Kỹ thuật mới về bọc hương thơm thực phẩm
- Thứ năm - 27/06/2019 10:25
- In ra
- Đóng cửa sổ này
Qúa trình bọc hương thơm có khả năng tạo ra từ dạng bột chảy tự do, khô. Một lớp phủ bảo vệ hương thơm khỏi các tương tác với thực phẩm, ức chế quá trình oxy hóa và có khả năng kiểm soát sự giải phóng hương vị. Một loạt các quá trình khác nhau có thể được sử dụng để bọc hương thơm trong màng, với các tính chất phụ thuộc quá trình chế biến cũng như thành phần. Trong số nhiều quá trình được mô tả để bọc hương thơm như sấy phun và ép đùn là thuận lợi nhất về thương mại.
Sấy phun để bọc hương thơm.
Kỹ thuật này đã được sử dụng để sấy các thực phẩm nhạy nhiệt, dược phẩm và các chất khác, nhờ quá trình bay hơi nhanh dung môi từ các giọt. Mặc dù hầu hết đều được coi là quá trình loại nước nhưng sấy phun cũng được sử dụng như một phương pháp bọc khi nó giữ các vật liệu hoạt chất trong nền bảo vệ thường trơ đối vật liệu được bọc. So với các kỹ thuật bọc truyền thống khác, nó cho những ưu điểm hấp dẫn tạo ra các vỉ vỏ bọc trong một dây chuyền chế biến liên tục, tương đối đơn giản.
Sấy phun thường liên quan đến quá trình tạo ra một dạng nhũ của hương thơm trong nền bọc (với tỷ lệ khoảng 1:4, tương ứng, theo khối lượng khô) đưa vào một lượng nước tổi thiểu, thường là 40% (khối lượng ướt), nhu cầu được tính đến khi lập công thức. Qúa trình đồng thể hóa được sử dụng để tổng hợp nhũ tương với kích thước hạt trung bình 1 µm. Nhũ tương được đưa vào một máy sấy phun, trong đó nó đi qua quá trình phun mù trong dòng không khí vào từ 200 – 350 0C xuống còn 80 – 90 0C. Qúa trình phun hoàn toàn và đồng đều là cần thiết để sấy thành công và một trong những loại thiết bị phun mù sau đây được sử dụng: máy phun ly tâm (chất lỏng được đưa vào giữa của một bát quay và các giọt được quăng từ bên cạnh của bát để tạo thành quá trình phun đồng đều), máy phun có vòi phun áp suất (trong đó chất lỏng được ép với áp suất cao qua một khe hở nhỏ.
Một phương pháp sấy phun đặc biệt được phát triển, trong đó dòng không khí rất nóng với tốc độ rất cao cho phép sấy khô các chất lỏng nhớt cao. Ví dụ, hỗn hợp của hai sản phẩm bay hơi: citral (C10H16O, hương thơm tổng hợp, chất lỏng vàng nhạt có mùi giống chanh và các nguồn khác) và linalyl axetat (C12H20O2, hương tổng hợp không màu với mùi oải hương bergamot và vị hăng, ngọt bền, với tỷ lệ 80: 20(theo khối lượng)), và hỗn hợp của maltodextrin và gôm arabic được đưa vào công thức. Nhũ tương được tạo ra, phun mù và sấy khô với nhiệt độ không khí đầu vào 300 – 400 0C. Không quan sát thấy ảnh hưởng có hại tới các tính chất hóa học. Việc sử dụng maltodextrin (rẻ hơn) cho quá trình bọc hương thơm thay cho gôm arabic cũng có thể thực hiện trong nhũ tương chứa 60% tổng chất rắn.
Các quá trình đùn ép để bọc hương thơm
Các thành phần thực phẩm có thể được bọc nhớ quá trình ép đùn, một quá trình tương đối mới so với sấy phun. Ép đùn ở đây không giống như quá trình được sử dụng để nấu chín hay tạo hình cho nhũ cốc. Đây là một phương pháp thực hiện ở nhiệt độ tương đối thấp, liên quan đến việc ép một vật liệu lõi được phân tán trong một khối cacbonhydrat nấu chảy qua một loạt các đĩa định dạng trong một bể loại chất lỏng. Áp suất được giữ dưới 100 psi và nhiệt độ dưới 115 0C. Khi tiếp xúc với chất lỏng, vật liệu phủ tạo thành nền bọc, làm cứng và giữ vật liệu lõi.
