phụ gia trong công nghệ sản xuất bánh kẹo

Trong cuoäc soáng hieän ñaïi ngaøy nay, vôùi möùc soáng ngaøy caøng taêng, nhu caàu dinh döôõng cuûa con ngöôøi cuõng ñaõ thay ñoåi . Nhu caàu aên ngon ñaõ daàn thay theá cho nhu caàu aên ñuû trong taäp quaùn aên uoáng cuûa con ngöôøi. Beân caïnh nhöõng loaïi thöïc phaåm chính yeáu, caùc nguoàn thöïc phaåm phuï goùp phaàn khoâng nhoû trong vieäc mang laïi “höông vò” cho cuoäc soáng. Baùnh keïo khoâng chæ laø moät loaïi thöïc phaåm cuûa sôû thích, cuûa thoùi quen maø coøn laø moät neùt vaên hoùa ñaëc tröng cho töøng daân toäc, töøng ñaát nöôùc. Moät hoäp soâcoâla laø moùn quaø khoâng theå thieáu trong ngaøy leã tình nhaân, nhöõng chieác baùnh su kem seõ luoân luoân coù maët trong böõa tieäc traø cuûa ngöôøi Anh. Vaø chuùng ta, ai maø khoâng töøng ngaäm moät vieân keïo toø he khi coøn beù ? Chính vì vaäy, saûn xuaát baùnh keïo ñaõ töø qui moâ gia ñình ñaõ phaùt trieån thaønh qui moâ coâng nghieäp, vôùi saûn löôïng vaø chaát löôïng ngaøy caøng naâng cao. Ñeå ngaøy caøng coù theå thu huùt nhieàu khaùch haøng hôn cho caùc saûn phaåm cuûa mình, caùc nhaø saûn xuaát khoâng ngöøng tìm toøi, caûi thieän saûn phaåm, ñöa ra saûn phaåm môùi, coù muøi vò haáp daãn hôn, ña daïng hôn, ñaùp öùng ñöôïc nhieàu yeâu caàu cuûa khaùch haøng hôn. Vaø nhöõng bí quyeát ñeå phaùt trieån saûn phaåm ñoù laïi naèm ôû nhöõng thaønh phaàn khoâng laø nguyeân lieäu chính – NHÖÕNG CHAÁT PHUÏ GIA. Nhöõng chaát phuï gia ñöôïc duøng trong baùnh keïo vôùi moät löôïng raát nhoû nhöng laïi ñaùp öùng ñöôïc nhöõng tính naêng coâng ngheä ña daïng vaø phöùc taïp. Coù nhöõng phuï gia coù nguoàn goác töï nhieân, coù nhöõng phuï gia coù nguoàn goác toång hôïp, do ñoù vieäc e ngaïi caùc taùc ñoäng khoâng toát cuûa caùc chaát phuï gia ñoái vôùi söùc khoeû ngöôøi tieâu duøng laø hoaøn toaøn coù cô sôû. Ngaøy caøng coù nhieàu chaát phuï gia ñöôïc tìm ra vaø söû duïng, trong thöïc phaåm noùi chung vaø baùnh keïo noùi rieâng, ñeå thay theá cho caùc chaát phuï gia ñoäc haïi, ñaùp öùng yeâu caàu veà coâng ngheä vaø veà an toaøn thöïc phaåm ngaøy caøng cao… Tìm hieåu thaønh phaàn, tính naêng, coâng duïng coâng ngheä cuûa caùc chaát phuï gia söû duïng trong thöïc phaåm laø ñieàu caàn thieát vaø trong khuoân khoå cuûa baøi tieåu luaän naøy, chæ xin ñöôïc ñeà caäp ñeán phuï gia trong coâng ngheä saûn xuaát baùnh keïo.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ DẦU KHÍ BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Trần Hữu Huân 60000879

Năm học 2003 - 2004

II.2.14 Các chất tạo phức kim loại hòa tan 6

II.3 Tên gọi quốc tế, giới hạn tối đa cho phép sử dụng 6

II PHỤ GIA SỬ DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BÁNH NƯỚNG 7

II.2.1 Sơ lược bánh nướng biscuit-cracker-cookie 8 II.2.2 Phụ gia trong sản xuất biscuit-cracker-cookie 9

III PHỤ GIA SỬ DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT KẸO 11

III.2.2 Phụ gia được sử dụng trong kẹo cứng 13 III.2.3 Nhân kẹo và phụ gia cho nhân kẹo 15

III.3.1 Sơ lược về kẹo mềm 16

IV MỘT SỐ PHỤ GIA THÔNG DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ

IV.7.4 Asesulfame K 40

IV.9 Sữa được sử dụng như một phụ gia trong công nghệ sản xuất bánh kẹo 48

V.1 Một số sơ đồ qui trình sản xuất sản phẩm bánh kẹo 54

V.1.1 Sơ đồ qui trình tổng quát sản xuất kẹo cứng 54 V.1.2 Sơ đồ qui trình tổng quát sản xuất kẹo mềm 55 V.1.3 Sơ đồ qui trình sản xuất kẹo mềm có dùng chất tạo đông 55 V.1.4 Sơ đồ qui trình sản xuất nhân kẹo cứng 56 V.1.5 Sơ đồ qui trình sản xuất biscuit xốp 56

V.2 Danh mục một số chất phụ gia thực phẩm và giới hạn tối đa

V.2.13 Các chất tạo phức kim loại hòa tan 66

V.3 Một số loại kẹo-độ ẩm-thời gian bảo quản 67

VI TÀI LIỆU THAM KHẢO 70

LỜI NÓI ĐẦU

Trong cuộc sống hiện đại ngày nay, với mức sống ngày càng tăng, nhu cầu dinh dưỡng của con người cũng đã thay đổi Nhu cầu ăn ngon đã dần thay thế cho nhu cầu ăn đủ trong tập quán ăn uống của con người Bên cạnh những loại thực phẩm chính yếu, các nguồn thực phẩm phụ góp phần không nhỏ trong việc mang lại “hương vị” cho cuộc sống

Bánh kẹo không chỉ là một loại thực phẩm của sở thích, của thói quen mà còn là một nét văn hóa đặc trưng cho từng dân tộc, từng đất nước Một hộp sôcôla là món quà không thể thiếu trong ngày lễ tình nhân, những chiếc bánh su kem sẽ luôn luôn có mặt trong bữa tiệc trà của người Anh Và chúng ta, ai mà không từng ngậm một viên kẹo tò he khi còn bé ?

Chính vì vậy, sản xuất bánh kẹo đã từ qui mô gia đình đã phát triển thành qui mô công nghiệp, với sản lượng và chất lượng ngày càng nâng cao Để ngày càng có thể thu hút nhiều khách hàng hơn cho các sản phẩm của mình, các nhà sản xuất không ngừng tìm tòi, cải thiện sản phẩm, đưa ra sản phẩm mới, có mùi vị hấp dẫn hơn, đa dạng hơn, đáp ứng được nhiều yêu cầu của khách hàng hơn

Và những bí quyết để phát triển sản phẩm đó lại nằm ở những thành phần không là nguyên liệu chính – NHỮNG CHẤT PHỤ GIA

Những chất phụ gia được dùng trong bánh kẹo với một lượng rất nhỏ nhưng lại đáp ứng được những tính năng công nghệ đa dạng và phức tạp Có những phụ gia có nguồn gốc tự nhiên, có những phụ gia có nguồn gốc tổng hợp, do đó việc e ngại các tác động không tốt của các chất phụ gia đối với sức khoẻ người tiêu dùng là hoàn toàn có cơ sở Ngày càng có nhiều chất phụ gia được tìm ra và sử dụng, trong thực phẩm nói chung và bánh kẹo nói riêng, để thay thế cho các chất phụ gia độc hại, đáp ứng yêu cầu về công nghệ và về an toàn thực phẩm ngày càng cao…

Tìm hiểu thành phần, tính năng, công dụng công nghệ của các chất phụ gia sử dụng trong thực phẩm là điều cần thiết và trong khuôn khổ của bài tiểu luận này, chỉ xin được đề cập đến phụ gia trong công nghệ sản xuất bánh kẹo

I TỔNG QUAN :

I.1 Phụ gia trong công nghệ thực phẩm :

Phụ gia thực phẩm là những chất không được coi là thực phẩm hay một thành phần chủ yếu của thực phẩm, có ít hoặc không có giá trị dinh dưỡng được chủ động cho thêm vào thực phẩm với một lượng nhỏ, an toàn cho sức khỏe nhằm duy trì chất lượng, hình dáng, mùi vị, độ kiềm hay acid của thực phẩm hoặc nhằm đáp ứng các yêu cầu về công nghệ trong sản xuất, chế biến, đóng gói, vận chuyển, bảo quản thực phẩm

Các chất ô nhiễm vào thực phẩm như độc tố vi nấm, kim loại nặng, thuốc bảo vệ thực vật, thuốc thú y… không phải là những phụ gia thực phẩm

II.2 Phân loại phụ gia :

Hiện nay, phụ gia được sử dụng trong thực phẩm được phân thành 16 nhóm theo chức năng, công dụng của chúng :

II.2.1 Các chất bảo quản (preservatives): được sử dụng để cản trở sự phát

triển của vi khuẩn làm chậm hay ngừng quá trình lên men acid hóa hay hư hại của thực phẩm : acid benzoic, acid propionic, acid sorbic và các muối của chúng, muối bisunfit, muối nitrat

II.2.2 Các chất chống đông vón (anticaking agents): được sử dụng để đề

phòng sự đông vón và tạo sự đồng nhất trong sản phẩm thực phẩm : các muối của các acid béo palmitic, myristic, stearic, một số loại muối silicat, phosphat, carbonat của kim loại kiềm thổ

II.2.3 Các chất chống oxy hóa (antioxydants): được sử dụng để đề phòng

hay cản trở sự oxy hóa trong thực phẩm : vitamin E, vitamin C và các muối của vitamin C, các ester của vitamin C và các acid béo

II.2.4 Các chất chống tạo bọt (antifoaming agents): được sử dụng để làm

mất khả năng tạo bọt trong thực phẩm : dimethyl polysiloxane, dioxyde silicon vô định hình

II.2.5 Các chất điều chỉnh độ acid (acidity regulators): được sử dụng để

duy trì hay làm trung hòa độ acid của thực phẩm : các acid thực phẩm như acid acetic, acid fumaric, acid lactic, acid citric và các muối của chúng

II.2.6 Các chất điều vị (flavour enhancers): được sử dụng để làm tăng hay

cải thiện vị của thực phẩm : acid glutamic, acid guanilic, acid inosonic và các muối của chúng

II.2.7 Các hương liệu (flavours): được sử dụng để tạo mùi thơm cho thực

phẩm, kể cả một số gia vị đặc biệt : các tinh dầu tự nhiên, các chất thơm nhân tạo, các chất dầu gia vị, dịch chiết gia vị

II.2.8 Các chất đông đặc và làm dày (gelling agents and thickeners): được

sử dụng để làm đông, tạo keo, làm kết dính, tăng khối lượng lớn, tạo cấu trúc, tăng độ dày của thực phẩm : acid alginic và các muối, carrageenan, gelatin thực phẩm, các gum arabic, gua, karaya, xanthan, pectin, casein agar

