Đề tài SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC LOẠI GELATINE VÀ NỒNG ĐỘ GELATINE ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA MARSHMALLOW TRONG THỜI GIAN BẢO QUẢN

Các nhân tố ảnh hưởng đến mức độ tạo bọt gồm sự lọc vànồng độ của tác nhân tạo bọt, loại gel mà chúng ta đánh, tốc độ và nhiệt độ đánh lượngđường, tốc độ và phần trăm chất rắn khô.. Việc

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM

  

Đề tài :

SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC LOẠI GELATINE VÀ NỒNG ĐỘ GELATINE ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA MARSHMALLOW TRONG THỜI GIAN BẢO QUẢN

GVHD: Phan Minh Anh Thư

SVTH : Nguyễn Thái Hoàng An 11116001

Nguyễn Thị Tánh 11116056

Lê Thị Thùy 11116063

Văn Thị Diệu 11116014

Nguyễn Thị Diệp 11116013

Tp HCM, Tháng 4 năm 2013

user

[Pick the date]

Mục Lục

I Tóm tắt 3

II Giới thiệu 3

III Phương pháp và nguyên liệu: 5

III.1. Thành phần marshmallows: 5

III.2. Chuẩn bị mẫu marshmallows: 6

III.3. Độ nhớt của gelatin trước khi phối trộn: 7

III.4. Tỉ trọng bọt tạo ra trong quá trình sản xuất marshmallows: 7

III.5. Xác định độ ẩm của marshmallows: 7

III.6. Hoạt độ nước (aw): 8

III.7. Độ cứng của marshmallows: 8

III.8. Phân tích các số liệu thống kê: 8

IV Kết quả và thảo luận 8

V Cấu trúc: 14

VI Kết luận: 18

Tài liệu tham khảo 19

Nhận xét của giáo viên:

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

đi Do đó Marshmallow được sản xuất ra sẽ có độ cứng cao nhất Độ cứng và hoạt độnước có liên quan đến các mẫu nghiên cứu đã cho thấy rằng độ ẩm bị mất đi là yếu tốchính để kẹo đông cứng lại Với trường hợp ngoại lệ của chất Gelatine B 2,2% đường kếttinh có thể xảy ra trong tất cả các mẫu nghiên cứu ở tuần thứ 20, điều này đã tác động đến

độ cứng của kẹo Sự hình thành mạng lưới gel có thể góp phần hình thành độ cứng trongchất Gelatine B 2,2%, khi đó độ cứng tăng lên nhưng hoạt tính của nước không thay đổiđáng kể

II Giới thiệu :

Marshmallow được biết đến là “Pâte de Guimauve”, xuất xứ từ Pháp Chúng

được lấy từ gốc của một loại cây được dùng để làm thuốc, một loại cây trồng ở nhữngkhu vực đầm lầy Chất được tinh chiết từ cây này là một loại dịch dính và nó có thể nổibọt nhẹ khi được đánh với trứng và đường Ngày nay, Marshmallow là một loại kẹo cókhí bên trong gồm thành phần chính là nước đường syrup, chất tạo bọt và tác nhân bềnthường là Gelatine Gelatine là một tác nhân tạo bọt thông thường được dùng đối vớiMarshmallow vì nó tạo ra bọt bền, nhẹ và có kết cấu không gian Nó là một loại bọt có

điểm của Marshmallow là có một giới hạn về thời gian sử dụng khoảng 40 tuần khi thayđổi về cấu trúc, chủ yếu là độ cứng, sự mất tính co giãn của bọt, xảy ra qua thời gian Đốivới Marshmallown ở những khu vực ẩm, có sự tăng lên đáng kể về độ cứng sau 20-22tuần được lưu trữ trong kho Hơi ẩm bị mất đi sự kết tinh đường, chất tạo bọt, sự hìnhthành mang lưới gel hay hợp chất trên có thể góp phần vào quá trình làm cứng.

