Nghiên cứu quy trình sản xuất kẹo dẻo bạc hà phù hợp với đối tượng ăn kiêng, tiểu đường

Căn cứ vào tính chất, công dụng của carrageenan chiết xuất từ rong sụn và chức năng của một số poyol để tạo nên sản phẩm kẹo dẻo bạc hà cho người ăn kiêng.. Xu hướng thị trường thực phẩm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM

GVHD: TS PHAN THỊ KHÁNH VINH

Nha Trang, tháng 7 năm 2013

Nha Trang, tháng 07 năm 2013

Phạm Thị Lan

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

MỤC LỤC ii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC HÌNH vii

DANH MỤC BẢNG ix

LỜI NÓI ĐẦU 1

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN 4

1.1GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ KẸO 4

1.1.1Lịch sử nghành sản xuất kẹo 4

1.1.2 Phân loại kẹo 4

1.1.3 Triển vọng phát triển ngành bánh kẹo ở Việt Nam 6

1.1.4 Lịch sử về kẹo dẻo và một số sản phẩm kẹo dẻo trên thị trường 7

1.1.6 Thị trường kẹo dành cho người ăn kiêng 8

1.2 CHẾ ĐỘ DINH DƯỠNG VÀ XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN MỘT SỐ BỆNH LIÊN QUAN VỀ DINH DƯỠNG HIỆN NAY 9

1.2.1 Bệnh thừa cần béo phì 9

1.2.2 Bệnh đái tháo đường 11

1.2.3 Bệnh sâu răng 12

1.3 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 14

1.3.1 Nhóm nguyên liệu thay thế đường 14

1.3.1.1 Isomalt 15

1.3.1.2 Lactitol 16

1.3.1.4 Mannitol 17

1.3.1.4 Sorbitol 18

1.3.1 Nguyên liệu tạo cấu trúc 19

1.3.2.1 Carrageenan 19

1.3.2.1 Pectin 21

1.3.2.2 Bột nưa 21

1.3.3 Nước 22

1.3.4 Màu thực phẩm 22

1.3.5 Chất thơm 22

1.4CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT KẸO DẺO 23

1.4.1 Kẹo Gummy 27

1.4.2 Kẹo dẻo tinh bột 28

1.4.3 Kẹo dẻo agar 28

1.4.4 Kẹo Nougat 28

1.4.5 Kẹo dẻo marshmallow 29

CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30

2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 30

2.1.1 Nguyên liệu chính 30

2.1.1.1 Isomalt 30

2.1.1.2 Carrageenan 30

2.1.1.3 Nước 33

2.1.2 Nguyên liệu phụ 33

2.1.2.1 Pectin 33

2.1.2.2 Bột nưa 33

2.1.2.3 Sorbitol 34

2.1.2.4 Màu xanh thực phẩm 34

2.1.2.5 Tinh dầu bạc hà 34

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 35

2.2.1 Quy trình sản xuất kẹo dẻo bạc hà dự kiến 35

2.2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 36

2.2.2.1 Nghiên cứu ảnh hưởng carrageenan và isomalt theo sức đông và khả năng tách nước và giá trị cảm quan của thạch 36

2.2.2.2 So sánh tính chất saccharose và isomalt trong hỗn hợp thạch với carrageenan 2% .38 2.2.2.3 Nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng pectin bổ sung tới sức đông và khả năng tách nước của thạch 39

2.2.2.4 Nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng bột nưa bổ sung tới sức đông và khả năng tách nước của thạch 40

2.2.2.5 Xác định tỷ lệ màu green S bổ sung 41

2.2.2.4 Xác định tỷ lệ tinh dầu bạc hà bổ sung 43

2.2.2.7 Đánh giá chất lượng sản phẩm và chỉ tiêu vi sinh vật theo thời gian bảo quản.44 2.2.3 Phương pháp phân tích 45

2.2.4 Hóa chất và thiết bị 46

2.2.5 Phương pháp xử lý số liệu 46

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 47

3.1 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng carrageenan và isomalt theo sức đông, khả năng tách nước và giá trị cảm quan của thạch 47

3.1.1 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng carrageenan và isomalt theo sức đông của thạch .47

3.1.2 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng carrageenan và isomalt theo khả năng mất nước 49

3.1.3 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng carrageenan và isomalt tới giá trị cảm cảm quan của thạch .50

3.2 Kết quả so sánh tính chất isomalt và saccharose trong hỗn hợp thạch với carrageenan 2% 53

3.3 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng pectin bổ sung tới sức đông của thạch carrageenan 2% 55

3.4 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng bột nưa bổ sung tới sức đông của thạch carrageenan 2% 55

3.5 Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lệ màu xanh bổ sung 57

3.6 Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lệ tinh dầu bạc hà bổ sung 57

3.6 Đánh giá chất lượng sản phẩm kẹo bạc hà theo thời gian bảo quản 58

3.6.1 Đánh giá chất lượng sản phẩm kẹo bạc hà theo giá trị cảm quan 58

3.6.2 Đánh giá chất lượng sản phẩm kẹo bạc hà theo sức đông 60

3.6.3 Đánh giá chất lượng sản phẩm kẹo bạc hà theo khả năng mất nước .61

3.6.4 Đánh giá chỉ tiêu vi sinh theo thời gian bảo quản 62

3.7 Đề xuất quy trình sản xuất kẹo dẻo bạc hà cho người ăn kiêng .62

3.8 Sơ bộ hạch toán chi phí nguyên liệu cho sản phẩm .65

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 68

1 KẾT LUẬN 68

2 ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

ADI : Viện Hàn Lâm Nha Khoa Quốc Tế

CDC : Trung tâm kiểm soát và ngăn chặt dịch bệnh của Mỹ

IBA : Công ty Tổ chức và Điều phối quốc tế

INS : Hệ thống đánh số quốc tế (International Numbering System)

RS : Đường tinh luyện (Refined Standard)

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Kẹo dẻo trơn bóng 8

Hình 1.2 Kẹo gum 8

Hình 1.3 Kẹo marshmallow 8

Hình 1.4 Kẹo dẻo bọc đường 8

Hình 1.5 Kẹo dẻo bọc áo dầu 8

Hình 1.6 Kẹo nougat (Pháp) 8

Hình 1.7 Kẹo dẻo Haribo 8

Hình 1.8 Một sản phẩm kẹo dành cho người ăn kiêng trên thế giới 9

Hình 1.9 Một số sản phẩm kẹo dành cho người ăn kiêng sản xuất ở Việt Nam 9

Hình 1.10 Công thức cấu tạo của isomalt 16

Hình 1.11 Công thức cấu tạo lactitol 16

Hình 1.12 Công thức cấu tạo mannitol 17

Hình 1.13 Công thức cấu tạo sorbitol 18

Hình 1.14 Liên kết giữa carrageenan và protein 20

Hình 1.15 Qui trình sản xuất kẹo dẻo 24

Hình 2.1 Quy trình sản xuất carrageenan dạng sợi khô 31

Hình 2.2 Quy trình sản xuất kẹo dẻo bạc dự kiến 35

Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ phối trộn isomalt và carrageenan thích hợp 37

Hình 2.4 Sơ đồ trí thí nghiệm so sánh tính chất isomalt và saccharose trong hỗn hợp với carrageenan 2% 39

Hình 2.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định hàm lượng pectin bổ sung 40

Hình 2.6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định hàm lượng bột nưa bổ sung 41

Hình 2.7 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ màu thực phẩm bổ sung 42

Hình 2.8 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ tinh dầu bạc hà bổ sung 43

Hình 2.9 Sơ đồ bố trí thí nghiệm đánh giá chất lượng sản phẩm và vi sinh theo thời gian bảo quản 44

Hình 3.1 Biều đồ biểu diễn tỷ lệ phối trộn carrageenan và isomalt ảnh hưởng tới sức đông của thạch 47

Hình 3.2 Biều đồ biểu diễn ảnh hưởng tỷ lệ phối trộn carrageenan và isomalt tới

khả năng tách nước của thạch 49

Hình 3.3 Biều đồ biểu diễn ảnh hưởng đường isomalt và saccharose tới sức đông tới sức đông của hỗn hợp thạch carrageenan 2% 53

Hình 3.4 Biều đồ biểu diễn ảnh hưởng pectin tới sức đông tới sức đông của thạch carrageenan và isomalt 55

