Đường nha: Cấu tạo và thành phần hóa học: - Đường nha là một dung dịch đậm đặc và đã qua chế biến của đường D- glucose vàmaltose cũng như các polymes khác của D-glucose thu được từ sự th
Trang 1MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: NGUYÊN PHỤ LIỆU 4
1.1 Nguyên liệu chính 4
1.1.1 Đường kính: 4
1.1.2 Đường nha: 6
1.1.3 Sữa bột gầy: 8
1.1.4 Nước: 9
1.2 Nguyên liệu phụ: 9
1.2.1 Shortening 9
1.2.2 Gelatin 10
1.2.3 Lecithin : 11
CHƯƠNG 2: QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ 13
2.1 Qui trình 1: 13
2.1.2 Hòa tan 14
2.1.3 Phối trộn 15
2.1.4 Gia nhiệt sơ bộ: 16
2.1.5 Nấu kẹo chân không 17
2.1.6 Làm nguội – phối trộn 19
2.1.7 Giai đoạn quật: 21
2.1.8 Giai đoạn lăn 22
2.1.9 Giai đoạn vuốt 23
2.1.10 Giai đoạn dập 24
2.1.11 Làm nguội 25
2.1.12 Đóng gói 26
2.2 Qui trình 2 28
2.2.1 Nấu áp suất thường 29
2.3 So sánh hai qui trình 31
CHƯƠNG 3: SẢN PHẨM 33
2.1 Sơ lược về kẹo 33
2.2 Qui cách sản phẩm: 35
2.3 Các chỉ tiêu chất lượng: theo TCVN 5908:2009 35
Tài liệu tham khảo 37
Trang 2MỤC LỤC HÌNH
Hình 1: Đường saccharose 4
Hình 2: Cấu trúc hóa học của lecithin 11
Hình 3: Thiết bị hòa tan 14
Hình 4: Thiết bị hòa đường và phối trộn 16
Hình 5: Thiết bị gia nhiệt sơ bộ 17
Hình 6: Thiết bị nấu kẹo chân không 19
Hình 7: Thiết bị làm nguội kết hợp với phối trộn 20
Hình 8: Thiết bị quật kẹo 21
Hình 9: Thiết bị lăn kẹo 22
Hình 10: Thiết bị vuốt kẹo 23
Hình 11: Thiết bị dập kẹo 24
Hình 12: Thiết bị làm nguội 25
Hình 13: Thiết bị đóng gói 26
Hình 14: Thiết bị nấu kẹo áp suất thường 30
Hình 15: Kẹo sữa 35
Trang 3MỤC LỤC BẢNG
Bảng 1: Độ tan của Saccharose ở các nhiệt độ (ºC) khác nhau 4
Bảng 2: Độ hòa tan của Saccharose ở 50ºC khi có thêm đường chuyển hóa 5
Bảng 3: Chỉ tiêu cảm quan của đường Saccharose 5
Bảng 4: Chỉ tiêu hóa lý của đường Saccharose 5
Bảng 5: Những thành phần đường chủ yếu hiện diện trong đường nha 7
Bảng 6: Chỉ tiêu hóa lý của đường nha 7
Bảng 7: Tiêu chuẩn chọn sữa bột gầy 8
Bảng 8: Tiêu chuẩn của nước 9
Bảng 9: Tiêu chuẩn của shortening theo TCVN 6048:1995 10
Bảng 10: Tiêu chuẩn gelatine 11
Bảng 11: Thành phần của lecithin chiết từ đậu nành 12
Bảng 12: Tiêu chuẩn của lecithin 12
Bảng 13: Công thức hòa đường ( tính theo kg) 16
Bảng 14: Quan hệ giữa mức độ gia nhiệt sơ bộ và thời gian nấu kẹo chân không 17
Bảng 15: Công thức phối trộn cho một mẻ kẹo ( tính theo kg) 20
Bảng 16: So sánh hai qui trình 31
Bảng 17: Chỉ tiêu hóa lý của kẹo sữa 35
Bảng 18: Chỉ tiêu hóa lý của kẹo sữa 36
Bảng 19: Chỉ tiêu vi sinh của kẹo sữa 36
Trang 4CHƯƠNG 1: NGUYÊN PHỤ LIỆU
1.1 Nguyên liệu chính
1.1.1 Đường kính:
- Saccharose có công thức phân tử C12H22O11, không có tính khử, trong tự nhiên tồn tạitrong mía, củ cải đường, thốt nốt,… Saccharose được cấu tạo từ D – Glucose + D –Fructose bằng liên kết 1,2 – Glycoside
- Saccharose là tinh thể không màu, không mùi, có vị ngọt, tan nhiều trong nước, nhất
là nước nóng, nóng chảy ở 1850C, tỷ trọng: 1.5879g/cm3
- Saccharose là thành phần chiếm tỉ lệ lớn nhất trong đường kính Ngoài ra, trongđường kính còn có một số thành phần khác: Glucose, Fructose, chất màu, chấtkhoáng, nước và các tạp chất khác
Hình 1: Đường saccharose
- Độ tan của Saccharose còn phụ thuộc vào nhiệt độ
Bảng 1: Độ tan của Saccharose ở các nhiệt độ (ºC) khác nhau
trong 100 gam nước 203.8 219.5 238.1 260.0 288.1 320.2 362.0 415.7 489.0
- Khi có mặt của các dạng đường khác, độ hòa tan của Saccharose giảm, nhưng độ hòatan của đường chung tăng Nếu ta cho Saccharose trong dung dịch – nước củaGlucose thì đường Saccharose hòa tan kém hơn trong nước tinh khiết, nhưng hàmlượng chất khô chung trong dung dịch đó lớn hơn trong dung dịch đường Saccharosetinh khiết