Các thành phần thực phẩm được bọc thải qua quá trình nhũ hóa đưa dầu vỏ cam vào trong khối dextrozo nấu chảy, nước hoa quả, các chất bay hơi, chất rắn cam ép. Qúa trình thường được sử dụng trong công nghiệp hương thơm ngày nay là từ những cải tiến được thực hiện năm 1957 bởi Swsher. Ông ta thêm dầu vỏ cam chứa chất chống oxy hóa và tác nhân phân tán vào chất rắn xiro nấu chảy (42 đương lượng dextrozo DE) và glyxerin. Trong một số quá trình, tinh bột có thể bị phân hủy bởi hệ được xúc tác chuyển hóa axit – enzyme kép. Mức độ chuyển hóa được xác định bởi DE, là phần trăm mức độ thủy phân cực đại theo lý thuyết thường diễn ra. Qúa trình khuấy hỗn hợp xi rô dưới lớp phủ nito tạo nhũ tương không chứa oxy. Nhũ tương này được ép qua một đĩa định dạng trong dầu khoáng, sau đó làm mát nhanh, ép đùn và hóa rắn. Từ patien của Swisher, những phát triển tập trung vào việc nghiên cứu các vật liệu khác nhau để sử dụng như chất nền bọc. Một số ví dụ là thay thế chất rắn xiro ngô DE cao nhờ kết hợp dextrin sucrozo và maltozo và sử dụng tinh bột nhũ hóa trong nền bọc để làm tăng khả năng mang hương thơm 40%. Nói chung, ép đùn cung cấp quá trình bọc chính xác theo hướng vật liệu lõi được gắn hoàn toàn vào thành chất nền. Hạn chế của nó là chi phí tương đối cao so với quá trình sấy phun, do nó chuyển ít hương thơm hơn trên một đơn vị khối lượng và hương thơm phải chịu được nhiệt độ 110 – 120 0C trong những khoảng thời gian nhất định.
Các vật liệu để bọc hương liệu
Hầu hết hương liệu được bọc trong các polume tan trong nước gồm: gôm từ cây keo, tinh bột biến tính, maltodextrin và các chất rắn xiro ngô.
Tinh bột – natri octenyl syccinat là một loại tinh bột thực phẩm đặc biệt được đặc trưng bởi độ nhớt thấm với nồng độ chất rắn cao (40 – 50%) và có khả năng tạo thành nhũ tương bền, rất mịn, hai nhân tố chìa khóa để bọc rất hiệu quả các dầu thơm nhờ sấy phun. Kết quả cho thấy các sản phẩm tinh bột này hiệu quả cao hơn nhiều so với các tác nhân bọc hay chất mang khác như gôm arabic và maltodextrin được nghiền thành bột. Gôm arabic là vật liệu phủ bọc được sử dụng nhiều nhất nhờ sấy phun. Nó là một chất nhũ hóa tự nhiên và được sử dụng như một thuốc hãm hương thơm trong sản xuất hương thơm đậm đặc nghiền thành bột. So với các maltodextrin, gôm arabic có cho khả năng lưu giữ hương vị tốt hơn trong quá trình làm khô và bảo quản. Hỗn hợp maltodextrin và gôm cây keo được sử dụng thành công để bọc các hương thơm bền chống lại quá trình oxy hóa.
Gôm arabic Sản phẩm dùng gôm arabic
Alginat là tác nhân làm đặc, làm bền và tạo gel hiệu quả và ngoài những ứng dụng truyền thống của nó, chúng cũng có thể được dùng làm các tác nhân bọc. Các viên nhỏ bọc hương thơm trung hòa được chế tạo nhờ kết hợp các vật liệu khó tiêu hóa như oligo hay polysacarit như alginat với các vật liệu dễ tiêu hóa. Chúng có thể được sử dụng làm chất mang để bổ sung thực phẩm hay đối với dược phẩm.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Sấy phun để bọc hương thơm.
Kỹ thuật này đã được sử dụng để sấy các thực phẩm nhạy nhiệt, dược phẩm và các chất khác, nhờ quá trình bay hơi nhanh dung môi từ các giọt. Mặc dù hầu hết đều được coi là quá trình loại nước nhưng sấy phun cũng được sử dụng như một phương pháp bọc khi nó giữ các vật liệu hoạt chất trong nền bảo vệ thường trơ đối vật liệu được bọc. So với các kỹ thuật bọc truyền thống khác, nó cho những ưu điểm hấp dẫn tạo ra các vỉ vỏ bọc trong một dây chuyền chế biến liên tục, tương đối đơn giản.
