Bước đầu thử nghiệm sản xuất kẹo dẻo có bổ sung tảo spirulina platensis

Để đáp ứng nhu cầu đa dạng về các sản phẩm bánh kẹo, chúng tôi thực hiện đề tài: “ Bước đầu thử nghiệm sản xuất kẹo dẻo có bổ sung tảo Spirulina platensis” để giải quyết phần nào trong

TP HỒ CHÍ MINH, 01/2011

KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

BƯỚC ĐẦU THỬ NGHIỆM SẢN XUẤT KẸO DẺO

CÓ BỔ SUNG TẢO SPIRULINA PLATENSIS

CBHD: TS HUỲNH NGỌC OANH

ThS TRẦN THỊ THU TRÀ SVTH: NGUYỄN THỊ MINH TÂM MSSV: 60602122

LỜI CẢM ƠN

Kết thúc luận văn tốt nghiệp cũng chính là lúc chúng tôi sắp kết thúc 4,5 năm quãng đời sinh viên của mình Hạnh phúc khi cầm trên tay thành quả sau bao ngày nỗ lực cố gắng Hạnh phúc khi nhìn thấy nụ cười rạng rỡ của những người bạn đồng hành

Và càng hạnh phúc hơn khi nhìn thấy ánh mắt hài lòng của các thầy cô

Để có được thành quả như hôm nay, ngoài sự cố gắng, tâm huyết của bản thân, tôi xin chân thành gởi lời cảm ơn đến:

Ban giám hiệu và quý thầy cô trường Đại Học Bách Khoa đã tận tình giảng dạy, truyền đạt những kiến thức bổ ích, những kinh nghiệm quý báu cho tôi

Quý thầy cô Bộ môn Công Nghệ Sinh học luôn theo sát, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành tốt khóa học

TS Huỳnh Ngọc Oanh, ThS Trần Thị Thu Trà đã tận tình hướng dẫn, hỗ trợ tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn

Các anh, chị và những người bạn luôn động viên, giúp đỡ, đồng hành cùng tôi

Và cuối cùng, tôi xin gởi lòng biết ơn chân thành đến ba mẹ, người luôn miệt mài cùng tôi đi đến cuối những con đường dài

Tp Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 12 năm 2010 Nguyễn Thị Minh Tâm

TÓM TẮT

Đề tài “ Bước đầu thử nghiệm sản xuất kẹo dẻo có bổ sung tảo Spirulina

platensis ” được tiến hành tại phòng thí nghiệm Công nghệ Sinh học – Đại Học Bách

Khoa Tp.Hồ Chí Minh, thực hiện từ ngày 1-9-2010

Mục đích: Tạo ra sản phẩm kẹo dẻo bổ sung tảo Spirulina platensis – làm tăng

giá trị dinh dưỡng của thực phẩm

Kết quả: Qua quá trình thí nghiệm, chúng tôi đã thu được một số kết quả sau:

 Thông số xử lý tảo: Tảo được phá vỡ tế bào bằng sóng siêu âm trong 5 phút Sau đó, dùng enzyme Pectinex làm trong dịch chiết với hàm lượng 0,75% (v/v)

ở nhiệt độ 400

C, pH 4.5

 Thông số sản xuất kẹo: Nhiệt độ kết thúc quá trình nấu kẹo: 1170

C, tỷ lệ phối trộn đường saccarose/đường nha: 2/4, tỷ lệ gelatin sử dụng: 10% (m/m) so với tổng đường saccarose và đường nha, tỷ lệ tảo bổ sung: 1% (m/m) so với tổng đường saccarose, đường nha và gelatin

 Đánh giá cảm quan về sản phẩm kẹo dẻo có bổ sung tảo đạt ở mức thích

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ii

TÓM TẮT iii

CHỮ VIẾT TẮT vii

DANH MỤC BẢNG viii

DANH MỤC HÌNH VÀ SƠ ĐỒ x

DANH MỤC ĐỒ THỊ xi

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu đề tài 2

1.3 Nội dung nghiên cứu 2

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Tổng quan về tảo Spirulina 3

2.1.1 Lịch sử phát hiện 3

2.1.2 Phân loại 3

2.1.3 Đặc điểm sinh học của tảo Spirulina 3

2.1.4 Thành phần hóa học của Spirulina 6

2.1.5 Tình hình nuôi trồng và phát triển Spirulina 9

2.1.6 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng Spirulina 10

2.2 Tổng quan về kẹo 16

2.2.1 Nguồn gốc và giá trị dinh dưỡng của kẹo 16

2.2.2 Phân loại kẹo 17

2.2.3 Nguyên liệu trong sản xuất kẹo 18

2.2.4 Quy trình sản xuất kẹo 23

2.2.5 Thuyết minh quy trình 23

2.2.6 Chỉ tiêu chất lượng kẹo 26

CHƯƠNG 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 27

3.1 Mục đích nghiên cứu 28

3.2 Thiết bị và hóa chất 28

3.2.1 Thiết bị máy móc 28

3.2.2 Hóa chất 28

3.3 Nguyên vật liệu 29

3.3.1 Nguyên liệu chính 29

3.3.2 Nguyên liệu phụ 30

3.4 Phương pháp phân tích 31

3.4.1 Phương pháp xác định cấu trúc kẹo 31

3.4.2 Phương pháp xác định độ ẩm 32

3.4.3 Phương pháp đánh giá cảm quan 32

3.4.4 Phương pháp xác định hàm lượng protein hòa tan 33

3.4.5 Phương pháp xác định hàm lượng đường khử 33

3.4.6 Phương pháp xác định hàm lượng đường tổng 33

3.4.7 Phương pháp xác định hàm lượng đạm tổng số 34

3.4.8 Phương pháp xử lý thống kê 34

3.5 Quy trình nghiên cứu 34

3.5.1 Quy trình sản xuất kẹo dẻo có bổ sung tảo Spirulina 35

3.5.2 Khảo sát phương pháp xử lý tảo Spirulina 37

3.5.3 Khảo sát điều kiện và tỷ lệ phối trộn các thành phần nguyên liệu sản xuất kẹo dẻo 40

3.5.4 Khảo sát chọn tỷ lệ tảo bổ sung 42

3.5.5 Khảo sát thời gian bảo quản sản phẩm 42

3.5.6 Định lượng thành phần dinh dưỡng sản phẩm 43

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 44

4.1 Kết quả khảo sát phương pháp xử lý tảo Spirulina 44

4.1.1 Kết quả xử lý bằng sóng siêu âm 44

4.1.2 Kết quả xử lý bằng enzyme Pectinex 46

4.1.3 Kết quả xử lý bằng sóng siêu âm kết hợp dùng enzyme Pectinex làm trong dịch chiết 49

4.2 Kết quả khảo sát điều kiện và tỷ lệ phối trộn các thành phần nguyên liệu sản xuất kẹo dẻo 52

4.2.1 Kết quả khảo sát nhiệt độ kết thúc quá trình nấu kẹo 52

4.2.2 Kết quả khảo sát tỷ lệ khối lượng giữa đường saccarose và đường nha 53

4.2.3 Kết quả khảo sát hàm lượng gelatin cần dùng 56

4.3 Kết quả khảo sát tỷ lệ tảo bổ sung 58

4.3.1 Kết quả đánh giá cảm quan về màu sắc sản phẩm 59

4.3.2 Kết quả đánh giá cảm quan về mùi sản phẩm 60

4.3.3 Kết quả đánh giá cảm quan về vị sản phẩm 62

4.3.4 Kết quả đánh giá cảm quan về cấu trúc sản phẩm 63

4.3.5 Kết quả đánh giá cảm quan về mức độ ưa thích chung đối với sản phẩm 64

4.4 Kết quả khảo sát thời gian bảo quản sản phẩm 66

4.5 Kết quả định lượng sơ bộ thành phần dinh dưỡng sản phẩm 67

4.6 Tính sơ bộ giá thành sản phẩm 68

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 69

5.1 Kết luận 69

5.2 Kiến nghị 69

TÀI LIỆU THAM KHẢO 71

PHỤ LỤC 73

TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam

TPA : Texture profile analysis

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1: Thành phần hóa học của Spirulina 6

