hưởng của đường đến mùi vị sản phẩm 24 Bảng 19. Kết quả thống kê điểm cảm quan ảnh hưởng của acid đến mùi vị sản phẩm 24 Bảng 20. Kết quả thống kê ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian nấu đến cấu trúc (độ dẽo) sản phẩm, gf 25 Bảng 21. Kết quả đánh giá cảm quan ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian nấu 26 Luận văn tốt nghiệp K29 - 2008 Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 7 đến cấu trúc (độ dẽo) sản phẩm Bảng 22. Kết quả đánh giá cảm quan ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian nấu đến mùi vị sản phẩm 27 Bảng 23. Ảnh hưởng của Kali sorbate đến mật số vi sinh vật trong sản phẩm theo thời gian bảo quản, CFU/ml 27 PHỤ CHƯƠNG Bảng 1. Bảng tra hàm lượng đường x Bảng 2. Kết quả số liệu ảnh hưởng của gelatin, đường, acid đến kết quả đo cấu trúc của sản phẩm, gam lực xv Bảng 3. Phân tích phương sai ảnh hưởng của đường, gelatin, acid đến cấu trúc sản phẩm, gam lực xv Bảng 4. Kiểm định LSD ảnh hưởng của gelatin đến cấu trúc sản phẩm, gam lực xvi Bảng 5. Kiểm định LSD ảnh hưởng của đường đến cấu trúc sản phẩm xvi Bảng 6. Kiểm định LSD ảnh hưởng của acid đến cấu trúc sản phẩm xvi Bảng 7. Phân tích phương sai ảnh hưởng của gelatin, đường, acid đến kết quả đánh giá cảm quan cấu trúc sản phẩm xvii Bảng 8. Kiểm định LSD ảnh hưởng của gelatin đến kết quả đánh giá cảm quan cấu trúc sản phẩm xvii Bảng 9. Kiểm định LSD ảnh hưởng của đường đến kết quả đánh giá cảm quan cấu trúc sản phẩm xvii Bảng 10. Kiểm định LSD ảnh hưởng của acid đến kết quả đánh giá cảm quan cấu trúc sản phẩm xviii Bảng 11. Phân tích phương sai ảnh hưởng của gelatin, đường, acid đến kết quả đánh giá cảm quan mùi vị sản phẩm xviii Bảng 12. Kiểm định LSD ảnh hưởng của gelatin đến kết quả đánh giá cảm quan mùi vị sản phẩm xviii Bảng 13. Kiểm định LSD ảnh hưởng của đường đến kết quả đánh giá cảm quan mùi vị sản phẩm xix Bảng 14. Kiểm định LSD ảnh hưởng của acid đến kết quả đánh giá cảm quan mùi vị sản phẩm Xix Bảng 15. Kết quả số liệu ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian nấu đến kết quả đo cấu trúc, gam lực xix Bảng 16. Phân tích phương sai ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian nấu đến cấu trúc sản phẩm, gam lực xx Bảng 17. Kiểm định LSD ảnh hưởng của nhiệt độ nấu đến cấu trúc sản phẩm, gam lực xx Bảng 18. Kiểm định LSD ảnh hưởng của thời gian nấu đến cấu trúc sản phẩm, xx Luận văn tốt nghiệp K29 - 2008 Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 8 gam lực Bảng 19. Phân tích phương sai ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian nấu đến kết quả đánh giá cảm quan cấu trúc sản phẩm xxi Bảng 20. Kiểm định LSD ảnh hưởng của nhiệt độ nấu đến kết quả đánh giá cảm quan cấu trúc sản phẩm xxi Bảng 21. Kiểm định LSD ảnh hưởng của thời gian nấu đến kết quả đánh giá cảm quan cấu trúc sản phẩm xxi Bảng 22. Phân tích phương sai ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian nấu đến kết quả đánh giá cảm quan mùi vị sản phẩm xxii Bảng 23. Kiểm định LSD ảnh hưởng của nhiệt độ nấu đến kết quả đánh giá cảm quan mùi vị sản phẩm xxii Bảng 24. Kiểm định LSD ảnh hưởng của thời gian nấu đến kết quả đánh giá cảm quan mùi vị sản phẩm xxii Bảng 25. Sự biến đổi hàm lượng đường