II.2.9 Các chất làm rắn chắc (firming agents): được sử dụng để làm tăng

tính rắn chắc, tránh sự vỡ nát của thực phẩm : các muối của canxi của acid carbonic, gluconic, chloric, lactic

II.2.10 Các men (enzyms): được sử dụng để xúc tác quá trình chuyển hóa

trong chế biến thực phẩm : các men amylase (α, β, γ), oxydase, protease, rennin

II.2.11 Các chất nhũ hóa (emulsifiers): được sử dụng để tạo hệ phân tán

đồng nhất của thực phẩm : các muối canxi, kali, natri của acid phosphoric và phosphoric, polyphosphat, ester của glycerin, leucithins

hidro-II.2.12 Các chất ổn định (stabilisers): được sử dụng để ổn định hệ phân

tán đồng nhất của thực phẩm : các muối carbonat, phosphorat của kali, canxi, natri, amoni, các muối của acid hữu cơ thực phẩm

II.2.13 Các chất màu (colours): được sử dụng để tạo ra hoặc cải thiện màu

sắc cho thực phẩm Bao gồm phẩm màu tự nhiên và phẩm màu tổng hợp : caroten tự nhiên, acid carotenoic và rượu, ester methyl, ethyl tương ứng của chúng, cathaxanthin, carmin, caramel, chlorophyl, các chất màu tổng hợp

II.2.14 Các chất tạo phức kim loại hòa tan (sequestrants): được sử dụng

để tạo phức hòa tan với kim loại đa hóa trị, cải thiện chất lượng và tính vững chắc của thực phẩm : acid phosphoric, acid citric và các muối của chúng

II.2.15 Các chất tạo ngọt nhân tạo (artificial sweeteners): được sử dụng

để tạo vị ngọt cho thực phẩm : acesulfam K, aspartame, saccharin và muối saccharinat, sorbitol

II.2.16 Các chế phẩm tinh bột (modified starches): được sử dụng để làm

tăng độ dày, độ đông đặc, độ ổn định và tăng khối lượng của thực phẩm : amidon acetat, dextrin, tinh bột rang, các diamidon, tinh bột khử màu, xử lý men, acid, kiềm

II.3 Tên gọi quốc tế, giới hạn tối đa cho phép sử dụng:

Các chất phụ gia được đánh số theo hệ thống chỉ số quốc tế và cho phép dùng chỉ số này thay cho tên của chất phụ gia tương ứng khi ghi thành phần trên nhãn của sản phẩm thực phẩm có sử dụng chúng

Số lượng các chất được phép sử dụng cũng như hàm lượng tối đa cho phép của từng chất trong từng nhóm được qui định theo từng quốc gia và thay đổi theo thời gian, phụ

thuộc vào các nghiên cứu về tính chất sinh hóa - sự tác động của chúng lên cơ thể người sử dụng Về chi tiết qui định, xin xem bảng chi tiết trong phần phụ lục

Khi dùng phối hợp hai hay nhiều chất bảo quản hoặc hai hay nhiều chất chống oxy hóa, tổng lượng dùng phải tương ứng với lượng tối đa cho phép của riêng một chất nếu dùng một mình Giới hạn dùng tối đa của các benzoat được tính theo acid benzoic, của các sorbat tính theo acid sorbic và của các sunfit tính theo SO2

“Giới hạn bởi GMP” có nghĩa là lượng chất phụ gia sử dụng trong chế biến sản xuất thực phẩm vừa đủ để đạt yêu cầu về công nghệ, về cảm quan hay chất phụ gia được cho vào để đáp ứng những lí do, yêu cầu đặc biệt Do vậy không qui định giới hạn tối đa

Một số thuật ngữ được sử dụng :

- INS : hệ thống chỉ số quốc tế (International Numbering System)

- ADI : lượng ăn vào hàng ngày chấp nhận được (Acceptable Daily Intake),

được tính theo mg / kg trọng lượng cơ thể / ngày Một số phụ gia có độc tính thấp và không gây tác hại đến sức khỏe của người tiêu thụ với lượng phụ gia để đáp ứng yêu cầu công nghệ thì sẽ được ghi chú “ADI không giới hạn” Nếu các tác động của chất phụ gia chưa được nghiên cứu kỹ thì sẽ được ghi chú “ADI chưa qui định”

- MTDI : lượng tối đa ăn vào hàng ngày có thể chấp nhận được (Maximum Tolerable Daily Intake), tính theo mg / người / ngày

- GMP : thực hành sản xuất tốt (Good Manufacturing Pratices)

II PHỤ GIA SỬ DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BÁNH NƯỚNG:

II.1 Phụ gia trong bánh mì :

II.1.1 Sơ lược về bánh mì :

Bánh mì là một loại bánh nướng làm từ nguyên liệu chính là bột mì, nấm men và muối Ngoài ra có thể có các phụ liệu như : đường, chất béo, sữa, trứng, bột quả

Các bước cơ bản trong sản xuất bánh mì là :

- Chuẩn bị khối bột nhào

- Tạo hình

- Các bước chờ lên men, định hình sản phẩm

- Nướng

- Bao gói

II.1.2 Phụ gia trong sản xuất bánh mì :

Trong sản xuất, ngoài các thành phần nguyên liệu chính là bột mì, muối, men, nước, các phụ liệu như đường, dầu ăn, trứng, sữa… ta có thể cho vào các chất phụ gia như các chất shortening, các chất nhũ hóa, các enzym (amylase, hemicellulase, oxidase, protease), các chất oxy hóa (acid ascorbic, kali bromat, ADA, canxi peroxide), gluten, các chất ổn định, L-Cystein, SMS, muối, khoáng chất…

Các chất phụ gia được cho vào trong quá trình sản xuất bánh mì nhằm làm tăng chất lượng cho bánh mì về các mặt :

- Thể tích

- Độ mềm, xốp

- Cấu trúc ruột bánh

- Xử lý bột nhào…

Cấu trúc bánh mì do hệ gluten của bột mì quyết định Nếu bột có gluten chất lượng cao thì đàn hồi tốt, độ dai cao và độ dãn trung bình, bánh sẽ nở và ngon Nếu gluten yếu nghĩa là độ dãn lớn, độ dai thấp, ít đàn hồi, bột nhào dính, bánh ít nở và bị bè

ra Có thể bổ sung các chất phụ gia để tăng chất lượng gluten như acid ascorbic, kali bromat, peroxide canxi

Chất bổ sung Lượng bổ sung (theo % bột)

phos-Chất nhũ hóa dùng để làm tăng thể tích bánh mì và độ ổn định của bột, thường dùng ester monoglyceride của acid diacetyl tartaric (DATEM – E 472e) E 472e tạo liên kết với gluten, làm tăng thể tích sản phẩm sau khi nướng, làm tăng độ mềm ruột bánh, giúp cho sự nhũ hóa và xử lý bột Được cho vào trong quá trình tạo khối bột nhào

Trong bột mì có hai hệ enzym chính ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm là protease và amylase Protease thủy phân gluten, làm hỏng cấu trúc bánh, nên thường bổ sung vào bột mì các chất oxy hoá và muối ăn để kìm hãm protease Amylase thủy phân tinh bột, giúp bột nhào lên men nhanh chóng và tăng chất lượng bánh vì vậy nếu hệ enzym amylase của bột mì thấp, ta có thể bổ sung bột malt hoặc chế phẩm enzym

amylase từ mốc Aspergillus oryzae hoặc Aspergillus awamori Việc sử dụng amylase để

cải tiến chất lượng của tinh bột mang lại những tác động tốt : tối ưu

hóa các tính chất dùng để làm bánh mì của bột mì, khả năng giữ khí

của khối bột tốt hơn, thể tích lớn hơn, cải tiến chất lượng màu vỏ bánh

mì, cải tiến mùi đồng thời cũng tăng độ xốp của ruột bánh

Enzym hemicellulase được bổ sung vào trong quá trình làm bánh có những ảnh hưởng : làm tăng chất lượng bột mì, tăng

cường tính ổn định của bột nhào, tăng cường khả năng xử lý của bột

nhào, tăng chất lượng bột nhào và bánh mì, cải tiến chất lượng ruột

bánh, tăng thể tích…

II.2 Phụ gia trong biscuit-cracker-cookie :

II.2.1 Sơ lược bánh nướng biscuit-cracker-cookie:

Các loại bánh trên có thành phần tương tự nhau, được phân biệt bởi:

+ Cấu dạng bề mặt sản phẩm, độ cứng

+ Cách thức tạo khối bột nhào, lên men, cắt, tạo hình… + Thành phần của chất béo và đường

Bánh biscuit (bích quy) là một loại sản phẩm bánh được làm từ bột mì, đường, chất béo, trứng, bột nở và tinh dầu

Biscuit có nhiều hình dáng và kích cỡ khác nhau, được chia làm hai loại chính là biscuit xốp và biscuit dai Biscuit xốp so với biscuit dai thì nó có độ xốp dòn cao hơn, thành phần có nhiều chất đường, chất béo hơn

Sơ đồ qui trình sản xuất biscuit được trình bày ở phần phụ lục

Cracker là một loại bánh xốp, dòn, làm từ nột và nước, có hay không có bột nổi và shortening, ngọt ít hay lạt

Saltine : một loại cracker, bột được trộn với muối trước khi nướng

Soda cracker : cracker lạt, có ít bột nổi và kem tartar

Oyster cracker : cracker tròn, nhỏ

Graham cracker : cracker bột mì toàn phần, ít ngọt

Pretzel : cracker muối, lên men, thường có dạng nút

Cookie là loại bánh nướng nhỏ, bề mặt láng, mềm Có các loại :

Chocolate chip cookie Ginger snap

Oreo

II.2.2 Phụ gia trong sản xuất biscuit-cracker-cookie:

Chất nhũ hoá :

Chất béo trong biscuit làm giảm độ cứng của bánh bằng cách chen vào cấu trúc gluten trong bột nhào Bằng cách sử dụng một lượng nhỏ các chất nhũ hóa, các chất béo sẽ khuếch tán nhanh hơn trong các thành phần háo nước như bột mì, đường … trong khối bột nhào Chất béo có tác dụng tốt hơn khi ở dạng hạt phân tán hơn là ở dạng màng Thường sử dụng rất nhiều các loại :

+ GMS : glycerol monostearate + DATEM : diacethylated tartaric esters of monoglycerides + SS: sorbitan stearates

+ SSL : sodium stearoyl lactate + SMG : succinylated monoglycerides Trong đó thì lecithin được dùng nhiều nhất trong công nghệ sản xuất biscuit Nó được hòa tan trong chất béo trước khi cho vào trong khối bột nhào Lecithin của đậu nành khó kiểm soát trong quá trình sản xuất nhưng hiệu quả và có nguồn gốc tự nhiên Điểm bất lợi là nó có thể ảnh hưởng đến mùi vị sản phẩm nếu được sử dụng với hàm lượng cao

