MỤC LỤC
MỤC LỤC i
LỜI CẢM ƠN i
DANH MỤC HÌNH ii
DANH MỤC BẢNG iii
LỜI NÓI ĐẦU 1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 4
1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KẸO 4
1.1.1 Lịch sử về kẹo và ngành sản xuất kẹo 4
1.1.2 Phân loại kẹo 5
1.1.3 Giá trị dinh dưỡng của kẹo 7
1.2. TỔNG QUAN NGUYÊN LIỆU 10
1.2.1 Đường và sirô đường 10
1.2.2 Nước 14
1.2.3 Carrageenan 14
1.2.3.1 Định nghĩa carrageenan 14
1.2.3.2 Tính chất của carrageenan 14
1.2.3.3 Ứng dụng của carrageenan 16
1.2.3.3 So sánh carrageenan với các chất khác 16
1.2.4 Chất màu thực phẩm 17
1.2.5 Tinh dầu 18
1.2.6 Axit và chất đệm 22
1.3 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT KẸO MARMELAT 23
1.3.1 Sản xuất kẹo marmelat tạo hình trong khuôn 23
1.3.2 Sản xuất kẹo marmelat từ pectin 25
3.1.3 Sản xuất kẹo marmelat dạng 3 lớp 25
1.3.4 Sản xuất kẹo marmelat “ miếng cam, chanh” 26
CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27
2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 27
2.1.1 Nguyên liệu chính 27
2.1.1.1 Carrageenan 27
2.1.1.2 Đường 28
2.1.2 Nguyên liệu phụ 28
2.1.2.1 Chanh dây 28
2.1.2.2 Nước 28
2.1.2.3 Axit citric 28
2.1.2.4 Natri citrat 29
2.1.2.5 Chất tạo màu 29
2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29
2.2.1 Sơ đồ quy trình dự kiến 29
2.2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 35
2.2.2.1 Xác định tỷ lệ carrageenan và đường theo sức đông của hỗn
hợp siro 35
2.2.2.2 Xác định tỷ lệ axit bổ sung và ảnh hưởng của nó tới sức đông 37
2.2.2.3 Xác định tỷ lệ đệm natri citrat 40
2.2.2.4 Xác định nhiệt độ phối chế 41
2.2.2.5 Xác định tỷ lệ màu thực phẩm đặc trưng 42
2.2.2.6 Xác định nhiệt độ và thời gian sấy lạnh 43
2.2.3 Phương pháp phân tích 45
2.2.4 Hóa chất và thiết bị 45
2.2.5 Phương pháp xử lý số liệu 46
CHƯƠNG III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 47
3.1 Kết quả xác định tỷ lệ carrageenan và đường 47
3.1.1 Xác định tỷ lệ phối chế qua sức đông và đường cần phối chế 47
3.1.2 Kết quả đánh giá cảm quan về trạng thái và vị ngọt của siro
đường- carrageenan 47
3.2 Kết quả xác định tỷ lệ axit citric và chanh dây 51
3.3 Kết quả xác định tỷ lệ đệm natri citrat 56
3.4 Kết quả xác định nhiệt độ phối chế 56
3.5 Kết quả xác định tỷ lệ màu phối trộn 58
3.6 Xác định chế độ sấy kẹo 59
3.7 Đề xuất quy trình sản xuất kẹo marmelat 60
3.8 Kết quả đánh giá chất lượng sản phẩm kẹo marmelat 64
3.8.1 Kết quả đánh giá chất lượng cảm quan 64
3.8.2 Kết quả kiểm tra vi sinh 64
3.9 Sơ bộ hạch toán chi phí nguyên liệu cho sản phẩm 65
MỘT SỐ HÌNH ẢNH 67
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 68
TÀI LIỆU THAM KHẢO 70
PHỤ LỤC
-i-
LỜI CẢM ƠN
Sau ba tháng nghiên cứu và thực tập tại phòng thí nghiệm đến nay em
đã hoàn thành xong đồ án tốt nghiệp.
Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này em đã nhận được sự giúp đỡ, chỉ
bảo tận tình của cô hướng dẫn, các thầy cô trong khoa Công nghệ Thực phẩm
cùng các thầy cô phụ trách phòng thí nghiệm và các bạn cùng thực tập.
Cô TS. Phan Thị Khánh Vinh đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em
trong suốt quá trình thực tập và hoàn thành cuốn báo cáo này.
Các thầy cô trong phòng thí nghiệm đã cho em nhiều kiến thức và kinh
nghiệm quý báu.
Các thầy cô trong khoa Công nghệ Thực Phẩm đã tạo điều kiện thuận
lợi cho em hoàn thành đề tài này.
Qua đây em xin chân thành cảm ơn các bạn cùng thực tập tại phòng thí
nghiệm đã góp ý, giúp đỡ em trong quá trình thực tập.
Nha Trang, tháng 06 năm 2012.
