Tìm hiểu về công nghệ sản xuất kẹo cao su ( chewing gum)

Do sản phẩm kẹo cao su là loại kẹo chưa được phổ biến nên trong phần này tác giả sẽ trình bày về:  Lịch sử hình thành của kẹo cao su: người ta cho rằng kẹo cao su có từ lâu đời và phát

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

-o0o -

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÌM HIỂU VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT KẸO

CAO SU (CHEWING GUM)

GVHD: ThS Phạm Thị Hải Quỳnh SVTH : Nguyễn Thị Mai Trang MSSV : 08B1100094

Để hoàn thành đề tài tốt nghiệp này, ngoài sự nỗ lực của bản thân, tôi còn nhận được sự giúp đỡ, động viên, khích lệ từ rất nhiều người

Đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cô Ths Phạm Thị Hải Quỳnh, người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo tôi trong quá trình thực hiện đề tài này Nhờ sự hướng dẫn của cô mà tôi học hỏi được rất nhiều điều về kiến thức chuyên nghành cũng như những kiến thức về xã hội điều này sẽ giúp ích rất nhiều trong công việc tương lai của tôi

Tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến quý thầy cô đang công tác tại Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ Tp.HCM nói chung và quý thầy cô trong bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm nói riêng đã trang bị cho tôi những kiến thức quý báu trong thời gian học vừa qua

Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến các anh chị cán bộ công nhân viên tại nhà máy Perfetti Vall Meals đã cung cấp cho tôi tài liệu về thực tế sản xuất để tôi thực hiện đề tài này

Tôi cũng gửi lời cảm ơn đến bạn bè tôi, những người động viên, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian qua

Sau cùng, tôi xin dành tình cảm yêu thương, lòng biết ơn sâu sắc nhất đến bố, mẹ

và những người thân trong gia đình đã luôn ủng hộ, cổ vũ, động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi thực hiện đề tài này

Tp.HCM, tháng 11 năm 2010 Người thực hiện

Nguyễn Thị Mai Trang

Với đề tài “Tìm hiểu về công nghệ sản xuất kẹo cao su (chewing gum)” tác giả sẽ trình bày một cách khái quát về các phần sau:

Phần thứ nhất: Tổng quan Do sản phẩm kẹo cao su là loại kẹo chưa được phổ biến nên trong phần này tác giả sẽ trình bày về:

 Lịch sử hình thành của kẹo cao su: người ta cho rằng kẹo cao su có từ lâu đời và phát triển qua các thời kì đến ngày nay

 Phân loại kẹo: phân loại theo chức năng và phân loại theo hình dạng cấu tạo

 Nguyên liệu để sản xuất kẹo: bao gồm các nguyên liệu như gum nền, chất tạo ngọt, các chất phụ gia

Phần này tác giả mong muốn người đọc có thể hình dung về kẹo cao su và thành phần cấu tạo nên sản phẩm

Phần thứ hai: Quy trình sản xuất kẹo cao su Trong phần này tác giả sẽ trình bày

về quy trình sản xuất của các loại kẹo cao su sau:

 Kẹo cao su nhai (chewing gum)

 Kẹo cao su thổi (bubble gum)

 Kẹo cao su không đường (sugar free)

Phần trình bày về quy trình sản xuất kẹo cao su sẽ nói về từng công đoạn sản xuất, mục đích của từng công đoạn, các thông số kỹ thuật cần thiết, thiết bị được sử dụng trong từng công đoạn, yêu cầu của bán thành phẩm

Phần thứ ba: Kết luận và kiến nghị Trong phần này tác giả sẽ đưa ra những kết luận về nguyên liệu sản xuất, qui trình công nghệ, về sản phẩm kẹo cao su Cũng như sẽ

có những kiến nghị về nguyên liệu để sản xuất kẹo cao su

Tác giả mong rằng, phần tóm tắt này sẽ giúp độc giả hình dung được phần nào

Trang bìa i

Nhiệm vụ đồ án

Lời cảm ơn ii

Tóm tắt đồ án iii

Mục lục iv

Danh sách hình vii

Danh sách bảng ix

Lời mở đầu x

Chương 1: Tổng quan 1

I Lịch sử về kẹo cao su (chewing gum) 1

II Phân loại kẹo cao su 4

2.1 Phân loại theo chức năng 4

2.2 Phân loại theo hình dạng 5

III Nguyên liệu sản xuất 7

3.1 Gum nền (gumbase) 7

3.1.1 Chất đàn hồi 7

3.1.1.1 Chất đàn hồi tự nhiên 7

3.1.1.2 Chất đàn hồi tổng hợp 8

3.1.2 Các hình thức gum nền thường gặp 9

3.2 Chất tạo ngọt 10

3.2.1 Đường saccharose 10

3.2.7 Sucralose 16

3.2.8 Manitol 17

3.2.9 Maltitol 17

3.3 Các chất phụ gia 18

3.3.1 Xathan gum 18

3.3.2 Glycerin 20

3.3.3 Acid citric: 20

3.3.4 Titanium dioxide 21

3.3.5 Gum Arabic 22

3.3.6 Bột talc 22

3.3.7 Shellac 23

3.3.8 Sáp carnauba 23

3.3.9 Hương màu 24

Chương 2: Quy trình sản xuất kẹo cao su 25

I Quy trình sản xuất 25

1.1 Quy trình sản xuất kẹo cao su nhai (chewing gum) 25

1.2 Quy trình sản xuất kẹo cao su thổi (bubble gum) 26

1.3 Quy trình sản xuất kẹo cao su không đường (sugar free gum) 27

II Thuyết minh qui trình 28

2.1 Nguyên liệu 28

2.2 Trộn 30

2.3 Ép đùn, định hình, làm lạnh 31

2.4 Trữ lạnh 33

2.5 Bọc đường 33

2.8 Bao gói, bảo quản 41

Chương 3: Kết luận và kiến nghị 42

I Kết luận 42

II Kiến nghị 42

Hình 1.1: Hóa thạch kẹo cao su 5000 năm tuổi

Hình 1.2: John Bacon Curtis

Hình 1.3: Thomas Adams

Hình 1.4: William Wrigley Jr

Hình 1.5: Walter E Diemer

Hình 1.6: Công thức hóa học của một transpolyisoprene

Hình 1.7: tạo vết cắt trên cây chicle để lấy mủ

Hình 1.8: Cây, hoa, quả cây gutta percha

Hình 1.9: Công thức hóa học của saccharose và cấu trúc không gian của nó Hình 1.10: Công thức hóa học của sorbitol và cấu trúc không gian của nó Hình 1.11: Công thức hóa học của xylitol

Hình 1.12: Công thức hóa học của aspartame và cấu trúc không gian của nó Hình 1.14: Công thức hóa học của acesulfame potassium

Hình 1.15: Công thức hóa học của sucralose và cấu trúc không gian của nó Hình 1.16: Công thức hóa học của manitol và cấu trúc không gian của nó Hình 1.17: Công thức hóa học maltitol

Hình 1.18: Công thức hóa học của xathan gum

Hình 1.20: Công thức hóa học của glycerin và cấu trúc không gian của nó Hình 1.21: Công thức hóa học của acid citric và cấu trúc không gian của nó

Hình 1.23: Hoa, quả và nhựa cây acacia

Hình 1.24: Một viên talc

Hình 1.25: Shellac dạng miếng

Hình 2.5: Máy ép đùn 2

Hình 2.6: Máy cắt khuôn

Hình 2.7: Gum sau khi cắt miếng

Hình 2.8: Máy ép đùn sản phẩm dạng tròn và có nhân Hình 2.9: Máy ép đùn và cung cấp nhân

Hình 2.10: Các con lăn tạo dây

Bảng 1.1: Phân loại kẹo cao su theo chức năng

Bảng 1.2: Phân loại kẹo cao su theo hình dạng

Bảng 2.1: Bảng hàm lượng nguyên liệu sử dụng trong các sản phẩm Bảng 2.2: Thời gian trộn cho từng sản phẩm

Bảng 2.3: Pha dung dịch Maltisorb

Bảng 2.4: Pha dung dịch Tio2

Bảng 2.5: Pha dung dịch gum Arabic

Bảng 2.6: Pha dung dịch syrup

Kẹo cao su (chewing gum) là một sản phẩm đã có lịch sử tồn tại rất lâu đời Kẹo cao su đặc biệt được giới trẻ yêu thích, vì tính chất của nó: tạo cảm giác sảng khoái, thơm miệng, ngừa sâu răng, có thể nhai lâu trong miệng, thổi thành bong bóng… Tuy nó không được phổ biến rộng rãi, có những quốc gia cấm sử dụng loại kẹo này như Singapore, nhưng nó là một loại kẹo tạo được sự quan tâm của nhiều tập đoàn sản xuất kẹo trên thế giới Tại Việt Nam, đã có những nhà máy sản xuất kẹo cao su nhưng các nhà máy này lại thuộc sở hữu của các tập đoàn sản xuất kẹo trên thế giới: Wrigley, Perfetti Van Melle, Lotte…với các thương hiệu kẹo cao su nổi tiếng như: Doublemint, Cool Air, Big Babol, Happydent White, Lotte Xylitol…

Tác giả cũng là một nhân viên của tập đoàn Perfetti Van Melle tại Việt Nam Một trong những sản phẩm chủ lực của nhà máy là kẹo cao su Vì thế, tác giả muốn tìm hiểu

rõ hơn về công nghệ sản xuất của sản phẩm này Tuy nhiên, theo tìm hiểu của tác giả, tại Việt Nam chưa có tài liệu bằng tiếng Việt nào chính thức nói về công nghệ sản xuất kẹo cao su Chính vì vậy, nhân cơ hội được làm luận án tốt nghiệp cho khóa học của mình, tác giả đã chọn đề tài “Tìm hiểu về công nghệ sản xuất kẹo cao su (chewing gum) để thực hiện Tác giả mong muốn rằng, qua việc thực hiện đề tài này, tác giả sẽ có cơ hội để tìm hiểu rõ hơn về sản phẩm của nhà máy mình đang làm việc, điều này sẽ giúp ích rất nhiều cho công việc của chính bản thân tác giả Đồng thời, tác giả cũng mong rằng đề tài này sẽ

là tài liệu tham khảo cho các bạn sinh viên của các khóa học sau muốn tìm hiểu rõ hơn về công nghệ sản xuất kẹo cao su

Do kiến thức còn nhiều hạn chế, bước đầu làm quen với phương pháp nghiên cứu khoa học qua dịch thuật và thời gian có hạn nên có thể phần trình bày luận án còn nhiều hạn chế Kính mong có sự chỉ dẫn, góp ý, phê bình của quý thầy cô và độc giả để đề tài được hoàn thiện hơn

Hình 1.1: Hóa thạch kẹo

cao su 5000 năm tuổi

Hình 1.2: John Bacon Curtis

Chương 1: TỔNG QUAN

I.

Lịch sử về kẹo cao su (chewing gum) [1]

Người ta cho rằng, từ hàng ngàn năm trước (ít nhất là thời kì đồ đá) con người đã nhai kẹo cao su ở dạng tự nhiên của nó Người

ta đã tìm thấy hóa thạch 5000 năm tuổi (dấu răng in trên nhựa cây bạch dương) tại Kierikki, Yili-li, Phần lan Một trong những mẩu kẹo cao su được tìm thấy gần đây nhất là ở gần thành phố Ellos thuộc miền Tây Thụy Điển năm 1993 Miếng kẹo 9.000 năm tuổi có trộn mật ong, đã được nhai kỹ, còn cả dấu răng Các loại nhựa vỏ cây vào thời kì đó được tin rằng có tác dụng sát trùng và các đặc tính thuốc khác Đặc biệt là phụ nữ, họ dùng để làm sạch răng Dạng phổ biến nhất của “kẹo cao su” là các miếng nhựa cây, cỏ ngọt, lá cây, hạt ngũ cốc, các loại sáp…Người Hy Lạp cổ đại nhai nhựa cây Mastiche, người Maya cổ đại ở Châu Mỹ nhai nhựa cây Chicle, người Bắc Mỹ nhai nhựa cây vân sam

Sản phẩm kẹo cao su thương mại ra đời đầu tiên vào

năm 1848, John Bacon Curtis sống ở thành phố Bangor (bang

Maine, Mỹ) đã tạo ra cây kẹo cao su đầu tiên Curtis đun nhựa

cây vân sam, vớt bỏ vỏ cây và cành non, cuốn thành những

thanh dài, cắt thành từng khúc, lăn qua bột ngô để các viên kẹo

không dính lại với nhau, sau đó bán 1 xu 2 viên cho các điểm

bán lẻ khắp nước Mỹ Năm 1852, John Bacon Curtis xây

dựng xưởng sản xuất chewing-gum đầu tiên trên thế giới và bán sản phẩm khắp nước Curtis cũng cho ra lò loại kẹo cao su làm bằng sáp pha thêm chất ngọt và gia vị có mùi vani hoặc cam thảo