Hình 3.5 Biều đồ biểu diễn ảnh hưởng bột nưa tới sức đông tới sức đông của thạch carrageenan và isomalt .56

Hình 3.6 Biều đồ biểu diễn biến đổi sức đông của sản phẩm theo thời gian bảo quản 61

Hình 3.7 Quy trình công nghệ sản xuất kẹo dẻo bạc hà cho người ăn kiêng 63

Hình 3.8 Quy trình công nghệ sản xuất kẹo dẻo bạc hà cho người ăn kiêng 64

Hình 3 9 Sản phẩm sau khi sản xuất 67

Hình 3.10 Sản phẩm sau khi sản xuất 1 giờ 67

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Phân loại kẹo theo quan điểm hiện nay 5

Bảng 1.2 Độ ngọt tương đối của một số chất tạo ngọt sử dụng trong công nghệ thực phẩm (Moll, 1991) 15

Bảng 2.1 Tiêu chuẩn cho rọng sụn khô 31

Bảng 3.1 Bảng cảm quan về vị ngọt của thạch isomalt và carrageenan 50

Bảng 3.2 Bảng cảm quan về trạng thái của thạch isomalt và carrageenan .51

Bảng 3.3 Bảng cảm quan thạch carrageennan 2% - isomalt và 54

carrageennan 2% - saccharose .54

Bảng 3.4 Bảng cảm quan về màu sắc của sản phẩm khi thay đổi tỷ lệ màu xanh .57

Bảng 3.5 Bảng cảm quan về màu đặc trưng của sản phẩm khi thay đổi tỷ lệ phối trộn tinh dầu .58

Bảng 3.6 Bảng kết quả đánh giá cảm quản chất lượng sản phẩm kẹo dẻo bạc hà 58

Bảng 3.7 Bảng đánh giá chất lượng cảm quản sản phẩm kẹo dẻo bạc hà theo thời gian bảo quản .59

Bảng 3.8 Kết quả kiểm tra vi sinh 62

Bảng 3.9 Công thức phối chế cho 1kg sản phẩm kẹo dẻo bạc hà 65

Bảng 3.10 Bảng tính chi phí nguyên liệu cho 1 kg gel kappa – carrageennan 65

Bảng 3.11 Bảng tính chi phí nguyên liệu cho 1 kg sản phẩm kẹo dẻo bạc hà cho người ăn kiêng .65

LỜI NÓI ĐẦU

Trên thế giới nói chung, Việt Nam nói riêng tình hình thừa cân béo phì dẫn đến nguy cơ mắc bệnh tiểu đường và một số vấn đề về tim mạch đang tăng nhanh một cách đáng báo động Người xưa có câu “ có thực mới vực được đạo” song ngày nay do mức sống của con người được nâng cao, nhận thức về bệnh béo phì còn hạn chế Vì vậy hàng ngày con người chúng ta vẫn vô tư nạp vào cơ thể một lượng lớn calo trong khi cơ thể không hấp thụ hết Theo lương y Nguyên Hữu Trác “ bệnh tật sinh ra từ miệng”, thực phẩm đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong sự tồn vong và phát triển của con người, nhưng cần phải sử dụng như thế nào cho hợp lý

Việt Nam là nước có ¾ lãnh thổ là biển, nguồn tài nguyên từ biển đem lại

vô cùng phong phú và đa dạng Tuy nhiên, các nguồn lợi từ biển vẫn chưa khai thác hết tiềm năng to lớn, trong đó phải kể đến là cỏ biển hay rong biển Trong khi một số nước Châu Á như Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc và nhiều nước Châu Âu, Châu Mỹ Latinh xem rong biển là một tài nguyên, một loại dược liệu quý mà thiên nhiên ban tặng, đem lại nguồn lợi kinh tế khá lớn Dựa vào thực trạng thu hoạch, sản lượng cũng như công dụng của rong biển nói chung,

Kapppaphycus alvarezii (rong sụn) nói riêng, nghiên cứu sản xuất những sản

phẩm từ nguồn tài nguyên này nhằm đa dạng hóa sản phẩm, nâng cao giá trị sử dụng và chế biến rong sụn là vấn đề có tính thực tiễn cao

Căn cứ vào tính chất, công dụng của carrageenan (chiết xuất từ rong sụn)

và chức năng của một số poyol để tạo nên sản phẩm kẹo dẻo bạc hà cho người ăn kiêng Xu hướng thị trường thực phẩm ngày nay và trong tương lai đó là những sản phẩm ăn kiêng cho từng đối tượng, thực phẩm chức năng… Bánh kẹo là sản phẩm chứa lượng lớn đường, năng lượng rất cao đồng thời nó là tác nhân gây sâu răng và nỗi đau của nhưng người hảo ngọt song mắc một số bệnh như béo phì, tiểu đường… Họ phải hạn chế không được dùng đường, với sản phẩm kẹo dẻo bac hà dành cho người ăn kiêng bạn sẽ không còn lo ngại những vấn đề trên

Trọng tâm của đồ án là em căn cứ vào tính chất của carrageenan (chiết xuất từ rong sụn) và xu hướng phát triển các sản phẩm thực phẩm trong tương lai của nước ta, tiếp theo các đề tài trước đã nghiên cứu sản xuất các sản phẩm từ

carragenan (chiết xuất từ rong sụn) Em xin thực hiện đề tài : “Nghiên cứu quy

trình sản xuất kẹo dẻo bạc hà phù hợp với đối tượng ăn kiêng, tiểu đường”

Nội dung thực hiện:

− Tìm hiểu nguồn nguyên liệu carrageenan, đường poyol, tinh dầu bạc hà, các quá trình sản xuất kẹo dẻo

− Nghiên cứu ảnh hưởng của một số biopolimer đến sức đông và khả năng tách nước của hỗn hợp đường isomalt và biopolimer

− Nghiên cứu công thức phối chế sản phẩm kẹo dẻo bạc hà dựa theo chỉ tiêu cảm quan, chỉ tiêu hóa - lý

− Đánh gía chất lượng cảm quan và các chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm kẹo dẻo bạc hà theo thời gian bảo quản

− Đề xuất quy trình sản xuất

− Thử nghiệm sản xuất kẹo dẻo bạc hà cho người ăn kiêng, đánh giá cảm quan

Mục tiêu đề tài:

Nghiên cứu khả năng thay thế đường saccharose bằng isomalt trong sản xuất kẹo dẻo bạc hà và thử nghiệm sản xuất sản phẩm có tính mới nhưng vẫn đảm bảo dinh dưỡng và vệ sinh

Ý nghĩa khoa học:

Góp phần cung cấp thông tin của kappa – carrageenan và isomalt, đưa ra quy trình sản xuất thử nghiệm một loại kẹo dẻo, góp phần làm phong phú thêm thị trường bánh kẹo dành cho người ăn kiêng

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

Do bước đầu làm quen với công tác nghiên cứu, năng lực có hạn nên đồ

án không tránh khỏi những hạn chế Em rất mong nhận được sự đóng góp và chia

sẻ của quý thầy cô và các bạn sinh viên để đồ án của em được hoàn thiện hơn

bước phát triển

Thế kỉ XVII đánh dấu sự ra đời của những sản phẩm kẹo đường do người

Mỹ, Anh, Pháp làm ra Ngành công nghiệp kẹo phát triển nhanh và mạnh vào đầu thế kỷ 19 nhờ việc phát hiện đường có trong củ cải đường cộng thêm do nền công nghiệp cơ khí phát triển nên máy móc hiện đại, sản phẩm làm ra nhiều hơn

và chất lượng hơn Ngày nay chúng ta khó mà liệt kê ra hết các sản phẩm kẹo từ sản xuất thủ công cho đến các sản phẩm sản xuất hiện đại Bên cạnh những nguyên liệu truyền thống là đường và nha thì ngày nay nhiều nguồn nguyên liệu khác được phát hiện và đưa vào sử dụng Từ những nhóm tạo hương như cacao,

bơ, sữa cho đến nhóm thay thế đường như các polyol và từ đó làm đa dạng hóa sản phẩm hơn

Ngày nay người tiêu dùng không chỉ quan tâm đến hương vị, màu sắc của kẹo mà quan tâm đến giá trị dinh dưỡng, giá trị sinh học (vitamin, khoáng chất

…) đặc biệt đối tượng ăn kiêng (bệnh tiểu đường, béo phì …)

