Phụ gia trong sản xuất bánh kẹo

Phụ gia trong sản xuất bánh kẹo

0

TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC & THỰC PHẨM

0

MỤC LỤC

I TỔNG QUAN VỀ PHỤ GIA THỰC PHẨM 0

1 Phụ gia thực phẩm là gì? 0

2 Phân loại phụ gia 0

II PHỤ GIA TRONG SẢN XUẤT BÁNH 1

1 Tổng quan về sản phẩm bánh 1

2 Phụ gia sử dụng trong sản phẩm bánh 2

2.1 Nhóm chất bảo quản 2

2.2 Các chất điều chỉnh độ acid (acidity regulators) 12

2.3 Các chất điều vị (flavour enhancers) 15

2.4 Các chất tạo gel (gelling agents) 18

2.5 Các chất tạo bọt (whipping agents) 18

2.6 Chất tạo ngọt nhân tạo (artificial sweeteners) 20

2.7 Chất nhũ hóa 22

2.8 Nhóm chất ổn định cấu trúc, tạo nở, tạo xốp cho bánh 27

III PHỤ GIA TRONG SẢN XUẤT KẸO 28

1 Tổng quan về kẹo 29

2 Phụ gia trong sản xuất kẹo 29

2.1 Chất điều chỉnh độ acid 29

2.2 Chất màu 32

2.3 Một số chất tạo gel trong kẹo mềm và kẹo dẻo 52

2.4 Chất tạo ngọt nhân tạo 53

IV KẾT LUẬN 55

V TÀI LIỆU THAM KHẢO 56

Trong quá trình sản xuất thực phẩm có khi sử dụng các chất hỗ trợ kĩ thuật Đây là các chế phẩm tự nhiên hoặc tổng hợp hóa học không phải thực phẩm Được đưa vào thực phẩm một cách cố ý để thực hiện những mục đích

kĩ thuật nhất định Không được lưu lại trong thực phẩm sau khi thực hiện xong chức năng kỹ thuật

Phụ gia cho bánh thuộc nhóm phụ gia thực phẩm ,đảm nhiệm các tính chất chức năng để tạo cho bánh các tính chất sản phẩm mong muốn không phải tất cả các loại phụ gia đều được bổ sung vào bánh Nhưng ngành công nghiệp sản xuất bánh luôn cần phối trộn phụ gia để đạt mục đích công nghệ

mà cách chế thủ công không mang lại được

Cùng với sự phát triển của các loại bánh truyền thống và bánh mới, các loại phụ gia thực phẩm ngày cũng phát triển phong phú hơn

2 Phân loại phụ gia

Có nhiều cách phân loại phụ gia, dựa vào chức năng của các loại phụ gia người ta phân chia phụ gia thành các nhóm sau:

- Nhóm chất màu : (E100-E180) bổ sung vào thực phẩm nhằm mục đích cải thiện màu sắc, tăng giá trị cảm quan của thực phâm

- Nhóm chất nhũ hóa: (E322-385) ổn định hệ nhũ tương trong sản phẩm

- Nhóm chất cải thiện cấu trúc: (E400-E495) tạo bọt, tạo xốp, tạo nở cho sản phẩm

- Nhóm chất hỗ trợ sản xuất: (E500-E578) các chất thêm vào trong quy trình để hỗ trợ sản xuất

- Nhóm chất điều vị: (E620-E640) Chất cải thiện vị cho sản phẩm, tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm

- Nhóm chất tạo ngọt nhân tạo: (E900-1520)

II PHỤ GIA TRONG SẢN XUẤT BÁNH

1 Tổng quan về sản phẩm bánh

Bánh là loại thực phẩm chứa dinh dưỡng cho cơ thể vì trong bánh có chứa các thành phần như : gluxit, protit, lipit và có thể bổ sung thêm vitamin, chất khoáng, trong đó gluxit thường chiếm một phần lớn trọng lượng bánh

Bánh là sản phẩm ăn liền rất thuận tiện để sử dụng,vận chuyển, bảo quản

Hiện nay trên thị trường ngoài các loại bánh truyền thống, các loại bánh mới phát triển mạnh mẽ Những loại bánh bổ sung thành phần mới, bổ sung dinh dưỡng cho trẻ em, chữa bệnh

Thị trường bánh Việt Nam có đặc điểm Thứ nhất: Nguyên vật liệu đầu vào chính của bánh bao gồm bột mì, đường, còn lại là sữa, trứng và các nguyên vật liệu khác Trong đó, nguyên vật liệu phải nhập khẩu là bột mì (gần như toàn bộ), và đường (nhập 1 phần), hương liệu và 1 số chất phụ gia, chiếm tỷ trọng khá lớn trong giá thành Chính vì vậy sự biến động của giá bột

mì, đường trên thị trường thế giới sẽ có những tác động nhất định đến giá thành của bánh