trong sản phẩm theo thời gian bảo quản xxiii Bảng 26. Sự biến đổi hàm lượng acid trong sản phẩm theo thời gian bảo quản xxiii Luận văn tốt nghiệp K29 - 2008 Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 9 DANH SÁCH HÌNH Trang Hình 1. Cánh đồng nha đam 2 Hình 2. Cây nha đam 2 Hình 3. Mặt cắt nha đam và gel nha đam 4 Hình 4. Nguyên liệu sản xuất gelatin 6 Hình 5. Tỉ lệ các quốc gia sản xuất gelatin 6 Hình 6. Gelatin 6 Hình 7. Cấu trúc gelatin 7 Hình 8. Cấu tạo phân tử đường saccharose 10 Hình 9. Cấu tạo phân tử acid citric 11 Hình 10. Ảnh hưởng của gelatin và đường đến cấu trúc (độ dẽo) sản phẩm ở nồng độ acid 0,1% 21 Hình 11. Ảnh hưởng của gelatin và đường đến cấu trúc (độ dẽo) sản phẩm ở nồng độ acid 0,2% 21 Hình 12. Ảnh hưởng của gelatin và đường đến cấu trúc (độ dẽo) sản phẩm ở nồng độ acid 0,3% 22 Hình 13. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian nấu đến cấu trúc sản phẩm 26 Hình 14. Biến đổi hàm lượng đường trong sản phẩm theo thời gian bảo quản 28 Hình 15. Biến đổi hàm lượng acid trong sản phẩm theo thời gian bảo quản 29 Hình 16. Sản phẩm kẹo nha đam 30 Hình 17. Quy trình chế biến kẹo nha đam 31 Hình 18. Máy đo cấu trúc xii Luận văn tốt nghiệp K29 - 2008 Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 10 CHƯƠNG I ĐẶT VẤN ĐỀ 1. Giới thiệu Cùng với những tiến bộ về kinh tế, khoa học công nghệ thì mức sống con người cũng được nâng lên. Đồng hành với điều đó là nhu cầu về mọi mặt: chất lượng cuộc sống, sức khoẻ…cũng ngày càng cao. Một trong các lĩnh vực được quan tâm nhiều nhất hiện nay là thực phẩm. Ngày nay, yêu cầu về thực phẩm không chỉ đơn thuần là có đủ, có nhiều mà còn phải đa dạng, tiện dụng, có giá trị dinh dưỡng và cảm quan cao, an toàn vệ sinh. Để đáp ứng những yêu cầu đó, việc nghiên cứu tìm ra những sản phẩm mới, ứng dụng khoa học công nghệ cũng như những nguyên liệu mới là rất cần thiết. Hơn thế nữa, người ta còn tìm cách tạo ra những thực phẩm có chức năng sinh học, dược liệu hay còn gọi là “thực phẩm chức năng”. Đây là một lĩnh vực mới đang được đầu tư nghiên cứu. Nha đam được xem là một dược liệu quý tự nhiên trong dân gian. Do có khả năng thích nghi với nhiều loại đất và điều kiện sống khắc nghiệt nên nó được trồng khá phổ biến. Với các thành phần hóa học có lợi về giá trị dinh dưỡng (cung cấp vitamin, chất khoáng cần thiết…) và giá trị dược liệu (có khả năng chữa lành vết thương, mát gan, chống viêm, tốt cho tiêu hoá…) nha đam được đánh giá là một nguyên liệu thực vật có giá trị rất cao. Do đó, hiện nay ngày càng có nhiều sản phẩm tạo ra từ nha đam hoặc các chiết xuất từ nha đam ứng dụng trong thực phẩm, mỹ phẩm và dược phẩm. Tuy nhiên, ở nước ta hiện nay sản phẩm từ nha đam còn chưa phổ biến, chủ yếu sử dụng trong dược liệu ở dạng tươi hoặc gel, và trong một số mỹ phẩm. Chính vì thế, xuất phát từ ý tưởng tạo ra “thực phẩm chức năng”, và đa dạng hoá sản phẩm thực phẩm, nâng cao giá trị kinh tế cho cây nha đam, đề tài “Nghiên cứu chế biến kẹo gelatin nha đam” được thực hiện. 2. Mục tiêu nghiên cứu Tạo ra sản phẩm kẹo gelatin nha đam có thể bảo quản trong thời gian dài. Từ mục tiêu nghiên cứu, xác định các yếu tố cần khảo sát: - Ảnh hưởng của tỉ lệ phối chế gelatin, đường, acid đến chất lượng