1.1.2 Phân loại kẹo

Kẹo có nhiều cách phân loại, theo quan điểm khoa học trước kia ta có 2 cách để phân loại chúng như phân loại dựa vào hàm lượng nước có trong kẹo để phân chúng thành kẹo cứng, kẹo mềm và kẹo dẻo hoặc là ta dựa vào thành phần

nguyên liệu phân chúng thành kẹo chocolate, kẹo đường (gồm kẹo đường kế tinh

và kẹo không chứa đường kết tinh)

Theo quan điểm ngày nay khi phân loại ta phải dựa vào toàn bộ đặc điểm của kẹo như hình dáng bên ngoài, thành phần chủ chính, phương thức sản xuất và tính chất vật lý để đặt tên cho từng loại kẹo

Bảng 1.1 Phân loại kẹo theo quan điểm hiện nay

Kẹo cứng

Kẹo cứng hoa quả Kẹo cứng bơ Kẹo cứng tinh dầu

Quýt, chanh, dứa, chuối, táo, cam…

Bơ sữa, bơ dừa, bơ cacao, cà phê… Bạc hà, hoa hồng, bưởi, hoa quế…

Kẹo mềm

Kẹo mềm tinh bột Kẹo mềm agar Kẹo mềm pectin Kẹo mềm gelatine Kẹo mềm albumin

Cam, nho, chanh, vải, khoai môn… Dừa, dưa gang, dâu tây

Me, chanh dây, dâu tằm…

Chanh, táo, vải…

Dừa, cam, sữa…

Kẹo dẻo

Kẹo dẻo agar Kẹo dẻo pectin Kẹo dẻo gelatine Kẹo cao su Kẹo mè xửng

Sữa, dâu tây, khoai môn…

Bạc hà, gừng, dưa gang, xoài

Bơ, sữa, vải, dứa, dừa…

Bạc hà, chanh, thảo dược…

Chuối, nho…

Kẹo có nhân

Kẹo nhân bột quả Kẹo nhân bột hạt thơm Kẹo nhân rượu

Kẹo có nhân khác

Dâu tây, dứa, cam, mít…

Hạnh nhân, vừng, đậu phộng…

Rượu rum, rươu vang nho…

Socola, bơ, sữa…

Chocolate thuần khiết

Hạnh nhân, mứt quả, caramen…

Dâu tây, cam, dứa, bạc hà, chuối…

Kẹo ho

Penicillin, biomixin…

Gừng, vitamin A, C…

1.1.3 Triển vọng phát triển ngành bánh kẹo ở Việt Nam

Ngành bánh kẹo là một trong những ngành có mức tăng trưởng cao và ít nhạy cảm với sự biến động của nền kinh tế Theo ước tính của Công ty Tổ chức

và điều phối IBA (GHM), sản lượng bánh kẹo tại Việt Nam năm 2008 vào khoảng 476.000 tấn, đến năm 2012 sẽ đạt khoảng 706.000 tấn, tổng giá trị bán lẻ

ở thị trường Việt Nam năm 2008 khoảng 674 triệu USD, năm 2012 sẽ là 1.446 triệu USD Tỷ lệ tăng doanh số bán lẻ bánh kẹo ở thị trường Việt Nam trong giai đoạn từ năm 2008 – 2012 tính theo USD ước khoảng 114,71%/năm, trong khi con số tương tự của các nước trong khu vực như Trung Quốc là 49,09%, Philippines 52,35%, Indonesia 64,02%, Ấn Độ 59,64%, Thái Lan 37,3%, Malaysia 17,13% [15]

Hơn nữa, trong xu thế toàn cầu hóa, các sản phẩm bánh kẹo của Việt Nam

đã và đang xuất hiện ngày càng nhiều trên thị trường thế giới Hiện nhiều sản phẩm của Việt Nam không chỉ có tiếng tại thị trường trong nước mà đã vươn ra thế giới, tổng giá trị xuất khẩu của các sản phẩm bánh kẹo và ngũ cốc trong 6 tháng đầu năm 2012 đạt 192 triệu USD, tăng 8,4% so với cùng kỳ năm 2011 Ngoài các thị trường lân cận như Trung Quốc, Campuchia, Thái Lan, sản phẩm Việt Nam còn thâm nhập vào nhiều thị trường lớn, chinh phục người tiêu dùng khó tính ở các nước như: Hoa Kỳ, Nhật Bản…

Theo ông Nguyễn Chí Nguyện, Tổng thư ký Hội Lương thực Thực phẩm thành phố Hồ Chí Minh, doanh nghiệp nội có nhiều điều mà doanh nghiệp ngoại không có, như hiểu biết về khẩu vị, nhu cầu tiêu thụ, văn hóa tiêu dùng trong từng thời điểm khác nhau của người Việt Đây là một thuận lợi để khai thác tiềm năng của thị trường [14]

Lượng bánh kẹo tiêu thụ tập trung chủ yếu ở 3 thành phố lớn: Hà Nội, Đà Nẵng và Thành Phố Hồ Chí Minh vì vậy ta chưa khai thác hết tiềm năng ở các vùng miền, các tỉnh thành còn lại của nước ta

1.1.4 Lịch sử về kẹo dẻo và một số sản phẩm kẹo dẻo trên thị trường [19]

Kẹo dẻo ra đời là nhờ sự phát triển của khoa học công nghệ Kẹo dẻo được làm từ pectin và mạch nha, nó được làm lần đầu tiên ở Đức vào những năm

1900 bởi một người tên Hans Riegel Ông ta làm ở công ty Haribo, nơi đầu tiên sản xuất ra loại kẹo dẻo hình gấu vào năm 1920 Đến năm 1980 nó được sản xuất rộng rãi trên khắp thế giới khi Haribo bắt đầu sản xuất kẹo dẻo gấu ở nước

Mỹ Và kẹo dẻo trở thành một loại sản phẩm được ưa chuộng vào thời điểm đó nên nhiều công ty cũng đua nhau sản xuất những loại sản phẩm tương tự Một loạt các công ty bắt đầu sản xuất ra loại kẹo này như: Hershey, Brach’s,

Farley’s…

Không chỉ ở châu Âu mà tại nhiều các khu vực khác trên thế giới, trẻ em đều biết đến những viên kẹo dẻo của hang Haribo Ông chủ của hãng sản xuất kẹo này là Hans Riegel, này đã trở thành một tỷ phú nổi tiếng, người đã trực tiếp điều hành công ty lien tục từ 55 năm nay Hãng kẹo của gia đinh Riegel được thành lập từ năm 1920 Thương hiệu Haribo được ghép từ những chữ cái đầu tiên của tên gọi Hans riegel và Bonn nơi đặt trụ sở chính của hãng Từ năm 1946, cùng với sự trợ giúp của người em, Hans Riegel đã trực tiếp điều hành và tiếp tục xây dựng xưởng sản xuất gia đình thành một công ty xuyên quốc gia với tổng cộng trên 5000 công nhan và doanh số gần 2 tỷ USD mỗi năm Hiện Haribo là

nhà sản xuất số một về thị trường này và chiếm thị phần áp đảo lại châu Âu

Ngày nay, Thì kẹo dẻo đã rất đa dạng, nhiều chủng loại, hình thú và màu sắc khác nhau như khủng long, thỏ, ếch, trái cây, hình khối… Và người ta dần thay thế pectin bằng gelatin để tạo ra cấu trúc kẹo dẻo Ở Việt Nam có nhiều công ty đã sản xuất ra sản phẩm này như: kẹo chip chip Hải Hà, kẹo dẻo zoo của Bibica…

Một số sản phẩm kẹo dẻo ở thị trường Việt Nam

Một số sản phẩm kẹo dẻo ở thị trường thế giới

Hình 1.6 Kẹo nougat (Pháp) Hình 1.7 Kẹo dẻo Haribo

1.1.6 Thị trường kẹo dành cho người ăn kiêng

Trong những thập niên gần đây, khi trình độ khoa kỹ thuật phát triển, mức sống của con người không ngừng nâng cao cùng với chế độ dinh dưỡng không

hợp lý, kéo theo một loạt bệnh liên quan đến vấn đề dinh dưỡng không ngừng gia tăng hay còn gọi là bệnh của người giàu Nhận thấy được tác hại và xu hướng phát triển, các nhà khoa học đã nghiên cứu và tạo ra những loại thực phẩm có năng lượng thấp nhưng đầy đủ dinh dưỡng Ở Việt Nam, dòng sản phẩm này vẫn còn xa lạ Năm 2005 Bibica là doanh nghiệp đầu tiên của nước ta cho ra đời dòng sản phẩm thực phẩm chức năng này tiếp đến là Kinh Đô và một số công ty khác Hiện tại và trong tương lai, có thể nói Việt Nam sẽ là thị trường đầy tiềm năng cho dòng sản phẩm thực phẩm chức năng nói chung và bánh kẹo không đường nói riêng

