NGHIÊN cứu CHẾ BIẾN sản PHẨM kẹo JELLY dâu tằm (2)

Đề tài “Nghiên cứu chế biến sản phẩm kẹo jelly dâu tằm” được thực hiện bởi sinh viên Vũ Đỗ Thị Lan với sự hướng dẫn của thầy Ngyễn Anh Trinh trường ĐH Lâm Nông TP.HCM nhằm mục đích chế b

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM -o0o -

Đề tài “Nghiên cứu chế biến sản phẩm kẹo jelly dâu tằm” được thực hiện bởi sinh viên Vũ

Đỗ Thị Lan với sự hướng dẫn của thầy Ngyễn Anh Trinh trường ĐH Lâm Nông TP.HCM nhằm mục đích chế biến sản phẩm kẹo jelly dâu tằm, tạo ra sản phẩm mới với hương vị đặc trưng riêng so với các sản phẩm kẹo trên thị trường, với chất lượng có thế chấp nhận được, giá cả phải chăng, làm đa dạng hóa sản phẩm kẹo jelly tạo sản phẩm mới cung cấp người tiêu dùng, góp phần thúc đẩy ngành công nghiệp sản xuất kẹo của Việt Nam ngày càng phát triển

Đề tài được thực hiện dưới quy mô phòng thí nghiệm, dựa trên quy trình công nghệ cơ bản sản xuất kẹo dẻo được tham khảo từ các tài liệu Đề tài đã khảo sát được các thông số kỹ

thuật để xây dựng quy trình sản xuất kẹo jelly dâu tằm như sau:

 Kết quả khảo sát quá trình trích ly me gồm 3 thông số sau:

- Tỷ lệ nguyên liệu dâu:đường là 1:3/2

- Nhiệt độ trích ly: 65oC

- Thời gian trích ly: 70 phút

 Công thức phối chế kẹo jelly dâu tằm:

Đề tài “Nghiên cứu chế biến sản phẩm kẹo jelly dâu tằm” được thực hiện bởi sinh viên Đỗ

Thị Lan với sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Anh Trinh trường ĐH Lâm Nông TP.HCM nhằm mục đích chế biến sản phẩm kẹo jelly dâu tằm, tạo ra sản phẩm mới với hương vị đặc trưng riêng so với các sản phẩm kẹo trên thị trường, với chất lượng có thế chấp nhận được, giá cả phải chăng, làm đa dạng hóa sản phẩm kẹo jelly tạo sản phẩm mới cung cấp người tiêu dùng, góp phần thúc đẩy ngành công nghiệp sản xuất kẹo của Việt Nam ngày càng phát triển

Đề tài được thực hiện dưới quy mô phòng thí nghiệm, dựa trên quy trình công nghệ cơ bản sản xuất kẹo dẻo được tham khảo từ các tài liệu Đề tài đã khảo sát được các thông số kỹ

thuật để xây dựng quy trình sản xuất kẹo jelly dâu tằm như sau:

 K

ết quả khảo sát quá trình trích ly me gồm 3 thông số sau:

- Tỷ lệ nguyên liệu dâu:đường là 1:1,5

- Nhiệt độ trích ly: 65oC

- Thời gian trích ly: 70 phút

 Công thức phối chế kẹo jelly dâu tằm:

Hình 2.2 Cấu tạo phân tử α – glucose trang 13

Hình 2.5 Liên kết α-1,4 glycoside giữa 2 đơn phân

Hình 2.15 Sơ đồ quy trình sản xuất kẹo mềm trái cây trang 25

Hình 3.7 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát loại pectin sử dụng trang 43

Hình 3.13 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát lượng pectin và gelatin sử dụng trang 46

Hình 4.9 Đồ thị biểu diễn sự khác biệt giữa các lượng dịch trích dâu khảo sát trang 59 Hình 4.10 Đồ thị so sánh sự khác biệt giữa các lượng (pectin, gelatin) khảo sát trang 60

Hình 2.2 Cấu tạo phân tử α – glucose trang 13

Hình 2.5 Liên kết α-1,4 glycoside giữa 2 đơn phân

Hình 2.15 Sơ đồ quy trình sản xuất kẹo mềm trái cây trang 25

Hình 3.7 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát loại pectin sử dụng trang 43

Hình 3.13 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát lượng pectin và gelatin sử dụng trang 46

Hình 4.9 Đồ thị biểu diễn sự khác biệt giữa các lượng dịch trích dâu khảo sát trang 59 Hình 4.10 Đồ thị so sánh sự khác biệt giữa các lượng (pectin, gelatin) khảo sát trang 60

Bx: Nồng đọ chất hòa tan có trong 100g đường

DE: Hàm lượng đường khử

HMP (High Methoxyl Pectin): Là nhóm pectin trong phân tử có trên 50% các nhóm acid galaturonic bị ester hóa (DE>50%), đồng thời có chỉ số methoxyl cao: MI>7%

LMP (Low Methoxyl Pectin): Là nhóm pectin trong phân tử có dưới 50% các nhóm acid galacturonic bị ester hóa (DE≤50%)

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

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 và một trong những loại sản phẩm phụ đó chính là bánh kẹo

Bánh kẹo không chỉ là 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 Đồng thời bánh kẹo cũng là một trong những mặt hàng mang lại lợi nhuận kinh tế rất lớn Theo những nghiên cứu vừa được công ty bánh kẹo Kinh Đô tiến hành cho thấy: nhu cầu bánh kẹo trong nước hàng năm khoảng 50.000 tấn Theo các chuyên gia Thụy Sĩ, thị trường bánh kẹo Việt Nam ước tính đạt khoảng 4.000 tỉ/năm Trong đó bánh kẹo nội địa chiếm khoảng 80% thị phần và đã có được thị trường xuất khẩu

Riêng đối với mặt hàng kẹo, kẹo jelly là dòng sản phẩm rất được người tiêu dùng ưa chuộng, có tốc độ tăng trưởng nhanh nhất trong những năm gần đây, mang lại lợi nhuận lớn cho nhiều nhà sản xuất, cụ thể như ở công ty bánh kẹo HAIHACO, kẹo jelly đem lại 28,6 tỷ đồng doanh thu và 1,3 tỷ đồng lợi nhuận trong năm 2006 Từ đó cho thấy kẹo jelly là một mặt hàng rất giàu tiềm năng

Dâu tằm là một trong những loại quả đặc trưng cho vùng nhiệt đới, hương vị của quả dâu tằm rất riêng biệt nên được rất nhiều người ưa thích Ở nước ta, dâu tằm được trồng và sử dụng chủ yếu lấy lá để nuôi tằm Tuy nhiên những sản phẩm chế biến từ trái dâu tằm chỉ mang tính thủ công như mứt dâu, nước cốt dâu tằm… việc khai thác sử dụng nguyên liệu dâu tằm chế biến sản phẩm công nghiệp thì còn rất ít Theo khảo sát thị trường cho thấy kẹo dâu tằm là một sản phẩm rất được ưa chuộng trong và cả ngoài nước, nhưng hiện nay trên thị trường ít có dạng kẹo sản xuất từ nguyên liệu dâu tằm Để làm phong phú thêm chủng loại kẹo, bắt kịp thị hiếu người tiêu dùng và được sự đồng ý của khoa công nghệ thực phẩm trường Đại học Kỹ thuật công nghệ TP.Hồ Chí Minh, cùng với sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Anh Trinh, chúng tôi đã thực hiện đề tài: “ Nghiên cứu chế biến sản phẩm kẹo jelly dâu tằm”

1.2 MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI

- Tận dụng nguồn nguyên liệu rẻ, dồi dào

- Tạo ra sản phẩm mang hương vị đặc trưng, đa dạng hóa chủng loại kẹo

1.3 YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI

- Tìm hiểu tổng quan về nguyên liệu dâu tằm và các nguyên liệu dùng để sản xuất kẹo

- Khảo sát quá trình trích ly dâu tằm

- Nghiên cứu xác định công thức phối chế kẹo jelly dâu tằm

- Đánh giá chất lượng sản phẩm: chỉ tiêu hóa lý, vi sinh, cảm quan

- Sản phẩm chưa được tiến hành đánh giá thị hiếu rộng rãi

- Sản phẩm được tiến hành nghiên cứu trong điều kiện phòng thí nghiệm của trường nên thông số kỹ thuật của một số quá trình chưa được tối ưu hóa

2.1 TỔNG QUAN VỀ KẸO

2.1.1 Lịch sử về kẹo [3,15]

Kẹo là loại thực phẩm được sản xuất chủ yếu từ đường

Nghệ thuật làm bánh kẹo đã ra đời cách đây rất lâu, theo những nguồn sử liệu Ai Cập cổ đại cách đây khoảng 3500 năm Lúc đó người ta làm bánh kẹo dựa trên thành phần nguyên liệu chính là mật ong hoặc dung dịch nước mía thô cho bốc hơi Đến thế kỷ XVI, ngành sản xuất đường ra đời tại Persia đặt nền tảng cho ngành bánh kẹo sau này Sau đó ngành đường mía phát triển và lan rộng trên toàn thế giới và ngành bánh kẹo bắt đầu phát triển từ đó nhưng chỉ ở quy mô nhỏ và không đa dạng về chủng loại Khi ngành 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 Cùng với sự phát triển của xã hội, mức sống con người ngày càng nâng cao và nhu cầu bánh kẹo ngày một tăng Bánh kẹo không chỉ được làm ở quy mô gia đình mà còn ở quy mô công nghiệp và dần giữ một vị trí quan trọng trong nền công nghiệp thế giới

2.1.2 Giá trị dinh dưỡng của kẹo [3]

Trong đời sống hàng ngày, trẻ em cũng như người lớn đều thích ăn kẹo vì mùi vị hấp dẫn của nó cũng như vẻ bề ngoài hơn là họ nghĩ tới việc ăn kẹo để cung cấp chất dinh dưỡng Tuy nhiên khi ta ăn kẹo cũng có nghĩa là đã cung cấp cho cơ thể một năng lượng nhất định Điều này còn tùy thuộc vào thành phần nguyên liệu sử dụng Các chất dinh dưỡng thường có trong kẹo gồm:

Glucid: đường là thành phần glucid chủ yếu trong kẹo Đây là nguồn chủ yếu cung cấp nhiệt năng cho cơ thể con người Cứ mỗi gam đường tỏa ra một nhiệt lượng là 4,22Kcal Các disaccharide là loại chất ngọt cơ bản có khá nhiều trong các loại kẹo Trong kẹo cứng, hàm lượng saccharose có thể đạt 75 – 80% Một số loại khác chế biến từ nha có chứa nhiều maltose Dạ dày hấp thu loại đường này khá dễ dàng, đặc biệt là trẻ em sử dụng rất thích hợp Monosaccharide cũng tồn tại phổ biến trong các loại kẹo Các loại kẹo thường được chế biến

từ nguyên liệu chủ yếu là mật tinh bột hoặc đường chuyển hóa, nên chứa nhiều glucose và fructose Trong một số loại kẹo mềm hoa quả, hàm lượng monosaccharide rất cao thậm chí đến trên 35% Ngoài ra còn có một số loại glucid khác như pectin, tinh bột,… cũng có mặt trong thành phần của kẹo nhưng với hàm lượng nhỏ hơn

Lipid: trong kẹo lượng lipid có thể lên đến 40% và được đưa vào trong kẹo dưới dạng bơ,

sữa, cacao… Lượng nhiệt sinh ra của một đơn vị khối lượng chất béo lớn gấp 2 lần của đường Mỗi gam chất béo tỏa ra một nhiệt lượng là 9,3Kcal Do đó ăn kẹo có chứa nhiều chất béo sẽ bù đắp được khá nhiều nhiệt năng tiêu hao của cơ thể Những người lao động nặng nhọc như vận động viên thể thao, lái máy bay, bơi lặn đều có thể dùng kẹo có hàm lượng chất béo cao để cung cấp nhiệt năng

Protein: hàm lượng albumin trong các loại kẹo tương đối cao, có thể bù đắp sự thiếu hụt

của cơ thể người cả về số lượng lẫn chất lượng Albumin từ lòng trắng trứng được bổ sung trong sản xuất kẹo mềm Về quan điểm dinh dưỡng học, albumin động vật có thể nâng cao hệ

số hấp thu của cơ thể đối với albumin thực vật; vì thế trẻ em trong thời kỳ sinh trưởng, phụ nữ

có thai, người ốm có thể dùng kẹo chứa nhiều albumin để điều tiết dinh dưỡng

Vitamin và khoáng: trong kẹo trái cây có các sinh tố và chất khoáng cần thiết cho cơ thể

như vitamin C, các chất khoáng như canxi, photpho, sắt… Kẹo trái cây là nguồn bổ sung quan trọng các chất vi lượng rất cần thiết cho cơ thể mà các bữa ăn chính cung cấp không đầy đủ 2.1.3 Khái niệm [3]

Kẹo là một thể ở trạng thái vô định hình, quá bão hòa, không bị kết tinh của dung dịch đường đun sôi

2.1.4 Phân loại kẹo [3]

Có rất nhiều cách phân loại kẹo, sau đây là một số cách phân loại thường gặp

2.1.4.1 Dựa trên thành phần nguyên liệu

Ở một vài quốc gia người ta chia kẹo làm 3 loại:

 Kẹo chocolate:

 Kẹo chứa một phần chocolate

 Kẹo toàn chocolate

 Kẹo chứa đường kết tinh

 Kẹo không chứa đường kết tinh

 Kẹo trái cây:

 Kẹo trái cây làm từ bột quả

 Kẹo trái cây làm từ quả hoặc hạt

2.1.4.2 Dựa trên độ ẩm của kẹo

 Kẹo cứng: có hàm ẩm ≤3%

 Kẹo mềm: có hàm ẩm từ 4 – 5%

 Kẹo dẻo: có hàm ẩm từ 5 – 20%

Bảng 2.1 Bảng phân loại kẹo theo các chỉ tiêu [15]

suốt

Mềm hoặc mềm xốp, đục hoặc trong

Mềm dẻo, đàn hồi

(tạo vị ngọ tvà cấu trúc cho kẹo)

- Đường saccharose

- Chất tạo đông (tạo

vị, phối hợp với nhau tạo cấu trúc mềm hoặc mềm xốp)

-Đường saccharose

(phải có năng lực đông tụ cao, nên

chất tạo keo nâng cao khả năng đông tụ)

-Mạch nha, mật tinh bột (cung cấp đường khử tránh lại đường) -Acid citric: tạo vị, xúc tác tạo đường khử

-Đường khử -Mạch nha, mật tinh

đường khử tránh lại đường)

-Chất béo, sữa (nếu

có acid thì không nên sử dụng sữa), giúp kẹo dễ tạo cấu trúc

-Acid citric: tạo vị, xúc tác tạo đường

-Đường khử -Mạch nha, mật tinh

đường khử tránh lại đường)

-Chất béo, sữa (nếu

có acid thì không nên sử dụng sữa), giúp kẹo dễ tạo cấu trúc

-Acid citric: tạo vị, xúc tác tạo đường

khử khử

Chỉ tiêu Kẹo cứng Kẹo mềm Kẹo dẻo

Nguyên lý sản

xuất

Phá vỡ trạng thái tinh thể của đường saccharose, kết tinh trở lại dưới dạng vô định hình

Tạo khối keo, sau

đó đánh trộn khối keo đông tụ với

hình thành khối keo ngâm đường, nước

có cấu trúc mềm và bền vững

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

Để thể hiện đầy đủ sự khác nhau của các loại kẹo, ta cũng có thể phân loại kẹo và đặt tên cho từng loại kẹo theo các nhóm, chủng loại dựa vào các đặc điểm sau:

 Hình dạng bên ngoài: hình cầu, hình chữ nhật, hình trái tim…

 Phương thức sản xuất: liên tục hay gián đoạn, chân không hay áp suất thường…

 Tính chất vật lý: độ ẩm, đục, trong…

 Có nhân bên trong hay không: kẹo có nhân, kẹo không nhân…

Bảng 2.2 Phân loại theo độ ẩm, đặc trưng thành phần kẹo [15]

Kẹo cứng hoa quả: cam, dứa, táo, nho…

Kẹo cứng tinh dầu: bạc hà, hoa hồng…

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, chuối, dâu…

Kẹo mềm agar: cam, chanh, dứa…

Kẹo mềm albumin: quýt, dứa…

Kẹo mè xửng: chuối, nho…

Thuần nhất

Kẹo chocolate

Có nhân: hạt nhân, mứt quả…

2.1.5 Thực trạng ngành sản xuất kẹo của nước ta [19]

Hiện nay, có đến hàng trăm cơ sở sản xuất bánh kẹo lớn nhỏ, có những thương hiệu nổi tiếng như: Kinh Đô, Bibica, Vinabico, Hải Châu, Hữu Nghị,…

Trong vòng 5 năm trở lại đây, sự cải tiến về công nghệ, máy móc, thiết bị… cùng với sự nâng cao về đời sống đã thúc đẩy các ngành sản xuất thực phẩm nói chung và ngành bánh kẹo nói riêng phải thay đổi, đổi mới, cải tiến về chất lượng cũng như số lượng trên thị trường

Thực tế đã cho thấy trong các cửa hàng, siêu thị, chợ… sự đa dạng về bánh, kẹo… đã mang đến cho người tiêu dùng nhiều sự lựa chọn hơn Chính điều đó đã chứng minh rằng, ngành bánh kẹo nước ta đã và đang phát triển rất nhanh

Bảng 2.3 Bảng số liệu tiêu thụ kẹo [19]

(Nguồn: Bộ Công Thương Việt Nam)

2.1.6 Một số nguyên liệu chính dùng trong sản xuất kẹo

2.1.6.1 Đường saccharose [3, 8, 14, 16]

Đường saccharose rất phổ biến trong tự nhiên, có nhiều trong mía, củ cải đường hay

trái thốt nốt Là loại đường dễ hoà tan, nó có ý nghĩa quan trọng với sự dinh dưỡng ở người

Công thức phân tử là: C12H22O11, là disacarit do hai monosacarit là glucose và fructose tạo thành Khối lượng phân tử là: 324 đvC

D-Nhiệt độ nóng chảy: 186 – 1880C

Hình 2.1 Công thức cấu tạo của đường saccharose

 Độ hòa tan

O H

OH

H

H

OH H OH

5 6

2

3 4

5 O

1

2 3

1

6

Saccarose rất dễ tan trong nước, ở nhiệt độ thường có thể hòa tan với nước tỉ lệ nước : đường là 1 : 2 Độ tan này tăng theo nhiệt độ Vì vậy trong quá trình làm kẹo, khi hòa tan đường ta cần cung cấp nhiệt Ở nhiệt độ khác nhau, độ hòa tan của saccharose cũng khác nhau

Saccharose không hoà tan trong đa số các dung môi hữu cơ mà hoà tan trong các dung môi có cực như NH3 lỏng, hợp chất của rượu và nước

Bảng 2.4: Độ hòa tan của đường saccharose trong nước [3]

 Độ nhớt của dung dịch đường saccharose

Tăng theo chiều tăng nồng độ và giảm theo chiều tăng nhiệt độ

Bảng 2.6 Ảnh hưởng của nồng độ và nhiệt độ đến độ nhớt của dung dịch đường [8]

Độ nhớt (10-3 N.S/m2) Nồng độ

Độ hoà tan (g/100g nước)

Nhiệt độ (0C)

Độ hoà tan (g/100g nước)

60 58,93 21,19 9,69 5,22

Với sự có mặt của ion H+ một số enzym đặc hiệu, dung dịch saccharose sẽ phân giải tạo thành hợp chất gồm một phân tử α-D-glucose và một phân tử ß-D-fructose Hợp chất này gọi là đường chuyển hoá Một lượng đường chuyển hoá nhất định có thể phá hoại tính kết tinh của saccharose Nếu tiếp tục phân giải sẽ tạo thành những hợp chất hữu cơ sẫm màu

Đường chuyển hoá và sản phẩm phân giải của nó có tính hút ẩm rất mạnh làm cho kẹo

dễ chảy Tính hút ẩm của saccharose chưa phân giải rất yếu, khi độ ẩm tương đối của không khí đạt trên 90% thì saccharose mới hút ẩm trong không khí Khi gia nhiệt đến 1350C saccharose hầu như không hút ẩm Nhưng gia nhiệt trong thời gian dài (quá 2 giờ), hoặc gia nhiệt trong thời gian ngắn với nhiệt độ cao hơn sẽ làm tăng tính hút ẩm của saccharose

Gia nhiệt saccharose với sự có mặt của ion OH-, saccharose sẽ phân giải thành fucfurol, aceton, acid lactic, acid focmic, acid acetic và các chất khác có màu tương đối sẫm

Ở nhiệt độ dưới nhiệt độ nóng chảy, saccharose phân giải rất chậm Nhưng nếu tiếp tục gia nhiệt cho saccharose đã nóng chảy, thì nó phân giải rất nhanh, ở 2000C sẽ tạo thành hợp chất

có màu nâu đen Hợp chất này gọi là caramen, không có vị ngọt cũng không lên men được

Saccharose có dạng tinh thể màu trắng, cỡ hạt không đều Loại đường thô chưa tẩy màu, chưa tách mật, không dùng để sản xuất kẹo được Vì trong quá trình nấu kẹo thường tạo

ra nhiều bọt, dễ bị cháy gây nhiều khó khăn cho quá trình gia công chế biến

Dung dịch saccharose bão hoà khi làm lạnh hoặc khi nước trong dung dịch bốc hơi sẽ biến thành dung dịch quá bão hoà Dung dịch bão hoà không ổn định Khi thay đổi một số điều kiện như khuấy trộn cơ học, hạ nhiệt độ đột ngột,….saccharose sẽ tách ra từ dung dịch

và kết tinh trở lại Hiện tượng này gọi là sự hồi đường (lại đường)

Trong quá trình sản xuất kẹo, khi làm nguội và tạo hình, khối kẹo có hiện tượng co thể tích Nguyên nhân là do các tạp chất như keo trên bề mặt saccharose gây nên

Vì hàm lượng nước trong saccharose thấp nên khó bị vi sinh vật làm biến chất Nhưng trong quá trình bảo quản phải để sacccharose ở nơi khô ráo, tránh ẩm ướt, đóng cục gây khó khăn trong quá trình sản xuất kẹo, nhất là công đoạn hoà tan đường Ngoài ra có một số saccharose có khuynh hướng chống lại sự chuyển hoá, đó là do trong quá trình chế biến còn một phần các loại muối chưa loại trừ được

Bảng 2.7 Chỉ tiêu chất lượng đường saccharose trong sản xuất kẹo[3]

Để đánh giá mức độ thủy phân của tinh bột trong chế biến mạch nha người ta dựa vào chỉ số DE Chỉ số DE là chỉ số đặc trưng cho khả năng khử của các sản phẩm thủy phân từ tinh bột, chỉ số này mô tả bằng số gram đường D-glucose trên 100g chất khô của sản phẩm Đường D-glucose theo định nghĩa có chỉ số DE là 100

Dựa vào chỉ số DE ta có thể phân ra 3 loại mạch nha khác nhau:

 Loại mạch nha có DE thấp: DE < 35 chứa các cấu tử có trọng lượng phân tử cao với một tỉ lệ khá lớn Vì vậy mà đường này có độ nhớt cao và độ ngọt thấp Thường được sử dụng để tạo các cấu trúc mềm cho sản phẩm Nói chung phạm

vi sử dụng hạn chế

 Loại mạch nha có DE cao: DE > 50 chứa nhiều đường đơn giản hơn Do đó có

độ nhớt thấp, độ ngọt cao và hút ẩm nhiều Vì vậy được dùng phổ biến trong công nghệ sản xuất kẹo mềm và nước giải khát

 Loại đường nha có DE trung bình khoảng 40: thường dùng để sản xuất kẹo cứng

Bảng 2.8 Đặc điểm các loại mạch nha [4]

DE thấp Đặc điểm

Loại 1 Loại 2 DE trung bình DE cao

Bảng 2.9 Tthành phần dinh dưỡng trong 100g mạch nha [3]

Hình 2.2 Cấu tạo phân tử α – glucose

Trong kẹo, glucose có tính chống kết tinh, glucose kết tinh rất dễ tan trong nước, ít hút

ẩm, nhưng sau khi gia nhiệt, tính hút ẩm sữ tăng lên, khi gia nhiệt nhanh đến 135oC, tính hút

ẩm không lớn lắm, nhưng khi quá 135oC tính hút ẩm tăng rất nhanh Gluose trong nha là chất

vô định hình, có tính hút ẩm tương đối mạnh

O H

OH

H OH H

OH H

OH

CH 2 OH

H

1 2 3

4 5 6

 Maltose

Hình 2.3 Cấu tạo phân tử maltose

Maltose ngậm nước ít hút ẩm Maltose không ổn định với nhiệt Khi gia nhiệt lên

90-100oC sẽ tạo ra sản phẩm phân giải và tăng tính hút nước Khi gia nhiệt lên trên nhiệt hóa nóng chảy (102-103oC) tính hút ẩm của maltose càng mãnh liệt Tiếp tục gia nhiệt, màu sẽ bị sẫm dần dần và rất dễ bị cháy

 Fructose

Khi thủy phân tinh bột không trực tiếp tạo ra fructose, chỉ trong điều kiện nhất định một phần glucose chuyển thành fructose, do đó hàm lượng fructose không lớn Trong môi trường acid, nha rất dễ làm cho saccharose phân giải thành fructose Fructose dễ tan trong nước có tính hút ẩm cực mạnh, khi độ ẩm không khí trên 45% fructose đã hút ẩm Do đó sự

có mặt của fructose sẽ làm tăng khả năng chảy của kẹo

Ngoài ra pH của nha cũng là nguyên nhân trực tiếp làm cho saccharosse phân giải thành đường chuyển hóa

Bảng 2.10 Ảnh hưởng của pH dịch nha đến sự chuyển hóa saccharose [4]