sản phẩm. - Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian gia nhiệt đến chất lượng sản phẩm. - Ảnh hưởng của chất bảo quản Kali sorbate đến khả năng bảo quản sản phẩm. Luận văn tốt nghiệp K29 - 2008 Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 11 CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 1. Giới thiệu về nha đam 1.1. Sơ lược Hình 1. Cánh đồng nha đam Hình 2. Cây nha đam Luận văn tốt nghiệp K29 - 2008 Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 12 - Tên khoa học: Aloe perfoliata Lour. - Tên Việt: long tu, lô hội, lư hội, lưỡi hổ, nha đam, nha đảm,… - Họ: lô hội (Asphodelaceae). - Từ Trung Hoa cây Nha đam được di thực sang Việt Nam. Nha đam thuộc chi Aloe - họ Huệ Tây (Liliaceae) cũng có sách phân vào họ Agavaceae. Trong khoảng 180 loài thì chỉ có 4 loài được sử dụng để làm thuốc. Hai loài được chú ý nhiều nhất là Aloe ferox Mill và Aloe vera L (hoặc Aloe barbadensis Mill). Theo sách "Cây cỏ Việt Nam" của Phạm Hoàng Hộ thì chi Aloe ở nước ta chỉ có một loài là Aloe barbadensis Mill. var. sinensis Haw tức là cây Nha đam (có nơi gọi là Lô hội, Lưu hội, Long thủ...). Ngoài tác dụng dược lý, một số loài nha đam còn được dùng làm cây cảnh như Aloe Varigata (Lô-hi mỏ két) có hoa màu đỏ, Aloe Macu Lata (Lô hội vằn) hoa màu da cam. - Chi Aloe L. có khoảng 330 loài trên thế giới, phân bố ở vùng nhiệt đới châu Phi, Madagasca và Ả Rập…Ở châu Á cây lô hội được trồng nhiều ở các nước Thái Lan, Campuchia, Malaysia, Ấn Độ, Indonesia, Philippin và Việt Nam. Ở Việt Nam, lô hội được trồng rải rác ở khắp nơi, nhiều nhất là các tỉnh phía Nam và ven biển miền Trung như các vùng Phan Thiết, Phan Rang, Phan Rí thuộc các tỉnh Bình Thuận, Ninh Thuận. - Nha đam là cây có biên độ sinh thái khá rộng, thích nghi với nhiều loại đất, kể cả đất pha cát hoặc chỉ có cát, có khả năng chịu hạn tốt do khả năng giữ nước của lá (lá mọng nước), sinh trưởng phát triển mạnh trong điều kiện chiếu sáng đầy đủ. Tuy nhiên cây không chịu được úng và nhiệt độ lạnh dưới 4,5oC. Vùng đất thích hợp cho cây nha đam phát triển là vùng đất cát nhiều mùn, vùng đất acid nhẹ. Thông thường vòng đời của nha đam từ 18-24 tháng, có thể thu hoạch 4 lần/năm, sản lượng trung bình hằng năm khoảng 60.000 kg/mẫu. - Mô tả: cây thảo nhỏ, sống lâu năm. Thân ngắn hoá gỗ, mang nhiều vết sẹo do lá rụng. Lá không cuống, gốc dày và rộng, mọc áp sát vào nhau thành hình hoa thị, đầu thuôn dài thành mũi nhọn, phiến rất dày, mọng nước, dài 30-35cm, mặt trên phẳng hoặc hơi lồi, có những đốm trắng, mặt dưới khum, mặt cắt tam giác, mép có gai thưa và cứng. Cắt lá thấy có nhựa vàng nhạt chảy ra. - Cụm hoa mọc ở kẻ lá thành chum trên một cán dài, mang rất nhiều hoa bao bọc bởi những lá bắc màu đỏ, mọc rũ xuống; bao hoa nạc màu vàng cam, có 6 phiến dính liền ở gốc; 6 nhị hơi dài hơn bao hoa, bầu rời có 3 ô. - Lá cắt ngang có đặc điểm: biểu bì dày, mô mềm, phần ngoài gồm các tế bào thành mỏng chứa những hạt diệp lục, phần giữa lá thì mô mềm gồm các tế bào to hơn chứa chất nhầy. Một số tế bào mô mềm có chứa tinh thể Calci oxalate hình kim ở ranh giới hai vùng mô mềm có một vòng các bó libe gỗ. Mỗi bó libe gỗ gồm Luận văn tốt nghiệp K29 - 2008 Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 