Các loại polyols dùng trong sản xuất kẹo

Các loại polyols dùng trong sản xuất kẹo

Đề tài 6:

GVHD: HỒ XUÂN HƯƠNGBáo cáo tiểu luận

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐƯỜNG-BÁNH-KẸO

MỞ ĐẦU

Bước tiến vượt bậc trong xã hội loài người chúng ta thật sự rất nhanh chóng, từ khi các thôngtin liên lạc qua điện thoại hay nhu cầu sử dụng internet ngày càng trở nên thông dụng và nhiềunhiều hơn nữa những phát minh, những công trình nghiên cứu, những sáng chế hữu ích đang ápdụng trong thực tế để nâng cao đời sống của con người Con người chúng ta đã dần dần thay đổi

bộ mặt về kinh tế, chính trị, văn hóa, xã hội…một sự đổi thay theo xu hướng hiện đại Nhu cầucon người đã được nâng cao theo đời sống, những đòi hỏi trong cuộc sống hằng ngày cũng trởnên khác hơn

Trong thế giới hiện đại như ngày nay thì nhu cầu cho các bữa ăn hàng ngày cũng cao hơn, conngười tiêu thụ thức ăn nhiều hơn, đưa vào cơ thể nhiều chất dinh dưỡng hơn, vậy thì việc tiêu thụchúng sẽ như thế nào khi mà cơ thể chúng ta luôn cần ở mức đủ mà thôi, chúng sẽ chuyển hóanhư thế nào nếu bị dư thừa bởi vì có một số chất có thể đào thải ra ngoài khi dư thừa nhưng một

số thì lại không thể

thụ dinh dưỡng quá mức đặc biệt là các sản phẩm có chứa đường (cacbonhydrate) Các chấtđường này còn dẫn đến nguyên nhân gây sâu răng rất hay gặp ở trẻ em do ăn nhiều loại thựcphẩm có chứa đường.

Vậy có phải các chất ngọt đều là đường và đều dẫn đến nguy cơ gây bệnh?

Câu trả lời là không Vậy các chất ngọt không phải đường này có phải đều là các chất ngọtnhân tạo? câu trả lời là không phải hoàn toàn đều là chất ngọt nhân tạo mà cũng có thể có là chấtngọt tự nhiên.vậy có an toàn khi sử dụng?

Đây là vấn đề hướng tôi đến đề tài “các loại polyols dùng trong sản xuất kẹo” kẹo là một loạithực phẩm phổ biến và đặc biệt nó là món ưa chuộng của trẻ em như kẹo cứng hay mềm như kẹochocolate, kẹo cao su….polyols là gì? Chúng sẽ có mục đích và tác dụng như thế nào trong kẹo? Tôi sẽ cố gắng đưa ra câu trả lời cho vấn đề này, nhưng nếu có gì sai sót thì mong cô và cácbạn lượng thứ Và nếu có gì thắc mắc hay cần chỉ bảo thêm thì hãy liên lạc qua mail:

NỘI DUNGChương 1: Tổng quan về polyols

1 polyols là gì?

Là một loại carbohy-drate sử dụng thay thế cho đường trong thực phẩm“sugar free” polyols làtên gọi thu gọn của nhóm rượu đa phân tử “polyhydric alcohol”, còn được gọi với cái tên “sugaralcohol” vì trong công thức có nhóm alcohol (CH-OH) ở vị trí cacbonyl (C=O) trong các aldose

và ketose Polyols không phải là đường cũng không phải là rược và phân biệt rõ ràng thì CụcQuản lý dược và thực phẩm Mỹ (FDA) xem xét dùng thuật ngữ “polyol” để tránh gây nhầm lẫn.Tên có phần đuôi gọi là “-itol” khác đuôi “-ose” theo carbohydrate hiện tại (McNaught, 1996) Polyols có vị ngọt nhẹ (ngọt thanh), độ ngọt thấp hơn đường và tùy thuộc vào mục đích khácnhau mà người ta sẽ phối trộn các loại đường với nhau để có được độ ngọt như mong muốnnhư: aspartame, Acesulfame K, neotame, saccharin, stevia sweeteners và sucralose trong các sảnphẩm: kẹo, chewing-gum không đường, các món tráng miệng đông lạnh và bánh nướng Polyols cũng góp phần kéo dài thời gian sử dụng bằng cách giữ ẩm hay hạn chế hiện tượng hồiđường

