PHẦN I. MỞ ĐẦU Trong thời kỳ công nghiệp hoá, hiện đại hoá các lĩnh vực nói chung và với ngành công nghệ thực phẩm nói riêng đang từng bước hoàn thiện. Các sản phẩm thực phẩm ngày nay không chỉ đảm bảo nhu cầu về dinh dưỡng mà còn cần phải chú ý đến chất lượng cảm quan với những cấu trúc khác nhau. Đây cũng chính là đặc điểm chung của các sản phẩm thực phẩm. Các sản phẩm thực phẩm thường có cấu trúc, trạng thái, màu sắc, hương thơm và tính cảm vị khác nhau. Những kết cấu cùng hương sắc ấy được tạo ra, trong những điều kiện gia công nhất định, nhờ sự tương tác hài hòa giữa của các hợp phần hóa học chứa trong thực phẩm. Tuy nhiên, không phải tất cả các hợp phần thực phẩm đó đều có vai trò giống nhau. Các hợp phần tham gia vào việc tạo cấu trúc như tạo hình dáng, độ cứng, độ xốp, độ đàn hồi, độ nhớt. Lại có những hợp phần chịu trách nhiệm tạo màu sắc, mùi vị và tính chất cảm quan, nghĩa là tạo ra chất lượng thực phẩm Để có thể đánh giá chất lượng của sản phẩm thực phẩm thì yếu tố cấu trúc và trạng thái tạo nên sản phẩm giữ vai trò quan trọng Chính vì vậy, trong tiểu luận này chúng tôi xin trình bày nội dung: “ Vai trò của cấu trúc và trạng thái trong chất lượng cảm quan chung của thực phẩm”. 1 PHẦN II. NỘI DUNG 2.1. Khái quát chung về sản phẩm thực phẩm và sự hình thành cấu trúc sản phẩm thực phẩm Sản phẩm thực phẩm ít khi chứa một hợp phần, thường là tổ hợp nhiều hợp chất khác nhau. Số lượng các hợp phần hóa học tạo nên 1 thực phẩm thường ổn định, gồm chủ yếu các hợp chất có gá trị dinh dưỡng. sự khác nhau là ở hàm lượng từng hợp phần. Sản phẩm thực phẩm có cấu trúc tức là có hình dạng, trạng thái, kết cấu, màu sắc và hương thơm. Kết cấu của sản phẩm là biểu hiện cảm giác và chức năng của cấu trúc, tính chất cơ học và tính chất bề mặt của thực phẩm, được phát hiện thông qua các quan của thính giác, thị giác và xúc giác. Các quá trình tạo cấu trúc bao gồm nhiều giai đoạn liên tiếp ứng với các trạng thái hình thể khác nhau. Trước tiên phải áp dụng một số phương pháp xử lý như: xử lý nhiệt và cơ học, sử dụng các hoá chất…nhằm phá huỷ một phần cấu trúc không gian nguyên thể ban đầu (phá huỷ các liên kết năng lượng yếu hay chính là làm biến tính thành phần cấu tạo nên sản phẩm thực phẩm). Sau đó lại tiến hành tổ chức và định hướng các phân tử từng phần hay toàn bộ đã giãn mạch để tái tổ chức lại các liên hợp. Cuối cùng là kết gắn và làm cứng cấu trúc có tổ chức đã thu được nhờ phân bố lại các liên kết trong và giữa các phân tử đã bị phá huỷ trong giai đoạn làm giãn mạch. Các sản phẩm thực phẩm có dạng rắn, lỏng, dựa vào kết cấu có thể chia thành 8 dạng: - Dạng lỏng: Có độ nhớt nhiều hoặc ít - Dạng gel: Thường có tính dẻo, đôi khi đàn hồi, có độ đặc và nóng chảy khi ở nhiệt độ của miệng (gel protein, gel gelatin, gel pectin, gel tinh bột) 2 - Dạng sợi: Có mặt sợi xenluloza, sợi tinh bột, sợi protein - Dạng tập hợp các tế bào trương nước, chất lỏng sẽ giải phóng ra khi nhai (quả