1. Trang chủ >
  2. Luận Văn - Báo Cáo >
  3. Khoa học tự nhiên >

Tính chất:

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.13 MB, 48 trang )


phân, sau đó tiệt trùng, cơ đặc và cuối cùng là sấy phun. Toàn bộ thành phần vẫn giống thành phần của gelatin ban đầu 89
÷
93 protein, 2 tro và 5
÷
9 ẩm. Gelatin thủy phân khơng có vị đắng, độ nhớt 20
÷
50mPa.s ở nồng độ dung dịch 35 ở 35
o
C, khối lượng phân tử dao động từ 3000
÷
20000đvC do đó mà gelatin thủy phân được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
 Gelatin biến tính bằng phương pháp hóa học.
Các nhóm amino-, carboxyl-, hydroxyl- trong các amino acid của gelatin có thể phản ứng với các chất hóa học để làm biến đổi các đặc tính hóa học và vật lý của gelatin.
Gelatin biến tính loại này được sử dụng chủ yếu trong lĩnh vực nhiếp ảnh và mỹ phẩm, việc sử dụng chúng trong lĩnh vực thực phẩm và y dược hiện đang bị cấm.

2.4.2 Tính chất:


Khi gelatin được ứng dụng trong các lĩnh vực công nghiệp khác nhau, các đặc tính kỹ thuật của gelatin là yếu tố được quan tâm hàng đầu. Các đặc tính này ảnh hưởng tới chất
lượng sản phẩm, khả năng ứng dụng của gelatin vào các loại sản phẩm khác nhau. Vì vậy cần phải nghiên cứu đầy đủ, sâu sắc các đặc tính kỹ thuật của gelatin nhằm nâng cao khả
năng ứng dụng của gelatin. Điểm đẳng điện:
Giống như các loại protein khác, gelatin có thể xem là acid hay base, điều này phụ thuộc vào giá trị pH. Trong dung dịch acid, gelatin mang tính dương, còn trong dung dịch
base, gelatin mang tính âm. Tại điểm trung gian, khi gelatin khơng chuyển động trong điện trường thì xem là điểm đẳng điện.
Hình: Đặc tính lưỡng tính của
gelatin trong dung dịch
Điểm đẳng điện của dung
dịch gelatin phụ thuộc vào:
+ Nguồn nguyên
liệu: gelatin có nguồn
gốc từ ossein thì IEP trong khoảng 6,5
÷
7,5; từ da heo thì IEP trong khoảng 7,5
÷
9,0. + Phươnng pháp sản xuất: gelatin được sản xuất bằng phương pháp acid có IEP trong
khoảng 6,5
÷
9,0. Gelatin được sản xuất bằng phương pháp kiềm có IEP trong khoảng 4,8
÷
5,2. Sự khác nhau này là do các phản ứng làm phá vỡ các liên kết trong quá trình sản xuất. Quá trình xử lí bằng kiềm đã cắt đứt hầu hết các liên kết và chỉ còn một tỉ lệ nhỏ các nhóm
amin.
Giá trị IEP và sự phân bố khối lượng phân tử sẽ có ảnh hưởng đến độ nhớt, độ bền gel của dung dịch gelatin… và từ đó quyết định đến khả năng ứng dụng của gelatin trong
các lĩnh vực khác nhau.
Sự phân bố khối lượng của Gelatin: Sự phân bố khối lượng phân tử của gelatin có thể được xác định bằng phương pháp
sắc ký lọc gel GPC, điện di gel polyacrymide và sắc ký lỏng cao áp HPLC. Sự phân bố khối lượng của gelatin liên quan tới chuỗi
α
và các oligomer của nó bắt nguồn từ việc bẻ gãy các mối liên kết của collagen B.3.1.
Bảng 3.1 Các phân đoạn phân tử chính trong gelatin [72] Phân đoạn phân tử
Các đặc điểm chính Q
Có khối lượng phân tử rất lớn, 15
÷
20x10
6
dalton. 1-4
Là các chuỗi oligomer của chuỗi
α
thường từ 5
÷
8 chuỗi.
X Là oligomer của 4 chuỗi
α
.
γ
285000 dalton 3 chuỗi
α
.
β
190000 dalton 2 chuỗi
α
.
α
95000 dalton. A-peptide
86000 dalton. Trong gelatin các chuỗi
α
,
β
luôn chiếm một tỷ lệ lớn. Ngoài ra gelatin cũng chứa các tổ hợp phân tử có khối lượng tới 10 triệu và các chuỗi polypeptide có khối lượng phân
tử nhỏ hơn 80000 Việc xác định những phân đoạn này sẽ giúp hiểu rõ hơn về độ mạnh của gel, độ nhớt
cũng như việc đảm bảo chất lượng gelatin được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau. Phân đoạn
α
,
β
