Phương Pháp Sản Xuất Gelatin Trong Công Nghiệp [35, 54, 63, 72, 76 ...

Hiện nay có hai quy trình khác nhau được sử dụng để sản xuất gelatin theo quy mô công nghiệp, hai quy trình này khác nhau về phương thức sử dụng để phân tách mối liên kết collagen. Quy trình được sử dụng sẽ ảnh hưởng đến những đặc tính chính của sản phẩm gelatin thu được. Nhìn chung quá trình sản xuất gelatin sẽ bao gồm các bước cơ bản sau:

 Tiền xử lý nguyên liệu thô.  Trích ly.

 Tinh sạch.  Cô đặc.  Sấy.

 Nghiền, sàng, trộn.

2.4.1. Tiền xử lý nguyên liệu thô.

Quá trình tiền xử lý sẽ giúp chuyển đổi collagen thành dạng thích hợp cho quá trình trích ly. Quá trình này giúp tạo hiệu quả cho việc bẻ gãy các liên kết ngang cộng hoá trị của collagen để giải phóng ra những chuỗi alpha tự do, đồng thời giúp loại bỏ các thành phần hữu cơ khác như máu, đường, chất nhầy…. có trong nguyên liệu. Hiệu quả của quá trình xử lý collagen liên quan đến tỷ lệ liên kết ngang có trong nguyên liệu. Quá trình xử lý bằng acid ít có tác động đến các liên kết trong collagen hơn so với dùng phương pháp kiềm nên thường được dùng cho da heo hay ossein- các loại collagen còn trẻ, chưa trưởng thành. Dựa vào phương pháp tiền xử lý này mà người ta phân loại gelatin thành 2 loại: gelatin loại A (dùng phương pháp acid), gelatin loại B (dùng phương pháp kiềm)

 Quá trình xử lý bằng acid:

Heo thường được giết mổ ở độ tuổi tương đối trẻ (khác với nhiều loại gia súc khác) do đó ở da heo mức độ liên kết ngang chưa cao và da heo được xem là nguyên liệu thích hợp nhất để áp dụng phương pháp xử lý bằng acid. Acid sulfuric và acid clohydric thường được dùng, ngoài ra còn kết hợp với acid photphoric nhằm làm chậm quá trình tạo màu. Ưu điểm của phương pháp acid là thời gian xử lý nhanh.

Tiến hành: nguyên liệu sau khi xử lý sạch được đem ngâm vào dung dịch acid nồng độ không quá 5%. Giá trị pH nằm trong khoảng 3,5÷4,5, nhiệt độ tối thích là 15oC. Quá trình xử lý bằng acid sẽ ngừng lại khi nguyên liệu đã được acid hoá hoàn toàn hay trương nở tối đa. Sau đó lượng acid dư được tháo bỏ và nguyên liệu được đem rửa bằng nước lạnh.

Ossein cũng có thể được sử dụng theo phương pháp này nhưng ít phổ biến.  Quá trình xử lý bằng kiềm.

Quá trình xử lí bằng kiềm thường được dùng cho da bò, ossein. Nguyên liệu được ngâm trong dung dịch kiềm trong vài tuần ở nhiệt độ môi trường. Vôi là tác nhân phổ biến nhất, khá yếu, không làm tổn thất nguyên liệu vì quá trình thuỷ phân quá mạnh. Tuy nhiên, phản ứng xảy ra chậm, kéo dài đến 8 tuần hay hơn mới kết thúc. Hỗn hợp gồm 3% vôi với lượng ít CaCl2 hay NaOH sẽ cho kết quả tốt hơn. Nếu dùng NaOH thì quá trình xử lí sẽ kéo dài khoảng 10÷14 ngày. Quá trình này giúp làm phá vỡ các liên kết ngang trong collagen và hình thành nên collagen tan được trong nước, đồng thời loại bỏ tạp chất giúp quá trình trích ly được thuận lợi hơn.

2.4.2. Quá trình trích ly.

Dùng nước ấm trích ly nhằm rửa sạch các chất hoá học đã dùng trong quá trình tiền xử lý và tiếp tục làm đứt hẳn các liên kết trong nguyên liệu, hình thành các phân tử gelatin.

Thông thường nhiệt độ trích ly khoảng 55÷900C, có thể trích ly nhiều lần để tăng hiệu suất trích ly nhưng không được quá nhiều lần vì sẽ làm giảm chất lượng của gelatin (thường từ 2÷4 lần, thời gian lần trích ly sau dài hơn lần trích ly trước).

2.4.3. Quá trình tinh sạch.

Dịch trích ly được lọc qua cát lọc để tách huyền phù (lipid, sợi collagen chưa thuỷ phân) sau đó qua cột trao đổi ion hay lọc tinh để tách muối vô cơ và chỉnh pH về 5 ÷ 5,8.

Thiết bị thường dùng là thiết bị cô đặc dạng màng rơi, nên thực hiện trong điều kiện chân không với nhiệt độ vừa đủ để tránh hiện tượng thoái hóa hoặc thay đổi tính chất vật lý của gelatin. Nồng độ sau cô đặc đạt từ 25÷45% phụ thuộc bản chất nguyên liệu và quá trình trích ly. Dung dịch sau cô đặc có độ nhớt cao được đưa qua lưới lọc để khử sạch lại.

2.4.5. Quá trình sấy.

Trước khi sấy, dung dịch gelatin đã được cô đặc sẽ đem tiệt trùng nhanh ở 1400C rồi làm lạnh nhanh tạo dạng gel. Gel gelatin được đưa qua thiết bị sấy liên tục sử dụng không khí nóng 32÷600C (nhiệt độ không khí được giữ ổn định) rồi tạo hình theo yêu cầu.

Ngoài ra, có thể dùng phương pháp sấy phun nhằm tránh thay đổi tính chất của gelatin.

CHƯƠNG 3. ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA GELATIN

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.