và rau mọng nước, một số thịt) - Dạng sánh nhờn, trơn, nhẵn: Mỡ, chocolat, một số phomat - Dạng khô, bở có cấu trúc hạt (bích quy) hoặc tinh thể (đường) - Dạng trong: Tan chạm trong miệng - Dạng xốp: Ruột bánh mỳ, kem bọt Dạng 1: Kết cấu dạng lỏng Dạng 2: Kết cấu dạng gel tinh bột Dạng 2: Kết cấu dạng gel protein Dạng 3: Kết cấu dạng sợi protein Dạng 4: Kết cấu tập hợp các tế bào trương nước Dạng 5: Kết cấu dạng sánh, nhờn, trơn bóng Dạng 6: Kết cấu khô, bở, Dạng 8: Kết cấu xốp 3 có cấu trúc hạt hoặc tinh thể Dạng 7: Kết cấu trong, tan chậm trong miệng (kẹo đường) Hình 1. Các dạng kết cấu của sản phẩm thực phẩm Nguyên liệu trong chế biến các sản phẩm thực phẩm thường được cấu tạo từ các cao phân tử. Các cao phân tử này có những tính chất chức năng đặc trưng riêng. Tính chất chức năng là những tính chất tổng thể tiêu biểu nhất liên kết đồng thời nhiều tính chất hoá lý khác nhau nhưng phụ thuộc lẫn nhau. Có thể nói tính chất chức năng là tất cả mọi tính chất không phải dinh dưỡng có ảnh hưởng đến tính hữu ích của một hợp phần trong thực phẩm. Tính chất chức năng phụ thuộc chặt chẽ vào cấu trúc không gian của các phân tử và vào trạng thái kết hợp của chúng (giữa chúng hay với các phân tử khác). Người ta chia tính chất chức năng của các cao phân tử ra thành 3 nhóm chính: - Tính hidrat hoá: phụ thuộc vào sự tương tác của các cao phân tử với nước như: sự hút nước và giữ nước, sự thấm ướt, sự phồng lên, sự dính kết, sự hoà tan và tính tạo nhớt… - Tính chất phụ thuộc vào tương tác giữa các cao phân tử với nhau. Tính chất này liên quan đến hiện tượng kết tủa, tạo gel và sự tạo thành các cấu trúc khác (tạo sợi, tạo bột nhão). - Các tính chất bề mặt: có liên quan đến sức căng bề mặt, sự tạo nhũ hoá và sự tạo bọt. Tính chất chức năng phụ thuộc vào nhiều yếu tố như ảnh hưởng của các pha phân tán khác nhau (hệ đơn phân tán và đa phân tán). Vì kích thước của các hạt phân tán khác nhau sẽ có sự di chuyển đến bề mặt của phần dị thể là khác nhau. Tỷ lệ phân tử nằm ở bề mặt các liên hợp sẽ tăng lên khi đường kính phân tử nhỏ hơn 1µm. Điều này chứng tỏ tầm quan trọng của các tính chất liên pha trong hệ vi dị thể được đặc trưng của kích thước các hạt. Chính quá trình nghiên cứu tính chất chức năng này đã chỉ rõ cho ta thấy ảnh hưởng của tính chất chức năng đến tính chất kết cấu hay khả năng tạo cấu trúc riêng cho mỗi một loại sản phẩm thực phẩm. Mỗi dạng thực phẩm đặc trưng bởi các trạng thái của các hạt phân tán trong hệ phân tán. Như vậy có thể thấy tính chất chức năng có vai trò vô cùng quan trọng cho quá trình tạo nên cấu trúc cho sản phẩm thực phẩm 4 hay tạo ra nét đặc trưng riêng cho các sản phẩm thực phẩm. Mỗi một thành phần trong nguyên liệu chế biến thực phẩm có rất nhiều tính chất khác nhau như khả năng tạo bọt, khả năng tạo gel, khả năng tạo màng khả năng nhũ hoá…và những khả năng này lại được tạo nên từ tính chất chức năng của chúng. Tuy nhiên, các tính chất này không phải