Không chỉ đóng vai trò là sản phẩm thực phẩm, bánh kẹo đã trở thành những món ăn không thể thiếu trong mọi dịp gặp gỡ, lễ tết, các buổi tiệc,…Cùng với sự phát triển của xã hội, đời sống
Đặt vấn đề
Kẹo là thực phẩm đã có từ rất lâu đời là món ăn vặt quen thuộc với tuổi thơ của mọi thời đại Khi xƣa kẹo chỉ đƣợc biết đến nhƣ một biện pháp để bảo quản trái cây giúp họ có thể ăn vào mùa đông Theo những nguồn sử liệu Ai Cập cổ đại, nghệ thuật làm bánh kẹo đã tồn tại cách đây khoảng 3500 năm với thành phần nguyên liệu chính là mật ong hoặc dùng nước mía thô bốc hơi Không chỉ đóng vai trò là sản phẩm thực phẩm, bánh kẹo đã trở thành những món ăn không thể thiếu trong mọi dịp gặp gỡ, lễ tết, các buổi tiệc,…Cùng với sự phát triển của xã hội, đời sống con người ngày càng được đổi mới và nâng cao hơn, nhu cầu thị hiếu của người tiêu dùng dần tăng theo cũng như các yêu cầu về chất lƣợng và sự đa dạng trong bánh kẹo Các loại nguyên liệu truyền thống là đường để làm kẹo, kết hợp với nhiều loại rau quả được chế biến làm cho mặt hàng bánh kẹo trở nên phong phú hơn, chẳng hạn nhƣ củ dền là loại thực phẩm dễ tìm và nhiều chất dinh dƣỡng hỗ trợ sức khoẻ
Củ dền đƣợc biết đến nhờ có màu đỏ đặc biệt và là nguồn thực phẩm giàu folate, chất sắt, calcium, vitamin A, vitamin C Củ dền cũng chứa rất nhiều chất xơ, kali, phosphorus, magnesium, vitamin B6, … đặc biệt là hợp chất betalain, đây là hợp chất màu hữu cơ tự nhiên, màu đỏ tươi của củ dền được cho là hỗn hợp tự nhiên của màu vàng (betacyanin) và màu tím (betaxanthin) Ngoài tác dụng là chất màu tự nhiên đƣợc sử dụng an toàn trong thực phẩm, tạo ra nhiều màu sắc hấp dẫn cho mọi sản phẩm, betalatin còn là hợp chất có nhiều hoạt tính sinh học nhƣ: chất oxy hoá giúp bảo vệ cơ thể chống lại gốc tự do (Trần Tuấn Linh, 2018)
Người ta nghĩ đến củ dền chỉ dùng để chế biến những món ăn như canh, súp,hầm,…
Do đó, để làm đa dạng hơn về củ dền chúng ta tiến hành “ Nghiên cứu chế biến kẹo dẻo củ dền bổ sung bạc mật ong hương bạch hà”, nhằm tạo ra loại ăn vặt mới lạ có thể ngăn ngừa bệnh tật, giúp tiêu hoá tốt.
Mục tiêu nghiên cứu
Sản phẩm kẹo dẻo từ củ dền, mang lại dinh dƣỡng cần thiết cho cơ thể và sức khỏe, đáp ứng nhu cầu thị hiếu của người tiêu dùng
Tìm ra đƣợc qui trình chế biến kẹo dẻo củ dền với các thông số tối ƣu ở qui mô phòng thí nghiệm.
Nội dung nghiên cứu
Để tìm ra thông số tối ƣu cho quy trình chế biến kẹo dẻo củ dền, ta tiến hành thực hiện một số thí nghiệm nhƣ sau:
Phân tích thành phần hóc học của nguyên liệu
Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ đường sacharose đến cấu trúc và chất ƣợng sản phẩm
Thí nghiệm 2: Khảo sát nồng độ gelatin và xanthan gum đến cấu trúc và chất lƣợng sản phẩm
Thí nghiệm 3: Khảo sát thời gian cô đặc đến giá trị cảm quan và chất lƣợng sản phẩm
Đóng góp của đề tài
Đề tài “Nghiên cứu chế biến kẹo dẻo từ củ dền bổ sung mật ong hương bạc hà” tạo ra sản phẩm mới lạ có màu sắc và thành phần tự nhiên từ củ dền, làm củ dền trở nên đa dạng hơn trong sản xuất thực phẩm mang củ dền đến gần với mọi người hơn
GIỚI THIỆU VỀ CỦ DỀN
Tên gọi khác: cây củ dền đỏ
Tên khoa học: Beta vulgaris subrp.vulgs Conditiva Group
Tên tiếng anh: Common beetrootari
Tên đồng nghĩa: Beta vulgaris L subsp Vulgaris
Bộ (ordo): cẩm chướng (caryophyllales)
Họ (familia): rau dền (Amaranthaceae)
Chi (genus): củ cải ngọt (Beta)
Phân loài (subspecies): Beta vulgaris var.rubra
Màu đỏ tươi của củ dền được cho là hỗn hợp tự nhiên của màu vàng thực vật (betacyanin) và màu tím (betaxanthin) Những màu này là hóa chất thực vật, đồng thời cũng là chất chống oxy hóa giúp bảo vệ cơ thể Betacyanin và betaxanthin có thể ngăn ngừa bệnh tim mạch, ung thƣ Để giữ đƣợc phẩm chất của hỗn hợp 2 màu này, các nhà dinh dưỡng khuyên nên để nguyên cả vỏ khi nấu nướng củ dền.(Quang Hiển, 2019)