Hình 1.8 Một sản phẩm kẹo dành cho người ăn kiêng trên thế giới

Hình 1.9 Một số sản phẩm kẹo dành cho người ăn kiêng sản xuất ở Việt Nam

1.2 CHẾ ĐỘ DINH DƯỠNG VÀ XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN MỘT SỐ BỆNH LIÊN QUAN VỀ DINH DƯỠNG HIỆN NAY [3]

1.2.1 Bệnh thừa cần béo phì

Theo tổ chức y tế thế giới (WHO) định nghĩa thì thừa cân là tình trạng cân nặng vượt quá cân nặng “cần nên có” so với chiều cao còn béo phì là tình trạng tích lũy mỡ thái quá không bình thường một cách cục bộ và gây ảnh hưởng xấu

cho sức khỏe Cũng theo khuyến cáo của tổ chức này với tổ chức nông lương quốc tế (FAO) thì tình trạng thừa cân béo phì dẫn đến dễ mắc phải một số chứng bệnh như tim mạch, tiểu đường… đang gia tăng ở mức báo động vì vậy hai tổ chức này đã cùng phối hợp nghiên cứu và nhất trí khuyến cáo mọi người nên cắt giảm lượng calo nạp vào hàng ngày do đường mang lại và cần giảm xuống dưới 10% Ngày nay cùng với các bệnh tim mạch, ung thư, AIDS thì béo phì được xem là một trong 4 bệnh nan y của thế kỷ

Béo phì trở thành một đại dịch dễ lây lan Ở Brazil chỉ trong vòng một thế

kỷ tỷ lệ này đã tăng lên mức khủng khiếp 240% Tại Ấn Độ, quốc gia có trẻ em

bị suy dinh dưỡng chiếm hơn một nửa thì có tới 55% số phụ nữ có độ tuổi từ

20-69 bị thừa cân Còn tại Trung Quốc thì 20% dân số trưởng thành lâm vào tình trạng bị béo phì Theo báo cáo năm 2003 của trung tâm phòng chống bệnh tật CDC của Mỹ, chỉ có 1/3 dân số nước này có cân nặng vừa phải, 64% bị thừa cân hoặc béo phì và xu hướng này không có dấu hiệu suy giảm và xem đó là một nạn dịch âm ỉ ngày càng lan rộng trên toàn nước Mỹ Cũng theo thống kê trên, ước tính có khoảng 300.000 ca tử vong gây tiêu tốn khoảng 120 tỷ USD vì những bệnh liên quan đến béo phì như tiểu đường, ung thư, tim mạch…

Ở Việt Nam theo thống kê của viện dinh dưỡng cho thấy cả nước có hơn một nửa phụ nữ bị mỡ bụng, 19,4% phụ nữ có tỷ lệ mỡ cao, 64% phụ nữ bị béo bụng Nguyên nhân tình trạng này do chế độ ăn uống , thói quen ít vận động, cũng theo thống kê trên thì hiện nay cả nước 17% người bị béo phì ở độ tuổi từ

25 đến 64, số người mắc bệnh tập trung chủ yếu ở thành thị

Các nghiên cứu do Viện Dinh dưỡng tiến hành tại các thành phố lớn cho thấy, bệnh béo phì trở nên rất phổ biến và tăng dần theo tuổi tác Ở tuổi tam tuần, 6-8% nam giới béo phì Tỷ lệ nữ 12% ở lứa tuổi 40-44 Tỷ lệ béo phì ở phụ

nữ thành thị cao hơn nam giới Ở lứa tuổi ngoài 30, cứ 10 phụ nữ thì có một người béo phì bước sang tuổi tứ tuần, tỷ lệ này là 1/6

Những nguy cơ và tác hại của bệnh béo phì

Chúng làm tăng tỷ lệ bệnh tật cao hơn những người bình thường đặc biệt

là một số bệnh như gây rối loạn lipid máu, bệnh tiểu đường, bệnh sỏi mật và ung thư Làm tăng tỷ lệ tử vong, gây ảnh hưởng tâm lý xã hội, hậu quả của béo phì và thừa cân ở trẻ em và thanh thiếu niên Hội chứng béo phì ở trẻ em và thanh thiếu niên bao gồm các vấn đề về tâm lý làm tăng yếu tố nguy cơ mắc bệnh về tim mạch, chuyển hoá bất thường glucose gây rối loạn gan mật đường ruột… Các hậu quả lâu dài của trẻ em bị béo phì được kéo dài cho đến khi trưởng thành và liên quan đến các yếu tố nguy cơ cho sức khoẻ

Ngoài ra, trẻ bị béo phì bị suy giảm trong việc học tập, vui chơi, giải trí, ít năng động và có nguy cơ bị mắc một số biến chứng như nghẽn thở khi ngủ và bệnh não… Béo phì có tác hại to lớn đối với mọi lứa tuổi vì vậy ngay từ bây giờ cuộc chiến chống béo phì phải được diễn ra đồng bộ và mạnh mẽ [3]

1.2.2 Bệnh đái tháo đường

Là tình trạng tăng đường huyết mãn tính do thiếu insulin và là các phức hợp do sự rối loạn chuyển hoá glucid, protein, lipid và diện giải Những rối loạn này có thể dẫn đến hôn mê và tử vong trong một thời gian ngắn nếu không chữa trị kịp thời

Nồng độ đường trong máu phụ thuộc vào việc cung cấp thực phẩm gì, duy trì nồng độ đường trong máu ở mức bình thường Lượng đường trong máu tăng lên hay hạ xuống ở mức báo động đều gây ảnh hưởng lớn đến sức khoẻ Theo khuyến cáo của tổ chức Y Tế Thế Giới, đái tháo đường bắt nguồn từ lối sống tĩnh tại ít vận động, căng thẳng do công việc và chế độ dinh dưỡng không hợp lý Đái tháo đường có ý nghĩa sức khoẻ cộng đồng rất lớn nó là một trong 3 loại bệnh có tốc độ lây lan nhanh nhất thế giới và đa phần là bị đái tháo đường thuộc tuýp 2

Ở Châu Á tuỳ thuộc vào tốc độ tăng tưởng kinh tế mà tỷ lệ mắc bệnh khác nhau như Hàn Quốc 2%; Malaysia 3%; Thái Lan 3,5% đa phần ở người trên

30 tuổi Đặc biệt Singapore là quốc gia có tỷ lệ người mắc bệnh tiểu đường cao

nhất trên toàn thế giới: năm 1975 tỷ lệ mắc bệnh là 1,9% đến năm 1984 là 4,7%, năm 1992 là 8,6% và năm 1999 là 9%

Ở nước ta, theo điều tra khoa nội tiết của bệnh viện Bạch Mai năm 1991 thì tỷ lệ đái tháo đường ở Hà Nội là 1,1% trong đó nội thành là 1,6% còn ngoại thành là 0,8% đặc biệt là lứa tuổi trên 40 Cũng theo điều tra của viện dinh dưỡng

về 3 thành phố lớn: Hà Nội (năm 1991), Huế (1993) và Thành Phố Hồ Chí Minh (năm 1992) thì tỷ lệ này tương đối thấp

Hiện nay theo thống kê của viện dinh dưỡng thì nước ta có khoảng 2 triệu người mắc bệnh đái tháo đường Năm 2001, bệnh viện nội tiết khảo sát trên 2394 người độ tuổi từ 30 - 64 ở 4 thành phố lớn: Hà Nội, Hải Phòng, Đà Nẵng và thành phố Hồ Chí Minh bằng cách khám và làm nghiệm pháp dung nạp glucose kết quả cho thấy có 4% người bị bệnh tiểu đường, tỷ lệ rối loạn dung nạp glucose

là 5,1%, đối tượng có nguy cơ mắc là 38,5% và dự báo trong vòng 10 năm nữa khoảng 6 - 8% dân số nước ta ở các thành phố lớn mắc căn bệnh này Chế độ dinh dưỡng có vai trò rất quan trọng trong việc phòng và điều trị đái tháo đường, việc lựa chọn các thực phẩm có chỉ số đường huyết thấp giúp bệnh nhân kiểm soát được dường huyết tốt [3]