hoàn toàn độc lập. Chẳng hạn như sự tạo gel của protein không những bao gồm những tương tác protein-protein mà còn bao gồm các tương tác protein-nước hoặc độ nhớt và độ hoà tan phụ thuộc lẫn nhau và phụ thuộc các tương tác protein- protein và các tương tác protein-nước. 2.2. Nhận biết , đánh giá cấu trúc thực phẩm 2.2.1. Các giác quan cảm giác cấu trúc thực phẩm Có hai giác quan chủ yếu để cảm nhận về tính chất cấu trúc sản phẩm thực phẩm là thị giác và xúc giác, ngoài ra còn có sự tham gia của thính giác. 2.2.1.1. Thị giác Ở người trưởng thành mắt được có cấu tạo cơ bản gồm có 3 lớp màng: ngoài cùng là màng cứng nhưng đàn hồi gọi là củng mạc (sclera); giữa là màng mạch và trong cùng là võng mạc. Võng mạc chứa các tế bào cảm nhận, chủ yếu là tế bào hình que và hình nón. 5 Hình 2. Sơ đồ lát cắt ngang mắt người Tầm quan trọng của thị giác trong đánh giá cảm quan các sản phẩm thực phẩm Ba đặc tính của thị giác khiến cho nó trở nên đặc biệt: - Thị giác là giác quan được sử dụng đến đầu tiên khi người thử tiếp xúc với sản phẩm - Thị giác tham gia vào hầu hết các hoạt động sống của con người - Thị giác đưa ngay ra những so sánh về các đối tượng khi chúng được đưa ra cùng lúc với số lượng không quá lớn Đối với các cảm nhận về vẻ bề ngoài của sản phẩm, cấu trúc vật lý của sản phẩm được chia ra làm ba phần: - Hình dạng - Kết cấu bề mặt - Tính đồng nhất của sản phẩm Hình dạng và kích thước đóng vai trò quan trọng trên quan điểm về mặt kỹ thuật bởi nó có thể thay đổi trong quá trình sản xuất ra sản phẩm đó. Kết cấu bề mặt của sản phẩm cho biết một phần cấu trúc của sản phẩm. Tính đồng nhất của sản phẩm có thể cho biết về tính dẻo, sệt của sản phẩm. 2.2.1.2. Xúc giác Xúc giác là giác quan cảm nhận được những kích thích cơ học và nhiệt Cơ học: Sự tiếp xúc với da làm thay đổi hình dạng của phần có tiếp xúc vào vật để cho biết và va chạm, nén, giãn. Từ đó cho biết độ cứng, mềm, giòn của sản phẩm Nhiệt : Cho biết sự thay đổi nhiệt tăng (nóng) hay giảm (lạnh) đối với da. Ta sẽ không quan tâm đến cảm giác đau buốt và cảm giác trong nội tạng, đó là những vấn đề không liên quan đến đánh giá cảm quan thực phẩm. 6 Hình 3: Truyền thông tin xúc giác qua da Người ta chia cảm nhận xúc giác về cấu trúc, kết cấu sản phẩm thực phẩm từ hai cơ quan chính là tay (da) và miệng. Cảm nhận xúc giác qua da Niêm mạc là cơ quan xúc giác có cấu tạo lớp ngoài cùng là biểu bì, đến lớp mô cơ va các phần mô mỡ. Tế bào thần kinh xúc giác bao gồm: - Đầu dây thần kinh tự do - Thể Mayxne - Thể Paxini - Đầu tận cùng của các dây thần kinh Khi có một vật tiếp xúc với da, các tế bào này bị co hoặc nén cho ta biết hình dạng cấu trúc vật thể. Đây cũng là một nhận biết quan trọng, đóng vai trò lớn trong đánh giá cảm quan thực phẩm. Những tác động của sản phẩm lên bề mặt da nhất là da tay khi ta sờ mó cho biết độ cứng, mềm và kích thước, hình dạng hình học của sản phẩm. Xúc giác cho biết chất lượng của một số thực phẩm khi