2

Thứ hai: Thị trường bánh Việt Nam có tính chất mùa vụ khá rõ nét Sản lượng tiêu thụ thường tăng mạnh vào thời điểm từ tháng 8 Âm lịch (Tết Trung thu) đến Tết Nguyên Đán với các mặt hàng chủ lực mang hương vị truyền thống Việt Nam như bánh trung thu, bánh qui cao cấp Trong khi đó, sản lượng tiêu thu bánh kẹo khá chậm vào thời điểm sau Tết Nguyên đán và mùa hè do khí hậu nắng nóng Thứ tư mức tiêu thụ bánh bình quân của Việt Nam hiện nay vẫn khá thấp

Việt Nam trở thành một thị trường tiềm năng về tiêu thụ hàng lương thực thực phẩm trong đó có bánh Có rất nhiều nhà máy chế biến bánh phát triển mạnh như Bibica, Hải Hà, Kinh đô miền Bắc, Kinh đô miền Nam Các doanh nghiệp này đã khẳng định được thương hiệu gắn với các dòng sản phẩm chủ lực của mình, cạnh tranh khá tôt với hàng ngoại nhập

Tùy thuộc vào cách phân loại mà người ta có thể chia bánh theo nhiều cách

Có thể phân loại bánh như sau

- Bánh cookie: Là một loại bánh nướng ở nhiệt độ cao, có độ ẩm thấp nhất trong các loại sản phẩm bánh khác Thông thường, nguyên liệu trong sản xuất bánh cookie gồm: bột mì, đường sucrose, chất béo, trứng và một số nguyên liệu khác

- Bánh cracker: Cũng là một loại bánh nướng, tuy nhiên cracker nướng ở nhiệt độ thấp hơn và có độ ẩm cao hơn bánh cookies Nguyên liệu sản xuất bánh cracker cũng tương tự như bánh cookie

- Bánh cake: Là loại bánh có hàm lượng béo cao Vì vậy phụ gia sử dụng trong bánh cake rất nhiều

2 Phụ gia sử dụng trong sản phẩm bánh

Phụ gia trong sản xuất bánh rất nhiều, qua tìm hiểu nhóm 5 sẽ trình bày một

số phụ gia được sử dụng trong sản xuất bánh

2.1 Nhóm chất bảo quản

2.1.1 Giới thiệu chất bảo quản

3

Có rất nhiều loại phụ gia bảo quản khác nhau như chất chống oxy hóa, chất khác sinh, chất giữ tươi,… Trong công nghệ sản xuất bánh kẹo, phụ gia bảo quản dùng chủ yếu là phụ gia chống oxy hóa

Phụ gia chống oxy hóa là những chất có tác dụng làm chậm sự hư hỏng của chất béo gây ra bởi oxy không khí hay quá trình oxy hóa Chúng được sử dụng trong công nghệ sản xuất bánh kẹo để chống lại quá trình oxi hóa chất béo, ngăn ngừa sự tạo thành các gốc tự do và ngăn cản quá trình lan truyền sự oxy hóa tự động Chất chống oxy hóa thường dùng nhất trong công nghệ sản xuất bánh kẹo là BHA (butylated hydroxyanisole), BHT (butylated hydroxytoluene), propyl gallate và TBHQ (tertiarybutylhydroquinione) Ngoài ra, một số bằng chứng cho thấy rằng nguyên liệu sucrose trong bánh kẹo hoạt động như chất chống oxy hóa ôn hòa

Cơ chế: Phụ gia chống oxy hóa dùng trong sản phẩm thực phẩm có tác dụng là vô hoạt các gốc tự do, từ đó giảm tốc độ xảy ra quá trình ôi hóa chất béo Cụ thể là phụ gia này sẽ kéo dài thời gian hình thành những hợp chất gây quá trình oxy hóa Ngoài ra, phụ gia chống oxy hóa còn có chức năng vô hoạt peroxyde

Chất chống oxy hóa rất quan trọng đối với thục phẩm, và đặc biệt liên quan mật thiết đến thực phẩm chứa chất béo Trong quá trình sản xuất, phụ gia chống oxy hóa thường được cho vào trong giai đoạn tinh luyện dầu hon là giai đoạn nhào bột vì công đoạn này giúp cho chất chống oxy hóa phân bố đều hơn và hạn chế tối đa sụ oxy hóa chất béo

2.1.2 Cơ chế chống oxi hóa của chất bảo quản Những phụ gia chống oxy hóa ngăn sự hình thành của các gốc tự do (những chất có electrone riêng lẻ) bằng cách cho đi nguyên tử hydro Khi cho

đi nguyên tử hydro, bản thân chất chống oxy hóa cũng thành các gốc tự do nhưng những gốc này hoạt tính kém hơn Sau đó gốc tự do của lipid (R∙) kết hợp với gốc tự do của chất chống oxy hóa (A∙) tạo thành những hợp chất bền