Sinh viên
Kim Thị Ngọc Diệu
-ii-
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Sản phẩm kẹo dẻo của công ty cổ phần kẹo Vinabico 9
Hình 1.2 Sản phẩm kẹo dẻo của công ty cổ phần bánh kẹo Hải Hà 9
Hình 1.3 Sản phẩn kẹo của công ty bánh kẹo Bibica 9
Hình 1.4 Công thức cấu tạo của đường saccarozơ 10
Hình 1.5 Hình dạng của quả chanh dây 18
Hình 1.6 Cấu tạo của phân tử axit citric 22
Hình 1.7 Sơ đồ quy trình sản xuất kẹo marmelat trọ hình trong khuôn 23
Hình 2.2 Quy trình sản xuất carrageenan 30
Hình 2.3 Sơ đồ quy trình dự kiến sản xuất kẹo marmelat 33
Hình 2.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ phối trộn đường- carrageenan
thích hợp 35
Hình 2.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ axit citric bổ sung 37
Hình 2.6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ dịch chanh dây bổ sung 39
Hình 2.7 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ natri citrat bổ sung 40
Hình 2.8 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ phối chế 41
Hình 2.9 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ màu thực phẩm bổ sung 42
Hình 2.10 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ và thời gian sấy 44
Hình 3.1 Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của sức đông đến tỷ lệ phối trộn siro
đường- carrageenan 47
Hình 3.2 Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của sức đông đến tỷ lệ phối trộn siro
đường- carrageenan 48
Hình 3.3 Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của pH tới sức đông 52
Hình 3.4 Mối tương quan giữa lượng axit citric và pH 52
Hình 3.5 Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của pH tới sức đông 54
Hình 3.6 Ảnh hưởng của nhiệt độ phối chế đến chất lượng cảm quan của kẹo 57
Hình 3.7 Biểu đồ biểu diễn biến đổi độ ẩm của kẹo theo thời gian và nhiệt độ sấy 59
Hình 3.8 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất kẹo marmelat 60
-iii-
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Phân loại các nhóm chủng loại kẹo 6
Bảng 1.2 Bảng hòa tan của đường saccarozơ trong nước 11
Bảng 1.3 So sánh độ ngọt của saccarozơ với các đường khác 11
Bảng 1.4 Ảnh hưởng của nồng độ và nhiệt độ đến độ nhớt của dung dịch
đường 12
Bảng 1.5 Chỉ tiêu chất lượng đường saccarozơ trong sản xuất kẹo 13
Bảng 2.1 Tiêu chuẩn cho rong sụn khô 27
Bảng 2.2 Bảng chất lượng của gel kappa- carrageenan 27
Bảng 3.1 Bảng cảm quan về trạng thái của thạch đường- carrageenan 50
Bảng 3.2 Bảng cảm quan về vị ngọt của thạch đường- carrageenan 51
Bảng 3.3 Điểm cảm quan của hỗn hợp đường- carrageenan và axit citric
khi thay đổi nhiệt độ phối trộn 53
Bảng 3.4 Điểm cảm quan của kẹo khi thay đổi nhiệt độ phối trộn 55
Bảng 3.5 Điểm cảm quan của kẹo khi thay đổi tỷ lệ natri citrat 56
Bảng 3.6 Mô tả chất lượng cảm quan của kẹo marmelat phụ thuộc vào
nhiệt độ phối chế 57
Bảng 3.7 Điểm cảm quan của kẹo khi thay đổi tỷ lệ natri citrat 58
Bảng 3.8 Bảng công thức phối chế 1 kg sản phẩm kẹo marmelat 9
Bảng 3.9 Bảng kết quả đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm kẹo 64
Bảng 3.10 Bảng kết quả kiểm tra chỉ tiêu vi sinh 64
Bảng 3.11 Sơ bộ tính chi phí nguyên liệu và hóa chất 65
Bảng 3.12 Bảng tính chi phí nguyên liệu cho sản phẩm kẹo marmelat 66
-1-
LỜI NÓI ĐẦU
Đi cùng với sự phát triển của xã hội thì mức sống của con người ngày
càng cao, nhu cầu về ăn uống ngày càng tăng đòi hỏi sự hoàn thiện về chất
lượng. Đặc biệt, giá trị dinh dưỡng và giá trị sinh học của sản phẩm. Do đó,
ngành sản xuất bánh kẹo nói chung và sản xuất kẹo dẻo nói riêng ngày càng
phát triển và mang tính đa dạng hóa.
Những năm gần đây, trên thị trường thế giới nói chung và Việt Nam nói
riêng xuất hiện nhiều loại kẹo dẻo mới lạ và đa dạng về cấu trúc, màu sắc,
hương vị. Tuy nhiên, phần lớn các chủng loại kẹo dẻo đều được sản xuất từ
chất màu và hương liệu tổng hợp, bên cạch đó sử dụng hầu hết các chất tạo
gel từ dạng bột như agar, pectin, gelatin.
Trong khi đó, chanh dây là nguồn nguyên liệu phổ biến, đồng thời có giá
trị dinh dưỡng cũng như dược liệu cao, chanh dây rất giàu vitamin C, khoáng
chất, carotenoid và một số hợp chất alkanoid có tác dụng an thần.
Carrageenan là polysaccarit có khả năng tạo gel và được sử dụng rộng
rãi trong ngành công nghiệp thực phẩm do nguồn nguyên liệu dồi dào, công
nghệ sản xuất đơn giản. Hầu hết carrageenan được sử dụng ở dạng bột. Trong
công nghệ sản xuất bột carrageenan tinh chế, khâu sấy tiêu tốn nhiều nhiệt
năng nhất do trong gel carrageenan có chứa trên 98% nước và quá trình sấy
cần thực hiện trên máy móc hiện đại do carrageenan dễ bị caramen hóa ở
nhiệt độ trên 60
0
C.