Bảng 2.2: Thành phần vitamin của Spirulina 7

Bảng 2.3: Thành phần khoáng của tảo Spirulina 8

Bảng 2.4: Thành phần acid amin của tảo Spirulina 8

Bảng 2.5: Các chất màu trong Spirulina 9

Bảng 2.6: Các loại thực phẩm bổ sung Spirulina trên thế giới 11

Bảng 2.7: Phân loại kẹo 17

Bảng 2.8: Chỉ tiêu hóa lý của kẹo thành phẩm 26

Bảng 2.9: Chỉ tiêu cảm quan của kẹo thành phẩm 27

Bảng 3.1: Danh mục thiết bị máy móc 28

Bảng 3.2: Danh mục hóa chất 28

Bảng 3.3: Thành phần hóa học của tảo 29

Bảng 3.4: Thành phần hóa học của đường RE 29

Bảng 3.5: Thành phần hóa học của mạch nha 30

Bảng 3.6: Công thức phối chế ban đầu để tạo mẫu kẹo 40

Bảng 3.7: Phương pháp định lượng thành phần dinh dưỡng sản phẩm 43

Bảng 4.1: Kết quả xử lý bằng sóng siêu âm 44

Bảng 4.2: Kết quả xử lý bằng enzyme Pectinex ở các thời gian ủ khác nhau 46

Bảng 4.3: Kết quả xử lý bằng enzyme Pectinex ở nồng độ enzyme khác nhau 47

Bảng 4.4: Kết quả đánh giá độ trong theo tỷ lệ enzyme Pectinex 49

Bảng 4.5: Kết quả khảo sát hàm lượng protein hòa tan khi sử dụng kết hợp sóng siêu âm và enzyme 50

Bảng 4.6: Kết quả khảo sát nhiệt độ kết thúc quá trình nấu kẹo 52

Bảng 4.7: Kết quả khảo sát tỷ lệ khối lượng giữa đường saccarose và đường nha 53

Bảng 4.8: Bảng điểm cảm quan độ ngọt sản phẩm 54

Bảng 4.9: Bảng điểm cảm quan mức độ ưa thích độ ngọt sản phẩm 55

Bảng 4.10: Bảng số liệu phân tích ANOVA về độ ngọt sản phẩm 55

Bảng 4.11: Bảng số liệu phân tích ANOVA về mức độ ưa thích độ ngọt sản phẩm 56

Bảng 4.12: Kết quả khảo sát hàm lượng gelatin cần dùng 56

Bảng 4.13: Bảng điểm cảm quan về cấu trúc sản phẩm 57

Bảng 4.14: Bảng số liệu phân tích ANOVA về mức độ ưa thích độ ngọt sản phẩm 58

Bảng 4.15: Bảng điểm cảm quan về màu sắc sản phẩm 59

Bảng 4.16: Bảng số liệu phân tích ANOVA về mức độ ưa thích màu sắc sản phẩm 60

Bảng 4.17: Bảng điểm cảm quan về mùi sản phẩm 60

Bảng 4.18: Bảng số liệu phân tích ANOVA về mức độ ưa thích mùi sản phẩm 61

Bảng 4.19: Bảng điểm cảm quan về vị sản phẩm 62

Bảng 4.20: Bảng số liệu phân tích ANOVA về mức độ ưa thích vị sản phẩm 62

Bảng 4.21: Bảng điểm cảm quan về cấu trúc sản phẩm 63

Bảng 4.22: Bảng số liệu phân tích ANOVA về mức độ ưa thích cấu trúc sản phẩm 64

Bảng 4.23: Bảng điểm cảm quan mức độ ưa thích chung đối với sản phẩm 64

Bảng 4.24: Bảng số liệu phân tích ANOVA về mức độ ưa thích sản phẩm 65

Bảng 4.25: Kết quả khảo sát độ ẩm theo thời gian bảo quản 66

Bảng 4.26: Kết quả quan sát màu sắc theo thời gian bảo quản 66

Bảng 4.27: Kết quả định lượng sơ bộ thành phần dinh dưỡng sản phẩm 67

Bảng 4.28: Kết quả tính sơ bộ giá thành sản phẩm 68

DANH MỤC HÌNH VÀ SƠ ĐỒ

Hình 2.1: Hình dạng của tảo Spirulina 4

Hình 2.2: Vòng đời của tảo Spirulina 5

Hình 2.3: Kẹo dẻo 16

Hình 2.4: Một số loại kẹo 18

Hình 2.5: Thành phần acid amin của gelatin 20

Hình 3.1: Bột tảo Spirulina 29

Hình 3.2: Máy đo cấu trúc Brookfield 31

Hình 3.3: Mô hình tổng quát giản đồ TPA 31

Hình 3.4: Giá trị định lượng về cấu trúc thực phẩm trên giản đồ TPA 31

Hình 3.5: Máy đo độ ẩm 32

Hình 4.1: Kết quả quan sát độ trong theo tỷ lệ enzyme Pectinex 49

Hình 4.2: So sánh độ trong khi sử dụng sóng siêu âm kết hợp enzyme với phương pháp chỉ dùng sóng siêu âm 51

Hình 4.3: Hình ảnh các mẫu kẹo 58

Hình 4.4: Sản phẩm kẹo dẻo bổ sung tảo Spirulina (M3) – Sản phẩm tối ưu 65

Sơ đồ 2.1: Quy trình sản xuất kẹo 23

Sơ đồ 3.1: Sơ đồ nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất kẹo dẻo có bổ sung tảo Spirulina 34

Sơ đồ 3.2: Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất kẹo dẻo bổ sung tảo Spirulina 35

DANH MỤC ĐỒ THỊ

Đồ thị 4.1: Biểu diễn hàm lượng một số chất thu được khi xử lý bằng sóng siêu âm 45

Đồ thị 4.2: Biểu diễn hàm lượng một số chất thu được khi xử lý bằng enzyme Pectinex theo thời gian 46

Đồ thị 4.3: Biểu diễn hàm lượng một số chất thu được khi xử lý bằng enzyme Pectinex ở nồng độ enzyme khác nhau 48

Đồ thị 4.4: So sánh hàm lượng protein hòa tan của phương pháp chỉ sử dụng sóng siêu âm và phương pháp kết hợp sóng siêu âm với enzyme Pectinex 50

Đồ thị 4.5: Kết quả khảo sát nhiệt độ kết thúc quá trình nấu kẹo 53

Đồ thị 4.6: Kết quả khảo sát tỷ lệ khối lượng giữa đường saccarose và đường nha 54

Đồ thị 4.7: Kết quả đánh giá cảm quan độ ngọt sản phẩm 54

Đồ thị 4.8: Kết quả đánh giá cảm quan mức độ ưa thích độ ngọt sản phẩm 55

Đồ thị 4.9: Kết quả khảo sát hàm lượng gelatin cần dùng 57

Đồ thị 4.10: Kết quả đánh giá cảm quan mức độ ưa thích cấu trúc 57

Đồ thị 4.11: Kết quả đánh giá cảm quan màu sắc sản phẩm 59

Đồ thị 4.12: Kết quả đánh giá cảm quan mùi sản phẩm 61

Đồ thị 4.13: Kết quả đánh giá cảm quan vị sản phẩm 62

Đồ thị 4.14: Kết quả đánh giá cảm quan cấu trúc sản phẩm 63

Đồ thị 4.15: Kết quả đánh giá cảm quan mức độ ưa thích chung đối với sản phẩm 64

CHƯƠNG 1

MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề

Ngày nay, cùng với sự phát triển của nền kỹ thuật và sự tiến bộ của khoa học kĩ thuật, ngành công nghệ chế biến ở nước ta đã không ngừng đổi mới nâng cao chất lượng cũng như đa dạng hóa các sản phẩm thực phẩm nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng

Trong thời đại công nghiệp hóa như hiện nay, vấn đề sức khỏe con người luôn được đặt lên hàng đầu, tiêu chí thực phẩm đặt ra là phải ngon, bổ, không độc hại, hỗ trợ tốt cho sức khỏe Điều đó đã tạo điều kiện cho các loại thực phẩm chức năng ra đời

và phổ biến trên thị trường Thực phẩm chức năng là xu hướng chung của con người trong tương lai do đảm bảo đủ năng lượng, có các hoạt chất sinh học tự nhiên cần cho sức khỏe và sắc đẹp, không chỉ tạo cho con người khả năng miễn dịch cao, chống sự lão hóa, tăng tuổi thọ, mà còn giúp phòng chống được một số bệnh Chúng nằm ở ranh giới giữa thức ăn và thuốc chữa bệnh

Thế giới hiện đại đang có xu hướng quay về với các hợp chất thiên nhiên có trong động vật và cây cỏ, khai thác kinh nghiệm y học cổ truyền và nền văn minh ẩm thực của các dân tộc phương Đông, hạn chế tối đa việc đưa các hoá chất vào cơ thể

Cùng bắt nhịp với xu hướng đó, ngành bánh kẹo cũng bắt đầu phát triển mạnh Người ta biết cho thêm vào bánh kẹo các thành phần khác để tạo ra nhiều chủng loại bánh kẹo phong phú và đa dạng Cùng với sự phát triển của xã hội, mức sống của con người ngày càng nâng cao và nhu cầu về bánh kẹo ngày một tăng Bánh kẹo không chỉ được làm ở qui mô gia đình mà còn ở qui mô công nghiệp và dần giữ một vị trí quan trọng trong nền công nghiệp thực phẩm thế giới

Nhu cầu về bánh kẹo không chỉ để đáp ứng thị hiếu của người tiêu dùng về hương vị và giải trí mà còn có giá trị dinh dưỡng và một số mục đích khác (cung cấp vitamin, kháng sinh…)

Tảo Spirulina có chứa protein, β-Carotene, B12, sắt, canxi và 18/20 amino

acid (8 loại amino acid thiết yếu và 10 loại amino acid không thiết yếu) [1], tất cả

những yếu tố đó cho thấy Spirulina là nguồn sinh học có giá trị dinh dưỡng cao

Để đáp ứng nhu cầu đa dạng về các sản phẩm bánh kẹo, chúng tôi thực hiện đề

tài: “ Bước đầu thử nghiệm sản xuất kẹo dẻo có bổ sung tảo Spirulina platensis” để

giải quyết phần nào trong các vấn đề nêu trên

1.2 Mục tiêu đề tài:

Tạo ra sản phẩm kẹo dẻo có bổ sung tảo Spirulina và đánh giá cảm quan mức độ

chấp nhận sản phẩm

1.3 Nội dung nghiên cứu:

 Khảo sát phương pháp và chế độ phá vỡ tế bào tảo Spirulina

 Khảo sát điều kiện và tỷ lệ phối trộn các thành phần nguyên liệu sản xuất kẹo

 Khảo sát chọn tỷ lệ tảo bổ sung tối ưu

 Đánh giá cảm quan sản phẩm

 Khảo sát thời gian bảo quản sản phẩm

 Xác định thành phần dinh dưỡng sản phẩm

CHƯƠNG 2

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Tổng quan về tảo Spirulina

2.1.1 Lịch sử phát hiện

Spirulina là tên gọi do nhà tảo học người Đức – Deurben đặt vào năm 1827 dựa

trên hình thái đặc trưng nhất là dạng sợi xoắn ốc với khoảng 5-7 vòng đều nhau không

phân nhánh Cũng vào năm 1827, Turpin lần đầu tiên phân lập được Spirulina từ

nguồn nước tự nhiên

Năm 1963, giáo sư Clement (người Pháp) đã nghiên cứu thành công việc nuôi

Spirulina ở qui mô công nghiệp

Năm 1973, Tổ chức Nông lương Quốc tế (FAO) và Tổ chức Y tế Thế giới

(WHO) đã chính thức công nhận Spirulina là nguồn dinh dưỡng và dược liệu quý, đặc

biệt trong chống suy dinh dưỡng và chống lão hóa

Năm 1977, Viện sinh vật học là nơi tiên phong trong việc nuôi trồng Spirulina ở

Việt Nam theo mô hình ngoài trời, không mái che, có sục khí CO2 tại xí nghiệp nước suối Vĩnh Hảo (Bình Thuận) [1]

2.1.3 Đặc điểm sinh học của tảo Spirulina:

Tảo Spirulina có dạng xoắn lò xo khoảng 5-7 vòng đều nhau không phân nhánh

Đường kính xoắn khoảng 35-50 𝜇m, bước xoắn 60 𝜇m, chiều dài thay đổi có thể đạt

0,25mm Nhiều trường hợp tảo Spirulina có kích thước lớn hơn

Tảo là trung gian giữa vi khuẩn và tảo nhân thực Người ta cho rằng tảo Spirulina giống với vi khuẩn hơn, do đó tảo Spirulina còn có tên là vi khuẩn lam

Tảo có khả năng vận chuyển theo hình thức trượt xung quanh trục của chúng Vận tốc vận chuyển của chúng có thể đạt 5 micron/giây [11]

2.1.3.1 Cấu tạo:

Hình 2.1: Hình dạng của tảo Spirulina[19]

Là tảo lam đa bào dạng sợi, gồm nhiều hình trụ xếp không phân nhánh Mỗi tế bào của sợi có chiều rộng 5 𝜇m, dài 2mm Không có lục lạp mà chỉ chứa thylacoid phân bố đều trong tế bào Không có không bào Không có nhân điển hình, vùng nhân không rõ, trong đó có chứa DNA (Hedeskog và Hifsten A.1980) [11]

Thành tế bào tảo gồm các lớp lipopolysaccharide, các sợi nhỏ protein và các phân

tử peptidoglucan Màng tế bào nằm sát ngay dưới thành tế bào và nối với màng quang hợp thylacoid tại một vài điểm [18]

Bộ máy quang hợp của Spirulina:[17]

Phycobilisome: chứa phycobiliprotein và protein liên kết được gắn vào bề mặt ngoài của thylacoid Phycobilisome có khối lượng khoảng 7 triệu dalton và có thể tách nguyên vẹn để nghiên cứu Đối với phycobilisome có cả phycoerythin và phycocyanin thì lớp ngoài cùng là phycoerythin, tiếp theo là phycocyanin và phần trong cùng là allophycocyanin

Phycobilisome hoạt động như một anten thu nhận năng lượng mặt trời để chuyển vào PS II Con đường truyền năng lượng bắt đầu từ phycoerythin sang phycocyanin và cuối cùng đến allophycocyanin trước khi đạt tới PS II

Có khoảng 50% năng lượng ánh sáng mặt trời Spirulina nhận được nhờ

phycobilisome

Các sắc tố quang hợp gồm chlorophylla, carotenoid, phycocyanin, allophycocyanin và thường có carotenoid-glycoside như myxoxanthophyll, oscillaxanthin

Spirulina có chứa 3 nhóm sắc tố chính:

Chlorophyll hấp thụ ánh sáng lam và đỏ

Carotenoid hấp thụ ánh sáng lam và lục

Phycobillin hấp thụ ánh sáng lục, vàng và da cam

2.1.3.2 Sinh sản của Spirulina:

Tảo lam là vi sinh vật xuất hiện cùng lúc với vi khuẩn trên trái đất (Cifferi O, Tiboni O, 1985) Hiện nay, người ta biết khoảng 2500 loài Tảo lam phân bố rất rộng

và có khả năng chịu nhiệt rất cao Người ta phát hiện chúng sống ở những suối nước nóng đến 690

C [11]