Trang 5- Từ đó có thể rút ra được tính chất quan trọng của Saccharose như sau: trong hỗn hợpvới các dạng đường khác, Saccharose cho ta dung dịch có hàm lượng đường chungcao Đó là một tính chất quan trọng đối với công nghiệp trong công nghiệp sản xuấtkẹo
Bảng 2: Độ hòa tan của Saccharose ở 50ºC khi có thêm đường chuyển hóa
Số gam trong 100 gam nước Phần trăm so với dung dịch
Saccharose Đường
chuyển hóa
Lượngđường chung Saccharose
Đườngchuyển hóa
Lượngđườngchung260,36
260,36288,04324,62365,54449,45
72,2562,8153,8046,2035,75
11,4222,6532,3246,05
72,2574,8376,4578,5281,80
- Tiêu chuẩn chọn nguyên liệu:theo TCVN 6958:2001
Bảng 3: Chỉ tiêu cảm quan của đường Saccharose
Hình dạng Dạng tinh thể trắng tương đối đồng đều, tơi khô,
không vón cụcMùi, vị Tinh thể cũng như dung dịch đường trong nước
cất có vị ngọt, không có mùi vị lạMàu sắc Tất cả các tinh thể đều trắng óng ánh, tạo dungdịch trong suốt với nước cất.
Bảng 4: Chỉ tiêu hóa lý của đường Saccharose
Sự giảm khối lượng khi sấy ở nhiệt độ 105ºC
Hàm lượng các kim
loại
Trang 6Chì, không lớn hơn 0.5 mg/kg
1.1.2 Đường nha:
Cấu tạo và thành phần hóa học:
- Đường nha là một dung dịch đậm đặc và đã qua chế biến của đường D- glucose vàmaltose cũng như các polymes khác của D-glucose thu được từ sự thủy phân tinh bột.Các loại tinh bột dùng để sản xuất mạch nha là tinh bột bắp, tinh bột khoai tây hay lúamạch mà trong đó tinh bột bắp được dùng phổ biến hơn cả
- Trong sản xuất kẹo, đường nha không những có tác dụng chống kết tinh đường trongquá trình sản xuất mà còn là chất độn lý tưởng trong kẹo
- Thành phần của đường nha:
+ Glucose (C6H12O6): là đường khử trong mạch nha tồn tại dưới dạng vô định hình.Glucose ít hút ẩm nhưng sau khi được gia nhiệt thì khả năng hút ẩm tăng lên đặc biệt
là khi nó đạt đến nhiệt độ tới hạn (135ºC) Thông thường hàm lượng glucose trongđường nha là 25-30%
+ Maltose (C12H22O11): là đường khử thuộc loại disaccharide Khi hòa tan trong nướctạo ra dung dịch có tính nhớt Maltose ít hút nước nhưng khi đun nóng đến 90-100 ºCthì bắt đầu phân hủy mãnh liệt và hút nước rất nhanh Trong mạch nha thì hàm lượngđường maltose chiếm khoảng 10-15%
+ Fructose (C6H12O6): không trực tiếp hình thành khi thủy phân tinh bột mà được tạothành là do sự chuyển hóa glucose thành fructose vì vậy hàm lượng fructose trongmạch nha không nhiều Fructose dễ tan trong nước, có tính hút ẩm cực mạnh, ki độ
ẩm không khí trên 45% fructose đã hút ẩm Do đó sự có mặt của fructose làm tăngkhả năng chảy nước của khối kẹo
+ Dextrin (C6H10O5)n: thuộc loại polysaccharide, không có tính ngọt, có khối lượngphân tử lớn nên có độ nhớt cao và tính dính,có khả năng tạo kẹo tốt Trong đường nhadextrin chiếm khoảng 35-40%
Trang 7Bảng 5: Những thành phần đường chủ yếu hiện diện trong đường nha thương mại dùng
- Số lượng và tính chất của dextrin trực tiếp ảnh hưởng đến độ nhớt, độ ngọt, độ trong củamạch nha Khi mạch nha ngậm nhiều dextrin sẽ làm kẹo khó chảy, khó hồi đường nhưnglàm giảm vị ngọt, giảm độ trong và tăng độ nhớt Độ nhớt của dextrin quá cao sẽ cản trở sựtruyền nhiệt trong quá trình nấu kẹo
- Tiêu chuẩn chọn nguyên liệu:
Chỉ tiêu cảm quan: không màu, trong suốt, trạng thái đồng nhất và không bị lẫn các tạp chất cơ
học
Bảng 6: Chỉ tiêu hóa lý của đường nha
Trang 8- Các axit amin của sữa tham gia phản ứng Mallard tạo màu, mùi thơm đặc trưng cho kẹo sữa.