Việc sử dụng gel carrageenan cho phép đơn giản hóa và giảm giá thành
sản phẩm do bỏ qua khâu sấy, trương nở và hòa tan bột carrageenan. Công
nghệ sản xuất đơn giản, không chỉ phù hợp với các nhà máy lớn mà còn phù
hợp với các cơ sở sản xuất nhỏ với chi phí đầu tư thấp.
-2-
Được sự phân công của ban chủ nhiệm Khoa Công Nghệ Thực Phẩm,
em thực hiện đề tài: “Nghiên cứu sản xuất thử nghiệm kẹo marmelat
(jujube) bổ sung chanh dây và gel kappa- carrageenan thay thế agar”.
Nội dung của đề tài bao gồm:
- Tìm hiểu nguồn nguyên liệu chanh dây, carrageenan, thành phần hóa
học của nguyên liệu, các quá trình sản xuất kẹo marmelat.
- Nghiên cứu, so sánh ảnh hưởng của tỷ lệ đường đến sức đông của
thạch từ agar và carrageenan.
- Nghiên cứu xác định tỷ lệ, các thành phần phối chế và tìm ra thông số
thích hợp cho quy trình sản xuất kẹo dẻo marmelat bổ sung chanh dây từ gel
kappa- carrageenan.
- Đề xuất quy trình sản xuất.
- Thử nghiệm sản xuất kẹo dẻo marmelat chanh dây- gel kappa-
carrageenan, đánh giá chất lượng sản phẩm.
Mục tiêu của đề tài:
Nghiên cứu khả năng thay thế agar bằng carrageenan trong sản xuất kẹo
dẻo marmelat và thử nghiệm sản xuất sản phẩm có tính mới nhưng vẫn đảm
bảo giá trị dinh dưỡng và dược liệu.
Ý nghĩa khoa học:
Góp phần cung cấp thêm thông tin của kappa- carrageenan và agar với
đường, đưa ra quy trình sản xuất thử nghiệm một loại kẹo dẻo marmelat, góp
phần làm phong phú thêm thị trường bánh kẹo.
Ý nghĩa thực tiễn:
- Mở rộng ứng dụng của gel kappa- carrageenan.
- Công nghệ sản xuất phù hợp cho các cơ sở sản xuất nhỏ với chi phí
đầu tư thấp.
-3-
Do bước đầu làm quen với công tác nghiên cứu và năng lực có hạn nên
đồ án không tránh khỏi những hạn chế. Rất mong nhận được sự góp ý của quý
thầy cô cùng các bạn sinh viên để đồ án của tôi được hoàn thiện hơn.
-4-
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KẸO
1.1.1 Lịch sử về kẹo và ngành sản xuất kẹo
Kẹo ra đời cách đây từ rất lâu. Theo những nguồn sử liệu Ai Cập cổ đại
cách đây hơn 3500 năm thì kẹo đã tồn tại. Lúc đó, người ta làm kẹo dựa trên
các thành phần nguyên liệu chính là mật ong hoặc dùng nước mía thô cho đi
bốc hơi.
Đến thế kỉ XVI, ngành sản xuất đường ra đời tại Persia đặt nền tảng cho
ngành kẹo sau này. Sau đó ngành đường mía tiếp tục phát triển và lan rộng
trên toàn thế giới và ngành kẹo bắt đầu phát triển từ đó, nhưng nó chỉ ở quy
mô nhỏ và không đa dạng về chủng loại. Khi ngành sản xuất đường mía bắt
đầu đi vào lĩnh vực thương mại thì công nghệ làm kẹo bắt đầu phát triển
mạnh, người ta biết cho thêm vào kẹo các thành phần khác để tạo ra nhiều
chủng loại kẹo phong phú và đa dạng [5].
Cùng với sự phát triển của xã hội, mức sống của con người ngày càng
nâng cao và nhu cầu về các sản phẩm kẹo ngày một tăng và đòi hỏi sự đồng
đều cũng như đa dạng. Kẹo không chỉ được làm ở quy mô gia đình mà còn
tiến ra quy mô công nghiệp và nó dần giữ một vị trí quan trọng trong nền
công nghiệp thế giới.
Theo quan điểm khoa hoc hiện đại, kẹo là một từ về mặt kĩ thuật dùng để
xác định một hỗn hợp đường saccarozo và mạch nha được nấu ở nhiệt độ cao.
Kết quả là thu được một khối hỗn hợp các tính chất đặc trưng sau:
- Về mặt cảm quan, không thấy các hạt tinh thể đường.
- Độ ẩm còn lại thấp với độ ẩm cân bằng dưới 30%, dẫn đến kết quả là
kẹo có thể hút ẩm trong không khí.
-5-
- Sau khi nấu thì ngoài hai thành phần chính là đường saccarozo và
mạch nha sẽ có thêm một lượng đường khử là kết quả của sự nghịch đảo
đường trong quá trình nấu.