3,7 4,0 4,2 4,4 4,6 4,8

13,00 9,30 8,10 6,90 6,00 5,20

O H

OH

H H

OH H

OH

CH2OH H

O

H H

OH H

OH H

OH

CH2OH H O

4

5,0 4,50 Trong sản xuất kẹo, mạch nha được sử dụng rộng rãi, không những dùng làm chất chống kết tinh mà còn là chất độn lý tưởng đối với hầu hết các loại kẹo Trong quá trình bảo quản, nhất là mùa hè, mạch nha dễ bị lên men, tạo nhiều bọt và có mùi rượu Nếu để ở nơi có nhiệt độ thấp thì sự biến chất sẽ chậm đi nhiều Mạch nha biến chất sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng kẹo Nếu độ khô vượt quá 80% thì mạch nha bền khó hư hỏng, nhưng nếu đặc quá thì khó lấy ra khỏi thùng sử dụng

Bảng 2.11 Chỉ tiêu chất lượng mạch nha dùng để sản xuất kẹo[5]

Nếu dùng nước nhiễm acid thì sẽ không kiểm soát được tỉ lệ đường khử và sự đổi màu trong suốt quá trình nấu hoặc sẽ làm giảm tác dụng ổn định của pectin nếu ta sử dụng nước cứng Hơn nữa, nước còn là một dung môi kỹ thuật quan trọng Nước cứng cũng có thể làm giảm năng suất và hiệu quả của máy móc Vì vậy nước sử dụng phải là nước mềm và đã qua

xử lý kỹ thuật Khối lượng nước cũng nên tính toán một cách chính xác đủ để hòa tan đường nhằm tránh lãng phí trong việc bốc hơi nước trở lại trong quá trình cô đặc kẹo sau này

2.1.6.4 Pectin [1, 7, 12, 16]

 Nguồn gốc

Pectin là một loại chất keo, có nhiều trong vách tế bào thực vật, ngoài ra nó còn tồn tại

ở thể hòa tan trong dịch tế bào thực vật đóng vai trò vận chuyển nước và lưu chất cho các trái cây đang trưởng thành, duy trì hình dáng và sự vững vhắc của trái cây Tiền thân của pectin là prôtpectin, không tan trong nước và có nhiều trong trái cây còn xanh Quá trình chín sẽ kèm theo sự thủy phân protopectin thành pectin, sau đó kết hợp với sự demethyl hóa dưới tác dụng

của enzyme và sự depolymer hóa của pectin tạo thành pectate và cuối cùng là các loại đường hòa tan và acid

Trong công nghiệp pectin được thu nhận từ dịch chiết của các nguyên liệu thực vật, thường là táo hay các quả có múi Phần lớn các quốc gia trên thế giới xem pectin là loại phụ gia quý và vô hại, được sử dụng với liều lượng theo công nghệ

Chiều dài phân tử pectin lớn hơn tinh bột nhưng ngắn hơn cellulose Khả năng keo hóa của pectin phụ thuộc vào khối lượng phân tử và mức độ methyl hóa trong phân tử pectin Chính vì thế khả năng tạo gel của pectin được khai khai thác cùng một loại nguyên liệu nhưng với những điều kiện trích ly khác nhau rất có thể khác nhau

Bảng 2.12 Hàm lượng pectin trong thực vật [16]

Cấu tạo một đơn vị của chuỗi pectin:

O COOH

H H

OH OH

H OH

H H HO

Hình 2.4 Đơn phân acid D – galacturonic

Hình 2.5 Liên kết α-1,4 glycoside giữa 2 đơn phân D-galacturonic trong mạch thẳng

homogalacturonan

 Các chỉ số đặc trưng của pectin [16]

Chỉ số methoxyl (MI): Biểu hiện tỉ lệ methyl hóa, là phần trăm khối lượng nhóm

methoxyl bằng 16,3% (MI max = 16,3%), còn các pectin tách ra từ thực vật thường có chỉ số methoxyl 10 – 20% (MI pectin thực vật = 10 – 20%)

Chỉ số ester hóa (DE): thể hiện mức độ ester hóa của pectin, là phần trăm về số lượng

của các gốc acid glacturonic được ester hóa trong phân tử số lượng của các gốc acid galacturonic được ester hóa trên tổng só lượng gốc acid galacturonoc có rtrong phân tử

 Phân loại pectin

 Phân loại theo tính tan trong nước

Dựa vào tính tan trong nước người ta thấy hai dạng pectin là protopectin không tan và pectin tan Protopectin là phức chất giữa pectin với những polysaccharide khác như cellulose Hemicllulose, araban, tinh bột… làm nên cấu trúc vách tế bào Pectin tan có trong thành phần dịch bào thực vật

Dưới tác dụng của nhiệt độ, acid hoặc enzyme protopectinase, protopectin chuyển thành pectin tan trong nước

 Phân loại theo sự methoxyl hóa

Dựa vào độ ester hóa với metanol (sự methoxyl hóa) người ta phân pectin thành hai loại pectin có độ ester hóa cao (HMP) và pectin có độ ester thấp (LMP)

HMP (High Methoxyl Pectin): Là nhóm pectin trong phân tử có trên 50% các nhóm acid galaturonic bị ester hóa (DE>50%), đồng thời có chỉ số methoxyl cao: MI>7%

Hình 2.6 Công thức HMP

LMP (Low Methoxyl Pectin): Là nhóm pectin trong phân tử có dưới 50% các nhóm acid galacturonic bị ester hóa (DE≤50%), đồng thời có chỉ số methoxyl thấp: MI<7%, khoảng từ 3 – 5%