Do vậy sữa được sử dụng để cải thiện mùi, nâng cao giá trị dinh dưỡng đồng thời còn làmtăng độ xốp và đàn hồi cho kẹo
- Tiêu chuẩn chọn nguyên liệu: ( theo TCVN 5538:2002)
Bảng 7: Tiêu chuẩn chọn sữa bột gầy
Trạng thái
Dạng bột, đồng nhất,không bị vón cục, không
Hàm lượng kim loại
1.1.4 Nước:
- Nước dùng trong qui trình nhằm mục đích hòa tan đường và tạo độ ẩm cho kẹo
- Nước dùng trong quy trình sản xuất phải đạt theo tiêu chuẩn theo QCVN 01:2009/BYT của
Bộ y tế về nước dùng trong sản xuất thực phẩm
Bảng 8: Tiêu chuẩn của nước Tên chỉ tiêu Giới hạn tối đa cho phép
Trang 9- Shortening là chất béo được tách ra từ dầu thực vật Shortening có tính dẻo, màu trắng đục,
bề mặt bóng liền không nứt Được sử dụng để chống dính cho kẹo, đồng thời giúp kẹo trởnên bóng, mịn, xốp và tăng giá trị dinh dưỡng
- Chỉ tiêu chất lượng
Bảng 9: Tiêu chuẩn của shortening theo TCVN 6048:1995
Chỉ số AV (ml KOH 1N/1g dầu) <0,5Chỉ số PV (ml Na2S2O3 0,002N/g) <0,1Hàm lượng chất khô không béo <5
Vi sinh Số vi khuẩn hiếu khí (cfu/g) Max 10≤
1.2.2 Gelatin
Trang 10- Gelatin có trong sản phẩm phụ của ngành chế biến thịt như da, lông, xương Ngoài tác dụngkeo, gelatin còn cung cấp một số axit amin
- Gelatin là loại keo ưa nước và tạo gel, nó tan tốt trong nước ấm nhưng lại bị đông đặc khilàm nguội Tác dụng của gelatin trong kẹo là giúp kẹo có cấu trúc mềm, đàn hồi tốt
- Trong sản xuất kẹo người ta quan tâm nhiều đến khả năng đông tụ của gelatin và cũng dựavào đó mà người ta cung cấp gelatin theo chỉ tiêu này Trên thị trường hiện nay có hai loạigelatin
Gelatin 125 ( với năng lực đông tụ là 125 g/cm3)
Gelatin 250 ( với năng lực đông tụ 250 g/cm3)
- Trong công nghiệp thông thường người ta hòa tan gelatin ở nhiệt độ dưới 800C, vì nếu ởnhiệt độ quá cao gelatin sẽ bị biến tính và giảm khả năng tạo gel Thông thường người tangâm gelatin trong nước lạnh, sau đó hòa tan trực tiếp cùng với nguyên liệu cần trộn
- Chỉ tiêu chất lượng
Bảng 10: Tiêu chuẩn gelatine
Năng lực đông tụ 120 - 135 g/cm3 240-260 g/cm3
Cảm quan Màu vàng nhạt hoặc không màu, trong suốt, không mùi, vị
- Gelatin có độ bền gel cao (≥ 200 bloom) có khả năng hấp thụ nước tốt hơn và có nhiệt độtan chảy cao hơn gelatin có độ bền gel thấp Gelatin có độ bền gel thấp cần dùng với liều
Trang 11lượng cao, tào ra sản phẩm có độ nhớt cao hơn và dai hơn Đối với sản xuất kẹo mềm nêndùng gelatin có độ bền gel thấp.