13 các mạch gỗ ở giữa và libe xung quanh. Phía ngoài libe có lớp tế bào to chứa các dẫn xuất anthranoid. Các tế bào này chạy dọc theo bó libe gỗ, vì có vách ngăn mỏng nên dễ rách làm cho dịch chứa hoạt chất dễ chảy ra sau khi thu hoạch lá. 1.2. Thành phần hoá học Hình 3. Mặt cắt nha đam và gel nha đam Bộ phận được sử dụng trong cây nha đam là chất nhựa (gel) trong suốt của lá sau khi loại bỏ lớp biểu bì. Phân tích thành phần gel, các nhà nghiên cứu tìm thấy các chất sau: - Nhóm Anthraquinone: chiếm khoảng 13,6% gồm 12 hợp chất phenol có trong chất sáp của nha đam như Emodin, Aloin, Acid chrysophanic, Barbaloin, Aloinosid A, Aloinosid B, Anthranol, Acid Cinnamic, ester của Acid Cinnamic, Resistannol, Acid crysophnic,…Một lượng nhỏ những hợp chất này có tác dụng tẩy (xổ), chống vi sinh vật, cắt cơn đau. - Hợp chất đường: bao quanh phần gel bên trong và được biết như những chất mucopolysaccharides (một trong những chất thuộc nhóm các polysaccharide chứa đường amin và acid uronic) làm tăng hệ thống miễn dịch và giúp giải độc. Nha đam chứa cả đường mono và polysaccharides và quan trọng nhất là sự kết hợp của đường glucose và mannose tạo thành gluco-mannans. Một số hợp chất polysaccharide không được hấp thu sẽ bám vào những tế bào ở màng ruột như hàng rào ngăn cản những chất hấp thu không mong muốn. Một số đường có trong nha đam như glucose, mannose, gluco-mannans, galactose, aldonentose, L- rhamnose, xylose, glucorunic acid, arabinose. - Vitamine: Trong nha đam chứa lượng lớn các vitamine, đặc biệt là vitamine chống oxy hóa như vitamine A (beta-carotene), vitamine C và vitamine E. Trong nha đam cũng có một lượng vitamine D và thậm chí vitamine B12 ở dạng vết, đây là một loại vitamine rất ít thấy từ nguồn gốc thực vật. Vì vậy, nha đam là nguồn cung cấp vitamine B12 cho người ăn chay. Ngoài ra còn có vitamine B1, B2, B6 và acid folic. Luận văn tốt nghiệp K29 - 2008 Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 14 - Enzyme: Oxydase, Lipase, Amylase, Catalase, Allnilase,…Đây là những chất xúc tác sinh hóa có tác dụng tiêu hóa, ăn những mô chết của vết thương, giảm đau. - Saponine: là những chất tạo bọt chiếm khoảng 3% của gel nha đam, có khả năng làm sạch và khử trùng. - Acid béo: Cholesterol, Campesterol, b. Sisoterol và Lupeol là những acid béo có nguồn gốc thực vật có tác dụng chống viêm. - Chất khoáng: Trong nha đam có nhiều chất khoáng và các yếu tố vi lượng như Zn, K, Mg, Cl, Ca, Na, Cu, Se …. - Acid Salicylic: là hợp chất giống Aspirin có tác dụng chống viêm và vi khuẩn. - Acid amin: nha đam cung cấp 20 acid amin cần thiết trong cơ thể, trong đó có 7 acid amin không thay thế gồm Valine, Leucine, Isoleucine, Methionine, Threonine, Phenylalanine và Lysine. 