Sấy phun thường liên quan đến quá trình tạo ra một dạng nhũ của hương thơm trong nền bọc (với tỷ lệ khoảng 1:4, tương ứng, theo khối lượng khô) đưa vào một lượng nước tổi thiểu, thường là 40% (khối lượng ướt), nhu cầu được tính đến khi lập công thức. Qúa trình đồng thể hóa được sử dụng để tổng hợp nhũ tương với kích thước hạt trung bình 1 µm. Nhũ tương được đưa vào một máy sấy phun, trong đó nó đi qua quá trình phun mù trong dòng không khí vào từ 200 – 350 0C xuống còn 80 – 90 0C. Qúa trình phun hoàn toàn và đồng đều là cần thiết để sấy thành công và một trong những loại thiết bị phun mù sau đây được sử dụng: máy phun ly tâm (chất lỏng được đưa vào giữa của một bát quay và các giọt được quăng từ bên cạnh của bát để tạo thành quá trình phun đồng đều), máy phun có vòi phun áp suất (trong đó chất lỏng được ép với áp suất cao qua một khe hở nhỏ.
Hệ thống thiết bị sấy phun
Trong quá trình sấy, nhiệt độ của các hạt hương thơm không bao giờ vượt quá nhiệt độ của không khí đầu ra. Vật liệu nền cần phải tan trong nước nên gôm được được lựa chọn. Độ tan trong nước của chất nền là quan trọng do nhiều vật liệu tạo hương được thiết kế để giải phóng nhờ tiếp xúc với nước. Do quá trình bơm và phun liên tục của vật liệu nguyên liệu là chủ yếu nên hai điều kiện tiên quyết là độ nhớt thấp và nồng độ chất rắn cao (50 -70%) không thể thay đổi. Nhũ tương phải được giữ bền cho đến khi phun nó. Nền bọc không được dính ở nhiệt độ cao, sao cho đạt được hiệu suất cao, sau khi sản xuất sản phẩm có thể không hút ẩm. Tất nhiên, khi tất cả các yêu cầu này được đáp ứng thì hương thơm được bọc cần phải giữ được các cấu tử bay hơi của nó, vỏ bọc có thể chống được sự bay hơi và phân hủy trong khi bảo quản và cung cấp quá trình nhả thích hợp của sản phẩm hoàn thiện. Tất cả các yêu cầu này giới hạn việc sử dụng các vật liệu nền, các chất rắn xiro ngô, tinh bột biến tính và gôm keo là các chất nền và vỏ bọc thích hợp.Một phương pháp sấy phun đặc biệt được phát triển, trong đó dòng không khí rất nóng với tốc độ rất cao cho phép sấy khô các chất lỏng nhớt cao. Ví dụ, hỗn hợp của hai sản phẩm bay hơi: citral (C10H16O, hương thơm tổng hợp, chất lỏng vàng nhạt có mùi giống chanh và các nguồn khác) và linalyl axetat (C12H20O2, hương tổng hợp không màu với mùi oải hương bergamot và vị hăng, ngọt bền, với tỷ lệ 80: 20(theo khối lượng)), và hỗn hợp của maltodextrin và gôm arabic được đưa vào công thức. Nhũ tương được tạo ra, phun mù và sấy khô với nhiệt độ không khí đầu vào 300 – 400 0C. Không quan sát thấy ảnh hưởng có hại tới các tính chất hóa học. Việc sử dụng maltodextrin (rẻ hơn) cho quá trình bọc hương thơm thay cho gôm arabic cũng có thể thực hiện trong nhũ tương chứa 60% tổng chất rắn.
Các quá trình đùn ép để bọc hương thơm
Các thành phần thực phẩm có thể được bọc nhớ quá trình ép đùn, một quá trình tương đối mới so với sấy phun. Ép đùn ở đây không giống như quá trình được sử dụng để nấu chín hay tạo hình cho nhũ cốc. Đây là một phương pháp thực hiện ở nhiệt độ tương đối thấp, liên quan đến việc ép một vật liệu lõi được phân tán trong một khối cacbonhydrat nấu chảy qua một loạt các đĩa định dạng trong một bể loại chất lỏng. Áp suất được giữ dưới 100 psi và nhiệt độ dưới 115 0C. Khi tiếp xúc với chất lỏng, vật liệu phủ tạo thành nền bọc, làm cứng và giữ vật liệu lõi.