Tảo Spirulina có phương thức sinh sản vô tính, từ một cơ thể mẹ trưởng thành

(gọi là trichome), tự phân chia thành nhiều mảnh, mỗi mảnh gồm một số vòng xoắn

(2-4 tế bào, gọi là hormogonia) Để tạo thành các hormogonia, sợi Spirulina sẽ hình

thành các tế bào chuyên biệt cho sự sinh sản (gọi là đoạn necridia) Các necridia hình thành các đĩa lõm ở hai mặt và tạo ra hormogonia bởi sự chia cắt tại vị trí các đĩa Khi

đã phát triển, dần dần phần đầu hormogonia bị tiêu giảm và trở nên tròn nhưng vách tế bào vẫn có chiều dày không đổi Các hormogonia phát triển, trưởng thành và chu kì

sinh sản lặp lại để đảm bảo vòng đời của Spirulina

Thông thường, Spirulina sinh sản bằng cách gãy ra từng khúc Trong trường hợp gặp điều kiện không thuận lợi, Spirulina cũng có khả năng tạo bào tử giống như ở vi khuẩn Chu kì phát triển của Spirulina rất ngắn Chu kì này thường diễn ra trong 24h như của tảo Chlorella [11]

2.1.4 Thành phần hóa học của Spirulina:

Spirulina chứa hàm lượng protein rất cao và chứa đầy đủ các vitamin

Bảng 2.1: Thành phần hóa học của Spirulina

Lipid Acid nucleic Diệp lục Carotene Tro

60 ÷ 70

13 ÷ 16

7 ÷ 8 4,29 0,76 0,23

4 ÷ 5

[11]

Spirulina có giá trị dinh dưỡng cao vì chứa hàm lượng protein cao và các chất có

hoạt tính sinh học khác Giá trị protein trung bình của Spirulina là 65%, cao hơn so với

nhiều loại thực phẩm Ví dụ, hàm lượng protein của cá và thịt là 15-20%, nước tương

là 35%, sữa cô đặc là 35%, trứng là 12% và ngũ cốc là 8-14% [19]

Spirulina là nguồn giàu vitamin B12 nhất Nếu hằng ngày ta sử dụng 1g Spirulina

thì sẽ đáp ứng nhu cầu vitamin B12 hằng ngày Ngoài ra, Spirulina còn chứa các

vitamin khác như A, B1, B3, B6, E và H (Bảng 2.2)

Spirulina giàu sắt và calcium, hỗ trợ tốt cho máu, cho xương và răng Lượng

calcium của Spirulina cao hơn trong sữa Lượng sắt trong Spirulina cao hơn 12 lần so với trong các loại thực phẩm khác Ngoài ra, Spirulina cũng giàu magnesium,

potassium Những khoáng đa lượng bao gồm sodium, calcium, magnesium, potassium, chlorine, sulfur và phosphorous Các khoáng vi lượng gồm iodine, calcium, magnesium, fluoride, manganese, boron, nickel và cobalt (Bảng 2.3)

Spirulina chứa 18 trong số 20 loại amino acid được biết Một số amino acid có

hàm lượng cao trong Spirulina như glutamic acid (14,6%); aspartic acid (9,8%);

leucine (8,7%); aniline (7,6%)… (Bảng 2.4)

Các chất màu trong Spirulina: Spirulina có màu xanh lam-lục là do Spirulina

chứa nhiều sắc tố với hàm lượng cao như chlorophyll, phycocyanin, β-caroten (Bảng 2.5)

Bảng2.2: Thành phần vitamin của Spirulina

ngày cho phép

% so với nhu cầu hàng ngày cho phép

80 µg

32 µg 1IU

1 µg

10 µg 0,50 µg 6,40

5000 1,5 1,7

20 2,0 6,0

1

-

- [19]

Bảng 2.3: Thành phần khoáng của tảo Spirulina

Khoáng Trên 10g Nhu cầu hàng

ngày cho phép

% so với nhu cầu hàng ngày cho phép

phần

µg/10g Số lƣợng

(% tổng chất khô)

Bảng 2.5: Các chất màu trong Spirulina

Chất màu Màu sắc Hàm lƣợng trong 10g % Spirulina

Phycocyanin

Chlorophyll

Carotenoids

Xanh da trời Xanh lá cây Màu vàng cam

Spirulina được trồng đại trà ở các nước trên thế giới từ những năm 1972, các

nước sản xuất vi tảo chủ yếu tập trung ở Châu Á và vành đai Thái Bình Dương Những khu vực và vùng lãnh thổ có sản lượng vi tảo lớn là Trung Quốc, Nhật Bản, Đài Loan, Hàn Quốc, Hoa Kỳ, Mehico…

Khởi đầu là vào những năm 1970, một doanh nghiệp tảo đầu tiên của Hoa Kỳ đã bắt tay vào nuôi thử nghiệm mô hình pilot trên các bể nhân tạo Họ chọn thung lũng hoang mạc Imperial thuộc bang California vì nơi đây có nhiệt độ trung bình cao nhờ ánh nắng mặt trời và tránh xa vùng ô nhiễm đô thị

Đến năm 1981, một sự hợp tác đầu tiên giữa doanh nhân California và thương nhân Nhật Bản đã hình thành nên Earthrise Farms và chính thức đi vào sản xuất ổn định năm 1982 Ngày nay, Earthrise Farms cung cấp sản phẩm cho hơn 40 quốc gia và

nguồn Spirulina ở đây được xem là tốt nhất [19]

Ngoài ra, trên thế giới còn có các trang trại nuôi trồng tảo Spirulina với quy mô

lớn, chất lượng cao như:

 Trang trại Twin Tauong (Myanmar)

 Trang trại Sosa Texcoco (Mehico)

 Công ty tảo Siam (Thái Lan)

 Trang trại Chenhai (Trung Quốc)

 Nông trại Hawai ( Hoa Kỳ)…

2.1.5.2 Việt nam:

Ở Việt Nam, từ năm 1972 các nhà khoa học bắt đầu đặt vấn đề nghiên cứu tảo

Spirulina do GS.TS Nguyễn Hữu Phước chủ trì

Năm 1976, việc thử nghiệm nuôi trồng tảo Spirulina đã được tiến hành trong thời

gian 4-5 tháng tại Nghĩa Đô, Hà Nội đã thu được kết quả khá khả quan

Vào năm 1985, Sở Y Tế thành phố Hồ Chí Minh đã tiếp nhận giống tảo Spirulina

đầu tiên do ông bà R.D.Fox tặng Sau đó, tảo giống được giao cho Trạm nghiên cứu dược liệu (nay là Trung tâm dinh dưỡng thành phố Hồ Chí Minh) giữ giống và nuôi trồng [1]

Hiện nay, có 2 nơi nuôi trồng tảo Spirulina lớn ở nước ta, đó là:

 Công ty cổ phần nước khoáng Vĩnh Hảo (Bình Thuận)

 Cơ sở Lab Helvinam ở Bình Chánh, thành phố Hồ Chí Minh

Có thể nói, Vĩnh Hảo là đơn vị tiên phong trong việc nuôi trồng và sản xuất tảo

Spirulina lớn nhất nước ta Việc nuôi trồng Spirulina tại thành phố Hồ Chí Minh lại là

nguồn nguyên liệu sản xuất thức ăn chủ yếu cho gà, tôm…Sau một thời gian không tìm được đầu ra và giá thành chưa hợp lý nên một số cơ sở đã không thể tiếp tục việc nuôi trồng trên được nữa

Nhìn chung, lịch sử nghiên cứu và nuôi trồng tảo Spirulina ở nước ta đã thu được

nhiều kết quả ban đầu đáng kích lệ

Tuy nhiên, cho đến nay việc nuôi trồng đa số vẫn mang tính nhỏ lẻ, lạc hậu không đáp ứng được nhu cầu sử dụng tảo ngày càng cao

Vì vậy, trước những giá trị về mọi mặt mà tảo Spirulina mang lại, cần phải tiến

hành cải thiện, thúc đẩy ngành công nghiệp nuôi trồng tảo nhằm đáp ứng nhu cầu trong nước và xuất khẩu ra thị trường nước ngoài