Không khí thì không có sẵn trong Marshmallow nhưng nó góp phần to lớn vào độmềm và kết cấu nhẹ của Marshmallow cũng như là them khối lượng vào hỗn hợp tạo rabọt có khối lượng cao và mật độ thấp Tất cả các thành phần kết hợp được tách ra để cókhí

Lúc đầu bọt khí lớn nhưng khi chúng ta đánh liên tục thì bọt khí sẽ nhỏ lại Bọt khí sẽ

có hình dạng thuận lợi khi thu được mật độ thích hợp Sau đó nó có thể được đẩy ra haylắng xuống trong khuôn bột Các nhân tố ảnh hưởng đến mức độ tạo bọt gồm sự lọc vànồng độ của tác nhân tạo bọt, loại gel mà chúng ta đánh, tốc độ và nhiệt độ đánh lượngđường, tốc độ và phần trăm chất rắn khô

Công thức làm Marshmallow được biết đến là sự ảnh hưởng đến sự thay đổi tỉ lệ từchất tạo bọt và sự co lại ban đầu để tạo độ cứng Việc nghiên cứu lại dựa trên hiệu quảcủa việc phân loại kẹo ngọt và kẹo singum về thời gian sử dụng của Marshmallow chothấy rằng đường glucose với hàm lượng dextroza tác động làm giảm sự kết tinh đường.Khi đó tổng diện tích bề mặt các tế bào trong không gian tăng lên, tỉ lệ thất thoát độ ẩmcũng được tăng lên như độ cứng của kẹo

Nguồn Gelatine có ảnh hưởng đến cấu trúc và độ bền chắc của Marshmallow Đối vớiGelatine có nguồn gốc từ những động vật trưởng thành thì có mạng lưới gel bền và chắchơn Điều này được biết vì lượng colagen hòa tan giảm dần theo tuổi của động vật và độliên kết giữa các phân tử tăng, như vậy hình dạng của mạng lưới sẽ ổn định với các liênkết hóa trị 3 bao gồm 3 phân tử collagen Hình thành hệ thống mạng lưới gelatin gópphần hướng tới độ cứng của kẹo dẻo, đó là những phần cấu trúc còn thiếu sót.Giá trị củachỉ số nở đặc trưng cho cường độ của một loại gelatin Giá trị Bloom đều đặn nằm trong

khoảng 180-220 thì được dùng trong sản xuất kẹo dẻo Gía trị Bloom cao thì cho thấycường độ gel tăng mạnh và gel trong hơn, nó cũng là dấu hiệu làm màu, mùi, thời gianhình thành mạng lưới, độ dính của gel giảm xuống Mục đích của việc nghiên cứu này là

để nghiên cứu sự ảnh hưởng của nồng độ các Gelatine khác nhau, giá trị Bloom lên độnhớt của hỗn hợp trước phối trộn, thời gian sử dụng ổn định và chất lượng củaMarshmallow dưới những điều kiện trong kho bảo quản khoảng 25oC và độ ẩm tương đối

Thành phần cơ bản của marshmallows thông thường bao gồm dung dịch syro (90,6%)

và gelatin hòa tan (9,4%) Người ta tiến hành thí nghiệm này để xác định loại gelatin,nồng độ và nguồn gốc của gelatine thích hợp dùng trong sản xuất marshmallows Trongnghiên cứu này, thành phần của dung dịch syro được giữ không đổi trong suốt quá trìnhnghiên cứu

Có nhiều loại gelatine khác nhau, sự khác nhau này thể hiện qua nồng độ của gelatin,cường độ Bloom (độ bền gel) và nguồn gốc của gelatin Có 4 loại gelatin khác nhau được

sử dụng và chúng được tìm ra bởi Gelita NZ Ltd (Christchurch, New Zealand) (Bảng 1) Phương trình dưới đây được tìm ra bởi Gelita, nó cho phép ta xác định lượng gelatincần thiết để duy trì độ bền gel của các loại gelatin khác nhau về cường độ Bloom

Nồng độ 2=nồng độ 1 ×√cường độ Bloom1 cường độ Bloom2

Đại diện cho Bloom 1 và nồng độ 1 là gelatin A 2.2%, và đại diện cho bloom 2 và nồng

độ 2 là các gelatin còn lại

Bảng 1: Nguồn gốc, cường độ Bloom và nồng độ của các mẫu gelatine

III.2 Chuẩn bị mẫu marshmallows:

Dung dịch syro được đun nóng ở 50OC trong lò vi sóng và được trộn hoàn toàn vớidung dịch gelatin, sau đó hydrate hóa ở 65oC trong 5 phút Cuối cùng ta nhận được mộthỗn hợp gọi là hỗn hợp tiền phối trộn và được lưu lại trong nước 2 phút trước khi chuyểnvào bồn trộn Nhiệt độ trong quá trình phối trộn được duy trì ở 50oC Hỗn hợp này đượcđánh trộn 4,5 phút trong máy trộn kenwood với 3,5 phút đầu tiên đánh ở cấp độ 5 và phútcuối cùng đánh ở mức độ 6