Nhu cầu về kẹo không chỉ để đáp ứng thị hiếu của người tiêu dùng về
hương vị mà quan trọng hơn là cung cấp các giá trị dinh dưỡng và giá trị sinh
học như cung cấp vitamin, khoáng chất…Kẹo chứa nhiều chất cần thiết cho
cơ thể như cacbohydrat, chất béo, chất khoáng, sinh tố… Cacbohydrat chủ
yếu là polysaccarit, disaccarit (saccarozơ, maltozơ ) mà dạ dày có thể hấp thu
dễ dàng, đặc biệt phù hợp cho trẻ em sử dụng.
Kẹo là sản phẩm có thành phần trên 50% là đường [5].
1.1.2 Phân loại kẹo
Theo quan điểm khoa học trước kia, kẹo được phân loại như sau:
1. Dựa vào hàm lượng nước có trong kẹo để phân loại chúng thành kẹo
cứng (caramel) với hàm lượng nước W 3%, kẹo mềm W= 4- 5% và kẹo dẻo
với hàm lượng nước 5- 10%.
2. Dựa vào thành phần nguyên liệu phân chúng thành kẹo socola, kẹo
đường (gồm kẹo đường kết tinh và kẹo không chứa đường kết tinh).
3. Dựa vào kích thước viên kẹo, mục đích sử dụng (dinh dưỡng, tráng
miệng, ăn kiêng, chức năng…), theo hương vị….
Theo quan điểm ngày nay, kẹo được phân loại dựa vào đặc điểm như
hình dáng bên ngoài, thành phần chính, phương thức sản xuất và tính chất vật
lý để đặt tên cho từng loại kẹo. Sau đây là bảng phân loại kẹo theo quan điểm
hiện đại [5].
-6-
Bảng 1.1 Phân loại các nhóm chủng loại kẹo [5]
Kẹo marmelat là dạng kẹo thạch được làm từ agar, furcelaran, pectin,
tinh bột biến tính. Ngoài ra, bổ sung chất tạo mùi vị, màu sắc, chủ yếu là axit,
tinh dầu, vanillin, phẩm màu và các chất phụ gia khác [20].
Dựa vào cách tạo hình, kẹo marmelat được chia làm 3 dạng:
Dạng hình khối được để trong khuôn.
Nhóm Chủng Loại
Kẹo cứng
Kẹo cứng hoa quả
Kẹo cứng bơ
Kẹo cứng tinh dầu
Quýt, chanh, dứa, chuối, táo, nho…
Bơ sữa, bơ dừa, bơ cacao, cà phê…
Bạc hà, hoa hồng, hoa quế, hạnh nha
Kẹo mềm
Kẹo mềm tinh bột
Kẹo mềm agar
Kẹo mềm pectin
Kẹo mềm gelatin
Kẹo mềm albumin
Quýt, chanh, nho, vải, bí đỏ…
Quýt, chanh, dừa, sữa…
Quýt, chanh, dâu…
Quýt, dâu…
Cam, sữa, dừa…
Kẹo dẻo
Kẹo cao su
Kẹo mè xửng
Bạc hà, chanh, cam thảo…
Chuối, nho, bạc hà…
Kẹo có nhân
Kẹo nhân bột quả
Kẹo nhân bột hạt thơm
Kẹo nhân rượu
Kẹo có nhân khác
Quýt, chanh, dâu, dứa…
Lạc, hạnh nhân, vừng…
Rượu rum, rượu whiskey, rượu nho…
Socola, bơ, sữa…
Kẹo socola
Socola thuần chất
Socola có nhân
Chanh, chuối, quýt…
Hạnh nhân, caramel, mứt quả…
Kẹo thuốc
Kẹo kháng sinh
Kẹo vitaminn
Penicillin, biomixin….
Vitamin A, B,C…
-7-
Dạng 3 lớp ghép được cắt thành miếng hình vuông, chữ nhật hay hình
thoi. Lớp giữa được làm từ khối tạo bọt.
Dạng miếng cam, chanh với màu sắc, mùi vị giống cam hay chanh.
1.1.3 Giá trị dinh dưỡng của kẹo [3]
Kẹo là nguồn cung cấp năng lượng cho cơ thể. Giá trị năng lượng tùy
thuộc vào phần nguyên liệu được sử dụng trong kẹo.
Các thành phần dinh dưỡng thường có trong kẹo:
a. Gluxit
Đường là thành phần gluxit chủ yếu trong kẹo. Đây là nguồn cung cấp
nhiệt năng cho cơ thể con người. Cứ mỗi gam đường tỏa ra một lượng nhiệt
là 4,22 kcal. Các disaccarit là loại chất ngọt cơ bản có khá nhiều trong các
loại kẹo. Trong kẹo cứng, hàm lượng saccarozơ có thể đạt 75 – 80%. Một số
loại kẹo khác chế biến từ mạch nha có chứa nhiều maltozơ, dạ dày hấp thụ
loại đường này khá dễ dàng, đặc biết là rất thích hợp cho trẻ em.
Monosaccarit cũng tồn tại phổ biến trong kẹo. Các loại kẹo thường được chế
biến từ nguyên liệu chủ yếu là mật tinh bột hoặc đường chuyển hóa, nên
chứa nhiều đường glucozơ và fructozơ. Trong một số loại kẹo mềm hoa quả,
hàm lượng monosaccarit rất cao thậm chí lên đến 35%.