cảm quan như: - Độ chín của quả - Độ vụn của bánh mì - Độ chắc của phomát Cảm nhận xúc giác qua miệng 7 Ở trong miệng các tính chất cấu trúc của dịch đường dịch quả, các vật cứng như kẹo lạc được đánh giá bằng cách nhai hay tráng chất lên bề mặt lưỡi. Sự đánh giá cấu trúc qua miệng đựoc giải thích bởi hai nguồn thông tin sau: Nguồn cảm giác trên bề mặt da của lưỡi và phần cơ xung quanh vòm miệng cho biết hình dạng, kích thước, và tính chất bề mặt của sản phẩm; Khi nhai nhận được các thông tin là do các hoạt động của răng.Răng gắn với hàm bằng những dây chằng có những cơ quan thụ cảm với số lượng 2000 đối với một chân răng. Các cơ quan này cho biết cường độ và hướng của lực nénlên răng trong khi nhai. * Đối với các dung dịch, cảm nhận xúc giác qua miệng cho biết: - Tính sệt, dẻo, dính: loãng cho đến đặc. Ví dụ: trứng, cream. - Tính đồng nhất: thấp cho đến cao. Ví dụ: sữa chua hoa quả. * Đối với các chất rắn, cảm nhận xúc giác qua miệng cho biết: - Độ cứng (Hardness): xốp, chắc, cứng. Ví dụ: độ chín của quả, phomát - Độ giòn (Brittleness): giòn, dễ vỡ vụn. Vú dụ: bánh bích qui. - Độ dai (Chewiness): mềm, dai. Ví dụ: thịt. - Độ sạn (Grittiness): sạn, sần, không mịn. Ví dụ: sạn trong kem. - Độ xơ (Fibrousness): có xơ, sợi, lỗ hổng. Ví dụ: các sợi sơ trong rau. - Độ ẩm (Moistness): khô, ẩm, ướt. Ví dụ: bánh bích qui, phomát, dưa hấu. - Độ béo/dầu (Oiliness/Greasiness): có dầu, béo, ngậy. Ví dụ: khoai tây chiên. 2.2.1.3. Thính giác Tai người được chia làm ba phần: tai ngoài, tai giữa và tai trong. Tai ngoài gồm có vành tai và ống tai. Phần cuối ở phía trong của ống tai là màng nhĩ. Sau màng nhĩ là một buồng của tai giữa. Không khí trong buồng này thường có cùng áp suất với khí bên ngoài. Tai giữa được nối với hầu qua ống Eustach. Ống này thường mở ra khi chúng ta nuốt làm cho áp suất ở tai giữa bằng với áp suất của môi trường ngoài. Phần phía trên của tai trong có vai trò trong các cảm giác về thăng bằng. Phần phía dưới có một ống dài cuộn xoắn gọi là ốc tai (cochlea), chính là cơ quan thính giác. Cơ quan nhận cảm của ốc tai gọi là cơ quan Corti. 8 Hình 4. Lát cắt ngang qua một phần của ốc tai và cơ quan Corti Việc truyền âm thanh trong không khí vào tai qua xương hộp sọ để truyền trực tiếp vào ốc tai. Chính sự truyền này làm con người có thể nghe thấy tiếng nhai của một vật giòn khi mở miệng khác vói khi không mở miệng. Cảm giác âm thanh ít được dùng trong phân tích cảm quan so với các kích tích khác do đó nó ít được nghiên cứu. Trong tiêu chuẩn ISO có định nghĩa độ giòn là sản phẩm cứng khi vỡ cho tiếng ồn. Ví dụ như thử chè, kẹo lạc, socola, bánh phòng tôm…thì sự bẻ gãy của sản phẩm cũng được đặc trưng bời một từ là giòn. Âm thanh nghe được khi ăn sản phẩm thực phẩm cho biết một phần về tính chất cảm quan của sản phẩm thực phẩm đó ví dụ như: độ giòn, xốp, độ tươi Để cảm nhận về cấu trúc sản phẩm thực phẩm thì cần có sự phối hợp giữa các giác quan kể trên để đạt được kết quả