1.3. Công dụng - Nha đam có vị đắng, tính hàn, có tác dụng thanh nhiệt, làm mát gan, nhuận trường. - Được dùng để điều trị táo bón cấp tính do nhựa nha đam có tác dụng kích thích chuyển động của ruột kết, tăng độ thấm quanh tế bào qua niêm mạc ruột kết. Ngoài ra còn có thể trị được các bệnh viêm loét dạ dày, phòng ngừa sỏi niệu,… - Làm mau lành vết thương do hoạt chất trong nha đam kích thích trực tiếp hoạt tính của đại thực bào và nguyên bào sợi. Các nguyên bào sợi được hoạt hóa bởi gel nha đam làm tăng sự tổng hợp của collagen và proteoglycan, do đó thúc đẩy sự lành vết thương. - Dự phòng thiếu máu cục bộ da tiến triển gây bởi bỏng, cước và thương tổn lạnh giá, thương tổn do điện và sự lạm dụng tiêm thuốc động mạch. - Tác dụng chống viêm: do hoạt tính của bradykinase và do ức chế thromboxan B2 và prostaglandin F2. - Trong y học cổ truyền, gel nha đam được dùng để điều trị vết thương và viêm da nhẹ, bỏng, vết thâm tím và trầy da, nhất là những vết bỏng do nhiệt ở độ I và II, bỏng do phóng xạ. - Trong y học dân gian, gel nha đam dùng để điều trị trĩ, trứng cá, vảy nến, viêm da tăng tiết bã nhờn, nhiễm nấm, côn trùng đốt,… - Trong mỹ phẩm, dịch nha đam có tác dụng làm săn da, làm nhỏ lỗ chân lông, ngừa nám, mụn, giúp mịn da,… Luận văn tốt nghiệp K29 - 2008 Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 15 2. Chất tạo gel (gelatin) 2.1. Sơ lược Gelatin là một hợp chất cao phân tử có được từ sự thủy phân collagen, là một thành phần protein cơ bản thu được từ da, mô liên kết và xương động vật. Gelatin được sử dụng rộng rãi trong chế biến thực phẩm, trong kỹ thuật nhiếp ảnh và cả trong y học. Hiện nay trên thế giới sản xuất khoảng 140000-160000 tấn gelatin mỗi năm và mức độ sử dụng gelatin trong thực phẩm tăng trung bình 3%, chủ yếu sử dụng trong kẹo mứt và những sản phẩm có năng lượng thấp. Theo Tổ chức Y tế thế giới WHO 1973 giới thiệu tiêu chuẩn và sự nhận dạng, phân loại gelatin như một thực phẩm có thể ăn được. Gelatin là một dạng chất keo trong nước được tạo ra từ sự thủy phân collagen bằng kiềm hoặc bằng acid, là hỗn hợp của những thành phần nhỏ được sắp xếp từ những amino acid tham gia liên kết bằng liên kết peptide tạo thành dạng polymer khác nhau có khối lượng phân tử từ 15000– 400000. Gelatin chứa khoảng 84-90% protein, 1-2% muối khoáng và 8-15% nước. Hình 4. Nguyên liệu sản xuất gelatin Hình 5. Tỉ lệ các quốc gia sản xuất gelatin Hình 6. Gelatin Luận văn tốt nghiệp K29 - 2008 Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 16 2.2. Cấu trúc hóa học của gelatin Hình 7. Cấu trúc gelatin Gelatin chứa khoảng 18 acid amin khác nhau, chúng kết hợp lại với nhau thành những chuỗi các mắc xích polypeptide. Có khoảng 1000 acid amin trên một chuỗi, đây là cấu trúc cơ bản. Ba chuỗi polypeptide xoắn lại với nhau tạo thành cấu trúc dạng xoắn ốc (cấu trúc bậc 2), các chuỗi xoắn ốc này tiếp tục gấp, xoắn lại thêm lần nữa tạo thành cấu trúc bậc 3. Kết quả là tạo ra những phân tử có dạng sợi, thớ nhỏ. Bảng 1. Tỉ lệ acid amin trong gelatin sau khi thủy phân Loại acid amin Tỉ lệ, % Tyrosine 0,4 Methionine 0,7 Histidine 0,8 Hydroxylysine 0,9 Isoleucine 1,0 Phenylalanine 1,1 Threonine 2,0 Valine 2,2 Leucine 2,5 Lysine 2,9 Serine 3,4 Aspartic acid 4,8 Arginine 10,0 Glutamic acid 10,3 Alanine 10,4 Hydroxyproline 11,4 Proline 12,0 Glycine 23,2 (Bringing Chemistry to Life, 2003) Luận văn tốt nghiệp K29 - 2008 Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 17 2.3. Phân loại gelatin Dựa vào nguồn gốc và phương thức sản xuất người ta phân gelatin thành 2 loại chính: gelatin A và gelatin B. Mỗi loại có đặc tính khác nhau được tóm tắt trong bảng sau: Bảng 2. Đặc điểm 2 loại gelatin Loại gelatin A B Nguồn gốc Da heo Xương heo Da bò Xương bò pI 7,5-9 6,5-8 4,8-5,2 4,8-5,2 Độ nhớt (mPa.s) 1,8-5,5 1,8-4 2-7 2-7 (Christine Chene-Adrianor, 2000) 2. 