Ngoài ra, còn có một số lượng gluxit khác như pectin, agar, carrageenan
cũng có mặt trong thành phần của kẹo nhưng với hàm lượng nhỏ hơn.
b. Lipit
Trong kẹo lượng lipit 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
9.3 kcal. Do đó, khi ăn kẹo có chứa nhiều chất béo sẽ bù đắp được nhiều nhiệt
năng tiêu hao của cơ thể. Những người lao động nặng nhọc như vận động
-8-
viên thể thao, lái máy bay, bơi lội…đều có thể dùng kẹo có hàm lượng chất
béo cao để cung cấp nhiệt năng.
c. Protein
Albumin cũng là chất dinh dưỡng quan trọng nhưng thường bị thiếu hụt
trong cơ thể. Hàm lượng albumin trong các loại kẹo tương đối cao, có thể bù
đắp sự thiếu hụt của cơ thể con người cả về số lượng và về chất lượng. Nguồn
albumin trong kẹo gồm có albumin động vật như sữa, trứng…albumin thực
vật như lạc, vừng…các nguồn này thường đồng thời tồn tại. Albumin từ lòng
trắng trứng được bổ sung trong sản xuất kẹo mềm. 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.
d. Vitamin và khoáng chất
Những năm gần đây, phần lớn các nhà máy kẹo đã sản xuất nhiều loại
kẹo dinh dưỡng. Đặc điểm của loại kẹo này là có bổ sung một lượng nhất
định các sinh tố và chất khoáng cần thiết cho cơ thể. Ví dụ vitamin C được bổ
sung vào kẹo cứng hoa quả hoặc kẹo socola, vitamin A, B, D được bổ sung
vào kẹo bơ, sữa, các chất khoáng như canxi, photpho, sắt…vào kẹo thanh và
kẹo mềm. Kẹo dinh dưỡng là nguồn bổ sung các chất vi lượng cần thiết cho
cơ thể mà các bữa ăn chính cung cấp không đầy đủ. Chính vì vậy các loại kẹo
này không những là thực phẩm thông thường mà còn là thuốc điều trị một số
bệnh suy dinh dưỡng.
Tóm lại, về mặt dinh dưỡng, kẹo có giá trị cao.Thực tế, nhu cầu về cung
cấp các sản phẩm kẹo ngày càng cao, dòi hỏi công nghiệp sản xuất kẹo cũng
ngày càng phát triển.
-9-
Một số sản phẩm kẹo dẻo trên thị trường của các công ty bánh kẹo
Hình 1.1 Sản phẩm kẹo dẻo của công ty cổ phần kẹo Vinabico
Hình 1.2 Sản phẩm kẹo dẻo của công ty cổ phần bánh kẹo Hải Hà
Hình 1.3 Sản phẩn kẹo của công ty bánh kẹo Bibica
-10-
1.2. TỔNG QUAN NGUYÊN LIỆU
1.2.1 Đường và sirô đường [2], [5], [6]
Đường saccarozơ rất phổ biến trong tự nhiên, có nhiều trong cây mía,
củ cải đường hay trái thốt nốt. Saccarozơ là loại đường dễ hòa tan, có ý nghĩa
quan trọng đối với dinh dưỡng cho con người.
Công thức phân tử: C
12
H
22
O
11
, là một disaccarit do hai monosaccarit là
D – glucozơ và D – fructozơ tạo thành. Khối lượng phân tử là 324 đơn vị C.
Nhiệt độ nóng chảy: 185
0
C.
Hình 1.4 Công thức cấu tạo của đường saccarozơ
a. Độ hòa tan:
Saccarozơ rất dễ tan trong nước, ở nhiệt độ thường có thể hòa tan với
nước, tỷ lệ nước: đường là 1:2. Độ hòa tan tăng theo nhiệt độ. Vì vậy, trong
quá trình sản xuất kẹo, khi hòa tan đường thì cần cung cấp nhiệt. Ở nhiệt độ
khác, độ hòa tan của saccarozơ cũng khác nhau.
Saccarozơ không hòa tan trong đa số các dung dịch hữu cơ mà hòa tan
trong các dung môi có cực như NH
3
lỏng, hợp chất của rượu và nước.
-11-
Bảng 1.2 Bảng hòa tan của đường saccarozơ trong nước
Nhiệt độ (
0
C)
Độ hòa tan
(g/100g H
2
O)
Nhiệt độ (
0
C)
Độ hòa tan
(g/100g H
2
O)
0 179,2 60 287,3
10 190,5 70 320,5
20 203,9 80 362,2
30 219,5 90 415,7
40 238,1 100 487,2
50 260,1
b. Độ ngọt
Độ ngọt của saccarozơ trong dung dịch phụ thuộc vào sự có mặt của các
chất khác nhau và điều kiện môi trường như pH, độ nhớt và hàm lượng NaCl.
Bảng 1.3 So sánh độ ngọt của saccarozơ với các đường khác
Tên chất Độ ngọt Tên chất Độ ngọt
Saccarozơ 100 Sorbitol 60
Mạch nha 42 DE 30 Xylitol 100
Glucozơ 70 Isomalt 45
Fructozơ 180 Mannitol 60
Lactozơ 25
c. Độ nhớt của dung dịch đường saccarozơ:
Tăng theo chiều tăng nồng độ và giảm theo chiều tăng nhiệt độ.