Chi Củ cải ngọt (Beta L.) có khoảng 20 loài có nguồn gốc ở vùng bờ biển Địa Trung Hải, vùng bờ biển Đại Tây Dương của Châu Âu (từ Hy Lạp đến Syria), Cận Đông, và các bộ phận của Châu Á bao gồm Ấn Độ Chi này bao gồm các loài cây lâu năm hoặc hai năm một lần (hiếm khí) Củ dền hay Củ cải đường (Beta vulgaris) được người Pháp đƣa vào trồng thử ở trên vùng đất cát pha ở tỉnh Ninh Bình nhƣng kém phát triển
Sau đó Người Pháp đem thứ có củ đỏ (var rubra (L.) Moq.) vào trồng ở Đà Lạt, cây mọc tốt và phát triển Ta trồng để lấy củ làm rau ăn, vừa làm thuốc Lá và hạt cũng được sử dụng; lá thu hái quanh năm để dùng tươi; hạt lấy ở quả già
Phân loài củ dền trồng ở Đà Lạt (Việt Nam) là Beta vulgaris var.rubra (L) Moq.= Beta vulgaris ssp Vulgaris
Củ dền ở Việt Nam có hai màu: tím thang và đỏ thẫm, vỏ đen xù xì có nhiều khoang, sở dĩ dền có màu đỏ là nhờ hợp chất hỗn hợp tự nhiên betacyanin (đỏ) và betasanthin (tím) cấu thành từ hóa tính thực vật (Hồ Đình Hải, 2013)
Cây củ dền là loài cây thân thảo một năm
Thân: đứng có vằn, ít phân nhánh Cao 40-50 cm
Rể: Cây có rễ phồng thành củ nạc, ngọt, màu đỏ thẫm
Lá: Lá mọc so le, có cuống, có phiến hình trứng, màu lục, có mép lƣợn sóng, phiến lá phẳng, mép lá nhẵn hoặc gần nhẵn
Hoa: Hoa màu lục nhạt, mọc thành bông khá dài Hoa mọc ở các phần trên của cành, không có lá bắc, hoàn hảo (lƣỡng tính), hợp nhất tại gốc và rụng cùng nhau khi quả bế chín Nhị hoa 5, đính quanh bầu; các chỉ nhị hình dùi, hợp nhất ở đầu gần; bao phấn thuôn dài Núm nhụy 2 hay (3-5), bề mặt núm nhụy có nhú
Quả: Quả bế hợp sinh ở đầu gần với bao hoa; vỏ quả mọng hay cứng lại ở ngoại biên Hạt: Hạt nằm ngang, hình cầu hơi thuôn; vỏ hạt dai, bóng, rời khỏi vỏ quả; nội nhũ hình khuyên hoặc gần hình khuyên; ngoại nhũ nhiều (Hồ Đình Hải, 2013)
2 Giá trị dinh dƣỡng của củ dền
Bảng 2 1: Trong thịt củ dền tươi có chứa
Các hợp chất Giá trị
Kẽm, Zn (mg) 0.365 ± 0.015 Đồng, Cu (mg) 0.075
Nguồn:(Ceclu and Nistor J Nutri Med Diet Care, 2020)
3.Tác dụng của củ dền
Chống đột quỵ và ngừa bệnh đau tim: nước củ dền đỏ giúp giảm cao huyết áp Nó có tác dụng đối với 25% dân số thế giới trong độ tuổi trưởng thành và là một nhân tố
6 quan trọng trong việc ngăn ngừa bệnh tim mạch vành và bệnh đột quỵ Hầu hết chúng ta không thích các loại nước uống màu đỏ vào buổi sáng nhưng sẽ thật tốt cho sức khỏe nếu bạn thêm nước ép củ dền đỏ vào trong khẩu phần ăn hàng ngày của mình Ngoài ra, củ dền có chức năng hạ cholesterol, chống oxy hóa, vì vậy đƣợc cho là một trợ thủ đắc lực trong việc bảo vệ tim mạch (sức khỏe đời sống, 2016)
Duy trì chức năng gan: Gan là cơ quan có nhiều chức năng quan trọng với cơ thể, trong đó có chức năng thải độc, loại bỏ chất gây hại cho sức khỏe Trong củ dền đỏ có chứa chất betacyanin, đây cũng là chất tạo nên màu tím rất đặc trƣng mà ít loại củ quả có đƣợc Hơn nữa, betacyanin còn là hoạt chất tốt có tác dụng thúc đẩy hoạt động giải độc gan tốt hơn qua hiệu ứng dây chuyền đến mạch máu Vì thế, ăn củ dền đỏ sẽ giúp hỗ trợ điều trị các bệnh liên quan đến gan nhƣ: viêm gan, ngộ độc thực phẩm, vàng da, nôn mửa, tiêu chảy,…Ở những người thừa cân hoặc có chế độ ăn không lành mạnh, nguy cơ cao tích tụ mỡ thừa trong gan cũng nhƣ các cơ quan nội tạng Củ dền đỏ đƣợc khuyến khích để giảm sự tích tụ mỡ thừa, giúp giảm cân hiệu quả Vì vậy, nước ép củ dền đỏ có mặt trong nhiều chế độ ăn giảm cân, giảm mỡ thừa
Bảo vệ gan: Do chứa betaine, chất này đóng vai trò trong việc tăng cường chức năng gan, giúp cơ thể giảm mỡ, ngăn ngừa chứng mệt mỏi
Bảo vệ tim mạch: Củ dền có chức năng hạ cholesterol, chống oxy hóa, vì vậy đƣợc cho là một trợ thủ đắc lực trong việc bảo vệ tim mạch
Ngăn ngừa ung thƣ: Nhiều nghiên cứu cho thấy củ dền có tác dụng ngăn ngừa ung thƣ phổi và ung thư da Nước ép củ dền ngăn chặn những hợp chất nitrosamines vốn được cho là thủ phạm gây ung thƣ
CÁC HÓA CHẤT VÀ PHỤ GIA SỬ DỤNG
Nguồn: (Đỗ Hoàng Minh, 2012) Acit citric là một axít hữu cơ có công thức hóa học là
Hình 2 1: Phân tử acid citric