2.1.6 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng Spirulina:

2.1.6.1 Trên thế giới:

Nghiên cứu ứng dụng Spirulina trong thực phẩm:

Spirulina đã được nghiên cứu sản xuất và được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực

khác nhau ở các nước trên thế giới Hiện nay, Spirulina được nghiên cứu ứng dụng nhiều trong thực phẩm và mỹ phẩm Spirulina được nghiên cứu bổ sung vào rất nhiều

sản phẩm thực phẩm như: mì sợi, yaourt, kẹo, trà xanh, bánh quy, bánh mì, bia…Các sản phẩm này được bán ở siêu thị của nhiều nước như: Chi Lê, Đan Mạch, Hà Lan,

Mỹ, Úc, New Zealand…[9]

Bảng 2.6: Các loại thực phẩm bổ sung Spirulina trên thế giới

STT Loại thực phẩm Tỉ lệ Spirulina bổ sung

2 2÷5 3÷6 3÷5 5÷10 5÷10 5÷10 5÷10 5÷10 5,5÷8

12÷14

10,4

Orstrom ở Tchard Nestle

INIA Sosa Lauce Nestle Dijon Dijon Sosy Dunal Sasa E.N.C.B

-

- Sasa E.N.C.B

Nghiên cứu ứng dụng Spirulina trong mỹ phẩm

Các sản phẩm mỹ phẩm có bổ sung Spirulina cũng đã xuất hiện ở các siêu thị như: Sản phẩm bảo vệ da, dầu gội, kem…Các thành phần chiết xuất từ tảo Spirulina

như protein, polysaccharide, vitamin và khoáng được dùng để sản xuất các mỹ phẩm làm đẹp cho phụ nữ như: mỹ phẩm săn sóc bảo vệ da đầu, bảo vệ tóc, bảo vệ da, làm lành sẹo mau chóng, chống mụn nhọt và làm trắng da [30]

Nghiên cứu ứng dụng Spirulina trong dược phẩm

Ức chế khả năng tái tạo của sự sinh sản HIV-1 bằng nước chiết xuất Spirulina:

Nước chiết xuất Spirulina ngăn ngừa sự sinh sản HIV-1 ở con người nhờ các

bạch cầu lumpo T và bạch cầu đơn nhân của hệ miễn dịch được gia tăng trong máu ngoại biên Chiết xuất cô đặc 5-10μg/ml cho thấy làm giảm sự sản sinh virus khoảng 50%, và chiết xuất cô đặc 100 μg/ml cho thấy ức chế 90-100% mà không độc tính đối với tế bào thường [19],[20]

Calcium Spirulina từ tảo xanh Spirulina, ức chế sự tái tạo màng bao virus:

Việc phân cắt trực tiếp các hoạt tính sinh học của chiết xuất từ tảo Spirulina dẫn đến việc cô lập các chất polysaccharide sulfate mới có tên gọi là Calcium Spirulina

(Ca-SP) như một chất chống virus chính yếu Polysaccharide được tổng hợp bởi ribose, mannose, fructose, galactose, xylose, glucose, acid galacturonic, sulfate và calcium Ca-SP được tổng hợp để ngăn chặn sự tái tạo nhiều loại virus phát triển bao

gồm virus Herpes đơn bào dạng 1, virus sởi, quai bị, cúm A và HIV-1 Người ta khám

phá ra rằng Ca-SP ngăn chặn được quá trình thâm nhập của virus vào trong các tế bào động thực vật [20]

Chiết xuất tảo Spirulina-Dunaliella có khả năng ngăn ngừa ung thư miệng:[26]

Chiết xuất của tảo Spirulina-Dunaliella đã cho thấy là ngăn ngừa được sự phát triển của khối u trong miệng chuột túi khi tiêm dịch Spirulina vào chúng điển hình 3

lần mỗi tuần trong 28 tuần Những động vật không được điều trị, tất cả đều có những khối u nói chung bên phải miệng túi Những con được nuôi bằng canthanxanthin theo thống kê cho thấy giảm xuống đáng kể về số lượng và kích cỡ khối u so với những con

chỉ được kiểm soát Những động vật được nuôi dưỡng với β-carotene cũng được chứng minh là giảm đáng kể một lượng nhỏ hơn về cả số lượng và kích cỡ khối u

Các nghiên cứu khác:

Học viện y khoa quân sự Trung Hoa, viện y học và viện bức xạ Suzhou thuộc bộ

công nghiệp hạt nhân đã nghiên cứu ảnh hưởng của Spirulina, kết quả cho thấy việc bổ sung Spirulina làm tăng khả năng miễn dịch và tăng tỉ lệ sống sót của chuột khi chiếu

các tia phóng xạ gây chết người Một số bệnh viện ở thành phố Kumming, tỉnh Yuan,

dùng Spirulina như một loại thuốc có tác dụng giảm lượng lipid trong máu

Đại học Beijing đã chiết xuất thành công phân tử có hoạt tính sinh học từ

Spirulina để ngăn chặn ảnh hưởng của việc nhiễm các kim loại nặng, cũng như ngăn

chặn sự phát triển của các khối u Nhiều cơ quan ở Trung Quốc đã tập trung vào các nghiên cứu sinh học phân tử ngăn chặn khối u bướu, chống lại sự lão hóa và chống các tia phóng xạ [25]

Trên thế giới đã có rất nhiều sản phẩm Spirulina được bán dưới dạng thuốc với nhiều tên gọi khác nhau như: Linagreen, Heilina, Spirulina kayaky, Spirulian C, Light Force Spirulina Spirulina thường sản xuất dưới dạng viên nén, mỗi viên có trọng

lượng 500mg trong đó chứa khoảng 200-300mg tảo khô Loại này được dùng để chữa trị một số bệnh như viêm gan, viêm khớp, ung thư, tăng cường sức khỏe, giảm cân và phòng chống suy dinh dưỡng ở trẻ em

Nghiên cứu ứng dụng Spirulina trong chăn nuôi

Trung Quốc sử dụng Spirulina làm thức ăn thay thế quan trọng cho tôm để kích

thích khả năng tăng trưởng nhanh, tăng khả năng miễn dịch và sống sót của tôm Thức

ăn cho tôm có bổ sung Spirulina giúp giảm thời gian nuôi cũng như tỉ lệ tử vong Viện

nghiên cứu đất và phân bón của Học viện khoa học nông nghiệp Trung Hoa hợp tác với Viện nghiên cứu nuôi trồng Jianxi đã nghiên cứu việc bổ sung vào thức ăn cho tôm

ở Tangxian, tỉnh Hebei Chiều dài ấu trùng tôm tăng lên 18% sau khi dùng sản phẩm

bổ sung Spirulina Tỉ lệ sống sót của tôm con tăng đến 23,8% Giá của thức ăn cũng rẻ

hơn 48% so với các thức ăn thường [20]

Thức ăn có chứa Spirulina giúp tăng sức đề kháng của các loại cá có giá trị cao, tăng khả năng sống sót từ 15% lên 30% Khi thêm Spirulina vào thức ăn gia súc, gia

cầm, tốc độ sinh trưởng của chúng tăng lên

Spirulina cũng được sử dụng làm thức ăn cho cá cảnh, loại thức ăn này được sản

xuất bởi công ty Guangdong Jiande, phổ biến ở Nhật Bản và các nước Đông Nam Á

Nghiên cứu ứng dụng Spirulina trong xử lý môi trường

Từ năm 1975, Oswald và cộng sự tại trường Đại học Tổng Hợp Califonia đã thử

nghiệm dùng Spirulina trong xử lý nước thải công nghiệp và đi đến kết luận: trong hệ

xử lý nước thải, Spirulina có vai trò tạo O2, tăng độ kết lắng, loại trừ kim loại và các chất hữu cơ độc hại

2.1.6.2 Việt Nam

Từ năm 1977, Nhà nước đã chú trọng vào việc nghiên cứu và nuôi trồng thử

nghiệm vi tảo Spirulina, bước đầu thành công ở một số nơi như Vĩnh Hảo, Đắc Lắc, Đồng Nai…Từ nguồn nguyên liệu Spirulina đạt chất lượng cao và ổn định, các nhà

khoa học đã sản xuất thành công một số loại thuốc như Linavina, Lactogil (xí nghiệp Mekophar); Cốm bổ, bột dinh dưỡng Enalac (Trung tâm dinh dưỡng trẻ em thành phố

Hồ Chí Minh), Gelule Spilina (Lebo, Helvinam, Trường Đại Học Y Dược)…

Trung tâm dinh dưỡng trẻ em Tp Hồ Chí Minh:[16]

Theo báo cáo tháng 05 năm 1997 của Trung tâm dinh dưỡng trẻ em thì từ năm

1989, Trung tâm dinh dưỡng được thành phố giao cho chức năng nghiên cứu và phát

triển Spirulina Tuy nhiên, việc tiêu thụ vi tảo Spirulina trong vài năm gần đây gặp

khó khăn vì người tiêu dùng chưa quen do màu sắc và mùi lạ Vì vậy, trung tâm đã

nghiên cứu và đưa Spirulina vào thức ăn, vì khi đưa Spirulina vào cơ thể bằng con

đường này sẽ thuận lợi hơn và ít chịu ảnh hưởng của yếu tố cảm quan, đồng thời góp phần hồi phục nhanh chóng sức khỏe cho bệnh nhân Trung tâm đã chế biến được

nhiều loại thức ăn có bổ sung Spirulina cho trẻ em như: cốm, mì ăn liền, yaourt, thạch

bánh tai heo, bánh phồng tôm với tỷ lệ bổ sung tảo khô 1 - 2% Các sản phẩm được người tiêu dùng chấp nhận và có kết quả rất tốt đối với trẻ em, nhất là trẻ em suy dinh dưỡng

Tuy nhiên, để có thể khẳng định chắc chắn và phát huy được tìm năng của loại siêu thực phẩm này chúng ta cần thực hiện nghiên cứu lâm sàn sâu rộng hơn trên mọi đối tượng và kéo dài trong thời gian cần thiết

Viện Nghiên cứu Ứng Dụng Công Nghệ (Bộ Khoa Học Công Nghệ và Môi Trường):

Bằng các phương pháp công nghệ sinh học, cán bộ của Viện Nghiên Cứu Ứng Dụng Công Nghệ (Bộ Khoa Học Công Nghệ và Môi Trường) đã chiết xuất được một

số chất có hoạt tính sinh học cao như phycocyanin Việc kết hợp phycocyanin và tia xạ Cobalt 60 trong điều trị bệnh ung thư vòm họng Kết quả là hạn chế 70-80% sự phát triển của tế bào ung thư, bệnh nhân phục hồi và tăng thể trọng sau đó Nhiều loại

vitamin, khoáng và các hợp phần dinh dưỡng khác trong Spirulina có tác dụng bồi

dưỡng sức khỏe, chống suy dinh dưỡng, bảo vệ cơ thể khỏi tác hại của chất phóng xạ

và chống suy mòn do nhiễm hơi độc

Viện Sinh Vật Học:

Giáo sư Đặng Đình Kim (Viện Sinh Vật Học) và Y.Lemoine (Đại Học Sư Phạm

Pari) đã tiến hành nuôi trồng Spirulina trong bình tam giác chứa môi trường Zarrouk

trong điều kiện kiểm soát về nhiệt độ, ánh sáng, thời gian chiếu sáng Sau khi vi tảo

Spirulina đạt yêu cầu về sinh trưởng và phát triển, giáo sư và cộng sự tiến hành xác

định protein tổng, hàm lượng phycobiliprotein và acid tổng số (sắc ký trên máy Girdel Chromatographie Serie 300)

Ngoài ra, việc thử nghiệm nuôi trồng Spirulina bằng nước thải hầm biogas không

chỉ là biện pháp mở rộng sản xuất và hạ giá thành sản phẩm mà còn giải quyết môi trường sinh thái cho nông thôn Loài vi tảo này còn được sử dụng để xử lý nước thải giàu NH4 từ nhà máy sản xuất ure thuộc xí nghiệp Liên Hiệp Phân Đạm Hóa Chất Hà Bắc, kết quả cho thấy: nước thải sau khi pha loãng và bổ sung thêm một số chất

khoáng cần thiết rồi dùng nuôi Spirulina đã mang lại năng suất cao và có tác dụng bảo

vệ môi trường [13]

2.2 Tổng quan về kẹo

2.2.1 Nguồn gốc và giá trị dinh dƣỡng của

kẹo

Nghệ thuật làm bánh kẹo đã ra đời cách

đây rất lâu, theo những nguồn sử liệu Ai Cập cổ

đại thì nghệ thuật làm bánh kẹo đã tồn tại cách

đây khoảng 3500 năm Lúc đó, người ta làm

bánh kẹo dựa trên thành phần nguyên liệu chính

là mật ong hoặc dùng nước mía thô cho bốc hơi

Đến thế kỉ XVI, ngành sản xuất đường ra đời tại Persia đặt nền tảng cho ngành bánh kẹo sau này Sau đó, ngành đường mía tiếp tục phát triển và lan rộng trên toàn thế giới Ngành bánh kẹo bắt đầu phát triển từ đó nhưng chỉ ở qui mô nhỏ và không đa dạng về chủng loại

Khi ngành sản xuất đường mía bắt đầu đi vào lĩnh vực thương mại thì công nghệ làm bánh kẹo bắt đầu phát triển mạnh, người ta biết cho thêm vào bánh kẹo các thành phần khác để tạo ra nhiều chủng loại bánh kẹo phong phú và đa dạng

Kẹo chứa nhiều chất cần thiết cho cơ thể như cacbonhydrat, chất béo, chất khoáng, sinh tố…Cacbonhydrat chủ yếu là polysaccharide, disaccharide (saccarose, mantose…) mà dạ dày có thể hấp thu khá dễ dàng, đặc biệt trẻ em sử dụng rất thích hợp Monosaccharide cũng tồn tại khá phổ biến trong bánh kẹo, thường các loại kẹo được chế biến từ mật tinh bột hoặc đường chuyển hóa chứa nhiều glucose và fructose Đường chiếm một tỉ lệ khá cao trong kẹo và cung cấp 4,2 kcal/g đường [4]

Ngoài ra, chất béo cũng có mặt tương đối nhiều trong các loại kẹo, mỗi gam chất béo cung cấp khoảng 9,3 kcal [4]

Những năm gần đây các nhà máy bánh kẹo đã sản xuất được nhiều loại kẹo dinh dưỡng cung cấp thêm một lượng nhất định các sinh tố và chất khoáng cần thiết cho cơ thể như vitamin C trong kẹo cứng hoa quả hoặc kẹo sôcôla; vitamin A,B,D trong kẹo

bơ, kẹo sữa; canxi, photpho, sắt trong kẹo thanh và kẹo mềm…Các loại kẹo này không những là thực phẩm thông thường mà còn là thuốc điều trị một số bệnh suy dinh

Hình 2.3: Kẹo dẻo [27]

dưỡng Như vậy, về mặt dinh dưỡng và điều trị, kẹo đều có giá trị cao Nhu cầu thực tế

về kẹo ngày càng cao, đòi hỏi công nghiệp sản xuất kẹo cũng ngày càng phát triển

2.2.2 Phân loại kẹo

Bảng 2.7: Phân loại kẹo

Cấu trúc - Cứng, giòn, trong

suốt

- Mềm dẻo, đàn hồi - Mềm hoặc mềm

xốp, béo Nguyên liệu chính - Đường saccarose,

mật tinh bột

- Đường saccarose, mật tinh bột, chất tạo keo đông

- Đường saccarose, mật tinh bột, chất tạo keo đông

Nguyên liệu phụ - Đường khử

- Acid citric: tạo vị

- Chất béo, sữa…

Nguyên lí sản xuất Phá vỡ trạng thái

tinh thể của đường saccarose, kết tinh trở lại dưới dạng

vô định hình

Tạo khối keo có độ đàn hồi cao nhờ sử dụng các chất có năng lực tạo keo đông cao

Tạo thành khối keo đông tụ với syrup đường để hình thành khối keo ngậm đường, nước

có thêm cấu trúc mềm và bền vững

[4],[6]