-12-
Bảng 1.4 Ảnh hưởng của nồng độ và nhiệt độ đến độ nhớt của dung dịch
đường [4]
Độ nhớt (10
-2
N.s/m
2
)
Nồng độ
( %)
20
0
C 40
0
C 60
0
C 70
0
C
20 1,96 1,19 0,81 0,59
40 6,21 3,29 0,91 1,32
60 58,93 21,19 9,69 5,22
70 48,50 114,80 39,10 16,90
Với sự có mặt của ion H
+
và một số enzyme đặc hiệu, dung dịch
saccarozơ sẽ phân giải tạo thành hợp chất gồm một phân tử D - glucozơ và
một phân tử D – fructozơ. Hợp chất này gọi là đường chuyển hóa. Một
lượng đường chuyển hóa nhất định có thể phá hoại tính liên kết của
saccarozơ. Nếu tiếp tục phân giải sẽ tạo thành những hợp chất hữu cơ sẫm
màu.
Đường chuyển hóa và sản phẩm phân giải của nó có tính hút ẩm rất
mạnh làm cho kẹo dễ cháy. Tính hút ẩm của saccarozơ chưa phân giải rất yếu.
Khi độ ẩm tương đối của không khí đạt trên 90
% thì saccarozơ mới hút ẩm
trong không khí. Khi gia nhiệt đến 135
0
C saccarozơ hầu như không hút ẩm.
Nhưng gia nhiệt trong thời gian dài (2 giờ trở lên) hoặc gia nhiệt trong thời
gian ngắn với nhiệt độ cao hơn sẽ làm tăng tính hút ẩm của saccarozơ.
Gia nhiệt saccarozơ với sự có mặt của ion OH
-
, saccarozơ sẽ phân giải
thành fuctorol, aceton, axit lactic, axit formic, axit citric và các chất khác có
màu tương đối sẫm. Ở nhiệt độ dưới nhiệt độ nóng chảy thì nước phân giải rất
nhanh ở 200
0
C sẽ tạo thành hợp chất có màu nâu đen. Hợp chất này gọi là
caramel, không có vị ngọt cũng không lên men được.
Saccarozơ 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 vậy, trong
-13-
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 saccarozơ bão hòa khi làm lạnh hoặc khi nước trong dung
dịch bốc hơi sẽ biến thành dung dịch quá bão hòa. Dung dịch bão hòa không
ổn định khi thay đổi một số điều kiện khuấy trộn cơ học, hạ nhiệt độ đột
ngột…saccarozơ sẽ tách ra từ dung dịch và kết tinh trở lại. Hiện tượng này
gọi là sự lại đường (hồi 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
saccarozơ gây nên.
Vì hàm lượng nước trong saccarozơ tương đối thấp nên ít bị ảnh hưởng
bởi vi sinh vật. Nhưng trong quá trình bảo quản phải để saccarozơ nơi khô
ráo, tránh ẩm ướt, đóng cục, gây khó khăn cho quá trình sản xuất kẹo, nhất là
công đoạn hòa tan đường. Ngoài ra còn có một số saccarozơ có khuynh
hướng chống lại sự chuyển hóa, đó là do trong quá trình chế biến còn một
phần các loại muối chưa loại trừ được.
Bảng 1.5 Chỉ tiêu chất lượng đường saccarozơ trong sản xuất kẹo
Chỉ tiêu chất lượng Yêu cầu
Saccarozơ
99.7 %
Ẩm
0.15 %
Hàm lượng tro
0.15 %
Đường kính
0.15 %
Chất không tan
0.15 %
Độ pH 7
Màu sắc Trắng tinh
-14-
1.2.2 Nước
Kiểm soát lượng nước cũng như chất lượng nước sử dụng trong kẹo là
bước đầu tiên để đảm bảo chất lượng của sản phẩm vì tính chất của nước có
thể ảnh hưởng đến quá trình sản xuất.
Sử dụng nguồn nước có hàm lượng axit vượt tiêu chuẩn thì sẽ không
kiểm soát được tỷ lệ đường khử và sự đổi màu trong suốt quá trình nấu.
Thêm vào đó, nước là một dung môi kỹ thuật quan trọng. Nước cũng có
thể làm giảm năng suất và hiệu quả của máy móc. Vì vậy, nước sử dụng phải
là nước mềm và đi qua xử lý kỹ thuật. Khối lượng nước cũng nên tính toán
một cách chính xác đủ để hòa tan hoàn toàn đường nhằm tránh lãng phí trong
việc bốc hơi nước trở lại trong quá trình cô đặc kẹo sau này.
1.2.3 Carrageenan
1.2.3.1 Định nghĩa carrageenan
Carrageenan là những galactan chứa nhóm sulfat có chứa D – galactozơ
và dẫn xuất của nó được liên kết đều đặn nhờ các mối liên kết β- 1,4 và α- 1,3
[17].
Ngày nay, đã phát hiện hơn 18 loại và cấu trúc khác nhau của
carrageenan. Tuy nhiên kappa-, iota- và lamda- carrageenan được nghiên cứu
và ứng dụng nhiều nhất [10].