1.2.3 Bệnh sâu răng

Sâu răng là bệnh rất phổ biến và thường gặp ở mội lứa tuổi, ngoài việc chúng gây đau nhức thì chúng còn có những biến chứng như viêm tuỷ, viêm chân răng, làm đen răng, gây mùi hôi làm cản trở giao tiếp

Tình hình bệnh sâu răng trên thế giới: khoảng 90% trẻ em tuổi đến

trường trên toàn thế giới và hầu hết người trưởng thành dều đã trải qua bệnh sâu răng Tỉ lệ bệnh cao nhất là ở Châu Á và Châu Mỹ Latin và tỉ lệ thấp ở Châu Phi

Ỏ Mỹ sâu răng là bệnh mạn tính phổ biến nhất ở trẻ em gấp khoảng 5 lần so với

tỉ lệ bị bệnh Hen Ở người lớn tuổi 50 tỷ lệ bị sâu răng dao động trong khoảng 29% đến 59% giữa các nghiên cứu

Tình hình bệnh răng miệng ở Việt Nam: Viện Răng Hàm Mặt Quốc Gia

vừa đưa ra con số thống kê với 99,4% dân số mắc bệnh về răng miệng Người càng lớn tuổi, càng bị sâu răng nhiều

Cụ thể, tỷ lệ sâu răng ở độ tuổi dưới 18 là 87,5% (với 2,84 chiếc răng sâu/người); từ 33 - 44 tuổi là 83,2% (với 4,7 chiếc răng sâu/người) và trên 45 tuổi

là 89,7% (8,43 chiếc răng sâu/người) Bệnh tập trung chủ yếu là viêm lợi kèm theo cao răng, có túi mủ quanh răng ở mức độ nông sâu khác nhau, bị viêm lợi nhẹ và mất răng Theo kết quả điều tra sức khỏe răng miệng toàn quốc (được thực hiện năm 1999 - 2001) thì tỉ lệ sâu răng sữa ở trẻ em đang ở tuổi đến trường (từ 6 - 8 tuổi) là 85%, ở độ tuổi lớn hơn (9 - 11 tuổi), tỉ lệ này là 56,3% Một điều báo động nữa là trong thực tế, tỉ lệ mắc bệnh sâu răng vĩnh viễn càng cao khi tuổi càng lớn

Kết quả điều tra sức khỏe răng miệng toàn quốc, do Viện Răng Hàm Mặt

Hà Nội và Đại học Adelaide (Australia) tiến hành gần đây, cho thấy trên 90% dân số Việt Nam bị sâu răng và mắc các bệnh về răng, đặc biệt tập trung ở lứa tuổi từ 35-44 (tỷ lệ mắc bệnh lên tới 98%) [15]

Sâu răng và các chất đường ngọt có mối quan hệ rất chặc, quá trình hao mòn chất khoáng ở men răng phụ thuộc vào sự hình thành acid sản sinh ra do vi khuẩn làm lên men các gluxit Theo các nghiên cứu gần đây của các bác sỹ nha khoa thì các loại đường đơn giản như saccarose, glucose và fructose có khả năng gây sâu răng cao hơn tinh bột Mối quan hệ giữa sâu răng ở trẻ em thấy rõ hơn ở người lớn và tỷ lệ sâu răng ở một số nước đang phát triển cao hơn so với những nước phát triển

Một số lời khuyên phòng bệnh sâu răng:

Giảm số lượng và số lần sử dụng đường ngọt, các loại bánh ngọt, nước uống có đường mà thay vào đó là sử dụng đường chức năng và những sản phẩm

có nguồn gốc từ nó Tăng cường vệ sinh răng miệng, sử dụng kem đánh răng có tăng cường flo hoặc dùng nước súc miệng sau bữa ăn để hàm răng bạn đẹp hơn

Ở nước ta hiện nay ý thức về việc bảo vệ răng miệng là chưa cao Theo thống kê của viện răng hàm mặt trung ương, 99,4% dân số Việt Nam mắc các bệnh về răng miệng và tập trung vào các bệnh như viêm lợi kèm theo cao răng,

có túi mủ quanh răng hoặc bị viêm lợi nhẹ

Thống kê gần đây cho thấy, tỉ lệ sâu răng dưới 18 tuổi gần 90% (2,84 chiếc răng sâu/người), từ 33 đến 44 tuổi là hơn 80% và trên 45 tuổi là trên 90% Qua những con số tưởng chừng như không thể có trên cho ta thấy mức độ, ý thức

về vấn đề răng miệng của người dân là chưa cao Đã đến lúc cộng đồng cần nhận thức rõ tầm quan trọng của việc giữ vệ sinh răng miệng cùng các nguy cơ tiềm ẩn

do chúng mang lại [8]

1.3 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU

1.3.1 Nhóm nguyên liệu thay thế đường [6]

Giới thiệu chung: Theo bản chất hóa học, polyol là tên gọi chung của các

đường đơn bị khử tạo thành rượu dưới tác dụng của NaBH4 Tên của các polyol hay rượu được lấy từ tên các đường tương ứng nhưng thay đuôi ose hoặc ulose thành itol như: glucose thành glucitol, fructose thành mannitol và sorbitol…

Hiện nay việc đưa các polyol vào trong công nghiệp sản xuất thực phẩm không còn là chuyện mới nữa, ngay từ đầu những năm 90 nó đã được các nước

có nền công nghiệp phát triển nhất là Châu Âu Tại sao Polyol được sử dụng để thay thế đường trong thực phẩm với các lý do về hóa học, độ ngọt…

Về mặt hóa lý: các polyol vào thực phẩm chúng làm giảm hoạt độ của nước, chống hiện tượng tái kết tinh tái tạo sự hấp thụ nước của một số sản phẩm

bị mất nước do quá trình chế biến

Bảng 1.2 Độ ngọt tương đối của một số chất tạo ngọt sử dụng trong công

Monosaccharide và disaccharide Chất ngọt tự nhiên không có giá trị

dinh dưỡng, nguồn gốc tự nhiên

Saccharose 1,00 Glycyrrhizin 50 ÷ 100 D- Glucose 0,69 Monelline 1500 ÷ 2000 Maltose 0,30 Stevioside 200 ÷ 300 Lactose 0,27 Thaumatine 2000 ÷ 3000

Sản phẩm thương mại isomalt có dạng bột, màu trắng và không hút ẩm

Độ hòa tan của isomalt trong nước không cao: 33,3 g/100 g nước Một điểm cần lưu ý là isomalt khá bền trong các môi trường có pH acid hoặc kiềm

Thuộc tính chức năng của isomalt : là

một chất thay thế đường saccharose với vị

ngọt nhẹ, những sản phẩm làm từ chúng có

cấu trúc và hình dạng bên ngoài không khác

mấy so với những sản phẩm làm từ đường

Trong nhịp sống hiện đại, khi hàng

ngày ta nạp một lượng lớn calo vào trong cơ thể song lại ít vận động và đương nhiên tình trạng thừa cân béo phì lan tràn Isomalt được xem là một chất thay thế đường tuyệt vời với những đặc tính vốn có của nó:

• Được làm từ đường

• Tạo vị cấu trúc giống đường

• Có thể kết hợp với những polyol khác

• Năng lượng chỉ bằng ½ so với đường

• Không gây sâu răng hay làm tăng lượng glucose và insulin trong máu

Hình 1.11 Công thức cấu tạo lactitol

Lactitol được phát hiện vào năm 1920 và được sử dụng trong thực phẩm vào năm 1980 Lactitol là một loại polyol được bắt nguồn từ lactose Ngoài độ ngọt bằng đường sucrose thì đặc tính kỹ thuật và xử lý của chúng đều giống nhau

vì vậy lactitol rất phù hợp để thay thế sucrose với tỷ lệ là 1:1 trong những thực phẩm kiểm soát được năng lượng

Lactitol là một loại bột màu trắng, không mùi với độ tinh khiết cao và khả năng tuần hoàn tốt, nó không hấp thụ độ ẩm vào trong sản phẩm vì vậy sẽ làm