Hình 2.7 Công thức LMP

Trong đó có một vài pectin phản ứng với amoniac để tạo ra pectin được amid hóa ứng dụng trong một số lĩnh vực khác

Hình 2.8 Công thức pectin đã được amid hóa

Hoặc có thể phân loại một cách đơn giản hơn:

 Pectin: Có chuỗi polygalacturonic metyl hóa cao nhưng thấp hơn 100%

 Acid pectic: Trong cấu tạo chứa nhóm methoxyl không đáng kể

 Khả năng tạo gel của pectin [6]

- Các pectin và acid pectinic có nhóm hydroxyl (-OH) nên có khả năng hydrat hóa cao

- Các phân tử pectin mang điện tích âm nên chúng có khả năng đẩy lẫn nhau, do

đó làm giãn mạch và làm tăng độ nhớt của dung dịch

- Khi làm giảm độ tích điện và độ hydrat hóa sẽ làm cho các phân tử pectin xích lại gần nhau và tương tác với nhau tạo nên một mạng lưới ba chiều rắn chứa pha lỏng bên trong

- Khả năng tạo gel phụ thuộc chủ yếu vào 2 yếu tố: chiều dài của chuỗi pectin và mức độ methoxyl hóa

 Chiều dài của chuỗi pectin: quyết định độ cứng của gel, nếu phân tử pectin

quá ngắn thì nó sẽ không tạo được gel mặc dù sử dụng với liều lượng cao Nếu phân tử pectin quá dài thì gel tạo thành rất cứng

 Mức độ methoxyl hóa: quy định cơ chế tạo gel

 HMP (High Methoxyl Pectin): tạo gel bằng liên kết hydro

Hình 2.9 Cơ chế tạo gel bằng liên kết hydro

o Điều kiện tạo gel: đường saccharose > 50%; pH = 3,4 – 3,8; pectin = 0,5 – 1%

o Đường có khả năng hút nước, vì vậy nó tranh lớp vỏ nước bao quanh pectin làm giả mức hydrat hóa của phân tử pectin trong dung dịch

o pH acid làm giảm độ tích điện của các phân tử Vì vậy các phân tử có thể tiến lại gần nhau để tạo thành liên kết nột phân tử và tạo gel Liên kết hydro được hình thành giữa các phân tử pectin có thể là giữa các nhóm hydroxy – hydroxyl, carboxyl – carboxyl, hoặc hydroxyl – carboxyl Kiểu liên kết này không bền, do đó các gel tạo thành sẽ mềm dẻo do tính linh động của các phân tử trong khối gel

o Cấu trúc của gel phụ thuộc vào hàm lượng đường, hàm lượng acid, hàm lượng pectin, loại pectin và nhiệt độ Nồng độ tối thiểu để HMP tạo gel là 50 – 52%, ở nồng độ này cần sử dụng pectin có độ đông đặc rất nhanh ở pH tạo gel thấp nhất (khoảng 2,8)

Do đó cần duy trì pH acid để khi đun nấu sẽ gây ra quá trình nghịch đảo đường saccharose, ngăn cản sự kết tinh của đường saccharose Tuy nhiên cũng không nên dùng quá nhiều acid vì

pH quá thấp sẽ gây ra nghịch đảo một lượng lớn saccharose gây kết tinh glucose và hóa gel nhanh tạo nên các vón cục

o Khi sử dụng một lượng cố định bất cứ một loại pectin nào, pH, nhiệt

độ càng giảm và hàm lượng đường càng cao thì gel tạo gel rẩt nhanh

 LMP (Low Methoxyl Pectin): tạo gel bằng liên kết với ion Ca2+

Hình 2.10 Cơ chế tạo gel bằng liên kết với ion Ca 2+

o Điều kiện tạo gel: khi có mặt Ca2+, ngay cả nồng độ < 0,1%, không cần đường và acid

o Ở LMP, tỉ lệ các nhóm COO- cao thì các liên kết giữa những phân tử pectin sẽ là liên kết ion qua các ion hóa trị hai đặc biệt là Ca2+ Cấu trúc gel phụ thuộc vào nồng độ Ca2+ Gel có tính đàn hồi

Tóm lại, khả năng keo hóa của pectin phụ thuộc tương đối vào mức độ hiện diện của nhóm methoxyl Tùy thuộc vào chỉ số methoxyl cao (> 70%), hoặc thấp (30 – 50%) ở phân tử pectin mà các kiểu kết hợp giữa chúng sẽ khác nhau trong việc tạo gel

Bảng 2.13 Tác dụng của DE của pectin lên sự tạo gel [6]

Điều kiện tạo gel DE%

Low Medium High

Calcium reactivity

Sản phẩm sữa có axít Mứt

Công nghiệp bánh kẹo

Sản phẩm ít đường

Sản phẩm ít đường hoặc ít axít

Thực phẩm không axít Juice fining

Pectate

Hình 2.11 Mức độ ester hóa của pectin và các sản phẩm

2.1.6.5 Gelatin [15], [16]

 Nguồn gốc và cấu tạo

Gelatin là sản phẩm của quá trình thủy phân một phần collagen

Gelatin là các polypeptid cao phân tử dẫn suất từ collagen, là thành phần protein chính trong các tế bào liên kết của nhiều loại động vật Cấu tạo là một chuỗi acid amin gồm 3 acid amin chủ yếu là glycine, proline và hydroproline Trong phân tử gelatin, các acid amin liên kết với nhau tạo chuỗi xoắn ốc có khả năng giữ nước Phân tử lượng của gelatin khoảng vài nghìn đến vài trăm nghìn đơn vị Carbon