Hỗn hợp sau khi đánh trộn được dẫn vào khuôn là một ống hình trụ có đường kính 32

mm và cao 15 mm, một lớp mỏng bột được rắc lên trên cùng của khối marshmallows.Chúng được để trong 24 giờ ở điều kiện nhiệt độ phòng

Sau đó người ta tiến hành gỡ marshmallows ra khỏi khuôn, lượng bột thừa được bỏ đi,marshmallows được chứa trong các khay nhựa, đuợc bọc kín bằng bao nilon và được cấttrữ trong điều kiện nhiệt độ là 25oC và độ ẩm tương đối là 75%

III.3 Độ nhớt của gelatin trước khi phối trộn:

Độ nhớt của dung dịch gelatin được phân tích bởi RheoStress, sử dụng phần mềmRheo Win Pro (phiên bản 2001) và thiết bị kiểm soát nhiệt DC 30 Haake (Waltham, MA,USA) Ngoài ra, thí nghiệm đo độ nhớt còn sử dụng cốc (Z34 Din 53018) và con quay(Z34 Din) Một thiết bị hoạt động với tốc độ cắt và quét luân phiên được dùng để đo độnhớt và lực cắt Tại thời điểm thiết bị hiển thị số đo của dung dịch gelatine gần một điểm

mà người ta gọi là điểm Newtonian thì ta tiến hành đọc tại 20 thời điểm khác nhau từ

1000 đến 10/s, và tại mỗi thời điểm người ta sẽ đọc trong 20s ứng với mỗi tốc độ cắt.Nhiệt độ của quá trình đo được kiểm soát ở 50oC, nhiệt độ này tương tự nhiệt độ quá trìnhđánh trộn Thí nghiệm này được thực hiện 2 lần và độ nhớt được tính từ tỉ lệ của lực ép

và tốc độ cắt

III.4 Tỉ trọng bọt tạo ra trong quá trình sản xuất marshmallows:

Tiến hành đo tỉ trọng bọt 3 lần trong tất cả 6 lần thí nghiệm Ngay sau khi đánhtrộn, bọt tạo ra được dẫn vào ống hình trụ (đã được cân để biết trước khối lượng) có thểtích V=60,2 ml, sau đó tiến hành cân thêm lần nửa, từ đó tính ra khối lượng bọt.Tỉ trọngbọt đươc tính dựa theo phương trình tính sau:

Tỉ lệ bọt= khốilương bọt (gam)

thể tích của bìnhchứa(ml)

III.5 Xác định độ ẩm của marshmallows:

Độ ẩm của marshmallows được đo lặp lại 3 lần trong tuần thứ nhất bằng cách sửdụng phương pháp sấy chân không Mẫu được sấy bằng cách tách mẫu cho vào đĩa nhôm,sau đó đặt trong buồng sấy chân không ở 75oC, áp suất 4 Pa trong 24 giờ

Sau quá trình sấy khô, đĩa chứa mẫu sẽ được làm nguội trong vòng một giờ trước khiđem cân

Độ ẩm được tính bằng sự giảm khối lượng của marshmallows trước và sau khi sấychân không

Độ ẩm của marshmallows giảm dần trong suốt quá trình sấy Khay chứa mẫu được bọckín bởi một túi màu đục Việc xác định độ ẩm được thực hiện trong 3 lần và có tất cả 27mẫu marshmallows cho mỗi đợt thí nghiệm Ở mỗi giai đoạn của thí nghiệm, các khayđược cân và sự giảm độ ẩm được xác định bởi sự thay đổi khối lượng.