1.2.3 Lecithin :
- Lecithin là chất hoạt động bề mặt, dùng để tạo nhũ trong công nghệ thực phẩm do nó cónhững tính chất: làm giảm sức căng bề mặt giữa hai pha, làm tăng khả năng hấp thụ nước,tăng thời gian bảo quản
- Lecithin sản xuất công nghiệp chứa các phospholipit khác nhau như phosphatidycholin,photphatidylethanollamin và phosphattidylinositol Cấu trúc hóa học của chúng như sau:
Hình 2: Cấu trúc hóa học của lecithin
- Lecithin là một hợp chất tự nhiên có trong cơ thể tất cả các sinh vật sống nhưng tồn tại mộtlượng lớn trong thành phần của lòng đỏ trứng (8-10%) và trong hạt đậu nành(2,5%) Trongthương mại, lecithin được chiết từ đậu nành với thành phần
Bảng 12: Tiêu chuẩn của lecithin
Hàm lượng lecithin, % khối lượng chất không tan trong axeton ≥60
Trang 13CHƯƠNG 2: QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ
2.1 Qui trình 1:
Kẹo sữa
Dập
Làm nguộiVuốt
Gia nhiệt sơ bộ
Nấu chân không
Làm nguội
Sữa bột gầy
Gelatine
Kẹo đầu đuôi
Nước
Hòa tan
Shortening, lecithin
Đóng góiNước
Hòa tan
Trang 142.1.1 Hòa tan gelatine
Mục đích công nghệ
- Chuẩn bị: làm cho gelatine trương nở, chuyển hỗn hợp về dạng dung dịch để bổ sungvào quá trình phối trộn
Biến đổi của nguyên liệu:
- Ban đầu gelatine không tan trong nước lạnh mà chỉ hút nước trương nở
- Khi nhiệt độ dung dịch tăng gelatine hút nước trương nở và tan tạo thành dung dịchđồng nhất
Phương pháp thực hiện: Cho gelatine và nước 60ºC với tỉ lệ 1:2 vào thiết
bị nồi có vỏ áo và cánh khuấy
Trang 15Hình 4: Thiết bị hòa đường và phối trộn
Thông số công nghệ:
- Nhiệt độ của nước dùng hòa đường: 80ºC
- Nhiệt độ quá trình hòa tan: 80ºC
- Thời gian: 9 - 10 phút
- Tỷ lệ nước : đường là 1:3
2.1.3 Phối trộn
Mục đích công nghệ:
- Chuẩn bị: tạo thành hỗn hợp đồng nhất chuẩn bị cho quá trình nấu kẹo
- Hoàn thiện: phối trộn đường nha nhằm giảm độ ngọt, tăng độ nhớt, tạo cấu trúc, chốngkhả năng kết tinh,giảm sự mất nước trong kẹo thành phẩm
Biến đổi của nguyên liệu
Trang 16Bảng 13: Công thức hòa đường ( tính theo kg)
Thông số công nghệ
- Tỷ lệ đường saccharose : đường nha: 100/60
- Thời gian phối trộn: 10 phút
- Nhiệt độ quá trình phối trộn: : 80ºC
- Nồng độ chất khô sau quá trình phối trộn: 78%
2.1.4 Gia nhiệt sơ bộ:
Mục đích công nghệ: chuẩn bị cho quá trình nấu kẹo
- Tăng hàm lượng chất khô của dung dịch đường trước khi nấu kẹo sẽ làm tăng hiệu suất
sử dụng và rút ngắn thời gian nấu kẹo đối với quá trình nấu kẹo chân không
Phương pháp thực hiện:
Thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm là thiết bị hình trụ bên trong lắp các ống traođổi nhiệt Môi chất lỏng đi trong ống, môi chất hơi đi ngoài ống Gia nhiệtkhối kẹo đến nhiệt độ 115ºC
Trang 17Hình 5: Thiết bị gia nhiệt sơ bộ
Thông số công nghệ
- Thời gian gia nhiệt: 10 - 14 phút
- pH=5-5,5
- Nhiệt độ cao nhất: 115ºC
- Hàm lượng chất khô của dung dịch đường sau khi gia nhiệt sơ bộ: 85%
Quan hệ giữa mức độ gia nhiệt sơ bộ và thời gian nấu kẹo chân không