Chỉ tiêu chất lượng của saccarose dùng sản xuất kẹo:[4]

b Mật tinh bột (mạch nha)

Là sản phẩm thủy phân không triệt để của tinh bột Được sử dụng làm chất chống kết tinh trong sản xuất kẹo, đồng thời có tác dụng giảm độ ngọt, tăng lượng đường khử

và tạo cấu trúc cho kẹo thành phẩm

Thành phần chủ yếu của mật tinh bột là : glucose, maltose, dextrin Tùy theo mức

độ thủy phân tinh bột mà hàm lượng của 3 thành phần này khác nhau

Trong quá trình bảo quản, mật tinh bột dễ bị lên men, tạo bọt và có mùi rượu làm ảnh hưởng đến chất lượng kẹo

Chỉ tiêu chất lượng mật tinh bột [4]

Cảm quan: không màu hay vàng nhạt, trong suốt, sánh và có vị ngọt dịu Hàm lượng chất khô:  78%

Thường dùng sữa đặc có đường hay sữa bột trong sản xuất kẹo

Vai trò của sữa: Tăng vị thơm ngon, tạo mùi và màu đặc trưng cho kẹo caramel sữa, làm cho kẹo mịn, xốp, đàn hồi

2.2.3.5 Muối

Tạo vị ngọt đậm cho kẹo

2.2.3.6 Phụ gia tạo cấu trúc

a Lòng trắng trứng khô

Dùng làm chất tạo bọt và chất nhũ hóa trong sản xuất kẹo Cô đặc lòng trắng trứng tươi đến 1/7 – 1/7,5 thể tích ban đầu sẽ được lòng trắng trứng khô Lúc dùng, lòng trắng trứng khô ngâm vào nước sẽ trở lại dạng ban đầu với lượng nước ngâm gấp 3-4 lần lượng albumin, thời gian ngâm khoảng 8 giờ Lòng trắng trứng khô có tác dụng tạo cấu trúc xốp mềm cho kẹo [4]

b Gelatin

Gelatin là một loại albumin thu được từ chất keo sống của xương, da, gân hoặc móng của các động vật Gelatin có nhiều acid amin cần thiết cho cơ thể người như: thyroxin, xystin, glixin, histidin, glutamine, tryptophan…

Gelatin có tác dụng làm cho khối kẹo mềm mại, ổn định và đàn hồi, có thể chịu được tải trọng tương đối lớn mà không biến dạng

Năng lực đông tụ của gelatin càng lớn, lượng sử dụng càng nhỏ, thường năng lực đông tụ của dung dịch gelatin 4% là 250g/cm2

Chỉ tiêu chất lượng của gelatin dùng sản xuất kẹo:[4]

Pectin tan trong nước lạnh và tạo thành dung dịch có độ nhớt cao Tuy nhiên, bề mặt pectin nhanh chóng xuất hiện một lớp gel, tạo thành màng bảo vệ, ngăn không cho lớp trong tiếp xúc với nước

d Agar

Được lấy từ dịch chiết tảo đỏ Không được hấp thu vào cơ thể nên thường dùng

để sản xuất các loại kẹo chứa ít năng lượng Khả năng tạo gel đông tại nồng độ rất thấp 1- 1,5% khối lượng so với lượng đường trong hỗn hợp kẹo

Điều kiện đông tụ dễ dàng không cần sự hỗ trợ nào, không ảnh hưởng vị của sản phẩm Gia nhiệt đến nhiệt độ nóng chảy 800C thì agar hóa lỏng, hạ nhiệt độ về nhiệt độ thường 30-400C thì agar đông tụ [4]

e Các loại Gum khác (Arabica, Guar Gum, Xanthan Gum)

Arabica và Guar Gum là Gum thực vật Arabica có nguồn gốc từ một loại nhựa lấy từ thân cành của cây Acacia, dung dịch keo đông mềm, trong bóng, đàn hồi Guar Gum được chiết xuất từ rễ cây Guar

Xanthan Gum là Gum vi sinh vật, được tạo ra từ vi khuẩn Xanthomonas Tính tan tốt nhất trong loại tạo keo đông nhưng giá thành cao nhất [2]

2.2.3.9 Màu thực phẩm

Màu thực phẩm thường được tạo nên từ màu sắc tự nhiên của nguyên liệu thực phẩm hay chất màu cho vào khi gia công chế biến thực phẩm Khi chọn màu, trước hết phải đảm bảo chất màu không có hại đến cơ thể người, sau đó mới chú ý đến màu sắc,

độ tan, độ bền màu và các phản ứng biến màu khác Theo quy định, lượng màu đưa vào kẹo không vượt quá 0,01% khối lượng kẹo [4]

2.2.3.10 Các phụ gia khác

Chất phá bọt: khi nấu dung dịch đường và sữa có nồng độ cao trong thiết bị chân

không dễ có hiện tượng tạo nhiều bọt trên bề mặt, làm tổn thất sản phẩm Có thể dùng dầu thực vật để phá bọt

Chất nhũ hóa: thường dùng phosphatid, momoglycerid

Chất chống oxy hóa: thường dùng là vitamin E

2.2.4 Quy trình sản xuất kẹo:

2.2.5 Thuyết minh quy trình

2.2.5.1 Giai đoạn nấu kẹo

Giai đoạn nấu kẹo giữ vai trò quan trọng trong quy trình sản xuất kẹo Mục đích của giai đoạn này là tạo thành hỗn hợp dạng lỏng, đồng nhất của các chất tạo vị ngọt được sử dụng trong quy trình sản xuất Hỗn hợp thu được gọi là syrup kẹo

Nấu kẹo còn góp phần làm tăng thời gian bảo quản sản phẩm do nấu ở nhiệt độ cao sẽ tiêu diệt vi sinh vật và độ ẩm thấp sẽ hạn chế các phản ứng thủy phân của đường

Lọc

Đường saccarose

Sơ đồ 2.1: Quy trình sản xuất kẹo [6]

Phương pháp thực hiện: gồm các công đoạn:

Quá trình hòa tan đường: Giai đoạn nấu kẹo bắt đầu bằng quá trình hòa tan các

tinh thể đường saccarose trong nước và tạo thành một dung dịch đồng nhất Đường saccarose tinh thể được khuấy trộn với một lượng nước hợp lý để hòa tan hoàn toàn trong thời gian ngắn nhất Quá trình hòa tan đường phải diễn ra triệt để nhằm tránh hiện tượng tái kết tinh đường

Quá trình phối trộn: Đường saccarose sau khi hòa tan sẽ được phối trộn thêm với

hỗn hợp đường nha nhằm giảm độ ngọt, tăng độ nhớt, tạo cấu trúc, thêm lượng đường khử để chống kết tinh, giảm sự mất nước trong kẹo thành phẩm Tỷ lệ giữa đường nha

và đường saccarose được xác định dựa vào loại đường nha sử dụng và mức quy định

về hàm lượng đường khử trong kẹo thành phẩm

Hàm lượng đường khử trong thành phẩm có ảnh hưởng rất nhiều đến chất lượng kẹo Nếu hàm lượng đường khử quá cao sẽ làm cho kẹo dễ hút ẩm và bị chảy Ngược lại, nếu hàm lượng đường khử quá thấp thì không đủ khả năng để chống kết tinh, khối kẹo có thể bị hồi đường ngay trong quá trình nấu hoặc làm nguội