phân tích tốt nhất. 2.2.2. Một số thiết bị đo cấu trúc thực phẩm Ngoài việc đánh giá cảm quan cấu trúc thực phẩm bằng các giác quan của con người thì ngày nay với sự phát triển của khoa học công nghệ, thì chúng ta còn có các thiết bị cơ lý hỗ trợ cho việc đánh giá cấu trúc thực phẩm được chính xác hơn. 9 Hình 7. Máy đo cấu trúc thực phẩm - Model : TMS - 2000 Thông số kỹ thuật chung : - Tốc độ : 2-30 in/phút hoặc 0 - 75 cm/phút - Hành trình chuyển động : 3.5 in / 8.9 cm - Lực tải tối đa : 1.363 kg (3000 pound) (nếu dùng FTA-3000 force transducer) - Nguồn : 220 VAC, 50/60 Hz - Kích thước máy chính ( W x D x H ) : 48 x 51 x 86 cm - Trọng lượng máy chính : 56 kg Chức năng - TMS-2000 là hệ thống đo và phân tích cấu trúc thực phẩm, phục vụ trong công tác nghiên cứu. Được thiết kế thích ứng với các lọai Test cell và Force Transducer. Hầu hết các hệ thống phân tích cấu trúc thực phẩm FTC trước đây có thể được nâng cấp đến chức năng của TMS-2000. - Thiết bị có khả năng đo được 07 chỉ tiêu về cấu trúc thực phẩm như : độ đàn hồi (springiness), độ kết dính (cohesiveness), độ đứt gãy (fracturability), độ cứng 10 [...]... cho sản phẩm Tốc độ của quá trình này cũng rất chậm do nhiệt độ thấp 15 Trong sản phẩm sữa chua thì cấu trúc và trạng thái là yếu tố quyết định chính đến chất lượng sữa chua so với mùi và vị của sản phẩm Vậy dựa vào cấu trúc của sản phẩm người ta có thể đánh giá được sản phẩm có chất lượng như nào 2.3.2 Đánh giá cấu trúc của bánh mì 2.3.2.1 Qui trình sản xuất bánh mì Bánh mì 16 Bột mì Rây Định lượng. .. tính chất cảm quan của sản phẩm không mong muốn Mỗi khâu có liên quan đến nhiều khâu khác trong quy trình, có ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến chất lượng sản phẩm, đặc biệt là chất lượng cảm quan vì đây là các chỉ tiêu có thể đánh giá được ngay trong quá trình sản xuất Qua việc tìm hiểu các tính chất cảm quan của sản phẩm bánh mỳ và sữa chua các yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến tính chất cảm quan. .. Sản phẩm 17 2.3.2.2 Những biến đổi cấu trúc trong quá trình sản xuất Nhào bột Nhào bột là khâu rất quan trọng có ảnh hưởng rõ rệt đến khâu tiếp theo của quá trình kỹ thuật và chất lượng của bánh mỳ Khối bột nhào thu được có cấu trúc đồng nhất gồm bột nước, men, muối và các thành phần khác Khối đồng nhất này có cấu trúc và các tính chất vật lý xác định Các hợp chất protit đóng vai trò quan trọng trong. .. thức được rằng việc tìm hiểu và đánh giá các tính chất cảm quan của sản phẩm thực phẩm có một ý nghĩa rất quan trọng đối với kỹ sư công nghệ thực phẩm, nó giúp ích rất nhiều trong việc chế thử các sản phẩm mới, trong việc kiểm soát quá trình sản xuất, trong việc lựa chọn nguyên liệu cũng như quy trình công nghệ cho sản phẩm cần chế biến để giúp cho sản phẩm đạt tính chất cảm quan tốt nhất Điều này cũng... được làm để ổn định cấu trúc gel của sản phẩm, đồng thời làm chậm tốc độ sinh tổng hợp acid lactic của vi khuẩn Sau đó