% trong chất béo khi cho chất nhũ hóa ở Chất nhũ hoá

0,125% 0,25% 0,5%

Trong sản xuất cake, các chất ổn định cake gel được thêm vào giúp liên kết các thành phần nguyên liệu lại, giữ không khí trong quá trình đánh bột giúp thể tích tốt hơn, giúp có thể chứa nhiều nước hơn, do đó bánh ẩm và cho cảm giác ngon hơn Chất ổn định bánh là một chất nhũ hóa ở dạng sệt Thường dùng : DIMODAN, GRINDSTED®PGE, GRINDSTED®PGMS, GRINDSTED®GA series

Chất chống oxy hoá :

Vì trong bánh có hàm lượng chất béo cao nên cần bổ sung các chất chống oxy hoá để giảm sự ôi hóa chất béo bằng con đường oxy hoá Các chất thường sử dụng là:

+ BHA : butylated hydroxyanisole + BHT : : butylated hydroxytoluene + Propyl gallate

+ TBHQ : tertiarybutylhydroquinone BHA có tác động tốt đối với mỡ động vật nhưng không có tác dụng đối với dầu thực vật, BHA không tan trong nước

BHT rẻ hơn BHA nhưng tính chất tương tự nhau

Propyl gallate làm tăng độ bền cho dầu thực vật, bị phân hủy bởi nhiệt ở 148°C (nhiệt độ trung tâm của biscuit trong suốt quá trình nướng chỉ khoảng 105°C), không tan trong dầu hay nước

TBHQ là chất chống oxy hoá mạnh nhất cho hầu hết tất cả các loại chất béo, đặc biệt là chất béo thực vật, nó tan trong chất béo

Các chất chống oxy hóa không có khả năng giảm thiểu sự ôi hóa chất béo

do thủy phân Các chất chống oxy hoá được giới hạn sử dụng không quá 0,02% khối lượng chất béo

Có một số bằng chứng cho thấy saccharose trong biscuit đóng vai trò như một chất chống oxy hoá nhẹ Chất béo lauric , dầu dừa, dầu cọ thường sử dụng trong cream biscuit thường bền oxy hoá do đó không cần phải thêm chất chống oxy hoá Nhưng trong cracker thì lại thường cho các chất chống oxy hoá

Enzym : cần quan tâm các hệ enzym sau :

- Hệ amylase : không sử dụng nhiều, trừ khi cần để bổ trợ cho sự lên men (của khối bột nhào)

- Hệ hemicellulase : thường sử dụng trong bột nhào của bánh cracker để cắt đứt các liên kết pentosan trong bột để bột nhào được mềm hơn và tốn ít nước hơn

do đó tốn ít năng lượng để bốc hơi nước trong quá trình nướng bánh

- Hệ protease (papain, bromelin, ficin, chymotrypsin, pepsin, rennin, peotease từ vi sinh vật…) dùng để hiệu chỉnh chất lượng gluten, tác dụng của protease trong bột nhào sẽ bị giảm khi trong khối bột nhào có nhiều hơn 7% khối lượng chất béo so với khối lượng bột Việc sử dụng protease còn làm giảm độ nhớt, làm khối bột nhào dẻo hơn

- Hệ lipase : trong công nghiệp sản xuất bánh nướng không sử dụng lipase nhưng cần lưu ý đến các tác dụng của enzym này (có sẵn trong nguyên liệu, trong các quả hạch làm nhân) và không bị nhiệt vô hoạt Chúng sẽ phá hủy chất béo, làm mất tác dụng của chất béo, làm chua bột và làm tăng khả năng

ôi hóa chất béo

Mùi vị, màu :

Có thể sử dụng các hương liệu thiên nhiên : chiết từ rễ, lá, hoa, búp, trái, hạt… hương bột phô mai, men,

quả hạch… hay hương tổng hợp Hương có thể cho vào khối bột nhào, bột nhão trước khi nướng, phủ hay phun mùi sau khi nướng, cho vào các phần không nướng như nhân, mứt, kem…

Có thể dùng màu tự nhiên hay tổng hợp : dùng màu đỏ cochineal (chiết từ xác côn trùng), vàng saffron từ hoa cúc vàng, caramel từ phản ứng caramel hoá đường Trong biscuit thì màu caramel thường là màu đỏ nâu do dùng nhiều đường hay dùng bột cacao để làm sậm màu bề mặt sản phẩm

Chất tăng vị:

Muối NaCl : 0,75÷1,0% khối lượng bột

Bột ngọt (natri glutamat) : 0,5% khối lượng sản phẩm, bột ngọt cho vị mặn và chua nhưng không ảnh hưởng tới các sản phẩm ngọt như bánh kẹo (bị át vị)

Chất điều chỉnh độ acid : thường sử dụng các acid hữu cơ :

+ Acid citric + Acid malic + Acid tartaric + Acid lactic Độ tan của một số acid hữu cơ trong nước:

Acid g/100 g nước

Tartaric 19,0 Malic 58,0 Citric 64,0

Acid citric và tartaric cho vị chua gắt nhưng mau phai Acid malic có vị chua thấp hơn nhưng lâu phai hơn Acid lactic có vị nhạt nhất nhưng làm cho sản phẩm có cảm giác “trơn”

Chất tạo bọt :

Là những chất làm cho bánh được xốp hơn, tạo cảm giác ngon miệng Chất tạo bọt trong sản xuất bánh được gọi là bột nở, thường là các muối vô cơ như NaHCO3,

NH4HCO3… Chúng được cho thêm vào trong thành phần khối bột nhào, tác dụng với các chất acid có trong khối bột, sinh ra CO2, làm cho khối bánh được xốp hơn NH4HCO3 làm sản phẩm có thể có mùi khai nhưng hiệu quả sinh khí cao hơn NaHCO3

Chất hỗ trợ sản xuất (processing aid) : nước, sodium meta-bisulphite

(pyrosulphite, SMS, Na2S2O5)

Các chất tạo ngọt nhân tạo : thường sử dụng cyclamate, sacchrin, sucralose

để tăng độ ngọt cho bánh, giảm giá thành, tạo các sản phẩm không sâu răng, sản phẩm ăn kiêng và sản phẩm cho người bị bệnh tiểu đường

III PHỤ GIA SỬ DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT KẸO :

III.1 Phân loại kẹo :

Kẹo là loại thực phẩm được sản xuất chủ yếu từ đường và các chế phẩm của đường

Phân loại kẹo theo hàm lượng nước và đặc trưng thành phần kẹo:

Loại kẹo ẩm Độ Đặc trưng thành phần kẹo

Kẹo cứng hoa quả: cam, dứa, táo, nho

Kẹo cứng tinh dầu : bạc hà, hoa hồng, quế

Kẹo cứng bơ : bơ sữa, bơ dừa, bơ cacao

Kẹo kháng sinh : penicillin, biomixin

Kẹo dinh dưỡng : vitamin A, B, C

Kẹo mềm tinh bột : quýt, nho, vải

Kẹo mềm pectin : quýt, chanh, dâu

Kẹo mềm agar : cam, chanh, dứa, sữa

Kẹo mềm albumin : quýt, dứa

Kẹo mè xửng : chuối, nho

thuần nhất

Kẹo mềm 4÷5%

Kẹo sôcôla :

có nhân : hạnh nhân, mứt quả

Kẹo dẻo 5÷20% Kẹo cao su : bạc hà, chanh, cam thảo

III.2 Phụ gia trong kẹo cứng (boiled sweets – hard candies):

III.2.1 Sơ lược về kẹo cứng:

Kẹo cứng là chất vô định hình, cứng, dòn và trong suốt, là sản phẩm của quá trình nấu dung dịch đường với mật tinh

bột hoặc nha đến độ ẩm là 1÷3%

Dựa vào cấu tạo có thể chia kẹo cứng thành hai nhóm chính là kẹo cứng có nhân và kẹo cứng không nhân

Dựa vào quá trình tạo hình sản phẩm có thể chia thành sáu nhóm chính : nhỏ giọt, vê tròn, đúc, lắng, cắt, que

Dựa vào cấu trúc thành phẩm có thể chia kẹo cứng thành sáu nhóm : kẹo trong, kẹo đục, dạng trung gian đục và trong, kẹo bọt, kẹo bọc đường, kẹo nhân

Ngoài ra còn có các loại kẹo cứng với mục đích dinh dưỡng, y học :

- Kẹo cứng dành cho người bệnh tiểu đường

- Kẹo cứng không sâu răng

- Kẹo cứng năng lượng thấp Qui trình sản xuất bao gồm các công đoạn chính :

- Chuẩn bị syrup đường

- Chuẩn bị khối kẹo, chuẩn bị nhân

- Tạo hình kẹo

- Bao gói bảo quản

Sơ đồ qui trình sản xuất kẹo cứng được trình bày ở phần phụ lục

Sản phẩm có thành phần chính như sau :

Nếu dùng mật tinh bột Nếu dùng đường chuyển hóa

Thành phần Phần trăm [%] Thành phần Phần trăm

[%]

gia bảo quản

III.2.2 Phụ gia được sử dụng trong kẹo cứng :

Các chất phụ gia thường dùng trong sản xuất kẹo cứng là các tinh dầu, acid thực phẩm và các phẩm màu để tạo nên các màu, hương đa dạng cho sản phẩm, tránh sự

nhàm chán và kích thích sử dụng đối với người tiêu dùng Màu và hương được sử dụng

phù hợp với tên loại kẹo như : vàng chuối, đỏ dâu, tím nho, xanh táo… Các chất phụ gia

này được cho vào quá trình làm nguội của công đoạn chuẩn bị khối kẹo Yêu cầu phải

khuấy trộn tốt để chất phụ gia được hòa trộn đồng đều trong khối kẹo, đảm bảo ổn định

chất lượng cảm quan cho sản phẩm

Với loại kẹo cứng có nhân thì phần nhân được chuẩn bị riêng, cho vào trong quá trình lăn của công đoạn tạo hình kẹo, trong nhân có thể có những chất phụ gia bảo

quản, tạo ngọt… tùy từng loại nhân

a Phẩm màu :

- Làm tăng vẻ đẹp cho khối kẹo

- Trong công nghiệp sản xuất kẹo thì phần lớn là ta sử dụng chất màu tự nhiên Khi chọn chất màu phải tuân thủ qui định về loại và hàm lượng được phép sử dụng của Bộ Y tế (không vượt quá 0,01% khối lượng kẹo) và phù hợp với màu sắc khối kẹo, khả năng nhuộm màu và độ bền màu

- Kẹo cứng thường dùng chất màu tan trong nước, những loại kẹo có hàm lượng bơ mỡ cao phải dùng chất màu tan trong mỡ Dùng phẩm màu ở dạng dung dịch có nồng độ 5÷10%, lọc qua rây có đường kính lỗ là 0,4÷0,5 mm

- Phải hòa tan chất màu thành dung dịch với lượng nước ít nhất, thường tỉ lệ nước : màu = 9 : 1

- Có thể sử dụng các chất vừa tạo vị, vừa tạo màu như đường nâu, mật rỉ, syrup caramel…

- Các tiêu chuẩn của chất lượng màu thực phẩm dùng trong sản xuất kẹo :

Chất không tan trong

- Các chất thơm thiên nhiên là các tinh dầu lấy từ thực vật bằng phương pháp trích ly, thường dùng tinh dầu cam, quýt, chanh, dứa, dừa, cà phê, cacao, hoa hồng