Bảng 2.14 Thành phần dinh dưỡng của gelatin [15]

Bảng 2.15 Bảng thành phần acid amin có trong gelatin [16]

 Cơ chế tạo gel:

- Gelatin trương nở khi cho vào nước lạnh, lượng nước hấp thu gấp 5-10 lần thể tích chính nó Khi gia nhiệt nó bị nóng chảy, hòa tan và thành lập gel khi làm lạnh Sự chuyển

từ dạng sợi sang dạng gel có tính thuận nghịch và có thể lặp đi lặp lại nhiều lần Đây chính là tính chất đặc biệt của gelatin, được ứng dụng nhiều trong thực phẩm

- Độ tan của gelatin phụ thuộc vào nhiệt độ và kích thước hạt của gelatin Gelatin hoà tan trong nước nóng, không hòa tan trong dung môi hữu cơ, trong cồn và xăng

- Gelatin có nhiệt độ nóng chảy thấp 27-340C

 Độ bền gel:

- Độ bền gel được tính theo giá trị lực cần để tạo ra một biến dạng nhất định hay

sự biến dạng được gây ra bởi một lực nhất định Độ bền gel của gelatin có thể được biểu diễn theo một số đơn vị khác nhau tùy thuộc vào từng phương thức kiểm tra khác nhau

- Ngoài ra, độ sệt của gelatin cũng là một tính chất được quan tâm đặc biệt, độ sệt của gel sẽ tăng khi nồng độ gelatin tăng và nhiệt độ giảm Sự thay đổi độ nhớt theo nồng

Hình 2.14 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ lên độ nhớt của gelatin

Năng lực đông tụ của gelatin càng lớn, lượng sử dụng càng nhỏ Người ta dùng gelatin trong sản xuất kẹo mềm và các loại kẹo khác Gelatin có tác dụng chống hồi đường và giữ nước làm cho kẹo có độ mềm ổn định

Đối với sức khỏe của con người, gelatin có thể được sử dụng hằng ngày mà không gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe, không chứa colesterol, là một protein hòan toàn tinh thiết và tự nhiên, cung cấp năng lượng và dễ tiêu hóa trong cơ thể

Bảng 2.16 Chỉ tiêu chất lượng của gelatin dùng sản xuất kẹo[3]

- Công nghệ bánh kẹo năng lượng thấp: do có năng lượng thấp 14,7 KJ/g nên gelatin được nghiên cứu ứng dụng trong sản xuất thực phẩm có giá trị năng lượng thấp

- Trong y học: gelatin được sử dụng trong sản xuất bao thuốc của các dạng thuốc viên hình thoi, với nồng độ 1% giúp cho bao thuốc có độ dai cần thiết

- Bên cạnh đó, gelatin còn được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp chế biến khác như công nghệ chế biến thịt, làm nước sốt, làm trong rượu…

2.1.6.6 Acid hữu cơ [11]

Các loại kẹo thường dùng acid hữu cơ làm chất điều vị Trong đó, chủ yếu nhất là acid citric, có khi cũng dùng acid tartaric, acid lactic,… Ngoài ra, acid hữu cơ còn được dùng làm chất chuyển hóa để sản xuất các loại kẹo

 Acid citric

Đây là một acid hữu cơ được dùng rộng rãi nhất trong sản xuất kẹo Acid citric có dạng tinh thể, ngậm một phân tử nước, rất dễ tan trong nước hoặc cồn, khó tan trong etylen Lượng acid citric dùng cho kẹo cứng thường là 0,4 –1,4% Acid citric phải chứa trong thùng

gỗ, để ở nơi khô ráo, đề phòng vón cục, biến màu Nếu tinh thể quá lớn phải nghiền rồi mới dùng

Bảng 2.17 Chỉ tiêu chất lượng của acid citric dùng sản xuất kẹo [11]

Mùi thơm của kẹo được hình thành từ mùi thơm của bản thân các nguyên liệu có trong kẹo, mùi từ sản phẩm của các phản ứng xảy ra trong quá trình nấu kẹo và mùi hương liệu đưa vào

Hương liệu có thể tồn tại dưới dạng lỏng, bột hay tinh thể

Hương liệu dùng cho sản xuất kẹo là hợp chất ester, aldehyt, rượu…

Lượng hương liệu đưa vào trong kẹo phải vừa phải Nếu bỏ quá nhiều hương thì khi

ăn kẹo sẽ có cảm giác xốc mũi, khó chịu, mất cảm giác hài hoà, êm dịu của hương thơm, có vị đắng, còn nếu bỏ quá ít hương liệu thì hương thơm không đủ, không đạt hiệu qủa cần có

Bảo quản hương liệu: kín, tránh để tiếp xúc với không khí Hương liệu dạng lỏng như tinh dầu thì cần phải bảo quản trong lọ thuỷ tinh trung tính, sẫm màu, cần phải loại trừ phần không khí trong lọ bằng cách hút chân không hoặc chứa đầy lọ

2.1.7 Một số quy trình sản xuất kẹo

2.1.7.1 Quy trình sản xuất kẹo mềm trái cây

Tạo hình

Đóng túi

đóng thùng