1.2.3.2 Tính chất của carrageenan
a. Độ hòa tan
Carrageenan tan với vận tốc khác nhau phụ thuộc vào loại, nhiệt độ, bản
chất dung môi. Lamda- carrageenan tan trong nước ở nhiệt độ thường và
mang tính ưu nước nhất do trong phân tử có chứa 3 nhóm sulfat. Kappa-
carrageenan có chứa một nhóm sulfat và ít ưu nước hơn. Kappa- carrageenan
tan hoàn toàn ở nhiệt độ 80
0
C. Iota- carrageenan có chứa 2 nhóm sulfat vì thế
hòa tan ở nhiệt độ khoảng 30- 40
0
C [8].
-15-
b. Độ nhớt
Độ nhớt của dung dịch carrageenan phụ thuộc rất lớn vào từng loại
carrageenan, khối lượng phân tử, nồng độ và nhiệt độ [14].
c. Khả năng tạo gel
Cũng như các loại polysaccarit khác (agar, alginate, pectin), carrageenan
có khả năng tạo gel, tuy nhiên khả năng này phụ thuộc vào từng loại
carrageenan khác nhau. Lamda- carrageenan tạo gel rất yếu. Trong khi đó,
Kappa- và iota- carrageenan là những chất tạo gel tốt với sự có mặt ion Kali
và Canxi tương ứng.
Một cách khác, khả năng tạo gel phụ thuộc độ đều đặn trong cấu trúc
polysaccarit và được xác định dựa vào tỷ lệ 3,6- anhydrogalactozơ và
galactozơ.
Cũng như agar, kết quả tạo gel carrageenan mang tính thuận nghịch về
nhiệt. Khoảng biến thiên giữa nhiệt độ tan chảy và nhiệt độ tạo gel là 20 ÷
30
0
C. Đây là thông số kỹ thuật quan trọng và có thể điều chỉnh bằng cách
thay đổi hàm lượng muối trong hệ [9].
d. Khả năng tương tác với các chất khác
Kappa- carrageenan có khả năng tương tác với một số thành phần khác
giúp làm tăng khả năng tạo gel và tăng trạng thái lưu biến.
Bổ sung đồng thời muối canxi và kali sẽ làm tăng độ chắc của thạch.
Carrageenan có tương tác với saccarozơ và các polyol do hình thành các
liên kết hydro giữa nhóm OH của polysaccarit và saccarozơ và nhờ giảm hoạt
độ của nước [13].
Agar cũng có tương tác với saccarozơ. Tuy nhiên, do saccarozơ chứa
nhiều nhóm sulfat hơn vì thế số lượng liên kết hydro và tương tác của
carrageenan thể hiện rõ rệt hơn [12].
-16-
Kappa- carrageenan có tương tác với Konjac mannan và một số loại gum
như losust bean gum.
Carrageenan có khả năng hình thành gel với protein sữa nhờ tương tác
nhóm sulfat của polysaccarit và nhóm tích điện của protein [16].
Những nghiên cứu mới đây còn cho thấy những liên kết giữa
carrageenan với genipin. Kết quả làm tăng độ nhớt, độ bền nhiệt và đặc biệt
khả năng ổn định trong khoảng pH 1÷ 12. Nhờ đó có triển vọng ứng dụng
carrageenan trong một số loại thực phẩm với pH thấp [11].
1.2.3.3 Ứng dụng của carrageenan
Trong công nghệ thực phẩm
Theo số liệu thống kê năm 2009, sản lượng carrageenan trên thế giới đạt
50.000 tấn, sản lượng agar đạt 9.600 tấn, alginate đạt 26.500 tấn. Hơn 80%
carrageenan ứng dụng trong công nghệ thực phẩm. Cụ thể như sau: sữa- 40%,
thịt- 31%, bánh kẹo- 19%) [7].
Trong sản xuất hóa mỹ phẩm
Carrageenan được ứng dụng trong sản xuất kem đánh răng, sáp thơm.
Nhờ carrageenan giúp bốc hơi đều đặn tinh dầu, tính lưu biến có thể điều
chỉnh theo yêu cầu khác nhau và giá thành carrageenan thấp hơn so với một
số polysaccarit khác.
Carrageenan với trọng lượng phân tử dưới 100 kDa được ứng dụng để
sản xuất dầu gội nhờ khả năng giữ ẩm do tương tác hiệp lực với glixerin [15].
Công nghệ sinh học
Nhờ khả năng tạo gel mềm dẻo, Kappa- carrageenan được dùng trong cố
định tế bào, enzyme hoặc là chất nền thay thế agar trong nuôi cấy mô.
1.2.3.4 So sánh carrageenan với các chất khác
Agar- agar
-17-
Là những phức polysaccharide mạch thẳng. Những đường chủ yếu là β-
D-galactopyranose và 3,6-anhydro-α-L-galactopyranose.
Agar bền trong phạm vi xử lý nhiệt độ ở 100
0
C.
Agar phản ứng với thionin tạo thành dung dịch có màu tím.