Acid citric là loại acid hữu cơ dƣợc dùng rộng rãi nhất trong sán xuất kẹo Acid citric có dạng tinh thể, rất dễ tan trong nước Acid citric có nhiều trong hoa quả tự nhiên, nhiều nhất trong chanh ( khoảng 6-8% khối lƣợng) Nếu tinh thể acid citric quá lớn phải nghiền nhỏ mới dùng (Hồ Xuân Hương, 2014)
Axit citric làm bánh là một trong những chất tự nhiên đƣợc ứng dụng trong các quá trình của sản xuất Bên cạnh đó, chúng đƣợc xem là chất bảo quản tốt nhất, chất tẩy rửa an toàn cũng nhƣ điều chỉnh độ pH cho sản phẩm
Axit citric dùng trong thực phẩm phải ở dạng khan hoặc ngậm một phân tử nước, không màu, không mùi Loại khan phải chứa không ít hơn 99,5% axit citric, 1g axit citric tan trong 0,5ml nước hoặc trong 2ml ethanol Chức năng điều chỉnh độ acid, chống oxy hóa, tạo phức kim loại
(Đàm Sao Mai et al., 2012)
Tính axit của axit citric là do ảnh hưởng của nhóm carboxyl-COOH, mỗi nhóm carboxyl có thể cho đi một proton để tạo thành ion citrat Các muối citrat dùng làm dung dịch đệm rất tốt để hạn chế sự thay đổi pH của các dung dịch axit
Các ion citrat kết hợp với các ion kim loại để tạo thành muối, phổ biến nhất là muối canxi citrat dùng làm chất bảo quản và giữ vị cho thực phẩm Bên cạnh đó ion citrat có thể kết hợp với các ion kim loại tạo thành các phức dùng làm chất bảo quản và làm mềm nước Ở nhiệt độ phòng thì acid citric tồn tại ở dạng tinh thể màu trắng dạng bột hoặc ở dạng khan hay là dạng monohydrat có chứa một phân tử nước trong mỗi phân tử của acid citric Dạng khan thu được khi aicd citric kết tinh trong nước nóng, trái lại dạng monohydrat lại kết tinh trong nước lạnh Ở nhiệt độ trên 74 dạng monohydrat sẽ chuyển sang dạng khan Về mặt hóa học thì acid citric cũng có tính chất tương tự như các acid carboxylic khác Khi nhiệt độ trên 175 thì nó phân hủy tạo thành C và nước (Đỗ Hoàng Minh, 2012)
Bảng 2 2: Chỉ tiêu lí - hóa của axit citric
Tên chỉ tiêu Mức yêu cầu Độ hòa tan Rất dễ tan trong etanol, dễ tan trong nước, ít tan trong este
Hàm lượng nước Dạng khan: 0,5%
Dạng ngậm một phân tử nước: 7,5 - 8,8%
Hàm lƣợng oxalat 100 mg/kg
Hàm lƣợng sulfat 150 mg/kg
Hàm lƣợng chì 0,5 mg/kg
Một disaccharide hoặc đường đôi được tạo thành từ các phần bằng nhau của glucose và fructose Được gọi là đường trắng, sacharose được tìm thấy tự nhiên trong trái cây và rau quả Xuất hiện nhiều nhất trong mía và củ cải đường, sacharose có từ những loại thực phẩm này để sử dụng cho mục đích thương mại (Food Insight, 2008)
Saccharose dạnh tinh thể, không mùi, không màu và có vị ngọt Có công thức phân tử là Dễ hòa tan trong nước, nhiệt độ tăng, độ hòa tan tăng Ở nhiệt độ thường, có thể hòa tan với tỉ lệ nước và đường là 1 : 2 Saccharose không hòa tan trong các dung môi có phân cực Nhƣng trong quá trình bảo quản cần phải chú ý và phải bảo quản saccharose nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ẩm ướt gây đống cục đường là khó khăn cho các công đoạn chế biến sau này Nó tan chảy và phân rã ở nhiệt độ 160 -
186 C, nhiệt độ tùy thuộc vào dung môi kết tinh và độ tinh khiết (Van Nostrand Reinhold, 1990)
Hình 2 2 Phân tử đường saccharose
Bảng 2 3: Chỉ tiêu cảm quan của đường
Ngoại hình Tinh thể màu trắng, kích thước tương đối đồng đều, tơi, khô, không vón cục
Mùi vị Tinh thể đường hoặc dung dịch đường trong nước có vị ngọt, không có mùi vị lạ
Màu sắc Tinh thể màu trắng, khi pha vào nước cất cho dung dịch trong
Tinh thể ngà đến trắng Khi pha vào nước cất cho dung dịch tương đối trong
Nguồn: (TCVN 6959 : 2001, 2001) Bảng 2 4: Chỉ tiêu lý-hóa của đường
Chỉ tiêu Mức độ Độ Pol ( ) 99,7 - 99,5
Hàm lượng đường khử, % khối lượng
Tro dẫn điện, % khối lƣợng (m/m) 0.07 – 0,1
Sự giảm khối lƣợng khi sấy (105 - 3h),
Nguồn: (TCVN 6959 : 2001, 2001) Bảng 2 5: Chỉ tiêu chất lƣợng của sacharose dùng sản xuất kẹo
Hàm lƣợng tro ≤ 0,15% Đường kính ≤ 0,15%
Chất không tan ≤ 60mg/kg Độ pH 7
Nguồn: (Tôn Nữ Minh Nguyệt, 2013)
Mạch nha chứa đường maltose là chủ yếu, ngoài ra có glucose, fructose và protein Đường mạch nha hoặc kẹo mạch nha có độ quánh dẻo, màu vàng ngà, trong, độ ngọt thấp hơn đường saccharose và glucose, dễ tiêu hoá