III.6 Hoạt độ nước (a w ):

Hoạt độ nước của marshmallows được đo lặp lại ba lần, sử dụng thiết bị đo hoạt

độ nước (CX3, Aqua Lab,Decagon Devises Inc.,Pullman, WA, USA) Người ta chuẩn bịmẫu để đo hoạt độ nước bằng cách tiến hành tách một mẫu nhỏ ngay chính trung tâm củamarshmallows Hoạt độ nước được kiểm tra bằng dung dịch muối tiêu chuẩn NaCl (cónồng độ mol=6.0 M, aw=0,760) Tại các tuần 0,1,2,6,14,20,22 và 25 từ khi marshmallowsđược đem đi bảo quản, người ta tiến hành kiểm tra hoạt độ nước trên các mẫumarshmallows này

III.7 Độ cứng của marshmallows:

Độ cứng của marshmallows được kiểm tra lặp lại 5 lần trong mỗi lần kiểmnghiệm Độ cứng được đo bằng thiết bị nén hai giai đoạn Instron Universal TestingMachine (mô hình 5564, Instron,High Wycombe, UK) Mẫu marshmallows có bề dày30mm được nén xuống 7mm (gần 28% sức ép), với tốc độ của con trượt không đổi là 0,4mm/s Vào các tuần 0,1,2,6,10,14,18,20,22 và 25 từ khi mẫu marshmallows được đem đibảo quản, người ta tiến hành đo độ cứng của các mẫu marshmallows này

III.8 Phân tích các số liệu thống kê:

Người ta tiến hành xác định sai số trong quá trình kiểm tra nếu có sự khác nhau

đáng kể giữa hoạt độ nước và độ cứng của marshmallows Phiên bản SPSS 10 được sửdụng để thực hiện phân tích hai chiều đơn biến, nơi hai yếu tố của thời gian và mẫu thínghiệm được sử dụng

IV Kết quả và thảo luận

IV.1: Độ nhớt của gelatin tiền phối trộn:

Mashmallow tiền phối trộn là dung dịch syrup với gelatin, có độ nhớt từ thấp đến trungbình để giữ khí trong cấu trúc và cải thiện độ bung nở của Marshmallow Độ nhớt củadung dịch tiền phối trộn cũng rất quan trọng trong việc quyết định đến chất lượng của sảnphẩm mashmalow cuối cùng (Tiemstra, 1964) Độ nhớt có thể có ảnh hưởng đến độ bung

nở, do đó sẽ ảnh hưởng kích thước các lỗ khí, sau cùng dẫn đến sự khác nhau về tỉ lệ haohụt độ ẩm (Heenan, 2004) Dung dịch tiền phối trộn có thể ảnh hưởng đến tính mềm dẻocủa Marshmallows, điều đó cho thấy rõ ràng độ nhớt giảm nhẹ khi tỉ lệ lực xé cao( hình1) Tính lưu biến của gelatin phù hợp với kết quả báo cáo trong các nghiên cứu trước(Tiemstra, 1964; wulansari và các cộng sự, 1998; Mar-cotte và các cộng sự 2001;Heeman, 2004)

Gelatine A 150 bloom có độ nhớt cao nhất (hình 1, bảng 2) vì mức độ gelatin được sửdụng cao, 2.54% Cả nồng độ thấp và cường độ bloom cao của Gelatin A 250 bloom đềuảnh hưởng đến độ nhớt của nó Mặc dù nồng độ của gelatin thấp nhất là 1.97%, nhưng nókhông phải là chất có độ nhớt thấp nhất vì độ nhớt ảnh hưởng bởi cường độ bloom nhiềuhơn sự ảnh hưởng bởi nồng độ Gía trị bloom cao biểu thị độ bền của gel tăng lên, do sựtăng lên của các liên kết ngang của các phân tử, do đó kết quả là độ nhớt có thể lớn hơn(Jackson, 1995; Francis, 2000) Độ nhớt của dung dịch tiền phối trộn được tạo thành từGelatine B 2.2% cao hơn gelatin A 2.2% mặc dù nồng độ được sử dụng giống nhau Điềunày rất được mong đợi vì gelatin B 2.2% được lấy từ giống bò trưởng thành Kết quả nàyđược đóng góp bởi Djagny và các cộng sự (2001) và Tiemstra (1964), người đã chứngminh rằng nếu khối lượng chất khô tăng thì độ nhớt của dung dịch gelatin cũng tăng lên

và độ nhớt cũng bị ảnh hưởng bởi loại gelatin cũng như là nồng độ

Hình 1:Tính nhớt của các mẫu Marshmallow tiền phối trộn, Gelatine A 2.0% (■) ,Gelatine A 2.2% , Gelatine A 2.4% (▼),Gelatine A 150 bloom (X), Gelatine A 250bloom (O), and Gelatine B 2.2% (●), ở 50oC