Hình 1.10 Công thức cấu tạo của isomalt

tăng khả năng duy trì độ giòn và kéo dài thời gian bảo quản của bánh cookie và singgum Trong điều kiện acid và kiềm, lactitol vẫn ổn định và bền dưới nhiệt độ cao của quá trình chế biến thực phẩm.Vì lactitol không tham gia quá trình trao đổi chất như một loại hydratcacbon điển hình, không giống như sự chuyển hóa của lactose và không bị thủy phân bởi lactase nên không được thủy phân và hấp thụ ở ruột non Acid hữu cơ giúp quá trình trao đổi chất diễn ra tốt hơn và kết quả chỉ cần 2 calo/g và chúng cũng không làm tăng đường huyết thích hợp cho người

ăn kiêng

Lactitol được sản xuất bởi nhà sản xuất chính là Purac Biochem Trên thị trường lactitol có tên thương mại là Lacty và Danisco sweeteners, lactitol có ở cả hai dạng: hóa khan và monohydrate

1.3.1.4 Mannitol

Công thức phân tử: C6H14O6 hay C6H8(OH)6

Khối lượng phân tử: 182.172 g/mol

Nhiệt độ nóng chảy: 165-169oC

Tên khác: hexan-1,2,3,4,5,6-hexol

Hình 1.12 Công thức cấu tạo mannitol

Về bản chất mannitol cũng là một loại đường rượu (polyol) có độ ngọt bằng 69% độ ngọt của đường saccharose và được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp chế biến thực phẩm sử dụng một cách rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm và công nghiệp dược bởi thuộc tính chức năng của nó có một không hai

Độ ngọt khoảng 50% của đường sucrose và có một cảm giác mát lạnh sảng khoái thường sử dụng để che đậy vị gay gắt Mannitol không gây sâu răng và có hàm lượng calo thấp Nó thích hợp đối với sự hấp thụ và được sử dụng một cách an toàn trên toàn thế giới trên 60 năm

Mannitol được tìm thấy nhiều trong tự nhiên đặc biệt là trong chất rò rỉ từ cây, tảo biển và nấm tươi Nó là một isomer của sorbitol và được sản xuất nhiều hiện nay bằng hydro hóa một cách đặc biệt siro glucose Mannitol có dạng bột và dạng hạt khác nhau

Đặc điểm chức năng

Trong công nghiệp sản xuất kẹo singum chúng sử dụng như một loại đường bột rắc lên singgum để ngăn chặn gum từ thiết bị và giấy gói dính vào Mannitol có nhiệt độ nóng chảy cao nên được sử dụng trong sản xuất chocolate, kem và mứt

Vị của nó ngon, rất ổn định về độ ẩm và không mất màu ở nhiệt độ cao, thích hợp sử dụng trong được phẩm và thuốc dinh dưỡng Chất làm ngọt với năng lượng thấp, chỉ với 1,6 calo/g, cho hương thơm tươi mát, với vị sảng khoái,

có thể có lợi khi thay thế chất làm ngọt cho bệnh nhân tiểu đường, không góp phần gây sâu răng ADI của mannitol là 0 - 50 mg/kg

Những polyol như là mannitol chống lại sự trao đổi chất bởi vi khuẩn oral

và không làm tăng lượng acid trong miệng sau khi hấp thụ Nghĩa là chúng sẽ không tạo ra những lỗ sâu răng hoặc men gây ăn mòn răng, nó vừa có vai trò thay thế đường vừa đảm bảo vệ sinh răng miệng được công nhận bởi tổ chức nha khoa Hoa Kỳ, tổ chức thực phẩm và thuốc Hoa Kỳ

1.3.1.4 Sorbitol

Công thức phân tử: C6H14O6

Khối lượng phân tử: 182,17g/mol

Nhiệt độ nóng chảy: 95oC

Hình 1.13 Công thức cấu tạo sorbitol

Được phát hiện đầu tiên vào năm 1872 khi một nhà hóa học người Pháp

vô tình tìm thấy chúng có trong thịt quả của một loại trái cây trên núi Sorbitol tồn tại một cách tự nhiên trong nhiều loại trái cây, ngày nay sorbitol được sản xuất bằng cách hydro hóa glucose và chúng tồn tại ở hai dạng: siro và tinh thể

Ứng dụng: với bản chất là một chất có khả năng giữ ẩm cao vì vậy nó được sử dụng như một chất giữ ẩm trong nhiều loại sản phẩm nhằm chống lại sự mất nước Hàm ẩm ổn định đồng thời thuộc tính tạo cấu trúc của nó tất tốt nên nó được sử dụng nhiều trong sản xuất bánh kẹo, sản phẩm nướng và các sản phẩm

có khả năng bị mất nước trong quá trình bảo quản, không tham gia vào các phản

ứng hóa học do đó khi kết hợp với một số chất khác như đường, các tác nhân tạo gel, protein… chúng không gây các phản ứng làm tổn hại đến sản phẩm

Giá trị năng lượng thấp, tinh khiết, an toàn, chống lại quá trình trao đổi chất bởi vi khuẩn ruột kết , đó là loại vi khuẩn gây phân hủy đường, tinh bột… để tạo thành acid gây sâu răng và ăn mòn răng

1.3.1 Nguyên liệu tạo cấu trúc

1.3.2.1 Carrageenan

Carrageenan là một lọai polysaccaride tìm thấy trong các lòai rong đỏ như

là: Chondrus, Gigartina, Eucheuma, Furcellaria, Phyllophora,… từ những năm

1837 Stanford (1862) đã đặt tên lọai polysaccaride được chiết bằng nước từ loài

Chondrus crispus là “Carrageenin” Việc tinh sạch chúng bằng phương pháp kết

tủa cồn đã được thực hiện vào năm 1871 Tên gọi “Carrageenan” được đề nghị

và được Ủy Ban Danh pháp thuật ngữ carbohydrate của Hội Hóa học Mỹ thông qua

Định nghĩa carrageenan: là một polyme mạch thẳng, chứa khoảng 25.000

phân tử galactose, với liên kết luân phiên của β -D-galactose pyranose qua liên kết 1,3 và α -D-galactose pyranose qua liên kết 1,4 [11]

Trong hai thập niên 60 và 70, đã có các công trình nghiên cứu cho thấy carrageenan có nhiều dạng cấu trúc khác nhau Các loại này chỉ khác nhau ở mức

độ sulphate hóa, vị trí sulphate hóa, mức độ hydrate hóa Ngày nay người ta đã phát hiện ra hơn 18 loại và cấu trúc khác nhau của carrageenan Tuy nhiên kappa -, iota -, lamda – carrageenan được nghiên cứu nhiều nhất [9]

Một số tính chất carrageenan [5]

Tính chất hóa học của carrageenan trước tiên là do các nhóm sulphate tạo nên, đây là các anion mạnh, có thể so sánh với sulfuric acid về độ phân ly Các carrageenan chứa gốc acid tự do thường không bền và do vậy các carrageenan thương mại thường ở dạng muối của K+, Ca2+ hoặc là hỗn hợp của cả hai muối này Các cation gắn vào các nhóm sulfate trong mạch polyme, có ảnh hưởng rất lớn đến tính chất vật lý của carrageenan

Tất cả các loại carrageenan đều có khả năng tương tác với protein Hầu hết chúng đều có tương tác ion – ion giữa nhóm sulphate của carrageenan và nhóm mang điện của protein Mặt khác, carrageenan còn có thể liên kết từ đó làm kết tủa các đại phân tử mang điện tích dương như: xanh metylen, safranine, mauvine, các loại phẩm màu azo và thiazo khác, tính chất này giống như một vài alkaloid và protein

Hình 1.14 Liên kết giữa carrageenan và protein

Carrageenan hút nước mạnh, sự hút nước kèm theo sự trương phồng đáng

kể tạo thành gel theo thời gian khi nó tiếp xúc với dung môi Carrageenan là cao phân tử (polysaccharide) có cực nên trương nở trong dung môi có cực (nước) đặc biệt là nước nóng, không tan trong dầu và dung môi hữu cơ Tính tan còn phụ thuộc vào loại carrageenan

Nhiệt độ nóng chảy của gel carrageenan thấp hơn nhiều so với gel Agar Khả năng keo hóa của carrageenan nằm trung gian giữa Agar, Alginate và gần giống với Alginate hơn Carrageenan có tương tác với polyols do hình thành các liên kết giữa nhóm OH của polysaccarit và polyoys và nhờ giảm hoạt độ của nước [10]