và các phần có khối lượng phân tử lớn hơn sẽ góp phần nâng cao độ nhớt, độ mạnh của gel và điều ngược lại có liên quan đến hàm lượng các đơn vị dưới
α
.
Hình: Sự phân bố khối lượng phân tử của gelatin loại B 225 độ Bloom Tính tạo gel:
Quá trình tạo gel của gelatin liên quan đến hai quy luật cơ bản sau: đầu tiên là các mối nối bên trong mạng phân tử trở nên sắp xếp có trật tự hơn, chắc hơn và kế đến là mạng
phân tử được làm dày thêm. Khi gel gelatin được hình thành thì có sự tái tạo một phần collagen.
Các nhà nghiên cứu nhìn chung chấp nhận rằng những khu vực giàu pyrolidine trong chuỗi gelatin hoạt động như vị trí trung tâm trong việc hình thành nên những vùng liên kết
khi nhiệt độ thấp ở những vùng này. Và đặc biệt chuỗi glycine-proline-proline hoặc
hydroxyproline có khuynh hướng chuyển về dạng xoắn proline-L-proline II, với sự tập hợp 3 dạng xoắn như thế sẽ hình thành nên cấu trúc tương tự như cấu trúc xoắn ốc của
collagen, chúng hoạt động như điểm hoặc khu vực chuyển tiếp trong mạng gel. Các khu vực chuyển tiếp này được ổn định nhờ vào mối liên kết hydro bên trong, mối liên kết này
sẽ bị bẻ gãy ở nhiệt độ 35
÷
40
o
C dẫn đến gel tan chảy. Độ mạnh của gel chủ yếu phụ thuộc vào nồng độ, sự phân bố các phần pyrolidine và
hình dạng, kích thước chung của phân tử. Độ mạnh của gel hầu như không phụ thuộc vào giá trị pH trong khoảng pH=4
÷
10. Ngồi khoảng giá trị pH này quá trình tạo gel trở nên chậm đi đáng kể, điều này có thể là do ảnh hưởng của sự thay đổi hệ thống điện tích, ngăn
cản khả năng các chuỗi tiến đến các vị trí thích hợp để hình thành nên vùng chuyển tiếp.
Hình: Tương tác phân tử xảy ra trong giai đoạn đầu quá trình tạo gel của gelatin
Hình: Sự biến đổi sang dạng cấu trúc giống collagen trong quá trình tạo gel của gelatin
Khả năng tạo gel là một trong những tính chất chức năng quan trọng nhất của gelatin. Độ bền của gel khi đông được đặc trưng bởi độ Bloom. Theo định nghĩa, độ Bloom là khối
lượng tính bằng gam cần thiết tác dụng lên bề mặt gel tạo bởi ống có đường kính 13mm để khối gel lún xuống 4mm. Khối gel có hàm lượng gelatin là 6,67 được giữ ổn định ở 10
o
C trong 16
÷
18h. Gelatin trên thị trường có độ Bloom trong khoảng 50
÷
300 Bloom. Khả năng tạo gel của gelatin trong các loại dung mơi khác nhau là khác nhau. Vì vậy
khi đánh giá khả năng tạo gel của gelatin cần chú ý điểm này, sau đây là ảnh hưởng khả năng tạo gel của gelatin trong một số môi trường cơ bản.
 Gelatin trong nước:
Gelatin trương nở khi được cho vào nước, hấp thụ một thể tích nước bằng 5
÷
10 lần thể tích của bản thân nó. Khi được gia nhiệt đến nhiệt độ cao hơn điểm tan chảy, gelatin đã
trương nở hòa tan và tạo thành gel khi được làm nguội. Quá trình chuyển đổi giữa dạng dung dịch và dạng gel có tính thuận nghịch. Ngồi ra, gel của gelatin bắt đầu tan chảy ở 27
÷
34
o
C và có khuynh hướng tan trong miệng. Các tính chất này được sử dụng trong nhiều quá trình chế biến thực phẩm.
Quá trình tạo gel của gelatin trải qua 2 giai đoạn: Giai đoạn 1: hấp thụ và trương nở trong nước để tạo dung dịch, xảy ra tốt ở nhiệt độ ấm
45
÷
60 C.
Giai đoạn 2: tạo các liên kết ngang nối các phân tử gelatin với nhau, thường diễn ra ở nhiệt độ thấp 8
÷
12 C.
Khả năng hấp thụ nước của gelatin phụ thuộc vào đặc điểm nguyên liệu và các yếu tố công nghệ khi tạo gel như pH, nhiệt độ, nồng độ các chất khác trong dung dịch.
pH của dung dịch gelatin
Theo Bonazzi, Ripoche, Michon và Traoré, 1997, khả năng khuếch tán nước cao nhất tại pH = 6 với mẫu gelatin loại A. Điều này có thể giải thích do mối liên hệ giữa khả