4. Tính chất lý hóa học của gelatin Gelatin hầu như không có mùi vị, dạng tinh thể hoặc rắn dòn, có màu từ trắng đến vàng. Gelatin chứa khoảng 8-13% hàm ẩm và tỉ trọng khoảng 1,3-1,4. * Sự hòa tan Gelatin hòa tan một phần trong nước lạnh, có khả năng hút nước và trương nở khi được khuấy trong nước. Gelatin hấp thu nước khoảng 5-10 lần thể tích nó. Khi gia nhiệt khoảng 40oC sẽ tan chảy, hòa tan và tạo gel khi làm nguội. Sự chuyển từ dạng sol sang dạng gel có tính thuận nghịch và có thể lặp lại nhiều lần. Mức độ hòa tan của gelatin bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như nhiệt độ, nồng độ và kích thước hạt gel. Nó không tan trong alcohol và hầu hết các dung môi hữu cơ khác. * Điểm đẳng điện Điểm đẳng điện của gelatin có thể thay đổi trong khoảng 4,8-9,4 (Eastoe et al, 1961). Nếu quá trình xử lí gelatin bằng kiềm, collagen chịu sự tác động trong môi trường kiềm trước khi trích ly làm cho acid amin asparagines và glutamine của chuỗi polypeptide trở thành acid aspartic và acid glutamic một cách nhanh chóng và kết quả là gelatin tạo ra có điểm đẳng điện pI = 4,8-5,2. Nếu quá trình xử lí gelatin bằng acid sẽ tạo điểm đẳng điện cao pI = 7-9. * Khả năng tạo gel Thành phần chính của gelatin là các acid amin nhận được từ sự thủy phân collagen. Khi các phân tử protein bị biến tính tập hợp lại tạo thành một mạng lưới không gian có trật tự gọi là sự tạo gel. Khi protein bị biến tính, các cấu trúc (trừ cấu trúc bậc một) bị phá hủy, liên kết giữa các phân tử bị đứt. Các mạch polypeptide duỗi ra gần nhau tiếp xúc và liên kết với nhau tạo thành mạng lưới không gian 3 chiều mà mỗi vị trí tiếp xúc của các mạch là một nút. Các thành phần còn lại hình thành một mạng lưới không gian vô Luận văn tốt nghiệp K29 - 2008 Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 18 định hình chứa đầy pha phân tán (H2O) khi nồng độ tăng thì khả năng gel hóa tăng vì khả năng tiếp xúc giữa các mạch tăng. Các mắc lưới trong gel gelatin chủ yếu là do các liên kết hydro, liên kết hydro là liên kết yếu tạo ra sự linh động làm cho gel có được độ dẽo nhất định. Khi ta tăng nhiệt độ các liên kết hydro bị đứt ra và gel sẽ nóng chảy, khi để nguội liên kết trở lại và gel lại hình thành (Phạm Thu Cúc, 2002). Để tạo ra gel chắc hơn người ta có thể acid hóa nhẹ hay kiềm nhẹ để đưa pH của protein về điểm đẳng điện làm cho lực đẩy tĩnh điện trong gel bị triệt tiêu. * Độ nhớt Độ nhớt là tham số quan trọng thứ hai của gelatin. Độ nhớt phụ thuộc vào nồng độ, độ nhớt tăng theo sự tăng của nồng độ gelatin. Độ nhớt cũng phụ thuộc vào nhiệt độ (trên 400C thì độ nhớt giảm, độ nhớt giảm càng nhanh khi nhiệt độ tăng cao), pH (độ nhớt thấp nhất xảy ra tại điểm đẳng điện pI của gelatin). Độ nhớt gelatin làm ảnh hưởng đến đặc tính gel và điểm nóng chảy. Gelatin có độ nhớt cao mức độ nóng chảy và sự thành lập gel sẽ cao hơn so với gelatin có độ nhớt thấp. * Điểm nóng chảy Điểm nóng chảy là nhiệt độ mà ở đó có thể làm mềm gel của gelatin. Các yếu tố ảnh hưởng đến điểm nóng chảy: + Thời gian ổn định: theo Stainsby and Taylor (1958) xác định rằng điểm