Polyols cung cấp ít calo hơn các hợp chất cacbonhydrate khác điều này là sự khác biệt cũngnhư là một lợi thế của nó vì hiện nay vấn đề sức khỏe là rất quan trọng

Hầu hết các polyols có nguồn gốc tự nhiên chứa trong một số sản phẩm thực phẩm như rau,trái cây và nấm và cũng có mặt trong các thực phẩm lên men như rượu vang hay nước tương

2 Phân loại polyols

Polyols có nguồn gốc từ mono-và di hay Oligosaccharides hay Polysaccharides

• Monosaccharide polyols: Erythriol, Sorbitol, Mannitol và Xylitol

• Disaccharides polyols: Maltitol (bao gồm maltitol syrups)và Isomalt, Lactitol

• Oligosaccharides polyols: Hydrogenated starch hydrolysates (HSH)

• Polysaccharides polyols : Polyglycitols

Bảng 1 thông số kĩ thuật về polyols

Sorbitol syrup Mixed mono‐ and smaller amounts

of other hydrogenated saccharides

Hydrogenated glucose syrup

Isomalt C12H24O11 Mixed di- Hexopyranosyl- 344.3hexitol

Maltitol Mixed, ≥50 % di- and less amounts Hydrogenated high-maltose glucose

syrups of mono- and higher saccharides syrup

Polyglycitol Mixed, <50% di- and of other

especially oligo- and polysaccharides Hydrogenated starch hydrolysateMannitol và Sorbitol(C6H14O6) nhưng khác cấu hình không gian

3 Một số tính chất của polyols

 Độ hòa tan

Bảng 2: Độ hòa tan (solubility) của các loại polyol so với sucrose(ở 20 0 C)

Độ hòa tan của các polyol tăng theo nhiệt độ và so sánh với sucrose

Độ hòa tan sẽ thể hiện khả năng hòa tan của loại đường đó trong nước Đối với trong côngnghệ sản xuất kẹo nếu độ hòa tan trong nước càng cao thì khả năng kết tinh càng cao (do nhanhđạt trạng thái quá bão hòa sẽ dẫn đến dễ kết tinh) vì vậy sẽ tạo điều kiện để lựa chọn loại kẹo nàophù hợp hơn như trong công nghệ sản xuất kẹo mềm thì người ta sẽ lựa chọ loại kẹo có độ hòatan trong nước thấp.

 Nhiệt độ nóng chảy

Hình nhiệt độ nóng chảy của polyol so với sucrose

 Nhiệt độ nóng chảy càng cao thì sẽ tốt trong việc sản xuất kẹo cứng do ở nhiệt độ thường chúng sẽ ở trạng thái tinh thể mà không bị kết tinh

 Khả năng hút ẩm

Khả năng không hấp thụ nước là tính chất quan trọng cho kẹo cứng và lớp phủ bênngoài các sản phẩm khác, chủ yếu thường hay sử dụng nhất là Isomalt Sự ổn định chốnglại độ ẩm đóng góp phần kéo dài thời hạn sử dụng của sản phẩm

Ví dụ do kẹo cứng có phải chống lại các điều kiện bảo quản khắc nghiệt (khí hậu nóng

và ẩm) hoặc có thể không được bao gói kĩ càng (kẹo được bọc riêng trong từng bao bìnhỏ) Kẹo cứng sử dụng Isomalt cho thấy một sự ổn định lâu hơn trong quá trìnhlưu trữ, tốt hơn so với các sản phẩm kẹo caramen cứng truyền thống Còn kẹo dẻo thì sẽlựa chọn để phối trộn vào sản phẩm tránh hiện tượng hồi đường

 Nhiệt độ đường polyols và glucose khi ở trạng thái dung dịch

 Tính chất này thể hiện khả năng tạo cảm giác the mát trong miệng ví dụ như erythritol

sẽ có tác dụng tạo cảm giác mát trong miệng nhiều nhất

 Tính ổn định

Có sự ổn định nhiệt tốt và không bị thủy phân bởi acid và không bị biến màu do không tham gia một số phản ứng như caramen và maillar

 Sử dụng kết hợp các loại đường với nhau

Mục đích để cải thiện độ ngọt do có độ ngọt thấp hơn sucrose và tạo được cảm giác the mát hay kéo dài được cảm giác ngọt trong miệng đối với một số đường có những khuyết điểm về vị the mát như isomalt

Hình hiệu quả làm the mát của Isomalt so với polyols trong nước khác

(sucrose 50/100g)

4 Lợi ích sức khỏe của polyols

• Tạo vị ngọt giống đường nhưng lại cung cấp ít calo hơn

Polyols hấp thu chậm và không trọn vẹn tại ruột non, đó là lý do tại sao chúng cung cấp ítcalo hơn so với carbohydrate khác từ 0,2 đến 3 calo mỗi gram so với 4 calo mỗi gram từcarbohydrate Điều này sẽ giúp ích cho những người ăn kiêng trong việc giữ sức khỏe vàkiểm soát cân nặng

Bảng 3: Giá trị calo của đường sucrose và polyols

• Hạn chế được vấn đề sâu răng

Lợi thế của polyols là không thúc đẩy bệnh sâu răng do ức chế sự phát triển, không bịlên men bởi vi sinh vật trong khoang miệng và giảm sự hình thành acid gây hư hạimen răng dẫn đến sâu răng FDA phê chuẩn là các sản phẩm có chứa polyols "không thúcđẩy sâu răng" như nhai kẹo cao su có chứa xylitol có thể giúp bảo vệ răng bằng cách trunghòa axit trong miệng, tránh hiện tượng mảng bám làm mất lớp men răng và bằng cáchkích thích sản xuất nước bọt có thể giúp rửa sạch dư lượng đường

Hình: Ví dụ - đường cong giá trị PH thu được 4 của polyols so sánh với Sucrose

Polyols rất an toàn cho răng

• Không làm tăng cao lượng đường huyết vì vậy rất tốt cho người bị bệnh tiểu đường

và vấn đề về tim mạch

Do nhu cầu sử dụng các loại thực phẩm không đường, giảm đường hay hạ đường huyết,polyols đang được sử dụng để thay thế đường trong nhiều loại thực phẩm Polyols làmđường huyết tăng chậm hơn sau khi tiêu thụ so với carbohydrate Bởi vì chúng khôngđược hấp thu hoàn toàn nên giảm lượng isulin tiết ra nên giảm hiện tượng béo phì Tuynhiên, điều quan trọng cần lưu ý rằng các sản phẩm "sugar free" không nhất thiết có nghĩa

là lượng calo hoặc carbohydrate thấp Thực phẩm với polyols có thể có các thành phầnkhác chứa calo cao có thể làm tăng lượng đường trong máu vì vậy cũng cần lưu ý khi sửdụng

Bảng 4: Glycaemic (Đường huyết) và insulinaemic (Isulin) của polyols (glucose = 100)

Thật không may, rượu đường không phải là chất làm ngọt chỉ trong kẹo sugar free Các chấtlàm ngọt Acesulfame kali và aspartame thường được kết hợp với các polyols vẫn còn trong câuhỏi do vấn đề sức khỏe mặc dù FDA cho rằng nó vẫn an toàn

5 Tác hại của polyols?

Tổ chức Y Tế Thế Giới đã công nhận sử dụng là rất an toàn nhưng đối với một số người nếutiêu thụ với số lượng lớn vượt quá ngưỡng (>50g polyols mỗi ngày) cùng một lúc có thể lên mengây ra hiện tượng đầy hơi hoặc tiêu chảy (nhuận tràng) tác dụng tương tự như phản ứng với thức

ăn có chất xơ cao, mọi người cũng có thể thích ứng với chế độ ăn nhiều chất xơ theo thờigian Tuy nhiên, các loại thực phẩm có chứa polyols (kẹo, bánh nướng, vv) có xu hướng có ítchất dinh dưỡng quan trọng và vì vậy cũng không nên được tiêu thụ với số lượng lớn