Carrageenan có tính chất tạo gel đông giống như agar nhưng sức đông kém hơn vì ảnh hưởng bởi lực tĩnh điện của các nhóm –SO3 Tuy nhiên trong môi trường có canxi thì sức đông tăng lên rất lớn (1000g/cm2) do có sự tạo thành cầu nối liên kết canxisulphate giữa các phân tử Carrageenan trong dung dịch

Carrageenan được ứng dụng nhiều trong công nghệ thực phẩm và phi thực phẩm, cũng tương tự như agar, được dùng trong sản xuất bánh mì, bơ sữa, đồ hộp nước uống, nước sốt mạ băng cho sản phẩm đông lạnh Carrageenan có một số ứng dụng trong thực phẩm, y học, dược phẩm và nghiên cứu [5]

1.3.2.1 Pectin

Pectin là một polysaccharide tồn tại phổ biến trong thực vật, là thành phần tham gia xây dựng cấu trúc tế bào thực vật Ở thực vật pectin tồn tại chủ yếu ở 2 dạng là pectin hòa tan và protopectin không hòa tan:

• Protopectin: không tan trong nước, có trong thực phẩm, có nguồn gốc thực vật như: rau quả, củ tạo thành lớp trung gian giữa tế bào và là chất liệu liên kết củng cố thành tế bào

• Pectin: hòa tan trong nước, đồng háo được trong cơ thể

Pectin là hợp chất cao phân tử polygalactoronic có đơn phân tử là galactoronic và rượu metylic Trọng lượng phân tử từ 20.000 - 200.000 đvC Hàm lượng pectin 1% trong dung dịch có độ nhớt cao, nếu bổ sung 60% đường

và điều chỉnh pH môi trường từ 3,1 - 3,4 sản phẩm sẽ tạo đông Chất này có thể làm tăng độ nhớt cho sản phẩm Muốn tạo đông cần phải có điều kiện pH = 3,1 – 3,4 và nồng độ đường trên 60%

Ứng dụng pectin là chất tạo gel quan trọng nhất được sử dụng để tạo ra cấu trúc gel cho thực phẩm Khả năng tạo gel của nó được sử dụng trong những thực phẩm cần có sự ổn định của nhiều pha Tác dụng tạo gel của pectin được sử dụng chủ yếu trong các sản phẩm mứt trái cây và mứt đông Trong một số trường hợp, pectin còn được sử dụng với carageenan để tăng hiệu quả tạo gel

1.3.2.2 Bột nưa [16]

Bột nưa, loại bột được chế biến từ củ nưa – giống như món bột sắn dây của người miền Bắc – tuy chưa phổ biến rộng rãi nhưng từ lâu đã được người Nam bộ Bột Konjac được chiết xuất từ bột nưa hay củ khoai nưa, là nguồn cung cấp lượng glucomanan và các amino axit và nhiều loại nguyên tố vi lượng khác

Có đặc tính ít chất đạm, hút nước mạnh, tỷ lệ trương nở cao Glucomanan lien kết tốt carrageenan tăng độ dẻo dai của carrageenan

1.3.3 Nước

Nuớc cũng đóng vai trò quan trọng trong sản xuất kẹo Nếu nước nhiễm axit thì sẽ không kiểm soát được tỉ lệ đường khử và sự đổi màu trong suốt quá trình chế biến Nếu sử dụng nước cứng sẽ làm giảm tác dụng ổn định của pectin (chất tạo đông) Ngoài ra, nước cứng cũng làm giảm năng suất và hiệu quả của máy móc

1.3.4 Màu thực phẩm

Để có màu sắc bên ngoài hấp dẫn, đa dạng thì trong sản xuất kẹo dẻo phải

bổ sung màu Chất màu được chia làm 2 phần: chất màu tự nhiên và chất màu nhân tạo Phần lớn sử dụng chất màu nhân tạo

Khi chọn màu phải đảm bảo không có hại cho sức khỏe và màu phải bền Các chất màu tự nhiên được chiết xuất từ thực vật hoặc động vật như: cacmin (C22H10O13, màu đỏ son), indigocacmin (C16H8N2O2(SO3Na)2, màu xanh sáng)… Việc sử dụng các nguyên liệu là rau quả để có màu tươi sáng tự nhiên là hoàn toàn thích hợp vì nó cho phép sản xuất những sản phẩm nhuộm màu có giá trị cao nhờ các thành phần có trong rau quả như gluxit, axit thực phẩm, chất khoáng, vitamin… Các chất màu nhân tạo có khả năng nhuộm màu lớn nhưng phần lớn có hại nên thường chỉ sử dụng với tỷ lệ rất nhỏ [22]

Ngoài ra, chất màu trong thực phẩm còn có thể chia thành các loại như sau: chất màu tan trong nước, chất màu tan trong dầu mỡ, chất màu tan trong cồn

và sáp Phần lớn kẹo dung chất màu tan trong nước Theo quy định, chất màu đưa vào trong kẹo không vượt quá 0,01% khối lượng kẹo [7] Các tiêu chuẩn của chất lượng màu thực phẩm dung trong sản xuất kẹo: Chất bay hơi 10%, chất không tan trong nước Arsen 1,4 ppm, Chì 10 ppm

1.3.5 Chất thơm

Chất thơm dùng trong sản xuất kẹo là cho sản phẩm có mùi thơm ngon,

dễ chịu, hấp dẫn đối với người tiêu thụ Chất thơm là những hợp chất dạng lỏng,

dạng bột, dạng tinh thể Chất thơm thiên nhiên là các loại tinh dầu lấy từ thực vật

bằng phương pháp trích ly

Các loại tinh dầu tự nhiên thường dùng là tinh dầu cam, tinh dầu quýt, tinh dầu chanh, tinh dầu dứa, tinh dầu dừa, tinh dầu cà phê, tinh dầu ca cao, tinh dầu hoa hồng… Các chất thơm tổng hợp là các loại tinh dầu lấy từ bán thành phẩm bằng phương pháp hóa học hoặc bằng phương pháp tổng hợp

Tinh dầu thơm là những chất thơm tự nhiên được cho trực tiếp vào kẹo

Ví dụ: tinh dầu cam, chanh, bạc hà…Tinh dầu được rút ra từ quả, hạt, thân, lá, hoa của các loại cây khác nhau bằng phương pháp chưng cất với hơi nước và các phương pháp khác Một số chất thơm nhân tạo khác được dùng trong sản xuất bánh kẹo nói chung và sản xuất kẹo dẻo nói riêng là benzaldehyt (C6H5CHO), mùi hạnh nhân đắng), metol (mùi bạc hà), citrat (C9H15CHO, mùi chanh)… Tất

cả các chất thơm cần được bảo quản kín, để chỗ tối và mát [22]

1.4 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT KẸO DẺO

Qui trình chung sản xuất kẹo dẻo [4]

Hình 1.15 Qui trình sản xuất kẹo dẻo [22]

Thuyết minh qui trình

đường chuyển từ tinh thể sang thể lỏng

Yêu cầu kỹ thuật của dịch sirô : nhiệt độ sôi của dịch đường ~ 1100C, chất khô 80 -82%, hàm lượng Rs 20 – 22%, sirô trong suốt

• Hoà tan đường, pectin :

Pectin tan tốt trong nước lạnh tạo thành dung dịch tương đối nhớt Việc hoà tan pectin trong nước cần được tiến hành cẩn thận bởi khối bột dễ dàng đóng vón tạo thành một lớp gel ngăn cản quá trình hoà tan

Thông thường trong sản xuất, người ta thường dùng máy khuấy có tốc độ cao để hoà tan pectin hoặc hoà tan pectin cùng với một chất khác dễ tan trong nước như đường Trộn pectin và đường ở trạng thái khô, cho nước vào hòa tan hỗn hợp trên ở nhiệt độ 70 – 75 0C, khuấy trộn đều để tránh hiện tượng pectin vón cục Khi pectin hòa tan hết thì cho phần đường còn lại vào để tiếp tục hòa tan đường

Thời gian hòa tan là 8 – 10 phút Nếu kéo dài thời gian hòa đường, lượng nước bốc hơi nhiều, dung dịch ở trạng thái bão hòa có khả năng kết tinh trở lại gây nên sự hồi đường Dung dịch đường sau khi hòa tan hoàn thành thì chon pectin vào

• Hoà tan đường, nha:

Mục đích chính của quá trình là hoà tan các nguyên liệu vào nước Nếu quá trình hòa tan đường saccharose không triệt để sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho đường tái kết tinh trong kẹo thành phẩm (do các tinh thể đường hòa tan chưa hết

sẽ đóng vai trò là các mầm tinh thể của quá trình kết tinh)

Yêu cầu của quá trình hòa tan là: đảm bảo thời gian hòa tan đường ngắn nhất, lượng nước cần ít nhất, đường saccharose khó bị kết tinh trở lại

• Lọc:

Quá trình lọc nhằm loại bỏ tất cả các tạp chất có trong dung dịch, nhất là

cá tạp chất keo có trong nguyên liệu Khi dung dịch đường sôi phải kịp thời đem lọc, nếu không nước bốc hơi nhiều, dung dịch đặc lại sẽ khó khăn Lưới lọc bằng kim loại không rỉ (thép, inox…), ít bị ăn mòn

• Nấu kẹo:

Các quá trình xảy ra trong nấu kẹo: bốc hơi nước, đường chuyển hóa, caramen hóa, nhiệt độ khối kẹo sau khi nấu : 110 - 115 0C, thời gian nấu dài hơn

so với kẹo cứng (5 - 10 phút), độ ẩm kẹo sau nấu (1 - 6%)

Đây là quá trình dùng nước nóng để hoà tan đường, mạch nha, dịch pectin rồi tiếp tục cô đặc đến hàm lượng chất khô mong muốn Sau đó, đánh trộn hỗn hợp này với dịch gelatin để tạo thành khối kẹo trắng, sáng

Nấu kẹo có thể được cô đặc bằng hai cách: áp suất thừơng và áp suất chân không Thường thì sử dụng phương pháp cô đặc chân không vì nhiệt độ cô đặc thấp, thời gian nhanh và chất lượng sản phẩm tốt Hỗn hợp trên được cô đặc trong nồi nấu chân không Pck = 500 mmHg, phần lớn nước được bốc hơi trong giai đoạn này để dung dịch có nồng độ chất khô như mong muốn Khi khối kẹo đạt nhiệt độ yêu cầu, hệ thống cảm biến nhiệt độ sẽ tự động tắt hơi và xả kẹo ra ngoài, quá trình nấu kết thúc

Quá trình cô đặc phụ thuộc vào 3 thông số chủ yếu: nhiệt độ sôi, thời gian

cô đặc và cường độ bốc hơi nước

• Rót khuôn và ổn định:

Hoàn thiện: tạo hình cho sản phẩm, làm tăng giá trị cảm quan của sản phẩm Khuôn kẹo: được vệ sinh và gia nhiệt sơ bộ trước khi rót khuôn

Hỗn hợp sau khi phối trộn phải hạ nhiệt độ xuống rồi mới rót khuôn Nhiệt

độ không được hạ quá thấp vì hỗn hợp sẽ đặc lại rất khó rót khuôn

Nhiệt độ thích hợp để rót khuôn là 80 – 85 0C Làm nguội và giữ ổn định

ở phòng lạnh ở nhiệt độ 20 – 25 0C trong thời gian 18 – 20h

• Tạo hình, áo đường (hoặc áo dầu):

Mục đích: tăng giá trị dinh dưỡng và cảm quan cho sản phẩm, giữ cho kẹo khỏi dính vào nhau

Kẹo sau khi để ổn định và tách khuôn sẽ được vận chuyển đến bộ phận áo kẹo Kẹo sau khi được áo sẽ qua bộ phận làm khô (hoặc để ráo) để đường hay dầu dính vào sản phẩm, sản phẩm không bị ẩm ướt

Sau đó là giai đoạn đóng thùng, trong thùng phải đảm bảo số túi kẹo, khối lượng kẹo ghi trên thùng, phải có bìa lót ở đáy và nắp thùng…

1.4.1 Kẹo Gummy

Cách làm kẹo Gummy nguyên liệu gồm: tinh bột ngô trộn, Si-rô bắp, đường, gelatin, màu sắc và hương vị

Các công đoạn chính:

− Những thành phần này được cân, trộn và bơm vào một nồi nấu kẹo

− Hơi nước chảy bên ngoài của cuộn dây, nấu ăn kẹo bên trong

− Kẹo chảy vào một buồng chân không để loại bỏ độ ẩm quá mức

Màu sắc, hương vị, axit, và trái cây được cô đặc thêm vào kẹo và được đưa vào nồi trộn: tiếp theo, kẹo nấu chảy để đưa vào máy tinh bột Máy này sử dụng một loạt các khuôn đầy tinh bột để làm cho kẹo có hình dạng khác nhau Bản khuôn sẽ đi theo một máy ép dán để tạo hình dạng của kẹo thành tinh bột

Bản khuôn sau đó đi theo các phễu làm tràn đầy kẹo và kẹo được nấu chín Ở đây, kẹo được bơm vào trong để làm đầy các khuôn và đó là kẹo thành phẩm Khi đổ đầy, bản khuôn được xếp chồng lên nhau và cho phép để khô

Sau 24 giờ những bản khuôn được đưa lại vào máy, và sau đó đưa vào sàng quay Ở đây, kẹo được tách ra từ tinh bột đúc Kẹo được đưa vào một băng tải kẹo được đưa vào trong máng để giữ cho nó khỏi dính vào nhau

1.4.2 Kẹo dẻo tinh bột

Thành phần: đường, glucose, mật tinh bột, đường khử, gelatin, axit citric, hương, mùi và màu (tùy từng sản phẩm: kẹo dẻo tinh bột bắp, kẻo dẻo tinh bột gạo…)

Quá trình thực hiện : hòa tan đường, mạch tinh bột, đường khử và ½ nước đem đi nấu, chuẩn bị dịch tinh bột (để nhiệt độ thấp), trộn hai loại trên và nấu đến nồng độ chất khô đạt 76 – 8 độ Brix

1.4.3 Kẹo dẻo agar

Thành phần gồm có: đường, glucose, agar, nước, natri citrate, axit citric, tinh dầu, màu và mùi (tùy từng sản phẩm, vd: kẻo dẻo agar dứa, kẹo dẻo agar nho, kẹo dẻo agar dừa, kẹo dẻo agar sữa,…)

Quá trình thực hiện : ngâm agar trong nước 2 - 4 giờ, bổ sung natri citrate vào và nấu sôi, duy trì nhiệt độ này trong vòng từ 5 - 10 phút để agar chuyển thành dịch Bổ sung đường khi hòa tan sirô glucose Đun sôi đến 1070C sau đó rót sang một thùng khác, làm nguội đến 750C và vớt bọt Sau cùng trộn với các acid, dầu, chất màu, hương

1.4.4 Kẹo Nougat

Thành phần: nước, lòng trắng trứng, bột đường, glucose, sữa gầy, bột cacao, bột malt, mật ong, hạt hạnh nhân

Quá trình thực hiện: Hòa tan trứng và mật ong trong nước, bổ sung bột đường, trộn với tốc độ nhanh Hòa tan đường trong nước, bổ sung siro, nấu sôi đến 127 0C Cho vào một thùng chứa nhỏ có gia nhiệt, đánh trộn với tốc độ chậm, trộn đều bột malt bột cacao, bột sữa gầy, hạt hạnh nhân, rồi đem trộn đều với hai hỗn hợp trên

1.4.5 Kẹo dẻo marshmallow

Thành phần: nước, đường, đường khử, siro glucose, lòng trắng trứng, gelatin, màu và mùi đặc trưng

CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

2.1.1 Nguyên liệu chính

2.1.1.1 Isomalt

Isomalt : Công ty cổ phần Việt Nam Kỹ Nghệ Bột Mì VIKYBOMI nhập

khẩu và phân phối độc quyền sản phẩm đường isomalt tại Việt Nam

Trạng thái cảm quan: màu trắng tinh, không vón cục, không mùi, có vị ngọt, không có tạp chất

Sản xuất carrageenan tử rong sụn Kappaphycus alvarezii được nuôi trồng

ở Cam Ranh – Khánh Hòa, với thời gian 2 tháng tuổi, thu hoạch tháng 3 năm

2013 Rong sau khi thu nhận, được phơi khô đến độ ẩm 30% và dùng làm nguyên liệu chính thu nhận carrageenan theo quy trình nghiên cứu của viện VNIRO – Liên Bang Nga