Bảng 2: Độ nhớt của Marshmallow tiền phối trộn ở 200 lần cắt/giây và độ bọt trong suốtquá trình chuẩn bị Marshmallow

2 Trước đây Heeman (2004) và Campbell và Mougeot (1999) đã quan sát thấy có sựtương quan giữa tỉ trọng bọt thấp và độ nhớt cao của dung dịch tiền phối trộn Tỉ trọngthấp cho thấy mức độ hợp nhất không khí cao hơn (Groves, 1995; Campbell và Mougeot,1999) Tỉ trọng thấp làm cấu trúc kẹo có nhiều lỗ khí hơn, do đó sẽ làm tăng tổng diệntích tiếp xúc Sự tăng lên này làm tỉ lệ độ ẩm hao hụt, điều đó sẽ ảnh hưởng đến độ cứngcủa mashmallow ( Jackson, 1995; Heenan, 2004).

IV.3: Sự mất độ ẩm:

Sự mất độ ẩm theo thời gian là yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng cũng như ảnhhưởng đến việc hình thành tinh thể và kết tinh đường trong Marshmallow (Lees &Jackson, 1973; Alikonis, 1979; Jackson, 1995) Như trước đây người ta quan sát, dấuhiệu của sự kết tinh đường được thể hiện ở sự giảm độ ẩm liên tục và tăng độ cứng(Edmond, 2000) Tất cả các mẫu nghiên cứu ( P<0.05) đều mất độ ẩm đáng kể trong 25tuần dưới điều kiện dự trữ trong kho bảo quản (Hình 2) Kết quả này cũng tương tự nhưnhững kết quả người ta quan sát được trong những công trình nghiên cứu Marsmallowtrước đây (Edmond, 2000; Eyres, 2001 Heenan, 2004; Jia, 2004)

Marshmallow làm từ Gelatin B 2.2% mất độ ẩm lớn nhất với 3.74% vào tuần 25 củatuần dự trữ Marshmallow được làm từ Gelatine khác nhau thì sự mất độ ẩm là khác nhau(Table 3) Marshmallow làm từ Gelatine A 150 bloom mất độ ẩm 3.61% và Gelatin A2.2% có độ ẩm bị mất là 2.94% Độ ẩm mất nhanh có liên quan tới hiện tượng tạo bọttrong sản xuất marshmallow Hiện tượng tạo bọt đã quan sát được mặc dù tỉ trọng của bọttạo ra không khác nhau đáng kể Những kết quả nghiên cứu hỗ trợ khác báo cáo rằng: đểduy trì độ ẩm liên tục trong Marshmallow là rất khó khăn và sự mất độ ẩm là không thểtránh khỏi trong sản xuất Marshmallow

Hình 2: Mất độ ẩm của mẫu Marshmallow,Gelatine A 2.0% (■) , Gelatine A 2.2% ,Gelatine A 2.4% (▼),Gelatine A 150 bloom (X), Gelatine A 250 bloom (O), andGelatine B 2.2% (●), tăng lên trong 25 tuần lưu trữ dưới 25 và độ ẩm tương đối 75%, giátrị trung bình ± độ lệch chuẩn (n=3)

IV.4: Hoạt độ nước

Hoạt độ của nước là đơn vị đo của nước tự do trong hệ thống sản xuấtMarshmallow Hoạt độ của nước định lượng cho tất cả các mẫu tăng từ tuần 20 đến tuần

22 loại trừ sự có mặt của Gelatin B 2.2%( Hình 3) Sự gia tăng này có thể là kết quả củahiện tượng kết tinh đường Sự kết tinh đường đã làm cho cơ cấu của Marshmallow trởnên cứng hơn và đã được ghi nhận bởi Edmond (2000) Sự gia tăng hoạt độ nước trongkhi tiếp tục mất độ ẩm là một dấu hiệu của sự kết tinh đường và các phân tử đường loạinước để kết tinh đường thành tinh thể Ngành công nghiệp sản xuất Marshmallow chỉ rarằng: Người ta quan sát thấy có tinh thể đường trong Marshmallow sau 20 tuần lưu trữ Ban đầu hoạt độ nước trong tất cả 6 mẫu dao động từ 0.590 đến 0.640 Ở tuần 25, hoạt

độ của nước trong tất cả các mẫu đã giảm đáng kể Cuối cùng hoạt độ của nước dao động