Pectin
Là một polysaccharide được tạo thành bởi các đơn vị galacturonic
C
6
H
10
O
7
có nhóm –COOH có thể bị ester hóa bởi các rượu. Pectin có khả
năng tạo keo đông khi có mặt một lượng đường và nước khá cao. Khả năng
keo hóa của pectin chỉ xuất hiện trong môi trường axit. Dung dịch pectin bị
kết tủa trong dung dịch cồn 50
0
, trong khi agar thì không bị kết tủa ở nồng độ
này. Pectin và carrageenan đều cho kết tủa tốt với dung dịch Th(NO
3
)
4
, agar
thì không cho kết tủa.
1.2.4 Chất màu thực phẩm
Trong sản xuất kẹo dẻo jujube, chất màu nhân tạo được sử dụng là
tartazine (E102). Tartazine là chất màu axit tổng hợp, dạng bột màu vàng
chanh, tan trong nước[23].
Tartazine là dẫn xuất của axit pyrazol cacboxylic.
Trong thực phẩm, tartazine được dùng trong sản xuất bánh kẹo, thực
phẩm tráng miệng, mứt, rượu, tôm, vỏ ngoài phomat, vỏ ngoài thịt chín…
Ngoài ra, người ta còn sử dụng làm chất màu trong mỹ phẩm và dược.
Làm thuốc nhuộm len, lụa. Có thể áp dụng với các loại sợi tự nhiên như
cotton, len, lụa cũng như các chất tổng hợp như acrylic, polyester và rayon,
nhưng không sử dụng được cho các loại sợi cellulose.
Tartazine còn được sử dụng trong ngành sơn, mực in, nhựa, da
“Tổ chức FAO/WHO cũng như Ủy ban khoa học châu Âu nghiên cứu từ
những năm 1965-1966, 1975, 1984, thống nhất quy chuẩn về định lượng sử
dụng cho mỗi người là từ 0 ÷ 7,5mg/kg thể trọng/ngày. E102 vẫn nằm trong
-18-
danh mục các chất phụ gia thực phẩm của Codex (2010) với số hiệu INS102,
có quy định đặc tính kỹ thuật, mức ADI=7,5. Ở Việt Nam, việc sử dụng phầm
màu E102 đã được quy định có tính pháp lý (QĐ 3742). “Cục An toàn vệ sinh
thực phẩm tiếp tục cập nhật trên cơ sở tư vấn của ban kỹ thuật phụ gia thực
phẩm thuộc Ủy ban Codex Việt Nam và phân tích các tài liệu khoa học của
thế giới đối với E102 để đưa ra các khuyến nghị kịp thời và chính xác, nhằm
bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng”.
1.2.5 Tinh dầu
Sử dụng chanh dây làm hương tinh dầu để bổ sung vào sản phẩm.
Sau đây là một vài đặc điểm của chanh dây [24].
Họ: Passiflora (lạc tiên)
Tên Latinh: Passiflora laurifolia
Tên thông thường: Chanh dây, cây lạc tiên, chanh vàng, chanh nước, táo
chuông.
Hình 1.5 Hình dạng của quả chanh dây
-19-
Thân cây dạng dây leo.
Lá có dạng da, dai, phiến lá thuôn, nhẵn, không có lông, rìa trơn. Dài
6,5 đến 14 cm, rộng 4,5 đến 6,5 cm.
Lá kèm dạng mác, dài 10 mm. Lá bắc hình trứng hoặc elip, dài 3,5 đến
4,3 cm, rộng 2 đến 2.8 cm.
Hoa rũ xuống, dạng chuông, đường kính 6 ÷ 8 cm, cuống hoa đơn. Đế
hoa dài 0,4 ÷ 0,8 cm. Cánh hoa và lá đài có màu trắng hoặc vệt tím. Vành hoa
có vệt tím hoặc sợi mảnh.
Quả mọng màu vàng, hình trứng hoặc hình cầu, dài 5 ÷ 6,3 cm, đường
kính 3 ÷ 4,5 cm. Vỏ hạt màu trắng, có thể ăn được.
Hiện có khoảng 12 nước trồng chanh dây với tổng diện tích khoảng
4.500 ha, sản lượng thế giới chỉ khoảng 25.000 tấn trái với giá 200 ÷ 300
USD/tấn. Chanh dây (dạng tím) cũng được các siêu thị đưa vào bán rộng rãi
(giá hiện hành khoảng 7000 đ/kg).
Tại Lâm Đồng, chanh dây được trồng từ năm 2005, hiện toàn tỉnh có
khoảng 500 ha với sản lượng khoảng trên 50.000 tấn/ năm [25].
Thành phần dinh dưỡng của chanh dây
Gần 84% dịch quả là nước, còn lại là các hợp chất thơm, hợp chất màu,
các chất sinh năng lượng: đường, tinh bột và các chất vi lượng. Chất béo và
protein chứa trong dịch quả chanh dây không đáng kể, chỉ chiếm 3 – 4% tổng
năng lượng cung cấp. Chanh dây có chứa nhiều vitamin A, C.
Carbohydrat
Đường: Là thành phần cung cấp năng lượng chính cho quả chanh dây,
chủ yếu gồm ba loại đường: glucozơ, fructozơ và saccarozơ. Hàm lượng
đường ảnh hưởng đến vị ngọt của chanh dây. Glucozơ và fructozơ chiếm
thành phần chủ yếu.