Vai trò mạch nha trong sản xuất kẹo
Glucose: Trong kẹo, glucose có tính chống kết tinh đường, glucose kết tinh rất dễ tan trong nước, ít hút ẩm, nhưng sau khi gia nhiệt, tính hút ẩm lại tăng, khi gia nhiệt đến
135 tính hút ẩm tăng rất nhanh Glucose trong mạch nha là chất vô định hình, có tính hút ẩm tương đối mạnh.(Vũ Anh Khoa et al., 2011)
Maltose: Maltose ngậm nước ít hút ẩm Maltose không ổn định với nhiệt Khi gia nhiệt đến 90-100 sẽ tạo ra sản phẩm phân giải và tăng tính hút nước Khi gia nhiệt đến nhiệt độ nóng chảy ( 102-103 ) tính hút ẩm của maltose càng mãnh liệt Tiếp tục gia nhiệt, màu sẫm dần, rất dễ bị cháy
(Vũ Anh Khoa et al., 2011)
Dextrin: Dextrin có dạng bột hoặc hạt nhỏ tinh thể, màu trắng vàng hoặc sẵm, không ngọt, tan trong nước, không tan trong cồn hoặc ete Dextrin trong mạch nha tốt nhất là dextrin không biến màu khi khử bằng iot, vì tính chất của dextrin trực tiếp ảnh hưởng đến độ nhớt, độ ngọt, độ trong của mạch nha Khi mạch nha ngậm nhiều dextrin sẽ làm cho kẹo khó chảy, nhƣng làm giảm vị ngọt, giảm độ trong và tăng độ nhớt Độ nhớt dextrin quá cao sẽ cản trở việc truyền nhiệt trong quá trình nấu kẹo Do đó, dextrin trong mạch nha dùng để nấu kẹo chỉ cần có độ nhớt vừa phải (Vũ Anh Khoa et al., 2011)
Hình 2 3: Phân tử đường maltose
Bảng 2 6:Chỉ tiêu chất lƣợng của mạch nha dùng trong sản xuất kẹo Độ khô 80-85% Đường khử 35-40%
Kim loại nặng ≤ 0,001% Độ pH 4,8-5,5
Tinh bột và acid tự do Không có
Muối NaCl Không màu hoặc vàng nhạt
Mùi vị Không có mùi vị lạ
Tạp chất Không có tạp chất cơ học
Nguồn: (Vũ Anh Khoa et al., 2011)
Gelatin là một loại phụ gia thực phẩm đƣợc ứng dụng rộng rãi trong công nghệ thực phẩm Đặc biệt là trong sản xuất bánh kẹo Gelatin là một chất keo thu đƣợc từ chất keo sống của xương, da, gân … của động vật ( nói chung là nguyên liệu có collagen) Gelatin là sản phẩm của quá trình thủy phân một phần collagen Gelatin là các polypeptide cao phân tử dẫn xuất từ collagen, là thành phần protein chính trong các tế bào liên kết của nhiều loại động vật Cấu tạo là một loại chuỗi acid amin gồm 3 acid amin chủ yếu là glyxin, prolin và hydroprolin Trong phân tử gelatin, các acid amin liên kết với nhau tạo chuỗi xoắn ốc có khả năng giữ nước Thành phần acid amin có trong gelatin là: aspartic acid (6%), arginin( 8%), alanin (9%), glutamic acid (10%), prolin và hydroprolin (25%), glycine (27%), các acid amin khác (10%) Gelatin ở dạng hạt màu vàng nhạt tới trong suốt (Hồ Xuân Hương, 2014)
Gelatin làm cho khối kẹo có cấu trúc mềm, dẻo, ổn định, đàn hồi tốt, có thể chịu đƣợc tải trọng tương đối lớn mà không bị biến dạng Ngoài khả năng tạo gel, gelatin còn cung cấp một số axit amin, tăng giá trị dinh dƣỡng của kẹo; kéo dài thời gian bảo quản Vì gelatin đóng vai trò như là chất liên kết, nó liên kết một lượng nước lớn nên thời gian bảo quản sản phẩm đƣợc tăng lên Vì vậy chúng tôi sử dụng gelatin với mục đích tạo cho kẹo có cấu trúc mềm, dẻo, dai, đàn hồi (Trần Thị Duyên, 2015)
Trong công nghiệp sản xuất bánh kẹo nói chung: chứa từ 6 – 9% gelatin, có tác dụng tạo kết cấu trong sản xuất bánh kẹo không chứa đường, chất béo
Gelatin trong thực phẩm: Có mùi và vị trung gian, có khả năng tạo mối liên kết tốt với nước, tạo và giữ bọt, điều chỉnh độ nhớt, bền vững với các quá trình xử lý nhiệt tạo cấu trúc mềm mại cho sản phẩm, điều chỉnh độ nhớt hỗn hợp, làm bền hệ nhũ tương (Nam Pro, 2020)
Là một protein cung cấp đƣợc dinh dƣỡng lại có tính chất đặc biệt là: nhiệt độ tan chảy của gelatin dưới 37 nên dễ dàng hòa tan và tan được cả trong miệng nên khi sử dụng gelatin làm phụ gia thực phẩm có nhiều ƣu điểm hơn các phụ gia có cùng chức năng Những ứng dụng phổ biến, đem đến nhiều lợi ích của gelatin là:
Tạo gel: trong các thực phẩm dạng gel, bánh kẹo, pate…
Tác nhân tạo xốp: kẹo bông, kẹo nuga, kem phủ, trứng chiên phồng, kem trứng
Tác nhân làm bền hệ keo : bánh kẹo, kem, đường phủ, thực phẩm đông lạnh Tác nhân liên kết: sữa, bánh kẹo, pho mai, thịt hộp