Bảng 14: Quan hệ giữa mức độ gia nhiệt sơ bộ và thời gian nấu kẹo chân không
Mức độ gia nhiệt sơ bộ
Hàm lượngchất khô củadung dịchđường đưavào nồi nấu,
%
Thờigiannấukẹo,phútKhông gia nhiệt sơ bộ, đưa đi
- Bảo quản: tăng thời gian bảo quản sản phẩm do nhiệt độ cao sẽ tiêu diệt vi sinh vật và
độ ẩm thấp sẽ hạn chế các phản ứng thủy phân đường
Biến đổi của nguyên liệu
- Vật lý:
Trang 18Nhiệt độ khối kẹo tăng
Độ nhớt khối kẹo tăng
Tỷ trọng khối kẹo tăng
- Hóa học
Phản ứng caramel hóa xảy ra mạnh mẽ ở nhiệt độ nóng chảy của đường Tuy nhiên tùy thuộc vàonồng độ đường, thành phần pH của môi trường và thời gian đun nóng,…mà vẫn có những sảnphẩm caramel hóa ở nhiệt độ thấp hơn Sản phẩm caramel hóa đều có vị đằng, ảnh hưởng khôngtốt đến tính chất cảm quan của sản phẩm, do đó cần hạn chế
- Hóa lý: nước bốc hơi trong giai đoạn nấu kẹo
- Sinh học : nhiệt độ cao vi sinh vật bị ức chế
Phương pháp thực hiện:
- Thiết bị cô đặc chân không bán liên tục là nồi nấu liên tục với hệ thống bốc hơi chânkhông và sản phẩm được tháo ra theo từng mẻ Thiết bị gồm: thiết bị gia nhiệt, bốc hơichân không và hai nồi tháo sản phẩm
- Thiết bị gia nhiệt sơ bộ gồm: ống xoắn trong thiết bị được làm bằng thép không gỉ.Thiết bị gia nhiệt bằng dòng hơi bão hòa có áp suất cao khoảng 8bar Dung dịch sau khiđược gia nhiệt sơ bộ sẽ được bơm vào thiết bị đi theo đường ống xoắn gia nhiệt bằnghơi nước bão hòa Một đầu ống xoắn nối với bơm nhập liệu, đầu còn lại nối qua ngăntách hơi Sau khi rời ống xoắn, phần dung dịch đường cần cô đặc và phần hơi nước sẽđưa vào ngăn tách hơi Tại đây hơi sẽ được xả ra ngoài đi đến thiết bị ngưng tụ
- Thiết bị bốc hơi gồm ngăn bốc hơi chân không được chế tạo bằng hợp kim crom-nikenđược gắn vào thùng hình trụ với hai bồn dưới đáy hình cầu Giữa ngăn bốc hơi chânkhông và ngăn tách hơi được lắp van 2 chiều để có thể điều chỉnh tốc độ dòng chảy củasản phẩm
- Dung dịch đường rớt xuống đáy của thiết bị tách hơi đến khối lượng nhất định, van 2 chiều
sẽ mở để khối đường chảy xuống ngăn chân không dưới cùng Trong điều kiện chân không,khối đường được gia nhiệt ở nhiệt độ thấp hơn nhưng ẩm bốc nhanh hơn, độ nhớt của khốiđường tăng lên Sản phẩm sẽ được tập trung tại bồn tháo sản phẩm
- Sau khi đạt được khối lượng nhất định, van 2 chiều sẽ khóa lại ngăn cách phần chân không
và mở van thông hơi Sau đó ngăn dưới cùng xoay đổi chổ cho ngăn còn lại vào vị trí đó.Tiếp tục như thế dung dịch đường sẽ được nấu liên tục
Trang 19Hình 6: Thiết bị nấu kẹo chân không
Thông số công nghệ
- Nhiệt độ của khối kẹo trước khi nấu: 1150C
- Nhiệt độ của khối kẹo trong thiết bị gia nhiệt: 130-1350C
- Nhiệt độ khối kẹo khi kết thúc quá trình nấu: 110-1150C
- Áp suất hơi: 8bar
- Áp suất buồng cô: 740mmHg
- Thời gian nấu: 25 phút
- Hàm lượng chất khô sau nấu: 93%
Biến đổi của nguyên liệu
- Vật lý: nhiệt độ khối kẹo giảm, độ nhớt tăng
- Hóa học: nhiệt độ cao làm phản ứng Maillard và phản ứng nghịch đảo đường tiếp tụcdiễn ra
Phương pháp thực hiện: