TIỂU LUẬN Đề tài PHẢN ỨNG CARAMEN

Tuy nhiên, đằng sau sự hấp dẫn của caramel là một quá trình hóa học phức tạp, được gọi là “phản ứng caramen hóa”, nơi đường bị biến đổi dưới tác động của nhiệt độ cao, tạo ra hàng loạt h

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC & THỰC PHẨM

TIỂU LUẬN

 Đề tài: PHẢN ỨNG CARAMEN 

Giảng viên hướng dẫn : Nguyễn Thi Trang 

 Nhóm thực hiện  : 14

 

TP.HCM, ngày… tháng.….năm …

 

Giới thiệu thành viên

13 23699741 Bùi Thanh Duy Thành

viên

Tìm nội dung, word

trưởng

Làm PowerPoint

57 23700131 Nguyễn Thị Thanh

Thùy

Thành viên

Tìm nội dung

51 23707151 Nguyễn Kim Sang Thành

viên

Tìm nội dung

52 23696911 Lê Thị Thảo

Sương

Thành viên

Tìm nội dung

Mục lục

Mở đầu……… 4 I.Nguyên liệu:………5

II.Phản ứng và điều kiện phản ứng:………7 III.Ưu điểm và nhược điểm phản ứng caramen…10 IV.Ứng dụng phản ứng phản ứng caramen…… 12 Nhận xét……….14 Đánh giá……….15 Tài liệu tham khảo………16

Mở đầu

Caramen là một sản phẩm quen thuộc trong đời sống hàng ngày, xuất hiện trong nhiều loại thực phẩm và đồ uống Từ các món tráng miệng ngọt ngào đến nước giải khát có màu sắc đặc trưng Tuy nhiên, đằng sau sự hấp dẫn của caramel là một quá trình hóa học phức tạp, được gọi là “phản ứng caramen hóa”, nơi đường bị biến đổi dưới tác động của nhiệt độ cao, tạo ra hàng loạt hợp chất mang lại màu sắc, hương vị và mùi thơm độc đáo

Đề tài "Phản ứng caramen" nhằm mục tiêu đi sâu nghiên cứu

cơ chế hóa học của quá trình caramen hóa, từ các yếu tố ảnh hưởng như nhiệt độ, loại đường, độ ẩm đến các biến đổi về cấu trúc và tính chất của sản phẩm tạo thành Đồng thời, đề tài cũng

sẽ khám phá những ứng dụng thực tiễn của caramen trong ngành công nghiệp thực phẩm, bao gồm vai trò làm chất tạo màu, tạo mùi và những đóng góp của nó trong việc nâng cao giá trị cảm quan và thương mại của các sản phẩm tiêu dùng Qua đó, đề tài không chỉ cung cấp cái nhìn tổng quan mà còn

mở ra những hiểu biết chuyên sâu về tầm quan trọng và ứng dụng của caramel trong nền công nghiệp thực phẩm hiện đại

I Nguyên liệu:

1 Đường: Đây là nguyên liệu quan trọng nhất trong phản ứng caramel hóa Một số loại đường phổ biến thường được sử dụng gồm:

  - Sucrose (đường mía, đường củ cải): Là loại đường đôi, thường được dùng nhiều nhất trong các quá trình caramel hóa

  - Glucose và Fructose: Là các loại đường đơn, dễ dàng tham gia phản ứng caramel hóa và thường tạo ra màu sẫm hơn so với sucrose

  - Lactose và Maltose: Là các loại đường đôi khác có thể tham gia phản ứng, nhưng ít phổ biến hơn

 

2 Nước: Thường được sử dụng để hòa tan đường trước khi đun nóng Nước giúp đường nóng chảy đồng đều và tránh việc đường bị cháy quá nhanh trong giai đoạn đầu của quá trình caramel hóa

3 Acid hoặc base (tùy chọn): Một số quá trình caramel hóa có thể được thực hiện trong môi trường có độ pH khác nhau Việc thêm acid (như chanh hoặc giấm) hoặc base (như sodium

bicarbonate) có thể ảnh

hưởng đến tốc độ và sản

phẩm cuối cùng của

phản ứng, thay đổi màu

sắc và hương vị của

caramel

4 Chất béo và protein (tùy chọn): Trong một số trường hợp, chất béo (bơ, dầu) và protein (sữa, kem) cũng có thể tham gia vào quá trình caramel hóa, đặc biệt là khi tạo ra các sản phẩm

có kết cấu và hương vị phức tạp hơn, chẳng hạn như caramel sữa (dulce de leche)

Video công thức làm caramen:https://www.youtube.com/watch? v=CdAp1nlwVC0

 

II Phản ứng và điều kiện phản ứng

1 Phản ứng

Caramen Hoá làphản ứng hoá học diễn ra liên quan đến đường trong thực phẩm Đây là quá trình nhiệt phân của một số loại đường nên có thể định nghĩa là màu nâu của đường Nhiệt độ càng cao thì phản ứng diễn ra càng mạnh mẽ theo sự tăng cao của màu nâu và cả vị đắng nữa

Là một quá trình phức tạp, chưa được hiểu rõ, tạo ra hàng trăm sản phẩm hóa học và bao gồm các loại phản ứng sau:

- Sự cân bằng của anomeric và dạng vòng

- Đảo ngược saccarose thành fructose và glucose

- Phản ứng ngưng tụ

- Liên kết nội phân tử 

- Sự đồng phân hóa của aldose thành ketose

- Phản ứng khử nước

- Phản ứng phân mảnh

- Sự hình thành polyme không bão hòa

2 Điều kiện phản ứng caramen

  Nhiệt độ:

Caramen hóa đòi hỏi nhiệt độ cao để tiến hành Nhiệt độ mà điều này xảy ra phụ thuộc vào các yếu tố khác nhau

Đầu tiên, và quan trọng nhất, là loại đường Đường thông thường (sucrose) và glucose bắt đầu caramen hóa ở 160°C Maltose, một thành phần khá phổ biến trong xi-rô ngô, mặt khác chỉ caramen hóa ở 180°C trong khi fructose có thể caramen hóa ở 110°C

Khi sửdụng đường thông thường, bước đầu tiên trong cơ chế phản ứng là sự phân hủy disaccharide này thành hai monosaccharide

Một phần của những loại đường này sẽ bị phân hủy thành các phân tử nhỏ hơn, thường là mùi thơm

Tuy nhiên, một phần lớn sẽ tham gia vào các phản ứng để tạo thành các phân tử lớn màu nâu Những monosaccharide này đầu tiên sẽ phản ứng để tạo thành disaccharide Chúng sẽ tiếp tục phản ứng thành các phân tử lớn hơn Điều này được gọi là

oligomerization Trong quá trình này, ba cấu trúc màu chính được hình thành:

- Caramelan (C12H12O9)

- Caramelen (C36H18O24)

- Caramelin (C24H26O13)

Các nhà hóa học vẫn chưa hiểu đầy đủ về cách chúng được hình thành, cũng như cách các phân tử thực sự trông như thế nào

  Loại đường: Các loại đường đơn giản như glucose, fructose

và sucrose dễ bị caramen hóa Các loại đường phức tạp hơn

sẽ cần nhiều thời gian và nhiệt độ cao hơn để caramen hóa

  pH: Phản ứng có thể xảy ra ở cả điều kiện axit và kiềm, nhưng ở pH khoảng 9 thì tốc độ caramen hóa nhanh hơn Nếu pH quá cao hoặc quá thấp, đường có thể không caramel hóa mà sẽ phân hủy thành các sản phẩm khác

  Thời gian: Thời gian dài hơn sẽ làm tăng quá trình caramen hóa, tạo ra màu đậm hơn và hương vị mạnh hơn

  Độ ẩm: Caramen hóa diễn ra tốt hơn trong môi trường khô ráo hoặc khi lượng nước thấp Nếu có quá nhiều nước, nước làm giảm nhiệt độ sôi của đường và ức chế sự caramel hóa

III Ưu điểm và nhược điểm phản ứng caramen

- Phản ứng caramen là phản ứng dehydrat đường tạo thành các hợp chất cao phân tử: Đường anhydrit không màu vàng  nâu vàng nâu đen (vị đắng)

Dưới đây là một số ưu điểm và nhược điểm của phản ứng này:

1 Ưu điểm

- Tạo hương vị đặc biệt: Caramen hóa tạo ra hương vị phức tạp và hấp dẫn, từ ngọt ngào đến hơi đắng, giúp tăng cường hương vị cho các món ăn và đồ uống

- Tạo màu sắc đẹp: Làm cho các món ăn trông hấp dẫn hơn

- Dễ chế biến: Nguyên liệu đơn giản và chế biến không quá phức tạp

- Đa dạng ứng dụng: được sử dụng trong nhiều loại thực phẩm như bánh ngọt, kẹo, kem, và các món kho

- Dễ chế biến: Với nguyên liệu đơn giản, người nấu có thể tạo

ra caramen tại nhà

2 Nhược điểm

- Dễ bị cháy: Nếu không kiểm soát nhiệt độ và thời gian đúng cách, caramen có thể bị cháy

- Khó kiểm soát độ đặc: Độ đặc của caramen tùy thuộc vào nhiệt độ và thời gian đun, đòi hỏi kỹ năng và kinh nghiệm

- Nguy cơ kết tinh: Đường có thể kết tinh trong quá trình caramen hóa, làm cho caramen không mịn màng và khó sử dụng

- Chứa nhiều calo: Caramen thường có hàm lượng calo cao

do chứa nhiều đường

- Chất dinh dưỡng giảm: Khi đường được caramel hóa, một

số hợp chất có thể bị phân hủy giảm giá trị dinh dưỡng

IV ỨNG DỤNG PHẢN ỨNG CARAMEN

1 Ngành thực phẩm và đồ uống:

  - Chế biến kẹo, bánh ngọt và tráng miệng: Caramen hóa là cơ

sở để làm kẹo caramen, kẹo đậu phộng, và các loại kẹo ngọt khác caramen được dùng để làm topping cho bánh flan,

pudding, hoặc các loại bánh tart Ngoài ra, nó còn dùng làm lớp phủ cho kem, sữa chua, và các món tráng miệng khác

 

- Nước sốt caramen: Được sử dụng trong các món tráng miệng và đồ uống như cà phê, latte, và trà sữa

- Thực phẩm chế biến: Trong các sản phẩm công nghiệp như sốt BBQ, sốt cà chua, và các món hầm, caramen hóa giúp tạo màu và tăng cường hương vị

  - Tạo màu tự nhiên: Caramen được sử dụng rộng rãi như một chất tạo màu tự nhiên (E150) trong các loại nước ngọt, bia, nước tương, và các sản phẩm chế biến khác

 

  - Thực phẩm đóng hộp: Sử dụng caramen để tạo màu sắc và mùi vị hấp dẫn cho các loại thực phẩm đóng hộp, giúp chúng trông tươi ngon hơn

  - Sản xuất bánh mì và ngũ cốc: Caramen hóa xảy ra tự nhiên trong quá trình nướng bánh mì, giúp tạo ra lớp vỏ vàng giòn và hương vị thơm ngon

2 Ngành mỹ phẩm: Tạo màu tự nhiên cho mỹ phẩm như son môi, phấn mắt, dầu gội, và các sản phẩm trang điểm khác

3 Ngành dược phẩm: Che giấu mùi vị khó chịu của dược chất, Phản ứng caramen hóa tạo ra vị ngọt và hương vị thơm,

4 Ngành nông nghiệp: để tạo hương vị và cải thiện độ hấp dẫn của thức ăn đối với động vật Một số sản phẩm bổ sung dinh dưỡng cho gia súc

5 Công nghệ sinh học: màng sinh học tự nhiên và các vật liệu sinh học, như màng bọc sinh học

6 Ngành thời trang: Chất tạo màu trong nhuộm vải

  Nhận xét

1 Cơ chế phản ứng: Caramen hóa là một quá trình phức tạp, bắt đầu khi đường được đun nóng ở nhiệt độ khoảng 160°C Các phân tử đường bị phá vỡ, tái tổ hợp và hình thành các hợp chất mới Các hợp chất này bao gồm furan (tạo hương thơm), enol (tạo vị đắng), và melanoidin (tạo màu nâu)

 2 Các yếu tố ảnh hưởng:

 • Nhiệt độ: Nhiệt độ quá cao sẽ dẫn đến caramen hóa nhanh hơn nhưng cũng có thể làm cho đường bị cháy, gây ra vị đắng không mong muốn

 • Loại đường: Mỗi loại đường có ngưỡng nhiệt độ caramen hóa khác nhau, ví dụ: glucose caramen hóa ở khoảng 150°C, sucrose ở khoảng 160°C

• pH: Môi trường axit hoặc kiềm đều có thể đẩy nhanh quá trình caramen hóa và ảnh hưởng đến hương vị cuối cùng

 3 Sản phẩm của phản ứng: Gồm các hợp chất tạo màu, mùi và

vị khác nhau, như diacetyl (tạo vị bơ), furfural (tạo mùi hạnh nhân), và hydroxymethylfurfural (HMF)

Kết luận

Phản ứng caramen hóa là quá trình nhiệt phân của đường khi được đun nóng, tạo ra màu nâu đặc trưng, cùng với các hương

vị và mùi thơm độc đáo Đây là một phản ứng quan trọng trong ngành công nghiệp thực phẩm, vì nó tạo ra các hợp chất làm tăng giá trị cảm quan của sản phẩm Tuy nhiên, quá trình này đòi hỏi sự kiểm soát chính xác về nhiệt độ và thời gian, để tránh sự hình thành các hợp chất gây cháy hoặc vị đắng không mong muốn Phản ứng caramen hóa góp phần lớn vào việc cải thiện màu sắc, hương vị và cấu trúc của nhiều sản phẩm thực phẩm

Tài liệu tham khảo:

1 Harold McGee "Về thực phẩm và nấu ăn", Ấn bản lần thứ 2 (2004), Scribner, New York, NY "Đường, sô cô la và bánh kẹo", Trang 656

2 https://trungtamthuoc.com/ta-duoc/caramel

3 https://phugiathucpham.vn/caramel-la-gi-ung-dung-trong-thuc-pham.html

4 https://vitachem.vn/4-nhom-chat-tao-mau-caramel-nguon-goc-ung-dung/

5 https://khcncongthuong.vn/tin-tuc/t21424/phan-biet-giua-phan-ung-maillard-va-caramel-trong-thuc-pham.html

6 https://www.stemilt.com/stem-blog/caramelizing-pears-tips/

7 https://www.curiouscook.com/site/2012/09/caramelization-new-science-new-possibilities.html