Do nhu cầu đối với bột gỗ quá lớn dẫn đến cây vân sam bị đốn nhiều nên lượng nhựa cây không còn đáp ứng đủ nhu cầu chế biến kẹo Hơn nữa, mùi vị nhựa vân sam không còn hấp dẫn nên nó được thay thế bằng nguyên liệu khác

Hình 1.4: William Wrigley Jr

Hình 1.3: Thomas Adams

chất nhựa của cây chicle và mong muốn Thomas Adams biến chất

nhựa này thành cao su để bán với giá rẻ để thu lợi nhưng không thành

công Trong lần nhìn thấy một cô gái ra khỏi hiệu thuốc với viên kẹo

cao su White Mountain của Curtis, Adams chợt nảy ra một ý tưởng

hoàn toàn mới: nếu không thể biến chất này thành cao su thì ít ra cũng

có thể dùng nó để nhai Vậy là, ông tức tốc về nhà, lấy mấy viên

nhựa chicle gửi cho chủ hiệu thuốc nhờ bán giùm Mẻ nhựa sau,

ông tiến hành cắt thành từng thỏi, gói trong giấy lụa màu sau đó đem bán Năm 1871, Adams chế tạo thành công máy làm kẹo cao su và bổ sung thêm hương vị vào kẹo cao su Một trong

số đó là kẹo Black Jack hương cam thảo Vào thập niên 1880, cơ sở của ông đã có tới 250 nhân viên (phần Santa Anna, ông chết trong nghèo khổ ở Mexico năm 1876, sau khi kế hoạch biến nhựa mủ thành cao su giá rẻ thất bại) Những chiếc máy làm kẹo cao su được chế tạo từ cuối thế kỷ 19 nhanh chóng lỗi thời do kẹo làm ra dễ bị hôi và máy thường trục trặc Năm

1918, Ford S Mason cho ra đời thế hệ máy làm kẹo cao su hiện đại

Cuối thế kỷ 19, đã có nhiều người quan tâm đến ngành kinh doanh kẹo cao su John Colgan thuộc Louisville (bang Kentucky, Mỹ) đã cho thêm nhựa thơm từ cây tolu (balsam tolu), lấy tên thương hiệu là Taffy-Tolu

Edward E Beeman, nhà chế tạo người Cleveland, cho ra đời loại kẹo cao su mà khi ăn

sẽ “sản sinh chất pepxin giúp dạ dày tiêu hóa” Ông chào hàng kẹo cao su như là một phương thuốc điều trị chứng ợ nóng William J White là người đầu tiên cho bạc hà vào kẹo cao su và

tăng lượng sirô ngũ cốc, để kẹo giữ mùi thơm Kẹo cao su hiệu Yucatan rất được ưa chuộng

1891 William Wrigley Jr thành lập công ty Wrigley chuyên sản

xuất kẹo cao su Công ty Wrigley ký hợp đồng sản xuất với Công ty

Zeno Gum Đầu tiên, Zeno Gum sản xuất kẹo cao su từ sáp nhưng

Wrigley yêu cầu thay bằng nhựa chicle Sản phẩm đầu tiên được đặt

tên Lotta, rồi Vassar và sau đó là Sweet Seventeen Orange Năm 1893,

ông tung ra chewing-gum hương trái cây và bạc hà với tên

Hình 1.5: Walter E Diemer

Năm 1906, Frank Henry Fleer cho ra đời loại kẹo cao su có thể tạo ra bong bóng, gọi là Blibber-Blubber Nhưng nó chẳng gây được tiếng vang nào Vì bong bóng

sẽ nổ sau khi ra khỏi miệng và cao su văng dính khắp mặt Cho đến một ngày tháng 8/1928, một công nhân của Fleer tên là Walter E Diemer đã tìm ra lời giải Sau một năm phụ trách pha chế, Diemer tìm được công thức hợp chất giúp tạo ra bong bóng to và sau khi nổ thì lớp cao su dễ dàng bung ra, không dính vào mặt

Năm 1984, công ty Wrigley giới thiệu sản phẩm kẹo cao su không đường (sugarfree gum) đầu tiên

Ngày nay, chúng ta vẫn sử dụng kẹo cao su nhưng được sản xuất ít đường và ít dẻo hơn với nhiều đặc tính (gum nhai, gum thổi, gum bọc đường), hương vị (bạc hà, peppermint, spearmint, articmint, trái cây…) và hình dáng khác nhau (hình tròn, dạng oval, hình vuông, hay hình chữ nhật…) Kẹo cao su còn được dùng như dược phẩm khi các nhà sản xuất cho ra đời loại chứa aspirin, nicotin, chất nhuận tràng và chống say sóng