Bảng 5: Kết quả của polyols trong đường tiêu hóa thay đổi theo con đường trao đổi

chất, hấp thu, tiêu hóa và bài tiết Polyols Hấp thụ tại ruột non

6 Ứng dụng

Polyols thường được sử dụng trong quá trình sản xuất các sản phẩm như: Kẹo cao su, kẹo, kẹobạc hà, kem, các món tráng miệng đông lạnh , bánh nướng, sôcôla, thạch trái cây, kem đánh răng,nước súc miệng, xi-rô ho, thuốc ho…

Lý do kẹo sugar free trở nên khá phổ biến là do polyols trong hương vị kẹo tương tự nhưđường Không có dư vị như chất làm ngọt nhân tạo khác như saccharin, các loại đường thườngđược sử dụng trong bánh kẹo sugar free bao gồm maltitol, sorbitol, Isomalt, Erythritol, mannitol,

và xylitol Nếu bạn đọc các nhãn trên các bánh kẹo bạn mua, bạn cũng cần lưu ý rằng rượu đườngtrong kẹo sugar free thường được kết hợp với chất làm ngọt khác, phổ biến nhất là aspartame vàAcesulfame kali Việc bổ sung các chất ngọt sẽ tạo được vị ngọt tốt hơn khi sử dụng một loạipolyols

Ổn định về cấu trúc và làm giảm phản ứng Mailard (browing) Nó cũng làm biến đổi một

số tính chất hóa lý như độ hòa tan, khả năng hút ẩm, độ nhớt và nhiệt độ sôi tạo ra sự khác biệt vềtính chất giữa các polyols

Mặc dù hầu hết các loại polyols có mặt trong tự nhiên, ví dụ như trong trái cây và rau quả,nhưng việc khai thác các loại đường này không phải là một phương pháp sản xuất khả thi Ngoài

ra đường (sucrose) và xylose có nguồn gốc từ ngô, vỏ hạnh nhân và vỏ cây bạch dương đã trởthành một nguồn sản xuất phổ biến, Isomalt và Sorbitol từ sữa ngô và Mannitol từ rong biển Được sản xuất bằng phương pháp hydro hóa hoặc lên men từ nhiều loại cacbonhydrate khácnhau, chủ yếu từ đường và tinh bột

7 Yêu cầu dán nhãn polyols như thế nào?

Tên của mỗi polyols sẽ được in trên thành phần bao bì của bất kỳ sản phẩm nào có chứachúng Bao gồm số lượng carbohydrate trên nhãn, hoặc trong tổng số trên một dòng riêng biệtcho polyols Nếu sản phẩm được dán nhãn "đường" hay "không bỏ đường, các nhà sản xuất phảithể hiện số lượng từng polyols riêng biệt

8 So sánh polyols với các carbohydrate khác?

Mặc dù polyols có ít calo hơn so với đường và hầu hết trong số chúng không phải là đều có vịngọt, vì vậy phải được sử dụng kết hợp với nhau để có được hiệu quả ngọt như mong muốn Ví

dụ như maltitol, có tác động 75% đến lượng đường huyết so với đường (100%) nhưng độ ngọtcũng là 75% Tuy nhiên, có nhiều loại rượu đường khác nhau nên sự ảnh hưởng đến lượngđường huyết cũng khác nhau

Biểu đồ so sánh polyols khác nhau.

Chỉ số đường huyết GI = Cal / g = Năng lượng cho mỗi gram

Chỉ số đường huyết chỉ là một phạm vi, chứ không phải là một số lượng cố định Các nghiêncứu khác nhau mang lại kết quả khác nhau

Bảng 6: Độ ngọt, năng lượng cho mỗi gram

Được hấp thu ở ruột non nhưng chuyển hóa rất khó khăn trong cơ thể con người và bài tiếtqua nước tiểu trong vòng 24 giờ

Được sản xuất đầu tiên và duy nhất từ đường bởi quá trình lên men

Có trong các loại trái cây tự nhiên như: Lê, dưa hấu, nho và có trong một số thực phẩm nhưnấm, các thực phẩm có nguồn gốc từ quá trình lên men rượu vang, nước tương và pho mát