- Các chất thơm tổng hợp là các loại tinh dầu lấy từ bán thành phẩm bằng phương pháp hóa học hoặc tổng hợp sinh học như vanille

- Không cho các loại hương liệu vào quá sớm vì dễ bị bay hơi nhưng không nên cho vào quá muộn vì khi nhiệt độ xuống thấp thì độ nhớt của khối kẹo tăng, khó đảo trộn

- Có thể cho 4ml tinh dầu và 0,5g vanille vào 1kg sản phẩm

c Acid thực phẩm:

- Các loại kẹo hoa quả thường dùng acid thực phẩm để có hương vị chua ngon, thường dùng cho kẹo không nhân và nhân quả cây, ngoài ra các chúng còn có khả năng chống hồi đường

- Thường dùng acid hữu cơ tinh thể hòa tan khá trong nước, có khả năng chuyển hóa yếu và không bay hơi ở nhiệt độ 120°C Các acid thường dùng là acid citric, acid tartric, lactic, malic, sorbic (đồng thời để bảo quản)

- Cần sử dụng liều lượng hợp lý và hạn chế thời gian tiếp xúc của acid với đường ở nhiệt độ cao nhằm giảm khả năng chuyển hóa đường trong kẹo của acid

- Hàm lượng cho vào đối với kẹo không nhân có thể lên tới 15g / 1kg khối kẹo, với kẹo cứng có nhân là 4÷15g / 1 kg khối kẹo

d Chất bảo quản : thường dùng acid sorbic, acid benzoic và các muối của

nó với liều lượng không quá 0,1% khối lượng kẹo

e Chất chống oxy hóa : thường dùng vitamin E với liều lượng không quá

0,03% khối lượng kẹo

f Chất nhũ hóa và dịch hóa : các chất nhũ hóa thường được sử dụng rộng

rãi là các phosphatide (liều lượng không quá 0,5% khối kẹo), mono và diacid glyceride

g Chất làm bóng kẹo :

- Bao cho kẹo một lớp mỏng chất béo-sáp không thấm nước, bảo vệ kẹo tránh tác dụng của độ ẩm xung

quanh, đồng thời tăng vẻ bóng đẹp cho kẹo Thường chất làm

bóng là hỗn hợp sáp, parafin và dầu thực vật với tỉ lệ là 1:1:2

- Sáp là ester phức tạp của acid béo cao phân tử và rượu, được sử dụng như là một thành phần làm bóng kẹo, dùng để bôi trơn khuôn kẹo, các dụng cụ làm nguội kẹo, bôi trơn vào máy tạo hình kẹo cứng, có tác dụng tránh hiện tượng dính của khối kẹo

- Parafin giúp làm bóng bề mặt kẹo, ngoài ra còn giúp cho kẹo không dính Parafin bền hóa học, bền oxy hóa, không tan trong nước nhưng tan trong ester, benzen, dầu khoáng

- Dầu thực vật thường dùng là dầu dừa, dầu bông, dầu hướng dương

- Tỉ lệ chất làm bóng là 0,8÷1,0kg / tấn kẹo

- Ngoài ra còn sử dụng đá tan (0,6÷0,8kg / tấn kẹo) và syrup (20kg / tấn kẹo) để hỗ trợ đánh bóng kẹo

- Đối với kẹo nhân quả người ta không làm bóng kẹo mà tránh tác dụng của độ ẩm đối với kẹo bằng cách bao cho kẹo một lớp đường kính gọi là ngào đường hoặc trộn đường kính với bột cacao, vừng, hạt dẻ nghiền nhỏ để làm áo kẹo

III.2.3 Nhân kẹo và phụ gia cho nhân kẹo :

Các loại nhân :

- Nhân mật ong : là hỗn hợp mật đường và mật ong

- Nhân rượu : là hỗn hợp mật ong, rượu mùi, chất màu, tinh dầu

- Nhân sữa

- Nhân hạt thơm có dầu (lạc, hạnh nhân, hạt mơ )

- Nhân sôcôla hạt thơm

- Nhân béo : trộn đường bột với dầu dừa

- Nhân quả cây : nấu pure quả với đường và mật tinh bột

Sơ đồ qui trình sản xuất nhân kẹo được trình bày ở phần phụ lục

Độ đặc của nhân được quyết định bởi hàm lượng pectin có sẵn trong nguyên liệu hoặc được thêm vào (phụ gia pectin)

III.2.4 Kẹo thuốc:

Kẹo thuốc là những loại kẹo có tác dụng giảm nhẹ một số triệu chứng của kích ứng, ho, cảm, hô hấp khó khăn, dị ứng hoặc một số mục đích đặc biệt khác, sử dụng dịch chiết dược thảo, vitamin, chất dinh dưỡng bổ sung, chất giảm acid dạ dày… Hàm lượng sử dụng phải tuân theo các qui định của y học và phải có hướng dẫn sử dụng rõ ràng Các chất thêm vào có thể được trộn chung, làm nhân trong thành phần của kẹo cứng, kẹo mềm, gum, kẹo nhai, chewing gum… Thông tin chi tiết về các loại kẹo thuốc : thành phần, loại kẹo sử dụng làm chất tải, dược lý được trình bày trong phần phụ lục

Để át đi mùi vị (nồng, đắng…) của một số loại dược chất, ta phải sử dụng thêm các loại hương vị nhất định để hoà trộn vào : hương vị cherry, chanh, mật ong, hồi, thì là… Lý chua và cam thảo cũng thường được sử dụng như một thành phần dược lý

Gelatin, gum arabic là những chất nền thông dụng cho các dược chất Thành phần thường là syrup glucose, gum arabic, gum tragacanth, pectin, agar, tinh bột, các chất màu, hương vị… Có thể dùng các chất tạo ngọt phi đường như sorbitol để tạo vị cho sản phẩm

III.3 Kẹo mềm và kẹo dẻo :

III.3.1 Sơ lược về kẹo mềm :

Kẹo mềm được sản xuất từ đường, mật, tinh bột hoặc nha cùng với các phụ liệu có giá trị dinh dưỡng cao như bơ, trứng, sữa…

Kẹo mềm có nhiều loại khác nhau, dây chuyền sản xuất đa dạng, gồm những công đoạn chính :

- Chuẩn bị khối kẹo

- Tạo hình

- Nâng cao chất lượng

- Bao gói bảo quản

Sơ đồ qui trình sản xuất kẹo mềm được trình bày ở phần phụ lục

Kẹo mềm có đặc tính là mềm, mịn, xốp Do đó trong thành phần phải có chất phụ gia tạo bọt để kẹo xốp, thường dùng albumin của trứng

Ngoài ra còn sử dụng các chất phụ gia tạo đông như pectin hay agar agar Kẹo mềm có độ ẩm, hàm lượng đường khử cao hơn kẹo cứng Ngoài ra còn dùng một lượng bơ hoặc chất béo khác, do đó kẹo mềm có thể được cho thêm các chất phụ gia bảo quản vào để tăng khả năng bảo quản của sản phẩm

Một số khái niệm về kẹo mềm :

- Fondant :

Là loại kẹo đường kết tinh đơn giản nhất, gồm có các tinh thể đường trong một hỗn hợp bão hòa của đường và các carbonhydrate khác Thường thì trong cấu trúc của fondant có 50÷60% tinh thể đường với 40÷50% syrup

Thành phần Lượng thành phần [%]

- Toffee và fudge :

Khi ta thêm sữa vào kẹo thì trong quá trình chế biến sẽ xuất hiện

phản ứng Maillard tạo ra mùi caramel đặc trưng Nếu kẹo không kết tinh thì ta có caramel

hay toffee, khi đường kết tinh trong syrup thì ta có fudge :

Sữa đặc có đường nguyên kem 40 Sữa đặc có đường nguyên kem 30

III.3.2 Kẹo bơ (toffees và fudge) :

Toffee là một loại kẹo mềm được sản xuất từ đường nâu, glucose syrup, đường nghịch đảo và bơ Nếu kẹo toffee được

cho thêm sữa vào thì sản phẩm có thể có độ ẩm lên đến 8÷9% và

một số loại sản phẩm này sẽ được gọi là caramel Toffee có thể

được dùng như một loại kẹo, làm nhân sôcôla hay làm nhân biscuit

Fudge được dùng gọi cho một loạt các sản phẩm kẹo toffee kem từ loại có bề mặt xốp cho đến loại có bề mặt dẻo

Lượng đường và sữa trong fudge cao hơn trong toffee và trong quá

trình sản xuất kẹo fudge thì quá trình kết tinh đường được đẩy mạnh Trong fudge có thể có thêm nhân trái cây, cherry ngâm đường, quả hạch hay sôcôla

định sự phân phối của chất béo trong khối đường vì hàm

lượng chất béo trong loại kẹo bơ này rất cao, rất dễ bị tách

ra trong các quá trình chế biến, và điều này có thể dẫn đến

giảm hàm lượng chất béo trong khối kẹo, bề mặt kẹo dễ bị

oxy hóa và giảm giá trị cảm quan Các chất nhũ hóa thường

dùng là leucithin của đậu nành và glyceryl monostearate

Ngoài ra, để làm tăng độ mềm dẻo của sản phẩm, ta có thể thêm chế phẩm

tinh bột bắp và gelatin, nhưng chúng sẽ làm tăng độ nhớt của hỗn hợp

III.3.3 Gum và jelly :

Gum và jelly bao gồm các loại kẹo gum mềm, gum cứng, gum bọt, kẹo dây, kẹo ống, các loại jelly hương trái cây, kẹo dẻo hình thú, hình búp bê, kẹo dẻo nhân trái cây, nhân lỏng, nhân sệt… Chúng có hình dạng rất phong phú, áo kẹo có thể là phủ đường, dầu, sáp hay sôcôla Có thể tạo sản phẩm phức hợp từ nhiều loại kẹo như fudge, mallow, nougat hay toffee

Các chất keo háo nước là chìa khóa công nghệ của loại kẹo này Chúng kết gel, dày lên, ổn định, trộn đều màu, mùi, ngăn chặn sự kết tinh của đường, làm trong suốt, dính chặt và tạo bọt dễ dàng cho sản phẩm jelly bọt Việc chọn chất keo háo nước nào phụ thuộc vào loại thành phẩm và yêu cầu công nghệ của nhà sản xuất

Các chất keo háo nước thường được sử dụng là :

- Agar agar từ dịch chiết tảo : Gelidium, Graciladia, Pterocladia…

- Các loại gum sản xuất từ vi khuẩn : xanthan gum từ Xanthomonas campestris, gellan từ Pseudomonas elodea

- Gelatin : là dịch chiết collagen xương, da động vật hữu nhũ (bò, lợn…) bằng cách xử lý mô bào với kiềm hay acid

- Gum acacia (gum arabic) : là nhựa cây Được dùng để sản xuất chewing gum, có thể được sử dụng từ 10÷60% Không có giá trị dinh dưỡng, gum acacia

có thể được sử dụng để sản xuất các sản phẩm cho người bị tiểu đường

- Pectin : được sản xuất từ táo hay từ các loại quả múi Nếu như tinh bột không được tách ra thì pectin táo còn lưu lại hương táo và có thể được sử dụng để sản

xuất kẹo đục Jelly làm từ pectin táo sẽ nâu hơn pectin quả múi nhưng có thể cải thiện

bằng nhiệt độ, mặt khác, độ nhớt của pectin táo thấp hơn pectin quả múi Pectin làm cho

sản phẩm có bề mặt sản phẩm, mùi vị và cảm giác khi ăn rất tốt

- Tinh bột : tinh bột bắp là thường được sử dụng nhất, tinh bột từ khoai mì, gạo, lúa mì và khoai tây có thể cho vào để điều chỉnh cấu trúc

Sản xuất gum và jelly có thể qua các công đoạn chính : xử lý keo, chuẩn bị dịch, tạo hình, sấy khô và hoàn thiện

III.3.4 Kẹo cam thảo - cream (kẹo dẻo hỗn hợp) :

Kẹo dẻo hỗn hợp là một loại kẹo gelatin jelly, gồm một hay nhiều lớp kẹo cam thảo (liquorice paste) và kẹo cream (cream paste) gắn lại với nhau, có thể ở dạng

dẹp, dạng thanh, dạng ống có nhân dừa…

Lớp liquorice paste được sản xuất từ mật đường, bột mì, dịch chiết cam thảo và caramel, ngoài ra thành phần cũng có thể có saccharose, glucose-fructose syrup,

glucose syrup, chế phẩm tinh bột, gelatin, chất màu, chất mùi (chất thường sử dụng là dầu

hồi) Độ ẩm của thành phẩm có thể từ 17,5÷18,5%

Lớp cream paste được sản xuất từ saccharose, glucose-fructose syrup, glucose syrup, chất béo để giữ cấu trúc, bề mặt cũng như để bôi trơn, bột bắp làm chất

độn, gelatin để giúp sản phẩm không vỡ trong quá trình ép đùn và giúp nhũ hóa chất béo,

bột dừa để tạo hương vị và bề mặt ngoài cho sản phẩm

Thành phần Phần khối lượng Thành phần Phần khối lượng

III.3.5 Kẹo hơi (aerated confectionery) :

Kẹo hơi là một từ chỉ chung cho các loại kẹo : chew, nougat, marshmallow, foam, và pulled với tỷ trọng 0,2÷1,0 g/cm3 Chúng khác nhau về nhiều mặt : dạng thành phẩm, thành phần, phương thức sản xuất và tỷ trọng Chúng có thể có hoặc không có nhân (bơ, đậu, cherry, dừa…) Các loại kẹo hơi này có những bọt khí trong khối kẹo

Không khí là một loại nguyên liệu rất rẻ, an toàn, làm tăng kích thước nhưng vẫn giữ nguyên khối lượng cho sản phẩm, tăng cảm quan bề mặt sản phẩm và tăng

vị

Người ta bơm không khí vào trong syrup đường và nhờ những chất có bản chất protein làm khung sườn để giữ bọt khí lại (những chất phụ gia tạo bọt) :

- Albumin của trứng : làm cho sản phẩm gel được sáng và mềm

- Gelatin : làm sản phẩm dai, mềm nhưng ít sáng hơn

- Pectin, agar và tinh bột : làm sản phẩm gel dòn, mềm

- Protein của sữa, của đậu nành và có thể sử dụng kết hợp với tinh bột hay gum arabic

Sản phẩm có màu sắc và mùi vị rất đa dạng, có thể sử dụng các chất màu, mùi, vị tự nhiên hay tổng hợp

Kẹo Độ ẩm [%] Tỷ trọng [g/cm3] Marshmallow 17÷21 0,25÷0,50 Nougat 9,5÷10,5 0,85

III.3.6 Chewing gum:

Là loại kẹo dẻo được sản xuất từ các nguyên liệu chính là gum, đường, syrup bắp Hương liệu tự nhiên (bạc hà, dâu, hương trái cây…), shortening, BHT… là những chất phụ gia được thêm vào để làm tăng giá trị cảm quan và thời gian bảo quản Để tránh sâu răng, ta có thể sử dụng các chất tạo ngọt nhân tạo thay cho đường như sorbitol, manitol… Đôi khi trong thành phần chewing gum còn có thể có chất làm trắng răng

IV MỘT SỐ PHỤ GIA THÔNG DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BÁNH KẸO:

IV.1 Các chất bảo quản (preservatives):

IV.1.1 Acid benzoic và các muối benzoat :

Trong tự nhiên, acid benzoic được tìm thấy ở các loại cây như : mận, quế và

ở hầu hết các quả mọng Tác dụng ức chế vi sinh vật của acid benzoic và natri benzoat đã được biết đến từ rất lâu

Acid benzoic có dạng tinh thể không màu, dễ tan trong rượu và ether, ít tan trong nước hơn

natri benzoat (ở nhiệt độ phòng tan không quá 0,2%),

vì vậy natri benzoat thường được sử dụng hơn Có tác

dụng ức chế mạnh đến nấm men và nấm mốc với nồng

độ trong sản phẩm khoảng 0,05 – 0,1%, tác dụng yếu

đối với vi khuẩn, ức chế vi khuẩn gây hư hỏng đòi hỏi

phải sử dụng ở nồng độ cao nhưng để ức chế vi khuẩn gây ngộ độc thực phẩm chỉ cần nồng độ 0,01 – 0,02% trong thực phẩm Tác dụng bảo quản chỉ xảy ra ở môi trường acid có pH = 2,5 – 3,5

Natri benzoat ở dạng hạt trắng, không mùi và khó bị phân hủy, có vị ngọt, độ tan trong nước là 66,0 g/100 ml (ở 20°C) và trong ethanol là 0,81 g/100 ml (ở 15°C) Nồng độ tác dụng khoảng 0,07 – 0,1%, có tác dụng bảo quản tốt ở pH 2,5 – 4,0 và kém ở

IV.1.2 Acid sorbic và muối sorbat :

Acid sorbic được phân lập lần đầu tiên vào năm 1859 Cấu trúc của acid sorbic được xác định vào năm 1880, và được tổng hợp lần đầu tiên vào năm 1900 Công thức hóa học của acid sorbic :

CH3 – CH = CH – CH = CH – COOH

Acid sorbic là bột tinh thể trắng, tan không đáng kể trong nước lạnh (0,16 g/100 ml ở 20°C) và tan dễ hơn trong nước nóng (3,9% ở 100°C), có vị chua nhẹ Sorbat kali ở dạng bột hay dạng hạt màu trắng và tan nhiều trong nước (58,2g/100 ml ở 20°C) Nhưng trong dầu thực vật, dạng acid (0,8g/100ml) tan nhiều hơn dạng kali benzoat (0,01 g/100 ml)

Hoạt tính chống vi sinh vật của acid sorbic thể hiện mạnh nhất khi hợp chất

ở trạng thái không phân ly (pKa = 4,75) (gấp từ 10 đến 60 lần so với dạng phân ly), vì vậy, hoạt tính thể hiện mạnh ở pH thấp Tuy nhiên, ở pH > 6, acid dạng phân ly lại có hiệu quả hơn dạng không phân ly

Acid sorbic và các muối sorbat có khả năng ức chế các giống nấm men :

Brettanomyces, Byssochlamys, Candida, Cryptococcus, Debaryomyces, Saccharomyces, Torulaspora…và các giống nấm mốc : Alternaria, Ascochyto, Aspergillus, Botrytis, Fusarium, Mucor, Penicillium, Phoma, Sporotrichum… Khả năng ức chế của acid sorbic và

các muối sorbat là do khả năng kìm hãm sự hoạt động của enzym dehydrogenase (fumarase, aspartase, succinic dehydrogenase, alcohol dehydrogenase…) có liên quan trong quá trình oxy hóa acid béo, dẫn đến sự tích lũy các acid béo không no, kìm hãm sự phát triển và trao đổi chất của tế bào vi sinh vật, kìm hãm các enzym sulfhydryl do phản ứng cộng với nhóm thiol của cystein hay hình thành các phức bền với các enzym có chứa sulfhydryl, can thiệp đến sự vận chuyển các chất qua màng tế bào chất

Tuy nhiên, cũng có một số loài nấm men, nấm mốc có khả năng chống chịu

với acid sorbic và muối sorbat, Zygosaccharomyces bailii không bị ức chế bởi acid sorbic ở

nồng độ 0,06% trong dung dịch glucose 10% do ở nồng độ thấp, acid sorbic bị nấm men chuyển hóa

Các muối sorbat có thể được bổ sung trực tiếp vào sản phẩm : ngâm sản phẩm trong dung dịch có sorbat, phun sương dung dịch, rắc bột sorbat lên sản phẩm, sorbat có thể trở thành một thành phần của bao bì, thêm trực tiếp vào ở dạng khô, pha trộn với shortening…Bánh ngọt, vỏ bánh nướng, bánh bắp, bánh mỳ, kem … có thể bảo quản bằng cách phun sau khi đóng gói hoặc bổ sung trực tiếp sorbat kali vào sản phẩm Hàm lượng sorbat kali có thể giảm khi bảo quản bằng cách phun lên bề mặt các sản phẩm nướng

Acid sorbic được xem là chất bảo quản chống vi sinh vật ít độc hại nhất, thậm chí tại mức độ vượt quá liều lượng sử dụng thông thường trong các sản phẩm thực phẩm

Ngoài ra, acid lactic và acid citric cũng có tác dụng như chất bảo quản, ngăn

ngừa sự sản sinh độc tố của một số loài vi sinh vật nhất định (Bacillus coagulan, Yersinia enterocolitica đối với acid lactic, Aspergillus parasiticus, Aspergillus versicolor, Salmonella spp đối với acid citric)

IV.2 Các chất chống oxy hóa :

Là các chất có khả năng cho điện tử, ngăn chặn sự hình thành gốc tự do R• , từ đó ngăn cản sự oxy hóa chất béo trong thành phần sản phẩm

IV.2.1 Vitamin E (tocopherol) :

Vitamin E có nhiều trong các sản phẩm thực vật như các hạt ngũ cốc, một số loại đậu, đặc biệt là hạt nảy mầm, dầu thực vật Ngày nay, người ta đã phân lập được 8 tocopherol từ tự nhiên có hoạt tính vitamin E, trong đó có 6 hợp chất thuộc dẫn xuất tocol và 2 hợp chất thuộc dẫn xuất tocotrienol Tất cả các chất này đều chứa nhân chroman (benzopyran)

Ở vị trí 2 trong nhân chroman có chứa nhóm methyl, ở vị trí 6 có chứa nhóm hydroxyl Đối với dẫn xuất tocol ở vị trí 2 trong nhân chroma có chứa gốc phytyl (C20H40O) Ở vị trí 2 trong nhân chroman có chứa gốc hydrocarbon không no (C16H27) đối với dẫn xuất tocotrienol Các dẫn xuất tocopherol chỉ khác nhau về số lượng và vị trí các nhóm methyl gắn vào nhân chroman và về số lượng các liên kết đôi ở mạch nhánh

α-tocopherol thể hiện hoạt tính cao nhất và các dạng β, γ, δ tương ứng thể hiện 40%, 10%, 1% của dạng α Trong số các tocotrienol chỉ có dạng α có hoạt tính sinh học chiếm khoảng 25% hoạt tính của α-tocopherol

Vitamin E không tan trong nước, tan ít trong cồn, dễ tan trong aceton, chloroform, ether và các chất béo Tocopherol khá bền với nhiệt Nó có thể chịu được tới

170oC khi đun nóng trong không khí

Để tránh tác động của oxy và tia tử ngoại, vitamin E ở dạng tương phẩm là các ester với các acid acetic, succinic

Các tocopherol không có độc tính Lượng lấy vào trên 1000IU/ ngày chỉ ảnh hưởng ít đến sức khỏe như các triệu chứng về dạ dày, ruột, viêm da, mệt mỏi… Không có báo cáo về các trường hợp tai hại bất ngờ xảy ra được khi dùng quá liều vitamin E Liều lượng sử dụng ở người : 0÷1 mg/kg thể trọng

Tocopherol chỉ được sử dụng hạn chế vì nhìn chung nó kém hiệu quả hơn so với các chất chống oxy hóa phenolic

IV.2.2 Vitamin C (acid ascorbic) :

Vitamin C có tên khoa học là L-3-keto threo hexuronic acid lactone, với công thức phân tử là C6H8O6, khối

lượng mol phân tử là 176,12g/mol, nhiệt độ nóng chảy

190÷192°C

Acid ascorbic có hai nguyên tử carbon bất đối xứng do đó nó có bốn đồng phân quang học nhưng chỉ có acid

L-ascorbic và acid L-dehydroascorbic mới có hoạt tính sinh

học Trong phân tử acid ascorbic có chứa nhóm endiol, nhóm

này gây ra những tính chất hóa học cơ bản của ascorbic acid : tính acid và tính khử

Acid ascorbic được tìm thấy ở nhiều trái cây và rau quả, đặc biệt là trong ổi, quả của cây tầm xuân, bông cải, khoai tây, cải bắp và quả múi

Acid ascorbic ở dạng tinh thể không màu hay bột kết tinh (trắng hoặc hơi vàng), không mùi, vị chua, dễ tan trong nước, tan trong cồn 95°, thực tế không tan trong ether, chlorofrom, benzen, dưới tác dụng của ánh sáng thì bị biến màu dần 1g tan trong 3,5 ml nước, hay trong 30 ml ethanol, không tan trong chất béo

Vitamin C có thể được bán ở dạng bột hay dạng nghiền nhỏ của L- ascorbic acid, natri ascorbic và L - ascorbic stearate

Vitamin C không độc, vài triệu chứng có thể xảy ra khi dùng liều quá cao trong khoảng từ 500mg đến 10g: buồn nôn, tiêu chảy, rối loạn đường ruột, giảm khả năng hấp thu đồng… Không có báo cáo về các trường hợp tai hại bất ngờ xảy ra được khi dùng quá liều vitamin C Liều lượng sử dụng ở người : 0÷2,5 mg/kg thể trọng

IV.2.3 BHA (butylated hydroxyanisole):

BHA có hai đồng phân, dạng thứ nhất chiếm ưu thế hơn (≥ 90%) Trong phân tử BHA, nhóm tertbutyl ở vị trí ortho hay meta cản trở nhóm -OH, do đó hạn chế hoạt tính chống oxy hóa Tuy nhiên, trong một vài trường hợp hiệu ứng không gian này lại bảo vệ được nhóm -OH

3-tertbutyl-4-hydroxyanisole 2-tertbutyl-4-hydroxyanisole

BHA là chất rắn màu trắng, giống sáp Tan dễ dàng trong chất béo, dung môi hữu cơ, không tan trong nước, có mùi phenol đặc trưng, mùi này không thể hiện trong hầu hết các trường hợp sử dụng, nhưng có thể nhận biết ở nhiệt độ cao như khi nướng hoặc sấy Là một hợp chất bay hơi khá dễ dàng và có thể chưng cất được, do đó BHA có thể bị tổn thất khỏi sản phẩm khi bị đun nóng ở nhiệt độ cao BHA có thể phản ứng với các kim loại kiềm tạo sản phẩm có màu hồng

Khi vào cơ thể qua đường miệng, BHA được hấp thụ qua dạ dày, ruột và được bài tiết nhanh chóng Các cuộc nghiên cứu tác động của BHA lên cơ thể sinh vật đang được tiến hành, mặc dù có một số tác động bất lợi trên cơ thể chuột, khỉ… nhưng BHA vẫn được xem là phụ gia an toàn nếu được sử dụng với liều lượng thấp, đảm bảo qui định của quốc tế

IV.2.4 BHT (butylated hydroxytoluene) :

BHT là chất rắn màu trắng, ở dạng tinh thể

Giống như BHA, BHT cũng là một chất chống oxy hóa BHT có

tác dụng chống oxy hóa kém hơn BHA Điều này được giải

thích là do cấu hình không gian của BHT cồng kềnh hơn BHA

(do trong phân tử của BHT có 2 nhóm tertbutyl xung quanh

nhóm –OH) BHT tan trong chất béo, không tan trong nước, bị

tổn thất dưới tác động của nhiệt (như sấy, nướng) Với sự có mặt của sắt trong một số sản phẩm thực phẩm hay bao bì, BHT có thể tạo ra hợp chất có màu vàng

BHT đi vào cơ thể qua đường miệng sẽ được hấp thụ nhanh chóng qua dạ dày, ruột; sau đó sẽ được thải ra ngoài qua nước tiểu và phân Sự chuyển hóa chủ yếu thông qua con đường oxy hóa, trong đó, sự oxy hóa nhóm methyl trội hơn hẳn ở loài gặm nhấm, thỏ và khỉ, còn sự oxy hóa nhóm tert-buthyl trội hơn hẳn ở người Tổ chức Sức khỏe Thế giới (WHO) cũng đã xem xét các thử nghiệm trên chuột, khỉ, người và kết luận rằng, với liều lượng ăn vào là 50 mg/kg thể trọng sẽ không gây ra độc tính ở bất cứ cấp độ nào

IV.2.5 Propyl gallate :

Là n-propyl ester của acid 3,4,5-trihydroxybenzoic (hay acid gallic)

Là chất bột có màu từ trắng đến xám nhạt, được đánh giá cao về tính hiệu quả trong việc cải thiện thời gian bảo quản các sản phẩm dầu thực vật và mỡ động vật Không bền nhiệt, đặc biệt trong môi trường kiềm

Thông thường propyl gallate được dùng kết hợp với BHT hoặc BHA, vì vậy tạo nên ảnh hưởng cộng hợp trong việc làm tăng thời gian bảo quản các sản phẩm

Một tính chất quan trọng khác của propyl gallate là tan ít trong chất béo nhưng lại tan đáng kể trong nước, điều này gây khó khăn cho việc kết hợp chất chống oxy hóa trong dầu mỡ nhưng lại làm tăng khả năng tạo phức với sắt gây nên sự biến màu trong một số trường hợp

Ở một vài quốc gia, các ester mạch dài hơn cũng được phép sử dụng Chúng là các hợp chất dễ tan trong dầu và ít tan trong nước hơn khi so sánh với propyl gallate, do đó chúng được bổ sung dễ dàng vào các sản phẩm dầu mỡ và ít gây biến màu với sắt hơn Tuy nhiên, về căn bản thì chúng có cấu hình phân tử cồng kềnh hơn nên có hoạt tính chống oxy hóa kém hơn propyl gallate khi so sánh ở cùng nồng độ

Propyl gallate tiêu hóa thông qua đường miệng dẫn đến sự hấp thụ nhanh chóng qua dạ dày, ruột, và tiếp đó là quá trình oxy hóa đến acid gallic, và hình thành acid o-methyl gallic, cuối cùng thải ra ngoài thông qua nước tiểu Propyl gallate vẫn được xem là phụ gia an toàn nếu được sử dụng với liều lượng thấp, đảm bảo qui định của quốc tế

IV.2.6 TBHQ (tertbutyl hydroquinone) :

Là chất rắn dạng tinh thể, có màu từ trắng đến vàng nâu nhạt

Là chất chống oxy hóa được sử dụng rất phổ biến hiện nay, có hiệu quả làm tăng thời hạn sử dụng các sản phẩm chứa chất

béo không có cholesterol

Tan vừa phải trong dầu mỡ (5÷10%), tan ít trong nước (<1%), không tạo màu với các ion kim loại, đây chính là đặc điểm ưu việt, giúp cho quá trình chế biến được tiến hành dễ dàng Tuy nhiên, TBHQ lại tương tác với các acid amin tự do làm sản phẩm có màu đỏ, điều này hạn chế khả năng ứng dụng của nó trong các sản phẩm có protein

TBHQ được hấp thụ thông qua dạ dày, ruột và được thải nhanh chóng qua nước tiểu Sự chuyển hóa được tiến hành bằng con đường oxy hóa, tiếp theo là quá trình kết hợp Thử nghiệm ở người cho thấy, với liều lượng 20 mg/kg thể trọng, sự bài tiết hoàn toàn qua thận được thực hiện trong vòng 48 giờ TBHQ có tác dụng gây độc cấp tính thấp TBHQ vẫn được xem là phụ gia an toàn nếu được sử dụng với liều lượng thấp, đảm bảo qui định của quốc tế

IV.3 Các chất điều chiûnh độ acid (acidity regulators) :

IV.3.1 Acid citric :

Trong tự nhiên có nhiều trong quả chanh, hiện tại, dạng dùng phổ biến là sản phẩm tổng hợp sinh học Vị chua của nó hợp khẩu vị nên được ứng dụng rộng rãi trong công nghệ thực phẩm Ngoài ra, acid citric còn thể hiện hoạt tính chống một số nấm mốc và vi khuẩn

Acid citric dùng trong thực phẩm phải ở dạng kết tinh khan hoặc ngậm một phân tử nước, không màu, không mùi Loại khan phải chứa không ít hơn 99,5% C6H8O7, 1g tan trong 0,5 ml nước hoặc trong 2 ml ethanol

Với liều lượng cao (1380 mg/kg thể trọng) trên chó không thấy hiện tượng tổn thương thận Với chuột cống trắng, liều lượng 1,2% trong thức ăn hằng ngày, không ảnh hưởng đến máu, không thấy một tác động nguy hại gì đến các bộ phận trong cơ thể,

không ảnh hưởng đến sự sinh sản … mà chỉ hơi ảnh hưởng đến răng so với chuột đối chứng

Liều lượng sử dụng cho người: 0÷60 mg/kg thể trọng

IV.3.2 Acid tartaric :

Acid tactaric dùng trong thực phẩm phải ở dạng bột không màu, trong suốt, không mùi, vị acid, 1g tan trong 0,8 ml nước hoặc trong 3 ml ethanol Sau khi sấy khô đến trọng lượng không đổi ở 105°C không chứa ít hơn 99,5% C4H6O6 Vị chua của nó mạnh hơn axit citric gấp 1,2-1,3 lần

Với liều lượng cao từ 4000 mg/kg thể trọng, làm chết các loại động vật thí nghiệm: chuột, chó, thỏ Với liều lượng thấp hơn (khoảng 1000 mg/kg thể trọng), có thể ảnh hưởng đến nitơ huyết, gây chết sau 90 ngày (thử nghiệm trên chó)