Quá trình lọc: hỗn hợp sau phối trộn được gia nhiệt để giảm độ nhớt, sau đó lọc

để loại bỏ tạp chất hay các hạt đường chưa hòa tan hết Quá trình lọc sẽ hạn chế hiện tượng kết tinh đường không mong muốn trong quá trình làm nguội sau này Nhiệt độ dung dịch lọc khoảng 700C Nếu sử dụng đường saccarose tinh luyện thì các nhà máy sản xuất kẹo có thể bỏ qua quá trình lọc

Quá trình cô đặc: sau khi lọc sạch, hỗn hợp được đưa đến thiết bị nấu kẹo Quá

trình nấu kẹo gồm hai công đoạn là gia nhiệt sơ bộ và bốc hơi nước Gia nhiệt sơ bộ nhằm tăng hiệu suất sử dụng và rút ngắn thời gian nấu kẹo Quá trình nấu kẹo sẽ kết thúc khi syrup kẹo đạt đến nồng độ chất khô thích hợp

Các biến đổi trong quá trình nấu kẹo

Biến đổi vật lý: Khi nhiệt độ tăng, nước bốc hơi một phần dẫn đến nồng độ dung

dịch tăng, độ nhớt và tỷ trọng của dung dịch cũng tăng còn thể tích và khối lượng dung dịch sẽ giảm Khi nước bốc hơi, nhiệt độ sôi của dung dịch cũng tăng

Biến đổi hóa học: Hàm lượng chất khô tăng, hàm ẩm giảm, xảy ra các phản ứng

hóa học: Phản ứng Caramel, phản ứng nghịch đảo, phản ứng Maillard

Biến đổi sinh học: vi sinh vật bị tiêu diệt

Thiết bị và thông số công nghệ:

Lượng nước để hòa tan đường chiếm khoảng 30-33% tổng lượng chất khô hòa tan Nồng độ dung dịch sau khi hòa tan đường xấp xỉ 80% [6] Nếu lượng nước sử dụng nhiều sẽ tốn thời gian và năng lượng để làm bốc hơi nước, điều này ảnh hưởng đến hiệu suất sử dụng nồi nấu cũng như chất lượng kẹo

Nhiệt độ của nước dùng hòa đường ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ hòa tan đường Nhiệt độ nước càng cao thì tốc độ hòa tan đường càng nhanh nhưng tốc độ nghịch đảo đường cũng càng lớn

Thực hiện gia nhiệt sơ bộ syrup đường đến nồng độ khoảng 86-88% trong thời gian khoảng 10-14 phút và nhiệt độ tối đa là 110-1200C [6] Quá trình nấu kẹo có thể thực hiện trong nồi nấu ở áp suất thường hay áp suất chân không, gián đoạn hay liên tục

2.2.5.2 Giai đoạn phối trộn

Quá trình này sử dụng lực cơ học để trộn đều các phụ liệu, phụ gia, phần kẹo đầu đuôi và syrup kẹo, tạo thành một khối đồng nhất có độ ẩm và nhiệt độ thích hợp Kẹo đầu đuôi là phần kẹo có hình dạng không hoàn thiện thu được sau các quá trình tạo hình và phân loại kẹo

Các biến đổi xảy ra

Vật lý: trong quá trình phối trộn, làm nguội, nhiệt độ khối kẹo giảm, xảy ra hiện

tượng khuếch tán của các chất trong khối kẹo, khối lượng và thể tích của hỗn hợp sẽ thay đổi do có thêm phụ gia và hiện tượng bốc hơi nước

Hóa học: acid hữu cơ thêm vào làm tăng thêm lượng đường khử do xảy ra phản

ứng nghịch đảo đường Nhiệt độ cao làm cho phản ứng Maillard vẫn tiếp tục diễn ra Nước và các cấu tử bay hơi cũng thoát ra khỏi khối kẹo Đồng thời, một lượng khí sẽ được phân phối đều vào khối kẹo Lượng khí này nhiều hay ít tùy thuộc vào phương

2.2.5.4 Bao gói

Chọn kẹo: Loại đi những viên kẹo bị biến dạng, không đúng quy cách

Gói kẹo: Kẹo chọn xong phải được gói ngay Nhiệt độ trong phòng gói kẹo

không được quá 200C, độ ẩm tương đối 60% trở xuống [6] Bao bì phải kín để tránh hút ẩm, không hút mùi Tạo thuận tiện trong phân phối, sử dụng, vận chuyển, tạo giá trị thương phẩm

2.2.6 Chỉ tiêu chất lƣợng kẹo

Sản phẩm kẹo phải đáp ứng đủ các chỉ tiêu theo quy định tiêu chuẩn quốc gia về

các yêu cầu kỹ thuật của kẹo TCVN 5908 – 1995 bao gồm:

2.2.6.1 Chỉ tiêu hóa lý [6]

Bảng2.8: Chỉ tiêu hóa lý của kẹo thành phẩm

Tên chỉ tiêu

Yêu cầu Kẹo cứng có

nhân

Kẹo mềm hoa quả

Kẹo dẻo

Hàm lượng đường khử (glucose), % Vỏ: 15 – 18

Nhân: 25 – 30 18 – 25 35 – 45 Hàm lượng đường saccarose, % ≥ 40 ≥ 40 ≥ 40

Hàm lượng tro không tan trong HCl

[6]

2.2.6.2 Chỉ tiêu vi sinh [6]

 Tổng số vi khuẩn hiếu khí: không lớn hơn 5.103 cfu/g

 Coliforms: không lớn hơn 102 cfu/g

 Escherichia coli: không được có

 Clostridium perfringens: không được có

 Tổng số nấm men: không lớn hơn 102 cfu/g

 Nấm mốc sinh độc tố: không được có

bị chảy ra ngoài vỏ kẹo

Trong cùng một gói kẹo, các viên tương đối đồng đều

Viên kẹo có hình nguyên vẹn, không

bị biến dạng

Trong cùng một gói kẹo, các viên tương đối đồng đều

Viên kẹo có hình nguyên vẹn, không

bị biến dạng, trên mỗi viên kẹo được tẩm đều bột áo

Trong cùng một gói kẹo, các viên tương đối đồng đều

Mùi vị Thơm, đặc trưng theo

tên gọi (nhãn, dứa, cà phê…)

Thơm, đặc trưng theo tên gọi

Thơm, đặc trưng, vị ngọt thanh

Trạng thái Vỏ kẹo cứng, dòn,

không bị dính răng

Nhân kẹo đặc sánh

Mềm, mịn đều, không bị hồi đường

Dẻo, mềm, hơi dai, không bị dính răng

Màu sắc Vỏ kẹo: màu vàng

trong

Nhân: có màu đặc trưng theo tên gọi của

[6]

Trong đó, kẹo dẻo là sản phẩm được ưa thích trên mọi lứa tuổi, đặc biệt là đối

tượng trẻ em Việc bổ sung tảo Spirulina vào kẹo dẻo sẽ làm tăng giá trị dinh dưỡng

của kẹo Đây chính là hướng đề tài mà chúng tôi nghiên cứu

Bộ cất đạm Kjeldal

3.2.2 Hóa chất

Bảng 3.2: Danh mục hóa chất

Hóa chất sử dụng

3.3 Nguyên vật liệu

3.3.1 Nguyên liệu chính

Tảo Spirulina platensis

Spirulina platensis sử dụng có dạng bột được cung cấp tại cơ sở Lab Helvinam,

10A/1 Ấp 1, xã Bình Chánh, huyện Bình Chánh, Tp.Hồ Chí Minh

Bảng 3.3: Thành phần hóa học của tảo

Hình 3.1: Bột tảo Spirulina

Đường saccarose

Trong sản xuất kẹo, đường RE (đường có độ tinh luyện cao) được sử dụng phổ biến nhất để đảm bảo chất lượng của kẹo thành phẩm Loại đường được dùng là đường

RE của công ty Cổ Phần Đường Biên Hòa

Bảng 3.4: Thành phần hoá học của đường RE

*Số liệu do công ty cung cấp

*Số liệu in trên bao bì