năng trương nở và điểm đẳng điện của dung dịch gelatin. Điểm đẳng điện của dung dịch gelatin trong thí nghiệm khoảng 5,2 nên giá trị pH nào càng gần thì khả năng khuếch tán
nước càng cao.
Như vậy, tại điểm đẳng điện thì khả năng khuếch tán nước là cao nhất H.3.10.
Nhiệt độ của dung dịch gelatin
Nhiệt độ càng cao thì khả năng khuyếch tán của nước vào gelatin càng cao H.3.11. Tùy điều kiện tiến hành, lĩnh vực ứng dụng mà sử dụng nhiệt độ hòa tan thích hợp để
khơng làm mất đi các đặc tính kỹ thuật của gelatin. Thơng thường nhiệt độ hòa tan gelatin thường khơng vượt q 90
o
C. Độ bền gel của dung dịch gelatin phụ thuộc vào khả năng hấp thụ nước của gelatin và khả
năng hình thành liên kết ngang giữa các phân tử gelatin. Thời gian để ổn định dung dịch gel hình thành liên kết ngang thời gian trưởng thành càng dài thì độ bền gel càng lớn cho
đến khi đạt đến một giá trị bão hòa Nồng độ và loại gelatin
Trong dung dịch cùng một loại gelatin cùng một giá trị Bloom, nồng độ gelatin của dung dịch nào càng cao thì gel tạo thành càng chắc, độ bền gel càng lớn và ngược lại
Hình: Độ bền gel phụ thuộc vào nồng độ và loại gelatin [35] 
Sự kết hợp giữa gelatin và tinh bột Khi các hạt tinh bột được đưa vào nước và được nung nóng ở nhiệt độ dưới nhiệt độ
tạo gel thì các hạt tinh bột sẽ trương nở do amylose và amylpectin được giải phóng và trở nên hòa tan. Nếu nồng độ đủ lớn và q trình xử lý nhiệt tạo ra độ nhớt ở pha “paste” thì
hỗn hợp sẽ tạo thành gel khi được làm nguội.
Amylose được hòa tan trong suốt q trình tạo gel sẽ có thể hình thành nên mạng gel sau q trình thối hố của amylose. Và q trình thối hố này tạo khuynh hướng cho
các phần tinh bột trở nên tăng sự khơng hồ tan khi được làm nguội. Amylose nhạy cảm với sự thối hố hơn là amylopectin. Gel hình thành từ amylose và các hạt tinh bột sẽ có độ
mạnh gấp 3 lần so với gel amylose khơng có các hạt tinh bột. Trong khi đó thành phần amylopectin lại có chức năng của một chất độn vào mạng gel amylose và độ chắc của gel
có liên quan tới mối tương tác của các chuỗi amylopectin.
Bảng: Giá trị G’ đo được cho các mẫu gel khác nhau Mẫu.
Giá trị G’Pa 5 Gelatin.
79,6 5 Gelatin1 Tinh bột bắp.
104,6 5 Gelatin 3 Tinh bột bắp.
299,4 5 Gelatin 5 Tinh bột bắp.
467,5 5 Gelatin 1 Tinh bột bắp nếp.
128,4 5 Gelatin 3 Tinh bột bắp nếp.
116,8 5 Gelatin5 Tinh bột bắp nếp.
72,5 Hình 3.17 diễn tả cấu trúc khác nhau giữa gel gelatin và gel của hỗn hợp
gelatintinh bột trong đó gel của 5ww gelatin trông giống như cấu trúc dạng tổ ong với các khoảng không lớn, cấu trúc của gel 5ww tinh bột bắp và 5tinh bột bắp nếp tương
ứng đã xuất hiện một mạng lưới nhưng không xác định so với gel gelatin, cấu trúc gel 5 ww gelatin5ww tinh bột bắp tương tự như cấu trúc của gelatin nhưng trong đó xuất
hiện nhiều khu vực được bao bọc bởi các phần tinh bột và chiều dài các sợi trở nên nhỏ
hơn điều này có thể là kết quả của sự đồng tạo gel của gelatin và tinh bột ở các khu vực riêng biệt do đó làm chặt mạng gel và cấu trúc của 5ww gelatin5ww tinh bột bắp
nếp thì tương tự cấu trúc của gel gelatin nhưng các khoảng trống bây giờ đã nhỏ hơn do các hạt tinh bột bị gel hố đóng vai trò của một chất độn vào các khoảng trống.
Hình: Cấu tạo gel của a 5ww gelatin, b 5ww tinh bột bắp, c 5 tinh bột bắp nếp, d 5 ww gelatin5 ww tinh bột bắp, e 5ww gelatin5ww tinh bột
bắp nếp

2.4.3 Ứng dụng gelatin:


Xem Thêm
Tải bản đầy đủ (.doc) (48 trang)

×