Tác nhân làm trong: beer, rượu, nước trái cây, vinegar
Tạo đặc: dùng trong hỗn hợp thức uống dạng bột, nước thịt, nước canh thịt, kẹo jelly, syrup, sữa, … (Hoàng Thị Hòa, 2021)
CÁC QUÁ TRÌNH CƠ BẢN TRONG CHẾ BIẾN
Theo (Phạm Thị Quỳnh et al., 2014), trích ly là sự rút chất hòa tan trong chất lỏng hay chất rắn bằng một chất hòa tan khác (gọi là dung môi) nhờ quá trình khuếch tán giữa các chất có nồng độ khác nhau Trích ly chất hòa tan trong chất lỏng đƣợc gọi là trích ly lỏng, còn trích ly chất hòa tan trong chất rắn là trích ly chất rắn
Mục đích chính của quá trình là khai thác các thành phần trong nguyên liệu Ngoài ra còn nhằm mục đích chuẩn bị cho quá trình chế biến tiếp theo, thu nhận sản phẩm Dung môi là pha có nồng độ thấp Dung môi cần đáp ứng những yêu cầu sau:
Có tính hòa tan chọn lọc
Không có tác dụng hóa học với các cấu tử của dung dịch
Nếu trích ly lỏng, yêu cầu khối lƣợng riêng của dung môi khác với khối lƣợng riêng của dung dịch
Không phá hủy thiết bị
Không bị biến đổi thành phần khi bảo quản
Không độc khi khai thác, không tạo hỗn hợp nổ với không khí và khó cháy
Rẻ tiền, dễ kiếm (Phạm Thị Quỳnh et al., 2014)
2.1 Bản chất của quá trình lọc
Lọc là quá trình phân riêng hỗn hợp không đồng nhất nhờ một vật ngăn xốp Vật ngăn xốp sẽ cho một pha của hỗn hợp đi qua và giữ lại một pha ở lại nên gọi là vách ngăn Trong công nghệ thực phẩm:
Pha rắn trong huyền phù và bụi sẽ bị giữ lại trên vách ngắn và tạo thành bã lọc
Pha lỏng hoặc pha khí sẽ qua vách ngăn và tạo nên dịch lọc hoặc khí lọc (Phan Vĩnh Hƣng, 2015)
2.2 Mục đích của quá trình lọc
Phân riêng hỗn hợp để giữ lại những cấu tử cần thiết để tạo nên sản phẩm, đồng thời tách bỏ các hợp chất trong hỗn hợp ban đầu
Quá trình lọc giúp cải thiện chỉ tiêu chất lƣợng sản phẩm
Trong công nghệ thực phẩm, quá trình lọc thường được sử dụng trong sản xuất các sản phẩm lên men (bia, rượu vang, nước giải khát lên men,…), nước rau quả, thức uống
19 dạng pha chế, siro, sản xuất các loại đường ( glucose, maltose), trà và cà phê hòa tan, dầu thực vật, một số sản phẩm từ sữa,…
Là quá trình phối trộn giữa hai hay nhiều cấu tử (thành phần) khác nhau để thu đƣợc hỗp hợp (sản phẩm) đáp ứng yêu cầu nhất định Quá trình cơ học để khuấy trộn các thành phần trong hỗn hợp để chúng phân bố đều nhau Mục đích quá trình phối trộn: tạo ra sản phẩm mới, tăng chất lƣợng sản phẩm, hỗ trợ một số quá trình công nghệ (Trần Lê Phương Thanh, 2017)
Cô đặc là làm bốc hơi nước của sản phẩm bằng cách đun sôi Quá trình cô đặc được sử dụng nhiều trong công nghiệp đồ hộp để sản xuất cà chua cô đặc, nước quả cô đặc, các loại soup khô, sữa đặc,… (Foodnk, 2021)
4.1.Bản chất quá trình cô đặc
Bản chất bằng nhiệt ( hay cô đặc bốc hơi) là quá trình làm bay hơi nước trong thực phẩm dưới tác dụng của nhiệt nhằm mục đích là tăng nồng độ chất khô của thực phẩm Cần phân biệt sự khác nhau giữa hai quá trình cô đặc và sấy Trong quá trinhg cô đặc bằng nhiệt, nguyên liệu đầu vào luôn có dạng lỏng, như soup, nước trái cây, sữa,… Nồng độ chất khô của nguyên liệu thường dao động trong khoảng 10-35% Sau quá trình cô đặc, sản phẩm thu đƣợc cũng có dạng lỏng và nồng độ có thể đến 80%
(Phạm Thị Diệu Linh and Hà Trần Trung Hiếu, 2015)
Hiện nay có nhiều phương pháp khác nhau để tách nước ra khỏi thực phẩm lỏng như thẩm thấu ngƣợc-sử dụng membrabe (reverse osmosis), cô đặc lạnh đông ( freeze concentration), cô đặc nhiệt,… Trong đó, phương pháp cô đặc bằng nhiệt tốn nhiều chi phí năng lượng Tuy nhiên, ưu điểm vượt trội của phương pháp cô đặc có thể tăng lên rất cao so với các phương pháp tách nước khác
Trong quá trình cô đặc nhiệt, người ta thường sử dụng hơi nước bão hòa để nâng nhiệt độ nguyên liệu cần cô đặc đếm điểm sôi Khi đó, nước từ trạng thái lỏng sẽ chuyển qua trạng thái hơi và thoát vào môi trường xung quanh Tốc độ bốc hơi nước phụ thuộc vào tốc độ truyền khối của bọt hơi
(Phạm Thị Diệu Linh and Hà Trần Trung Hiếu, 2015)
Cô đặc là quá trình tách hơi nước của sản phẩm bằng cách đun sôi Trong thực phẩm, cô đặc nhằm: tách bớt nước là cho sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, diệt men và vi sinh vật có lẫn trong dung dịch tạo điều kiện cho bảo quản dễ dàng và thời gian bảo quan lâu.(Phạm Thị Diệu Linh and Hà Trần Trung Hiếu, 2015)
4.3.Biến đổi của thực phẩm trong quá trình cô đặc
Vật lý: Trong quá trình cô đặc, nhiều biến đổi vật lý xảy ra trong nguyên liệu nhƣ hàm lƣợng chất khô tăng, độ nhớt tăng, tỷ trọng tăng… Tuy nhiên, khối lƣợng và thể tích nguyên liệu giảm đi hoạt độ của nước trong nguyên liệu cũng giảm Cần lưu ý là khi nồng độ chất khô của nguyên liệu tăng lên theo thời gian cô đặc thì nhiệt độ sôi của nguyên liệu cũng tăng theo
(Phạm Thị Diệu Linh and Hà Trần Trung Hiếu, 2015)
Hóa học: Dưới tác dụng của nhiệt trong quá trình cô đặc, các thành phần hóa học trong nguyên liệu có thể phản ứng với nhau hoặc bị phân hủy Trong quá trình cô đặc,do nước bốc hơi nên giá trị của pH thực phẩm cũng thay đổi theo Tốc độ của các phản ứng hóa xảy ra trong quá trình cô đặc bằng nhiệt sẽ phụ thuộc chủ yếu vào giá trị nhiệt độ và thời gian cô đặc
(Phạm Thị Diệu Linh and Hà Trần Trung Hiếu, 2015)
TỔNG QUAN VỀ BAO BÌ
Bao bì là vật chứa đựng, bao bọc thực phẩm thành đơn vị để bán Bao bì có thể bao gồm nhiều lớp bao bọc, có thể phủ kín hoàn toàn hay chỉ bao bọc một phần sản phầm Đặc tính của bao bì thực phẩm đƣợc thể hiện qua 3 chức năng: Đảm bảo số lƣợng và chất lƣợng thực phẩm
Thông tin, giới thiệu sản phẩm, thu hút người tiêu dùng
Thuận tiện trong phân phối, lưu kho, quản lý và tiêu dùng
Với sản phẩm kẹo dẻo này tôi dùng bao bì PE (Polyethylene)để sử dụng trong đóng gói sản phẩm:
Polyethylene đƣợc sản xuất từ sự trung hợp khí ethylene (C = C ) tạo thành polyme (-C -C -)n Tuỳ mục đích sử dụng có thể pha các phụ gia vào PE để tạo độ đục, tạo màu đen ngăn chặn ánh sáng thấy đƣợc, chất làm chậm cháy hoặc chất màu (Đống Thị anh Đào, 2005)
Nhựa PE, loại nhựa không gây độc hại cho sức khỏe người tiêu dùng Chính vì vậy khi sử dụng để đựng thực phẩm, người tiêu dùng hoàn toàn có thể an tâm sử dụng để bảo quản các loại thực phẩm khác nhau Mặt khác, nhựa PE có khả năng chịu nhiệt cao, có thể sử dụng để đựng thực phẩm từ đông lạnh, khô, thực phẩm nóng ở mức nhiệt độ cho phép Mang lại sự tiện lợi khi sử dụng (Minh Sang, 2021)
CÁC QUY ĐỊNH VỀ CHẤT LƢỢNG
Bảng 2 9: Chỉ tiêu cảm quan về chất lƣợng
Tên chỉ tiêu Kẹo dẻo
Hình dạng bên ngoài Viên kẹo có hình nguyên vẹn không bị biến dạng, trên mỗi viên kẹo đƣợc tẩm đều bột áo, trong cùng một gói kích thước các viên kẹo tương đối đồng đều
Màu sắc Đặc trƣng cho sản phẩm
Mùi vị Đặc trƣng cho sản phẩm
Trạng thái Dẻo, mềm, hơi dai
Tạp chất lạ Không đƣợc có
Nguồn: (TCVN 5908 - 1995, 1995) Bảng 2 10: Chỉ tiêu lý hóa về chất lƣợng
Tên chỉ tiêu Kẹo dẻo Độ ẩm, phần trăm khối lƣợng 10 - 12
Hàm lượng đường khử, phần trăm khối lượng, tính theo glucose
Hàm lƣợng tổng số, phần trăm khối lƣợng, tính theo sacaroza, không nhỏ hơn
Hàm lƣợng tro không tan trong dung dịch axit clohydic
10%, phần trăm khối lƣợng, không lớn hơn
Các chỉ tiêu vệ sinh:
Vi khuẩn gây bệnh: không đƣợc có
Nấm mốc sinh độc tố: không đƣợc có
Cl ferpringens: không đƣợc có
Tổng số vi khuẩn hiếu khí, con/g: không lớn hơn 5
Coli forms, con/g: không lớn hơn,
Tổng số nấm men, con/g: không lớn hơn, (TCVN 5908 - 1995, 1995)
CÁC DẠNG HƢ HỎNG CỦA SẢN PHẨM
Trong quá trình sản xuất kẹo, bảo quản các nguyên liệu cũng ảnh hưởng đến quá trình sản xuất Các tác động nhiệt độ ảnh hưởng đáng kể lên sự phát triển màu sắc của đường trong quá trình lưu trữ Nếu trũe đường với khối lượng lớn, gặp nhiệt độ cao, màu sắc sẽ tăng bên trong nước Ảnh hưởng của nhiệt độ là sự phá huỷ các phân tử
22 đường để tạo màu sắc, vì vậy phải giữ nhiệt độ thấp trong suốt quá trình lưu trữ Nếu nhiệt độ môi trường thay đổi liên tục sẽ làm cho độ ẩm trong đường thay đổi liên tục theo, gây ra hư hỏng cho đường trong quá trình bảo quản như vi sinh vật xâm nhập, thành phần dinh dưỡng giảm Không để đường gần nguồn nhiệt, khi nhiệt độ biến đổi, nếu có thể nên tránh cẫng càng tốt để tránh hư hỏng cho đường (Phạm Công Danh et al., 2011)
CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN
(Nguyễn Thị Trúc Liên, 2013) nghiên cứu chế biến nước giải khát từ củ dền Nguyên liệu củ dền trích ly với tỷ lệ nước 1: 15, nhiệt độ trích ly 70 trong thời gian 15 phút cho sản phẩm có giá trị cao Phối chế với tỷ lệ 16% đường, 0,25% acid (với tỷ lệ acid citric: acid ascorbic là 1: 1) cho sản phẩm có màu sắc ổn định, sáng, đẹp, vị chua ngọt hài hòa Với tỷ lệ hương dâu tây 0,07% thì tạo cho sản phẩm có mùi thơm hài hòa, dễ chịu Thanh trùng ở 85 trong thời gian giữ nhiệt 20 phút sẽ tiêu diệt đƣợc vi sinh vật đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm, đạt giá trị cảm quan cao và ít tổn thất vitamin C
(Nguyễn Kiều Phƣợng, 2011) nghiên cứu chế biến kẹo từ ổi ruột đỏ.Tiến hành khảo sát các yếu tố có liên quan đến chất lƣợng kẹo dẻo nhƣ khảo sát các tỉ lệ phối chế gồm có gelatin (13%, 14%, 15%, 16%), tỉ lệ puree ổi (10%, 14%, 16%), đường (45%, 50%, 55%), acid citric (0,1%, 0,2%, 0,3%, 0,4%) Sau khi xác định đƣợc tỉ lệ phối chế thích hợp, thí nghiệm đƣợc tiến hành ở ba mức nhiệt độ: 65 C, 75 C và 85 C trong ba khoảng thời gian nấu: 2, 4, 6 phút Kết quả nghiên cứu cho thấy khi phối trộn với tỉ lệ: 15% gelatin, tỉ lệ puree ổi là 14%, 55% đường, 0,2% acid citric, nấu sản phẩm ở nhiệt độ 750 C trong 4 phút sẽ cho sản phẩm có chất lƣợng tốt và đặc trƣng của sản phẩm
Phương tiện nghiên cứu
3.1.1 Địa điểm thí nghiệm Đề tài đƣợc tiến hành nghiên cứu và thực hiện tại phòng thí nghiệm Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm, khu thí nghiệm, Trường Đại Học An Giang
3.1.2 Thời gian thực hiện: tháng 3 ( từ tháng 9/2021 đến 12/2021)
3.1.3 Nguyên liệu phụ gia sử dụng
Nguyên liệu chính: Củ dền mua ở chợ Long Xuyên
Nguyên liệu phụ: đường sacharose, mạch nha, gelatin, agarxanthan gum, acid citric mua ở các cửa hàng bán bán nguyên liệu phụ gia
Một số hoá chất sử dụng nhƣ dung dịch NaOH, HCl, phenolphtalein, , hồ tinh bột, Pb( , Metyl xanh, Fehling A, B,…
Một số dụng cụ thông thường khác như: dao,thớt, giá, khuôn,…
Phương pháp nghiên cứu
3.2.1 Phương pháp thu thập và xử lý số liệu
Thí nghiệm đƣợc bố trí ngẫu nhiên với hai lần lặp lại và lấy thông số tối ƣu của thí nghiệm đầu làm cơ sở cho các thí nghiệm sau Tiến hành đánh giá cảm quan đo đạc, phân tích thành phần của sản phẩm Kết quả được tính toán bằng phương pháp thống kê ANOVA bằng chương trình Statgraphics và phần mền ứng dụng Excel
Loại bỏ bã Đường sacharose Phối trộn Xanthan gum
Nguyên liệu: củ dền phải chọn những củ tươi, không bị úng, héo, đủ chín, loại bỏ những củ dập nát hƣ hỏng
Xử lý: rửa để loại bỏ các tạp chất bên ngoài Sau đó loại bỏ phần vỏ, lấy phàn thịt cắt nhỏ để taok điều kiện cho quá trình xay đƣợc dễ dàng
Xay: làm nhỏ kích thước nguyên liệu, phá vỡ cấu trúc tế bào, tăng hiệu suất trong quá trình lọc, đồng thời nâng giá trị cảm quancho sản phẩm
Lọc: nhằm tách riêng phần bã và phần dịch, hạn chế các phần bã còn sót lại, giúp cho quá trình xử lý về sau dễ dàng hơn Sau khi lọc, thu đƣợc phần dịch quả
Phối trộn: dịch củ dền sau khi lọc có mùi vị, màu sắc, trạng thái không ổn định và kém hấp dẫn Vì vậy dùng quá trình phối trộn để kết hợp đường, mạch nha, galatin, agar, xanthan gum để tạo cho sản phẩm có mùi vị hài hoà và màu sắc thích hợp làm tăng gia trị cảm quan và thời gian sử dụng Ngoài ra, bổ sung thêm acid citric tạo vị chua dịu đặc trƣng cho sản phẩm
Cô đặc: mục đích làm bay hơi lượng nước trong sản phẩm, tăng nồng độ chất khô của hỗn hợp, tạo sản phẩm có cấu trúc nhƣ mong muốn, quá trình cô đặc góp phần tiêu diệt một phần vi sinh vật trong dịch lọc
Tạo hình: làm cho sản phẩm có hình dạng nhất định, tạo giá trị thẩm mỹ cho sản phẩm
Làm nguội: hạ nhiệt độ sản phẩm bằng nhiệt độ phòng, giúp sản phẩm ổn định su khi tạo hình
Bao gói: bảo quản sản phẩm và tăng giá trị cảm quan.
Nội dung nghiên cứu
3.3.1 Phân tích thành phần hoá học của nguyên liệu
Mục đích: Phân tích thành phần hoá học cơ bản của nguyên liệu làm thông số cơ sở cho các thí nghiệm
Củ dền sau khi đã lựa chọn những củ tươi, đạt độ chín chế biến, không hư tổn, không dị dập nát thì tiến hành gọt vỏ và rửa sạch, đem phần thịt xay nhuyễn, lọc lấy dịch củ dền Sau đó lấy dịch tiến hành phân tích phần hoá học cơ bản của nguyên liệu
3.3.2 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ đường sacharose đến cấu trúc và chất ƣợng sản phẩm
Nhằm tìm ra tỷ lệ đường thích hợp để tăng giá trị cảm quan và chất lượng sản phẩm
Thí nghiệm đƣợc bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với một nhân tố và hai lần lặp lại
Nhân tố A: tỷ lệ đường sacharose phối chế (% khối lượng so với dịch quả) với 4 mức độ
Nhân tố B: tỷ lệ mạch nha phối chế (% khối lƣợng so với dịch quả) với 4 mức độ
Củ dền được rửa sach gọt vỏ rồi cắt nhỏ Sau đó xay nhuyễn có bổ sung nước theo tỷ lệ 1:1 rối tiến hành lọc để thu đƣợc dịch củ dền Tiến hành đo độ Brix để xác định độ ngọt của củ dền, các thí nghiệm sau cũng phải tiến hành đo và điều chỉnh theo độ Brix này
Lấy 100g dịch củ dền cho mỗi mẫu và phối chế thêm đường sacharose và mạch nha theo bố trí thí nghiệm Đem đun hỗn hợp đến nhiệt độ sôi rồi hạ nhiệt và giữ nhiệt độ ở
80 trong 30 phút Trong quá trình cô đặc mỗi mẫu cho thêm 16% gelatin, 0,2% xanthan gum, 0,5% agar, 0,8% acid citric Sau khi cô đặc tiến hành tạo hình, lam nguội và bao gói sản phẩm
Chỉ tiêu theo dõi: Đánh giá về mùi vị, màu sắc, cấu trúc của kẹo
Xác định hàm lượng đường tổng của sản phẩm Đo màu sắc của sản phẩm
3.3.3 Thí nghiệm 2: Khảo sát nồng độ gelatin và xanthan gum đến cấu trúc và chất lƣợng sản phẩm
Tìm ra tỉ lệ phối chế thích hợp để sản phẩm có cấu trúc và chất lƣợng tốt nhất
Thí nghiệm đƣợc bố trí ngẫu nhiên với hai nhân tố và hai lần lặp lại
Nhân tố C: Tỉ lệ gelatin (% khối lƣợng dịch củ dền ) ở 3 mức độ
Nhân tố D: Tỉ lệ xanthan gum (% khối lƣợng dịch củ dền ) ở 3 mức độ
Sơ đồ bố trí thí nghiệm:
Lấy 100g dịch củ dền cho mỗi mẫu, phối chế tỷ lệ đường và mạch nha Đem đun hỗn hợp đến nhiệt độ sôi rồi hạ nhiệt và giữ nhiệt độ ở 80 trong 30p Trong quá trình cô đặc mỗi mẫu bổ sung gelatin và xanthan gum theo bố trí thí nghiệm cùng với 0,5% agar, 0,8% acid citric Sau khi cô đặc tiến hành tạo hình, làm nguội, bao gói
Chỉ tiêu theo dõi: Đánh giá cảm quan về cấu trúc, màu sắc, mùi vị Đo màu sắc sản phẩm
3.3.4.Thí nghiệm 3: Khảo sát thời gian cô đặc đến giá trị cảm quan và chất lƣợng sản phẩm
Tìm ra thời gian cô đặc thích hợp để đảm bảo chất lƣợng sản phẩm
Thí nghiệm đƣợc bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với một nhân tố và hai lần lặp lại
Nhân tố E: Thời gian cô đặc với 5 mức độ
Lấy 100g dịch củ dền cho mỗi mẫu, phối chế tỷ lệ đường và mạch nha Đem đun hỗn hợp đến nhiệt độ sôi rồi hạ nhiệt và giữ nhiệt độ ở 80 trong 30p Trong quá trình cô đặc mỗi mẫu bổ sung 16% gelatin, 0,2% xanthan gum, 0,5% agar, 0,8% acid citric Sau khi cô đặc tiến hành tạo hình, làm nguội, bao gói
Chỉ tiêu theo dõi: Đánh giá cảm quan sản pẩm về cấu trúc, mùi vị, màu sắc Đo màu sắc sản phẩm
Xác định độ ẩm của sản phẩm
Xác định hàm lƣợng vitamin C
3.3.5 Bước đầu khảo sát mức độ chấp nhận của người tiêu dùng đối với sản phẩm Được tiến hành theo phương pháp phỏng vấn và điều tra bằng phiếu
30 Đối tƣợng phỏng vấn tập trung vào: học sinh tiểu học (20 phiếu), trung học ( 20 phiếu) và sinh viên (20 phiếu)
Số liệu sau khi thu thập được phân loại, xử lý, thống kê bằng chương trình Excel, sau đó vẽ biểu đồ, phân tích và đƣa ra kết luận
Các thông tin thu thập bao gồm:
Thông tin chung về người tiêu dùng
Nhận xét của người tiêu dùng về sản phẩm
Bao bì, mẫu mã sản phẩm
Màu sắc, mùi vị, cấu trúc sản phẩm
Mức độ chấp nhận của người tiêu dùng về chất lượng, giá thành sản phẩm
3.3.5 Phân tích thành phần hoá học của sản phẩm
Tiến hành phân tích các thành phần hoá học của sản phẩm nhƣ độ ẩm, hàm lƣợng đường tổng, hàm lượng acid tổng và hàm lượng vitamin C