nóng chảy của gelatin ở cấp độ cao thì phụ thuộc vào những điều kiện trong thời gian ổn định đầu tiên. + Nồng độ: khi độ tinh khiết của gelatin tăng thì điểm nóng chảy cũng tăng. + Muối: NaCl hạ thấp điểm nóng chảy của gelatin. * Độ trong Độ trong của dung dịch gelatin phụ thuộc vào sự trích ly và điều kiện trích ly. Lần trích ly đầu tiên cho gelatin có độ trong cao nhất, và giảm dần ở các trích ly sau. Dung dịch gelatin có độ đục cao nhất ở điểm đẳng điện. Để cải thiện độ trong của gelatin, trong quá trình trích ly có thể tiến hành lọc, tẩy trắng và lắng trong. * Độ ẩm Hàm lượng ẩm của gelatin có thể lên đến 16%. Tuy nhiên, người ta thường bảo quản gelatin ở độ ẩm 10-13%, tại 13% ẩm và nhiệt độ 250C gelatin cân bằng với độ ẩm tương đối của không khí RH = 60 – 65%. Luận văn tốt nghiệp K29 - 2008 Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 19 2. 5. Ứng dụng của gelatin Việc sử dụng gelatin có thể chia thành các chức năng sau: + Tạo đông: jelly, jam, mứt đông các loại. + Ổn định: kem. + Nhũ hóa: bản chất gelatin là protein có đầu phân cực nên có thể hòa tan trong dầu, chất keo này có khả năng nhũ tương hóa nước trong dầu. + Làm đặc: xốp, đồ hộp. + Kết dính: kẹo, sản phẩm thịt. + Làm trong rượu. + Dùng làm phim ảnh, chất kết dính trong sản xuất diêm, màng lọc ánh sáng, môi trường nuôi cấy vi sinh vật. 3. Đường saccharose Đường sử dụng trong sản phẩm có tác dụng góp phần hình thành gel, tạo mùi vị và có tác dụng như chất bảo quản (làm tăng áp suất thẩm thấu dung dịch, hạ thấp độ hoạt động của nước, cản trở sự phát triển của vi sinh vật). Đường giúp cho việc tạo thành gel bằng cách liên kết liên kết với nước, kết quả là pectin tách ra khỏi dung dịch để tạo thành dạng gel trong quá trình làm lạnh. Saccharose là một disaccharide có công thức phân tử là C12H22O11, cấu tạo bởi một phân tử glucose và một phân tử fructose nối với nhau bằng một cầu nối 1,4-glycoside. Hình 8. Cấu tạo phân tử đường saccharose Saccharose có nhiều trong củ cải đường, mía và ở lá, thân, rễ, quả của nhiều loại thực vật. Saccharose là loại đường được sử dụng rất phổ biến trong chế biến thực phẩm và có ý nghĩa rất quan trọng đối với dinh dưỡng con người. Saccharose tinh khiết ở dạng tinh thể là chất rắn trong suốt, màu trắng, hòa tan tốt trong nước, vị ngọt. Đường sử dụng trong sản phẩm phải phải đảm bảo tiêu chuẩn, thường dùng đường loại I hoặc loại II theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 1693-75. Luận văn tốt nghiệp K29 - 2008 Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 20 Bảng 3. Những tiêu chuẩn của đường RE (Hồ Hữu Long, 1983) Sự thay đổi nồng độ đường cao ảnh hưởng mạnh mẽ đến sản phẩm gel cuối. Ngoài ra có thể dùng đường dextrose, siro bắp…thay thế một phần đường saccharose để cho quá trình tạo đông xảy ra nhanh và tránh hiện tượng lại đường. 4. Acid citric Các acid thực phẩm dùng trong sản phẩm có tác dụng: - Làm nổi bật hương vị của sản phẩm. - Góp phần ngăn cản sự phát triển của vi sinh vật giúp bảo quản sản phẩm. - Điều vị cho sản phẩm. - Điều khiển quá trình tạo đông. - Ngoài ra một số acid thực phẩm còn có tác dụng chống oxi hóa nhằm bảo vệ màu cho sản phẩm. Các acid thường dùng trong thực phẩm là: acid citric, acid malic._.