II Phân loại kẹo cao su [5]

Hiện nay người ta phân loại kẹo cao su theo 2 hình thức sau:

 Theo chức năng: kẹo gum thổi (bubble gum), kẹo cao su nhai (chewing gum), kẹo cao

su không đường (sugar free gum), kẹo cao su chức năng (functional gum), kẹo cao su thuốc (medicated gum)…

 Theo hình thức cấu tạo: kẹo cao su cuộn, kẹo cao su dạng thỏi, kẹo cao su dạng viên, kẹo cao su có nhân, kẹo cao su dạng miếng cắt nhỏ…

2.1 Phân loại theo chức năng

Bảng 1.1: Phân loại kẹo cao su theo chức năng

Gum thổi (bubble gum): được tạo ra với

công thức có thể thổi thành bong bóng

Kẹo cao su thổi người ta thường sản xuất

dạng không nhân, có nhân, hoặc bọc

đường

Kẹo cao su nhai (chewing gum): được sản

xuất để nhai thông thường, thường được

chế biến dạng thỏi

Kẹo cao su không đường (sugar free): được

sản xuất bởi các chất tạo ngọt như sorbitol,

xylitol, aspartame, manitol…và được bọc

đường bên ngoài Đôi khi nhà sản xuất

cũng thêm nhân vào sản phẩm

Kẹo cao su chức năng (functional gum): là

kẹo cao su có chức năng cung cấp năng

lượng như: nhân sâm, trà xanh, caffeine…

Kẹo cao su thuốc kẹo cao su thuốc

(medicated gum): kẹo cao su được chế biến

để làm hệ thống phân phối thuốc vào nước

bọt do đó hoạt chất của thuốc ngấm vào

máu nhanh hơn uống thuốc

2.2 Phân loại theo hình dạng

Bảng 1.2: Phân loại kẹo cao su theo hình dạng cấu tạo

Kẹo cao su cuộn (bubble tape): kẹo cao su

sẽ được cuộn tròn trong hộp nhựa, khi sử

dụng người ta sẽ ngắt một đoạn theo nhu

cầu

Kẹo cao su dạng thỏi (stick gum): kẹo cao

su nhai thường được sản xuất ở dạng này

Kẹo cao su dạng viên (pellet gum): ở dạng

này chủ yếu là kẹo cao su bọc đường

Kẹo cao su có nhân (center-filled gum): kẹo

dạng viên hoặc dạng tròn có nhân mềm

hoặc syrup bên trong

Kẹo cao su thổi dạng miếng cắt nhỏ

(spaghetti gum)

Kẹo cứng kết hợp với kẹo cao su (candy &

gum combinations): chủ yếu là kẹo gum

thổi được bọc trong kẹo mút (lollipop)

Hình 1.7: tạo vết cắt trên cây chicle để lấy mủ Hình 1.6: Công thức hóa học của một transpolyisoprene

III Nguyên liệu sản xuất [4]

Phần này, tác giả sẽ giới thiệu về một số nguyên liệu được dùng trong công nghệ sản xuất kẹo cao su gồm: gum nền, chất tạo ngọt, các chất phụ gia khác

3.1 Gum nền (gumbase) [5]

Gum nền là nguyên liệu chủ yếu để sản xuất kẹo cao su Trên thế giới có hơn 200 công thức gum nền khác nhau, nhưng các công thức này thường là một bí mật thương mại Nhưng nhìn chung thì nó gồm thành phần chính là chất đàn hồi (elastomers) Chất đàn hồi, có thể dùng chất đàn hồi tự nhiên được lấy từ nhựa cây như chất nhựa của cây chicle, cây jelutong, cây couma macrocarpa, hoặc dùng cao su tổng hợp Gum nền có tính chất đàn hồi và kị nước, không có dinh dưỡng Chính vì tính chất kị nước nên kẹo cao su giữ được tính dẻo và đàn hồi khi nhai trong miệng lâu

3.1.1 Chất đàn hồi [5]

3.1.1.1 Chất đàn hồi tự nhiên:

Chất đàn hồi tự nhiên có thể lấy từ nhựa của các cây chicle, gutta percha, jelutong Nhựa của các cây này cấu tạo từ các poly của isoprene đồng phân dạng trans 1,4 Ở nhiệt độ thấp nó có cấu trúc tinh thể, ở nhiệt độ 600C nó sẽ mềm ra

3.1.1.1.1 Chicle:

Chicle là loại cao su tự nhiên được lấy từ mủ của cây

manilkara chicle có nguồn gốc ở Trung Mỹ Cây phân bố từ

Veracruz (Mexico) về phía nam tới Atlantico (Colombia)

Việc lấy mủ cây cũng giống như cây cao su Cây chỉ được

khai thác một lần trong 3 hoặc 4 năm

Hình 1.8: Cây, hoa, quả cây

gutta percha

3.1.1.1.2 Gutta Percha :

Cây có nguồn gốc Đông Nam Á và miền tây Australia, phân bố từ Đài Loan về phía nam đến Malaysia, và phía đông đến quần đảo Solomon Cách lấy mủ cũng giống như lấy mủ cây chicle

3.1.1.1.3 Jelutong:

Cây thân gỗ sống ở Malaysia, Borneo, Sumatra, miền nam Thái Lan Cũng lấy nhựa như cây cao su

3.1.1.1.4 Couma macrocarpa:

Có nguồn gốc từ Trung và Nam Mỹ, tên gọi khác leche caspi Cũng lấy nhựa như cao

su Theo truyền thống của người Peru, nhựa cây có thể chữa được bệnh tiêu chảy và bệnh về

da

3.1.1.2 Chất đàn hồi tổng hợp:

Thường sử dụng là Polyacetate Etilen là một chất dẻo cao phân tử, khi gia nhiệt sẽ dẻo

và mềm Tan trong dung môi hữu cơ Phân tử lượng cao hay thấp phụ thuộc vào đặc tính của chúng và phân tử lượng ảnh hưởng trực tiếp đến độ đàn hồi, bóng nhẵn của kẹo cao su Ngoài

ra, còn sử dụng Butadien styrene, Polyvinylacetate (PVA)

Hình 1.9: Công thức hóa học của saccharose và cấu trúc không gian của nó

Đường saccharose được bổ sung vào các sản phẩm kẹo cao su nhai và kẹo cao su thổi,

ít sử dụng cho các loại kẹo cao su bọc đường Nhưng trong sản phẩm kẹo cao su người ta sử dụng đường saccharose được nghiền mịn Ngoài vai trò là chất tạo ngọt cho kẹo cao su, đường saccharose còn có đặc tính hút ẩm nên tạo độ ẩm nhất định cần thiết cho sản phẩm và tạo kết cấu cho sản phẩm

Đường saccharose là một loại đường rất phổ biến trong tự nhiên Nó có nhiều trong thân cây mía, củ cải đường (khoảng 20%), vì vậy trong công nghiệp sản xuất đường người ta thường dùng mía và củ cải đường Ngoài ra, saccharose còn có ở lá, thân, rễ của nhiều loại thực vật Saccharose là loại đường dễ hòa tan, nó có ý nghĩa rất quan trọng đối với sự dinh dưỡng của con người Saccharose là một disaccharide cấu tạo từ glucose và fructose Hai monosaccharide này liên kết với nhau nhờ hai nhóm OH glucozit, vì vậy saccharose không có tính khử Saccharose có công thức phân tử: C12H22O11

Sacchrose có tên hóa học là α-D-glucopyranoside hay β-D-fructofuranosyl Nó có khối lượng phân tử 342.3g/mol và nóng chảy ở 1860C

Saccharose có tính hút ẩm nên nó ảnh hưởng đến kết cấu của một số sản phẩm thực

Hình 1.10: Công thức hóa học của sorbitol và cấu trúc không gian của nó

3.2.2 Glucose syrup [5]

Đây cũng là thành phần quan trọng trong việc sản xuất kẹo cao su Nó được sử dụng

để làm mềm kết cấu, tăng khối lượng, ngăn chặn sự kết tinh của đường, là chất giữ ẩm và tăng cường hương vị cho sản phẩm

Glucose syrup là sản phẩm của quá trình thủy phân tinh bột, có thể thủy phân monosaccharide hay disaccharide các saccharide cao phân tử hơn Thành phần chủ yếu của glucose syrup là: glucose, maltose, dextrin, fructose Tùy theo mức độ thủy phân tinh bột mà hàm lượng của bốn thành phần này có khác nhau và từ đó cũng quyết định tính chất và giá trị

sử dụng của glucose syrup Glucose syrup là một loại đường nghịch đảo Nó không bị kết tinh, hòa tan dễ dàng trong dung dịch, có vị ngọt nhẹ Trong sản phẩm kẹo cao su người ta thường sử dụng glucose syrup có hàm lượng đường khử DE = 42

C6H14O6

Đặc tính:

 Độ ngọt của nó bằng 51% so với saccharose

 Nóng chảy ở nhiệt độ 93-980C tùy theo hình thức

 Sorbitol rất ổn định và không bị kết tinh khi chế biến

 Có thể chịu nhiệt độ cao mà không xảy ra phản ứng Maillard

 Có thể kết hợp tốt với các thành phần nguyên liệu khác như đường, các chất gel, protein, chất béo thực vật

 Nó chứa năng lượng khoảng 2.6 Kcal/g

 Trong sản xuất kẹo, sorbitol được sử dụng để tăng tuổi thọ của kẹo Chức năng của sorbitol là làm chậm lại sự cứng lại của đường thường liên quan đến sự hư hỏng của kẹo Nó cũng giúp tạo độ mềm dẻo, cấu trúc và hương vị

 Sorbitol không bị lên men bởi các vi sinh vật trong miệng nên thường được sử dụng để phòng chống sâu răng

 Dung dịch sorbitol 70% có thể thay thế các chất giữ ẩm khác vì xét về hàm lượng sử dụng nó chỉ cần 1 lượng ít hơn các loại khác 10%

 Sorbitol được sử dụng cho các sản phẩm dành cho người tiểu đường vì nó chậm hấp thu trong ruột và được chuyển hóa như fructose

 Đối với cơ thể người, sau khi uống sorbitol được chuyển hóa thành fructose nhờ vào men sorbitol-deshydrogenase sau đó chuyển thành glucose, chỉ một lượng nhỏ sorbitol không chuyển hóa được đào thải qua thận, phần còn lại được thải qua đường hô hấp dưới dạng CO2 Có tính nhuận tràng với nguyên lý là hấp thụ nước vào ruột già qua đó kích thích tiêu hóa Cơ thể cũng có cơ chế tự tổng hợp sorbitol cho cơ thể khi không có mặt sorbitol trong thức ăn Sorbitol kết hợp với kayexalate giúp cơ thể loại bỏ các ion Kali dư thừa trong ruột-các kayexalate trao đổi ion Natri cho các ion Kali trong ruột trong khi sorbitol giúp loại bỏ nó Có quá nhiều sorbitol mắc kẹt trong các tế bào võng mạc, các tế bào thủy tinh thể, tế bào Schawann có thể gây nên các bệnh về giác mạc, thủy tinh thể, hoặc các bệnh liên quan đến thần kinh ngoại biên Ngoài ra sorbitol cũng làm tăng thêm hội chứng ruột kích thích dẫn đến đau bụng nặng

Hình 1.11: Công thức hóa học của xylitol

Xylitol có phân tử gam 152.15g/mol, điểm nóng chảy: 92-960C, nhiệt độ sôi: 2160C

Nó được tìm thấy trong chất xơ của các loại trái cây và rau xanh Nó có thể được tổng hợp từ quả mâm xôi, quả mận, bắp

 Xylitol hấp thu chậm hơn so với đường saccharose nên nó an toàn cho người bị tiểu đường

 Xylitol cũng có tiềm năng trong việc điều trị bệnh loãng xương, nó cải thiện mật độ

Hình 1.12: Công thức hóa học của aspartame và cấu trúc không gian của nó

 Nghiên cứu cho thấy nhai kẹo cao su có chứa Xylitol cũng giúp ngăn ngừa bệnh nhiễm trùng tai giữa Việc nhai và nuốt giúp xử lý ráy tai và làm sạch tai giữa, còn Xylitol giúp ngăn ngừa sự phát triển của vi khuẩn trong ống eustachian nối liền mũi và tai Khi vi khuẩn vào cơ thể chúng ngừng các tế bào bằng cách treo lên bởi nhiều phức đường Bản chất mở của xylitol và khả năng hình thành nhiều dạng đường có cấu trúc khác nhau can thiệp vào khả năng của vi khuẩn bắt chúng phải tuân theo

Aspartame có dư vị ngọt, hậu vị hơi đắng Aspartame có độ ngọt cao hơn sucrose 200 lần và vị ngọt nó cũng dai hơn Chính vì tính chất này mà mặc dù Aspartame sản sinh 4kcal/g nhưng số lượng aspartame cần thiết cần dùng để tạo độ ngọt không nhiều nên lượng calories cung cấp vào cho sản phẩm không đáng kể Vị ngọt của aspartame kéo dài lâu hơn nên nó thường được pha trộn với các chất tạo ngọt nhân tạo khác như kali acesulfame để tạo hương

vị giống đường

Hình 1.14: Công thức hóa học của acesulfame potassium

Sự ổn định của aspartame khi hòa tan trong nước phụ thuộc vào pH Ở nhiệt độ phòng

nó ổn định ở pH 4.3, với pH này nó có hạn sử dụng là 600 ngày, nhưng với pH 7 hạn sử dụng của nó chỉ vài ngày Với những sản phẩm yêu cầu hạn sử dụng lâu hơn ta có thể pha trộn aspartame với một chất tạo ngọt ổn định hơn như saccharin

Sản phẩm của sự phân hủy aspartame là cyclic dipeptide của nó (dạng diketopiperazin), de-esterified dipeptide (aspartyl-phenylalanine), và thành phần cấu tạo của

nó (phenylalanine, aspartic acid, methanol) Ở nhiệt độ 1800C aspartame phân hủy thành một dẫn xuất diketopiperazin

Trong các sản phẩm đồ uống các amin trong aspartame có thể xảy ra phản ứng Maillard với nhóm aldehyde hiện diện trong một số hợp chất thơm Có thể ngăn ngừa sự mất hương vị trong phản ứng bằng cách bảo vệ các aldehyde như là acetal

Khi aspartame vào cơ thể nó phân hủy thành các thành phần tự nhiên còn sót lại như aspartic acid, phenylalanine, methanol Ngoài ra, sản phẩm phân hủy còn có formandehyde và formic acid đây là hai chất đang được nghi ngờ trong việc ngộ độc methanol

Hình 1.15: Công thức hóa học của sucralose và cấu trúc không gian của nó

Acesulfame potassium bền dưới tác động của nhiệt độ ở cả môi trường bình thường lẫn môi trường có tính acid, điều này cho phép Acesulfame potassium có thể sử dụng trong các sản phẩm nướng hoặc sản phẩm có thời hạn sử dụng dài

Sucralose tinh khiết khô bị phân hủy dưới nhiệt độ cao, nó bền hơn khi ở dạng dung dịch hoặc pha với maltodextrin Khối lượng phân tử 397.64g/mol, điểm nóng chảy 1250C Độ hòa tan trong nước 283g/l (200C)

Sucralose ngọt hơn 600% so với saccharose Sucralose không có năng lượng, không gây sâu răng, thích hợp cho bệnh nhân tiểu đường Phần lớn Sucralose ăn vào không hấp thụ

và thải ra ngoài, nó chỉ hấp thụ khoảng 11-27%, trong đó 20-30% lượng hấp thụ được chuyển hóa, phần còn lại qua thận và bài tiết qua nước tiểu

Hình 1.16: Công thức hóa học của manitol và cấu trúc không gian của nó

Manitol là một loại đường rượu, nó là đồng phân của sorbitol Tên hóa học: (2R,3R,4R,5R)-Hexan-1,2,3,4,5,6-hexol Công thức phân tử: C6H14O6

Manitol nóng chảy ở nhiệt độ 165-1690C Ở dạng dung dịch nó có độ pH trung bình Đôi khi dung dịch này là giải pháp để giảm pH Manitol không hút ẩm, không đổi màu ở nhiệt

độ cao và có hương vị dễ chịu

Manitol ngọt bằng 69% so với saccharose Manitol có hàm lượng năng lượng ít và chỉ chuyển hóa khoảng 7-10%, còn lại đào thải qua đường nước tiểu Vì vậy, manitol là chất tạo ngọt sử dụng an toàn cho người bị tiểu đường Ngoài ra, nó cũng có tác dụng chống sâu răng

do nó không bị lên men khi các vi khuẩn trong miệng tác động Manitol cũng là một chất nhuận tràng

3.2.9 Maltitol [5]

Trong sản xuất kẹo cao su đường Maltitol được thêm vào trong quá trình trộn gum để tạo vị ngọt cho sản phẩm với mục đích này nó được dùng ở dạng lỏng Nó còn được dùng để rắc trên bề mặt kẹo sau quá trình định hình và trước khi bọc đường để chống dính và chống hút ẩm cho kẹo, với mục đích này nó được sử dụng ở dạng bột mịn

Maltitol là một đường rượu Nó được tinh chế từ tinh bột thông qua quá trình thủy phân và hydro hóa maltosse Có tên hóa học: 4-O-D-Glucopyranosyl-D-Glucitol Công thức hóa học: C12H24O11