bảo quản sản phẩm trong kho lạnh ở nhiệt độ 2÷4ْ C Quá trình này giữ vai trò quan trọng trong việc ổn định cấu trúc gel của yaourt, tránh hiện tượng tách huyết thanh sữa trong sản phẩm Phụ gia sử dụng trong sản xuất yaourt Trong sản xuất sữa chua còn khâu kỹ nghệ rất quan trọng, đó là... hóa góp phần làm bền trạng thái gel của sản phẩm - Agar: gel tạo thành khi làm lạnh Các phân tử có sự chuyển đổi từ cấu trúc cuộn sang cấu trúc xoắn và tiếp theo là sự tổi hợp của các chuỗi xoắn - Carrageenan: gel tạo thành khi làm lạnh với sự có mặt của những muối Các phân tử có sự chuyển đổi từ cấu trúc cuộn sang cấu trúc xoắn và tiếp theo là sự tổ hợp của các chuỗi xoắn Sự có mặt của các muối làm giảm... 2.3.1.2 Các yếu tố tác động đến cấu trúc sản phẩm Yaourt Chất lượng của sữa nguyên liệu Sữa nguyên liệu sử dụng trong sản xuất yaourt phải có chất lượng tốt và phải thỏa mãn các yêu cầu đã nêu ở phần trên, tuy nhiên để sữa chua có thể đông tụ và có cấu trúc gel thì hai chỉ tiêu tiên quyết là: - Không chứa kháng sinh - Không chứa dư lượng hóa chất có nguồn gốc từ quá trình tẩy rửa và vệ sinh dụng cụ hoặc thiết... hóa sữa nguyên liệu trong quá trình sản xuất sữa chua làm tránh hiện tượng tách pha của chất béo xảy ra trong quá trình lên men sữa và làm tăng độ đồng nhất cho sản phẩm yaourt Quá trình này ảnh hưởng tốt đến cấu trúc micelle trong sữa và cải thiện cấu trúc gel của yaourt thành phẩm Quá trình xử lý nhiệt làm biến tính sơ bộ các protein sữa, đặc biệt là các whey protein, nhờ đó, trong quá trình lên... Đây là bước kỹ thuật quan trọng có ảnh hưởng quyết định tới chất lượng bánh vì trong khi chia và tạo hình, hầu hết lượng CO 2 trong cục bột nhào thoát ra ngoài Lên men kết thúc tiếp tục tạo ra khí CO 2 bù lại lượng mất đi khi chia và vê, làm bánh nở to, có hình dạng và thể tích theo yêu cầu Thời gian len men kết thúc phụ thuộc khối lượng cục bột nhào, độ ẩm của bột nhào và chất lượng bột mỳ Nướng bánh... tiến, nâng cao chất lượng sản phẩm , hiểu được từng loại nguyên liệu, từng công đoạn trong quy trình sản xuất, biết được ảnh hưởng của nó tới sản phẩm sẽ giúp loại bỏ được những biến đổi không mong muốn đối với sản phẩm, do đó sẽ hạn chế được sản phẩm không phù hợp trong quá trình sản xuất, giảm được tỉ lệ phế phẩm và do đó giảm được giá thành sản phẩm và tăng tính cạnh tranh của sản phẩm Đây là một . mùi vị và tính chất cảm quan, nghĩa là tạo ra chất lượng thực phẩm Để có thể đánh giá chất lượng của sản phẩm thực phẩm thì yếu tố cấu trúc và trạng thái tạo nên sản phẩm giữ vai trò quan trọng Chính. vậy, trong tiểu luận này chúng tôi xin trình bày nội dung: “ Vai trò của cấu trúc và trạng thái trong chất lượng cảm quan chung của thực phẩm . 1 PHẦN II. NỘI DUNG 2.1. Khái quát chung về sản phẩm. chất lượng cảm quan với những cấu trúc khác nhau. Đây cũng chính là đặc điểm chung của các sản phẩm thực phẩm. Các sản phẩm thực phẩm thường có cấu trúc, trạng thái, màu sắc, hương thơm và