Thử nghiệm độc tính dài ngày, với các liều lượng 0,1%, 0,5%, 0,8%, 2% acid tactric, không thấy ảnh hưởng gì đến sự phát triển, đến sự sinh sản hoặc tổn thương các bộ phận của cơ thể (1,2% tượng đượng với 600 mg/kg thể trọng)

Acid tactric hầu như không chuyển hóa gì trong cơ thể con người, 20% được thải qua nước tiểu, tiểu phần còn lại bị phá hủy trong ruột bởi tác dụng vi sinh vật

Liều lượng sử dụng cho người: 0÷3 mg/kg thể trọng

IV.4 Các chất điều vị (flavour enhancers) :

IV.4.1 Natri clorua:

Natri clorua được sử dụng để làm tăng vị và ngăn ngừa sự hư hỏng sản phẩm Mặc dù ngày nay việc sử dụng các chất chống vi sinh vật và kết hợp với các phương pháp bảo quản được sử dụng phổ biến, nhưng NaCl vẫn giữ được tầm quan trọng của mình

Hoạt tính chống vi sinh vật của NaCl có liên quan đến khả năng làm giảm hoạt độ của nước (aw) và tạo ra điều kiện phát triển không thuận lợi cho vi sinh vật Khi hoạt độ của nước ở môi trường bên ngoài giảm, các tế bào bị mất nước nhanh chóng do hiện tượng co nguyên sinh Trong thời gian co nguyên sinh, tế bào ngừng phát triển, hoặc chết, hoặc duy trì ở trạng thái không hoạt động Để lấy lại sự phát triển, tế bào phải giảm hoạt độ của nước ở bên trong nội bào Vi sinh vật khác nhau có khả năng chống chịu khác nhau đối với NaCl, nồng độ thấp sẽ kích thích sự phát triển, trái lại, nồng độ cao sẽ ức chế sự phát triển của vi sinh vật Vi khuẩn không chịu muối có thể bị ức chế ở nồng độ thấp khoảng 1%

Các vi khuẩn hình que gram âm ưa lạnh và sống trong môi trường có độ ẩm vừa phải có thể chịu đựng ở khoảng nồng độ 6 – 10%

Các vi khuẩn lactic có thể chịu đựng ở nồng độ 6 – 15%

Vi khuẩn có khả năng hình thành bào tử có thể phát triển ở nồng độ cao 16%

Hai giống vi khuẩn được kích thích ở nồng độ thấp và có khả năng chống

chịu ở nồng độ cao là Micrococcus và Staphylococcus

Nói chung, các vi khuẩn gây bệnh bị ức chế ở hoạt độ của nước [ 0,92 Tuy

nhiên, Staphylococcus aureus là trường hợp ngoại lệ, loài này có hoạt độ của nước tối

thiểu cho sự phát triển là 0,83 – 0,86

Sự sinh tổng hợp enterotoxin của vi sinh vật thì bị giới hạn hơn Sự tổng hợp enterotoxin bị giảm 80% ở nồng độ muối 4%, và sự tổng hợp các toxin này sẽ bị ức chế

hoàn toàn ở nồng độ 10% Nấm men và nấm mốc có khả năng chống chịu đối với hoạt độ nước thấp tốt hơn so với vi khuẩn Giới hạn tối thiểu về khả năng chịu hạn của nấm men và nấm mốc là 0,61 – 0,62, nhưng hầu hết bị ức chế ở 0,85 NaCl 14% mới có khả năng ức

chế hoàn toàn sự sinh tổng hợp aflatoxin của Aspergillus flavus và Aspergillus parasiticus

ở 28°C, và nếu ở 21°C thì chỉ cần NaCl 8% Trong hầu hết các trường hợp, các loại chất tan cũng ảnh hưởng đến khả năng chống chịu của việc giảm hoạt độ nước

Khả năng ức chế của NaCl phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm: pH, nhiệt độ, nhiệt lượng, nồng độ, loại và số lượng vi sinh vật, loại thực phẩm hay môi trường, các muối, các chất bảo quản khác và thời gian Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, nếu pH môi trường thấp thì chỉ cần một lượng nhỏ NaCl để ngăn ngừa sự phát triển của vi khuẩn

Tác dụng ức chế của NaCl bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ bảo quản Ví dụ như ở

nồng độ 25%, NaCl có tác dụng tiêu diệt Salmonella enteritidis ở 25°C, nhưng ở 5°C và ở

cùng nồng độ thì NaCl chỉ có tác dụng kìm hãm

Việc giảm hoạt độ nước trong môi trường đun nóng có thể bảo vệ vi sinh vật khỏi sự tổn thương và sự phá hủy nhiệt

Loại sản phẩm thực phẩm cũng ảnh hưởng đến khả năng chống chịu của vi sinh vật

NaCl có ảnh hưởng tốt đến quá trình lên men vì những ảnh hưởng của nó đến các vi sinh vật có liên quan Trong lên men rau quả, NaCl chiết xuất chất dinh dưỡng từ các mô thực vật, làm chậm sự phát triển của các vi sinh vật gây hư hỏng sản phẩm, không ảnh hưởng đến sự phát triển của vi khuẩn lactic

Cơ chế ức chế của NaCl: chủ yếu là do tác động làm co nguyên sinh chất của tế bào vi sinh vật Ngoài ra, NaCl còn hạn chế khả năng hòa tan oxy, làm thay đổi pH, tạo ra độc tính do sự có mặt của các ion Na+ và Cl-, làm tổn thất các ion Mg2+

Liều lượng NaCl vượt quá giới hạn cho phép có thể dẫn đến chứng tăng huyết áp Hiện nay, vấn đế này vẫn đang được nghiên cứu

IV.4.2 Monosodium glutamat-MSG (E 621) :

Natri glutamat là muối của acid glutamic có dạng bột tinh thể trắng, có vị mặn, hơi ngọt, trọng lượng phân tử 147,13g/mol Natri glutamat hòa tan nhiều trong nước,

ở 20°C, trong 100g nước hòa tan được 136g natri glutamat tinh khiết

Vị của natri glutamat có thể cảm thấy khi độ pha loãng của nó trong nước là 1/3000 Khi sản phẩm có độ axit thấp: pH = 5-6,5 thì vị của natri glutamat nhận thấy rõ rệt nhất Trong mội trường axit cao, pH ≤ 4, vị của nó mất đi

Glutamate không hút ẩm từ không khí và không thay đổi hình dạng bên ngoài hoặc chất lượng trong suốt quá trình bảo quản Nó không bị phân ly bởi quá trình thủy phân thông thường hoặc trong quá trình chế biến Trong điều kiện acid (pH = 2,2÷4,4), ở nhiệt độ cao, một phần glutamate bị dehydrate hoá và chuyển thành 5-pyrolidone-2- carboxylate

Tương tự như trường hợp các acid amin khác, chúng sẽ tham gia phản ứng Maillard cùng với đường khử trong điều kiện nhiệt độ cao

Vị đặc trưng của glutamate: umami là do cấu trúc lập thể của chúng

Thuộc hợp chất glutamate thì có nhiều loại khác nhau với cấu trúc hoá học khác nhau gây nên những tính chất vị khác nhau và đặc trưng cho mỗi loại

Dạng L của α - amino dicarboxylate có 4÷7 carbon mang những tính chất vị gần như nhau là L-glutamate

COONa

CH2

CH2C COOH

H HO

NH2H

( Hình IV)

CONHC 2 H 5

CH2

CH2C COOH

H

( Hình VIII)

COONa

MSG được sử dụng như là chất điều vị, lượng MSG sử dụng trong các sản phẩm khác nhau thì khác nhau, nhưng nhìn chung thì chúng chỉ trong khoảng 0,05 – 0,8% trọng lượng thực phẩm đưa vào để điều vị là tốt nhất Nó kích thích sự ăn ngon dẫn đến tiêu hoá thức ăn tốt, nâng cao giá trị dinh dưỡng cho thực phẩm Nhưng bên cạnh đó, nó cũng đóng vai trò cần thiết cho sự trao đổi chất trong cơ thể Nó được tổng hợp trong cơ thể để đáp ứng các yêu cầu của cơ thể Tuy không cần thiết phải cung cấp chúng trong bữa ăn, vì chúng thuộc loại acid amin thay thế, nhưng chúng lại cần ở mức gấp hai lần lượng cần thiết cho cơ thể chúng ta: chúng cung cấp nguồn nitơ quan trọng và hoạt động để bổ sung hoặc bảo toàn các acid amin chính

Glutamate có tính độc cấp tính rất thấp Năm 1987, Hội đồng các chuyên gia về phụ gia thực phẩm và tổ chức Nông nghiệp của Hiệp hội các quốc gia và Tổ chức Sức khoẻ thế giới (FAO/WHO) đã xem xét và đưa ra sự tán đồng về sự an toàn của glutamate, lượng glutamate cho phép vào cơ thể con người mỗi ngày ADI là không giới hạn

IV.5 Các chất tạo gel (gelling agents):

Các phụ gia này được sử dụng nhằm định hình cấu trúc của sản phẩm bánh kẹo Gum và agar là hai chất tạo gel được sử dụng rộng rãi nhất trong cuộc sống nói chung và công nghệ sản xuất bánh kẹo nói riêng Mỗi loại chất tạo gel và chất tạo bọt đều có vai trò riêng, tạo cho thành phẩm những cấu trúc và tính chất riêng biệt:

IV.5.1 Agar-agar (E406) :

Agar-agar là các polysaccharide có khả năng tạo gel được khai thác từ tảo đỏ và các loài họ hàng với tảo đỏ Sản phẩm thương mại agar-agar được bán dưới dạng bánh, khối vụn hay dạng bột Agar-agar có mùi nhẹ và đặc trưng Thành phần hóa học và cấu trúc của agar rất phức tạp, tuy nhiên, trong agar có thành phần chính agarose, là polymer của agarobiose tạo bởi liên kết 3,6 giữa 1,3 β-D-galactopyranose và 1,4-α-L-galactopyranose

Các gốc R- trong cấu trúc agarobiose có thể là -H,-SO3, -CH3

Thông thường, agar-agar hoà tan với lượng nước gấp 30-50 lần khối lượng Nếu

khối lượng agar-agar trong nước trên 10% sẽ

tạo nên một hỗn hợp sền sệt

Ở môi trường trung tính, agar không chịu ảnh hưởng nhiều bởi nhiệt độ, tuy

nhiên, trong môi trường acid, agar sẽ biến đổi

mạnh khi nhiệt độ thay đổi Thông thường,

trong công nghệ sản xuất kẹo, người ta cho agar vào hỗn hợp kẹo khi nhiệt độ khoảng

60oC vàtrước khi cho acid vào hỗn hợp Điều kiện tối ưu cho quá trình tạo gel là pH 8-9

Khả năng tạo gel phụ thuộc vào hàm lượng đường agarose Sự có mặt của ion sunfat làm cho gel bị mờ, đục do đó tránh dùng nước cứng để sản xuất Chúng có khả năng giữ mùi vị, màu, acid thực phẩm cao trong khối gel nhờ nhiệt độ nóng chảy cao