Lợi ích

Erythritol không bị lên men bởi enzyme trong cơ thể, chỉ có thể được hấp thu một phầnhoặc hấp thu chậm trong cơ thể với năng lượng thấp và có thể được sử dụng trong việc phòngchống béo phì và lợi ích co việc giảm cân

Erythritol không làm tăng glucose máu, cũng không thúc đẩy insulin, và có thể thẩm thấu quamàng tế bào, cung cấp dinh dưỡng Vì vậy, nó có thể được coi là các chất làm ngọt, bổ sung dinhdưỡng và trong y học giúp đỡ cho bệnh nhân tiểu đường

Erythritol không có khả năng lên men trong ruột già như các polyols khác, và không thểđược sử dụng bởi các loại nấm gây hư hỏng răng, và nó có thể ức chế liên cầu khuẩn gây sảnsinh axit, vì vậy nó có thể ngăn ngừa và chữa trị răng bị hư hỏng Điều này có nghĩa là có ít khíhình thành gây đầy hơi và không gây tiêu chảy (khi sử dụng >50g) như các polyols khác Erythritol được khuyến cáo không sử dụng cho bệnh nhân bị hội chứng liên quan đến ruột hoặcrối tiêu hóa khác Erythritol có thể thúc đẩy sự phát triển của vi khuẩn có lợi trong cơ thể, duy trìcân bằng sinh thái của ruột

Erythritol có thể thúc đẩy tổng hợp các glycogen trong gan, cải thiện chức năng gan, chống lạibệnh gan nhiễm mỡ là thực phẩm lý tưởng phóng chống biến chứng bệnh viêm gan

Ứng dụng của erythritol trong thực phẩm và trong công nghệ sản xuất kẹo

Erythritol đang được sử dụng rất phổ biến trong các loại thực phẩm giảm calo Có thể đượcpha trộn với chất làm ngọt khác có hàm lượng calo thấp (ví dụ, Acesulfame kali và aspartame)hoặc polyols khác (ví dụ như, sorbitol và xylitol)tạo vị ngọt nhẹ và không gây dư vị

Từ năm 1990 ở Nhật Bản, Erythritol đã được thương mại hóa trong sản xuất và bổ sung vàothực phẩm như: sôcôla, chewing-gum, sữa chua, các chất hàn, trong bánh cookie, thạch, mứt đồuống ít chất béo, và các chất thay thế đường trong kẹo Erythritol đã được chấp thuận cho sửdụng trong thực phẩm tại hơn 50 quốc gia, bao gồm Canada, Mỹ(năm 1996), Brazil, Mexico,Australia và Liên minh châu Âu (năm 2008)

Trong nước giải khát không hoặc cung cấp ít calo có tác dụng cải thiện cảm quan sản phẩmkhi cho vào miệng và che đi các hương vị không mong muốn Giữ được độ tươi lâu hơn chobánh, bột mềm hơn

2 Isomalt (C12H24O11)

Đặc điểm

Là một polyol disaccharide phát hiện vào những năm

1960, được làm từ sucrose và trông giống như đường

ăn Không có dư vị như một số loại đường nhân tạo

Tinh thể màu trắng và không mùi, độ ngọt của Isomalt

khoảng 45-60% so với sucrose (100%) và phụ thuộc vào

nhiệt độ, nồng độ và hình thức của sản phẩm sử dụng Chứa

2,0 calo mỗi gram

Isomalt có độ hoạt động trong nước rất

thấp Tại 25°C Isomalt hầu như không hấp thụ nước lên

đến độ ẩm tương đối ở 85% Hơn nữa, Isomalt bắt đầu hấp thụ nước cho đến khi nhiệt độđạt 60°C tại độ ẩm tương đối 75% hoặc 80 ° C ở 65% Ẩm kế rất nhỏ có nghĩa

là Isomalt có thể được phân bố và lưu trữ một cách dễ dàng Hơn nữa, điều này giảithích lý do tại sao sản phẩm như,kẹo cứng có xu hướng là không dính vào nhau và có hạn

sử dụng dài hơn và có tính hòa tan thấp

Hình: Đường đẳng nhiệt của Isomalt-ST ở ba nhiệt độ (25, 60, và 80 ° C) với lượng

nước hấp thụ (kg nước / kg Isomalt)