Các thành phần thực phẩm được bọc thải qua quá trình nhũ hóa đưa dầu vỏ cam vào trong khối dextrozo nấu chảy, nước hoa quả, các chất bay hơi, chất rắn cam ép. Qúa trình thường được sử dụng trong công nghiệp hương thơm ngày nay là từ những cải tiến được thực hiện năm 1957 bởi Swsher. Ông ta thêm dầu vỏ cam chứa chất chống oxy hóa và tác nhân phân tán vào chất rắn xiro nấu chảy (42 đương lượng dextrozo DE) và glyxerin. Trong một số quá trình, tinh bột có thể bị phân hủy bởi hệ được xúc tác chuyển hóa axit – enzyme kép. Mức độ chuyển hóa được xác định bởi DE, là phần trăm mức độ thủy phân cực đại theo lý thuyết thường diễn ra. Qúa trình khuấy hỗn hợp xi rô dưới lớp phủ nito tạo nhũ tương không chứa oxy. Nhũ tương này được ép qua một đĩa định dạng trong dầu khoáng, sau đó làm mát nhanh, ép đùn và hóa rắn. Từ patien của Swisher, những phát triển tập trung vào việc nghiên cứu các vật liệu khác nhau để sử dụng như chất nền bọc. Một số ví dụ là thay thế chất rắn xiro ngô DE cao nhờ kết hợp dextrin sucrozo và maltozo và sử dụng tinh bột nhũ hóa trong nền bọc để làm tăng khả năng mang hương thơm 40%. Nói chung, ép đùn cung cấp quá trình bọc chính xác theo hướng vật liệu lõi được gắn hoàn toàn vào thành chất nền. Hạn chế của nó là chi phí tương đối cao so với quá trình sấy phun, do nó chuyển ít hương thơm hơn trên một đơn vị khối lượng và hương thơm phải chịu được nhiệt độ 110 – 120 0C trong những khoảng thời gian nhất định.
Các vật liệu để bọc hương liệu
Hầu hết hương liệu được bọc trong các polume tan trong nước gồm: gôm từ cây keo, tinh bột biến tính, maltodextrin và các chất rắn xiro ngô.
Tinh bột – natri octenyl syccinat là một loại tinh bột thực phẩm đặc biệt được đặc trưng bởi độ nhớt thấm với nồng độ chất rắn cao (40 – 50%) và có khả năng tạo thành nhũ tương bền, rất mịn, hai nhân tố chìa khóa để bọc rất hiệu quả các dầu thơm nhờ sấy phun. Kết quả cho thấy các sản phẩm tinh bột này hiệu quả cao hơn nhiều so với các tác nhân bọc hay chất mang khác như gôm arabic và maltodextrin được nghiền thành bột. Gôm arabic là vật liệu phủ bọc được sử dụng nhiều nhất nhờ sấy phun. Nó là một chất nhũ hóa tự nhiên và được sử dụng như một thuốc hãm hương thơm trong sản xuất hương thơm đậm đặc nghiền thành bột. So với các maltodextrin, gôm arabic có cho khả năng lưu giữ hương vị tốt hơn trong quá trình làm khô và bảo quản. Hỗn hợp maltodextrin và gôm cây keo được sử dụng thành công để bọc các hương thơm bền chống lại quá trình oxy hóa.
Alginat là tác nhân làm đặc, làm bền và tạo gel hiệu quả và ngoài những ứng dụng truyền thống của nó, chúng cũng có thể được dùng làm các tác nhân bọc. Các viên nhỏ bọc hương thơm trung hòa được chế tạo nhờ kết hợp các vật liệu khó tiêu hóa như oligo hay polysacarit như alginat với các vật liệu dễ tiêu hóa. Chúng có thể được sử dụng làm chất mang để bổ sung thực phẩm hay đối với dược phẩm.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
- Allerge M. and Deratani A., 1994, “Cyclodextrin uses: from concept to industrial reality”, Agro Food Industry Hi Tech.,
- Anandaraman S. and Reineccius G.A (1986), “Stabilyti of spray – dried orange peel oil ”, Food Technol.
- Anon, 1994, “ Encapsulation: a flavor survival strategy”, Prepared Foods
- Fellows P.J., 1990, Food Processing Technology, Ellis Horwood Limited, New York.
- Kempler G.M., 1983. Production of flavor Compounds by Microorganism. Advances in Applied Microbiology.