(85÷90°C) Khả năng tạo gel tăng lên nếu sử dụng saccharose và gum chiết từ hạt bồ kết

ba gai và bị giảm nếu có mặt tinh bột

Thành phần agar/gelatin rất quan trọng Dung dịch chứa 1% agar và 4% gelatin có nhiệt độ chảy khối gel là 90°C nhưng nếu lượng gelatin là 8% thì mạng gelatin sẽ hình thành và hệ gel sẽ bị yếu đi, dễ chảy hơn, và nhiệt độ chảy gel chỉ còn 40°C

Agar là một chất tạo gel rất tốt, thông thường, agar được sử dụng với hàm lượng khoảng 1,0÷1,5% khối lượng so với lượng đường trong hỗn hợp kẹo Agar tan chảy

ra ở nhiệt độ khoảng 85oC, tuy nhiên, agar sẽ bắt đầu đóng rắn khi nhiệt độ ở khoảng 30÷40oC Dưới tác động của nhiệt độ, các sợi polysaccharide sẽ liên kết hay tháo rời, hệ gel bị biến đổi Cơ chế liên kết các sợi trong agar được biểu diễn theo hình sau:

Jelly được sản xuất từ loại agar có polysaccharide mạch ngắn Agar không được hấp thụ vào cơ thể trong quá trình tiêu hoá do đó agar được sử dụng sản xuất các loại bánh kẹo chứa ít năng lượng

Tuy nhiên, agar giữ mùi không tốt lắm, nhạy cảm với acid và bề mặt khó bảo quản nên trong một số trường hợp, agar được thay thế bằng các chế phẩm tinh bột hay pectin

IV.5.2 Alginate (E401) :

Alginate là một chất chiết, tách từ loài tảo nâu trong môi trường kiềm

Nguồn khai thác alginate thương mại là các loài tảo biển Laminaria digitata, Ascophyllum nodosum và Fucus serratus Mỗi loài tảo trên cho các alginate có thành phần và đặc tính

riêng biệt

Alginate một polysaccharide mạch thẳng gồm các monomer là axit Mannuronic (ký hiệu là M) và acid α-L-Guluronic (kí hiệu là L) Các axit này liên kết với nhau bằng liên kết 1-4 theo trật tự M-M, G-G, M-G tạo nên mạch dài

β-D-Trong liên kết M-M, các phân tử M cùng nằm trên một mặt phẳng, còn trong liên kết G-G, các phân tử G nằm chéo nhau Chính các cách sắp xếp này góp phần tạo nên cấu trúc gel cho sản phẩm bánh kẹo

Hầu hết các muối alginate đều không tan trong nước Tuy nhiên, canxi alginate có khả năng hòa tan trong nước, tạo hệ gel Canxi alginate có công thức cấu tạo chung là [(C6H7O6)2Ca]n, thông thường polimer này có khối lượng phân tử khoảng 32000 ÷

250000 Sản phẩm thương mại dưới dạng bột màu trắng hoặc màu vàng, keo, không tan trong nước, acid, dung môi hữu cơ Alginate tan trong dung dịch kiềm dưới dạng muối canxi Trong hệ canxi alginate, các thành phần G do sắp xếp theo cấu trúc chéo nhau sẽ liên kết với các ion Ca2+ và tạo ra hệ gel Mối liên kết này được biểu diễn ở hình sau ( các sợi thẳng là liên kết M-M, các sợi chéo là liên kết G-G, G-M):

Như vậy, trontg thành phần alginate càng nhiều G thì khả năng tạo gel của nó càng tăng cao, hệ gel bền hơn Tính chất của hệ gel được quyết định bbởi nhiều yếu tố như pH, hàm lượng Ca2+, tính chất alginate

Khi pH giảm, hệ gel alginate sẽ kém bền hơn Hệ gel alginate tương đối bền trước nhiệt độ

IV.5.3 Carrageenan:

Đây là một sản phẩm thương mại được sử dụng trong nền công nghiệp sản xuất bánh kẹo nhằm tạo hệ gel cho sản phẩm kẹo dẻo, sản xuất bánh flan (sử dụng κ- carrageenan), sản xuất kẹo sôcôla

Carrageenan là những polyisaccharide được chiết từ các loài tảo biển có màu đỏ Thành phần hóa học của carrageenan là chuỗi các đường D-galactose có chứa gốc sulphate liên kết với nhau bằng liên kết 1-3 và 1-4 Carrageenan có các dạng như sau: ι- carrageenan, κ-carrageenan, λ-carrageenan, µ-carrageenan, ν-carrageenan Một số dạng carrageenan được trình bày như hình sau :

IV.5.4 Gelatin :

Gelatin được sử dụng nhằm tạo hệ gel cho sản phẩm bánh kẹo

Gelatin được sản xuất từ da và xương của động vật Người ta sử dụng nguồn protein collagen có trong xương và da, kiềm hóa hoặc axit hóa nhằm thu được gelatin

Khả năng tạo gel của gelatin phụ thuộc nhiều vào pH của môi trường Trong công nghiệp sản xuất, thông thường, người ta hòa tan gelatin ở nhiệt độ dưới 80oC,

vì nếu ở nhiệt độ quá cao, gelatin sẽ bị biến tính và giảm khả năng tạo gel Gelatin được cho vào thực phẩm trước khi cho thêm bất kỳ các thành phần axit nào

IV.5.5 Gellan gum:

Gellan gum là chất tạo gel thu được từ quá trình lên men hiếu khí của vi

khuẩn Pseudomonas elodea Trong quá trình lên men, vi khuẩn sẽ tiết ra các thành phần

polysaccharide ngoại bào, đó chính là gellan gum

Gellan gum bao gồm các phân tử rhamnose, glucose và axit glucuronic theo tỷ lệ 1:2:1 Các phân tử này liên kết với nhau tạo nên mạch thẳng

Gellan gum được phân thành hai loại, gum có chứa gốc acetyl và không chức gốc acetyl Thành phần hóa học của hai loại gellan gum như sau

Gellan gum acetyl hóa cao ( high acetyl gellan gum) :

Gellan gum acetyl hóa thấp (low acetyl gellan gum): sẽ không tạo gel nếu

hàm lượng đường saccharose trên 50%, có thể khắc phục điều này bằng cách sử dụng glucose syrup thay cho đường saccharose, tuy nhiên lượng glucose quá cao cũng hạn chế việc tạo gel

Gellan gum acetyl hóa thấp bền ở khoảng pH 3,5÷8

Gellan gum thường được sử dụng kết hợp với các chất tạo gel khác Gellan gum có thể được sử dụng trong các sản phẩm như : jelly tinh bột, jelly pectin, filling và marshmallow

IV.5.6 Acacia gum- gum arabic (E 414):

Gum arabic thu từ dịch tiết ra của cây keo với tên khoa học Acacia senegal (hoặc từ cây Acacia seyal) Gum arabic tạo hệ gel không bền bằng các tác nhân tạo gel

Hỗn hợp arabic gum sẽ bắt đầu lắng tụï ở pH 6 tạo hỗn hợp sền sệt, nhớt và chúng sẽ bắt đầu kết lắng ở pH 9

Ứng dụng lớn nhất của arabic gum là chống tạo tinh thể đường trong công nghệ sản xuất bánh kẹo Được sử dụng trong kẹo cứng nhân rượu, làm chất ổn định bọt trong sản xuất kẹo dẻo

IV.5.7 Pectin:

Pectin được dùng làm chất tạo gel trong công nghệ sản xuất đường bánh kẹo Pectin được khai thác từ vỏ ngoài của trái cây Thông thường, người ta khai thác nguồn pectin từ nguồn quả múi, hay trong bã táo

Pectin là acid polygalacturonic đã metyl hóa hoàn toàn, khi các gốc turonic khong bị metyl hóa hoàn toàn, trong polymer còn gốc axit thì gọi là axit pectinic Tuy nhiên, hai dạng trên đều được gọi chung là pectin

galac-Khả năng tạo gel của Pectin phụ thuộc chủ yếu vào hai yếu tố: chiều dài của mạch polymer và mức độ metyl hóa Nếu các mạch polymer quá ngắn thì pectin sẽ không có khả năng tạo gel

Pectin còn được chia thành hai loại: pectin methoxy cao (high methoxy pectin, HM pectin) và pectin methoxy thấp (low methoxy pectin, LM pectin) Tùy vào chỉ số methoxy của pectin mà cấu trúc gel sẽ khác nhau

Pectin sẽ tạo gel khi trong môi trường có pH thích hợp (môi trường axit) cùng với sự có mặt của đường

IV.5.8 Tragacanth (E 413) :

Đây là chất chiết từ cây dây leo Astragalus, dạng bột, màu từ trắng đến hơi

vàng, không mùi, nhầy khi nếm Tragacanth sẽ trương lên tạo hệ gel khi ngâm vào nước

lạnh, tuy nhiên, nó sẽ bị tan nhanh khi nhiệt độ đạt 50 C Tragacanth tan trong kiềm nhưng không tan trong cồn Tragacanth thường được dùng như gum acacia nhằm tạo cấu trúc một số sản phẩm bánh kẹo

IV.5.9 Xanthan gum:

Là chế phẩm được sản xuất từ loài vi sinh vật Xanthomonas campestris Chế

phẩm xanthan gum là chất bột màu kem, tan trong nước, không tan trong cồn Xanthan gum là sản phẩm trao đổi chất bậc hai của quá trình lên men hiếu khí của vi sinh vật trên

Xanthan gum là chuỗi polysaccharide với khối lượng phân tử khoảng 2,5 triệu Các monomer trong chuỗi bao gồm D-glucose, D-mannose và axit D-glucuronic

Xanthan gum dễ dàng hoà tan trong nước nóng và nước lạnh tạo ra dung dịch đục và nhớt Xanthan là một chất tạo hệ huyền phù rất tốt khi ở nồng độ thấp Thông thường, các chất tạo gel khác rất dễ thay đổi theo nhiệt độ và pH, tuy nhiên, tính chất hệ gel xanthan rất ổn định trước sự thay đổi của nhiệt độ và pH

Xanthan gum tạo một hỗn hợp gel cố kết nghịch nhiệt với gum hạt bồ kết

ba gai

IV.6 Các chất tạo bọt (whipping agents) :

Các chất tạo bọt như có tính năng như các chất hoạt động bề mặt, có tác dụng tạo và giữ các bọt khí trong cấu trúc sản phẩm bánh kẹo

Hầu hết, các chất tạo bọt trong công nghệ sản xuất bánh kẹo chủ yếu là protein Các protein có cấu trúc mất trật tự hay gấp khúc sẽ có khả năng tạo bọt tốt hơn các protein có cấu trúc hình cầu Tính chất kị nước và ưa nước của các thành phần trong protein có ảnh huởng nhiều đến khả năng tạo bọt của chúng

Các yêu cầu đối với một chất tạo bọt : tan trong pha lỏng, có khả năng giảm sức căng bề mặt lỏng khí và có thể biến đổi tạo nên cấu trúc, ổn định cấu trúc cho hệ

Các thành phần tạo bọt làm tăng độ xốp cho sản phẩm Trong công nghiệp bánh kẹo, chất tạo bọt được sử dụng rất rộng rãi, trong sản xuất kẹo dẻo thì chất tạo bọt là không thể thiếu trong quá trình sản xuất