Cơ chế tác dụng:

- Ngăn chặn sự tiếp xúc của oxy với thực phẩm

2.1.3 Một số chất bảo quản thường dùng trong sản xuất bánh

Có nhiều chất phụ gia chống oxy hóa, gồm chất chống oxy hóa tự nhiên như vitamine C, vitamine E,… ; chất chống oxy hóa nhân tạo như BHA (butylated hydroxyanisole), BHT (butylated hydroxytoluene), propyl gallate

và TBHQ (tertiarybutylhydroquinione), dẫn xuất của propyl ester,…

Do tính chất, phương pháp chế biến, thời gian bảo quản,… nên các sản phẩm bánh kẹo qui mô công nghiệp thường sử dụng các phụ gia chống oxy hóa nhân tạo

2.1.3.1 Butylated Hydroxy Anisole (BHA) BHA là tinh thể màu trắng, đôi khi hơi vàng, có mùi thơm đặc trưng BHA không tan trong nước, tan tốt trong dầu mỡ, ethanol và các dung môi hữu cơ khác, bền nhiệt hơn BHT BHA có tác dụng tốt với chất béo có nguồn gốc động vật, tương đối với chất béo có nguồn gốc thực vật, là chất chống oxy hóa tốt qua các giai đoạn chế biến

- Tên tiếng Anh: Butylate hydroxy anisole

Một số loại thực phẩm thường sử dụng:

6

2.1.3.2 Butylated Hydroxy Toluene (BHT)

BHT là chất rắn màu trắng, không tan trong nước, tan tốt trong béo, bị tổn thất dưới tác dụng nhiệt, sinh ra màu vàng làm giảm chất lượng sản phẩm

BHT có tác dụng chống oxy hóa kém hơn BHA do cấu tạo của nó cồng kềnh hơn BHA

7

- Tên tiếng Anh: Butylate hydroxy toluene

- Tên thương mại: Plakes, Ionol,…

PG nhạy cảm với nhiệt, bị phân hủy ở nhiệt độ 1480C

- Tên tiếng Anh: Propyl gallate

- INS: 310

- ADI: 0 – 1,4

- ML – Maximum level:

+ Bánh pudding: 90

TBHQ tan trog dầu béo, ít tan trong nước, bị mất màu khi tác dụng kim loại

- Tên tiếng Anh: Tertiary butyl hydro quinione

- INS: 319

11

Vitamine E là dung dịch sánh, trong suốt, màu vàng, không mùi, sẫm màu khi tiếp xúc ánh sáng mặt trời Vitamine E tan tốt trong các dung môi như cồn, béo, acetone, chloroform,…, không tan trong nước

Vitamine E thường dùng để bảo vệ các acid béo chưa no trong thực phẩm, tránh hiện tượng oxy hóa, ôi hóa

- Tên tiếng Anh: Tocopherol

- INS: 307

- ADI: 0,15 – 2

- CTHH: C19H50O2

- Khối lượng phân tử: 430,71 g/mol

- Cơ chế chống oxy hóa:

Vitamine E có khả năng ngăn chặn phản ứng của các gốc tự do bằng cách nhường một nguyên tử hydro ở gốc phenol cho gốc lipoperoxide (LOO) để gốc

tự do này chuyển thành hydroperoxide (LOOH)

LOO + Tocopherol-OH  LOOH + Tocopherol-O

Hoặc trong quá trình phản ứng, tocopherol bị chuyển thành gốc tocopheryl (tocopherol-O) bền nên chấm dứt phản ứng gốc Gốc tocopheryl bị khử oxy để trở thành tocopherol bởi chất khử là oxy hòa tan trong nước

12

Khi tốc độ oxy hóa dầu thấp, tocopheryl phản ứng với nhau để tạo thành tocopheryl quinone Khi tốc độ oxy hóa dầu cao, các gốc tocopheryl phản ứng với peroxy tạo thành phức tocopherol – peroxy (T-OOR) Gốc này có thể bị thủy phân thành tocopherol quinone hay hydroperoxide

Một số sản phẩm thường sử dụng:

2.1.3.6 Natri metabisunfit (Na2S2O5)

2.2 Các chất điều chỉnh độ acid (acidity regulators)

2.2.1 Acid citric

Acid citric hay acid citric là một acid hữu cơ yếu Nó là một chất bảo quản tự nhiên

và cũng được sử dụng để bổ sung vị chua cho thực phẩm hay các loại nước ngọt Trong hóa sinh học, nó là tác nhân trung gian quan trọng trong chu trình acid citric và vì thế xuất hiện trong trao đổi chất của gần như mọi sinh vật Nó cũng được coi là tác nhân làm sạch tốt về mặt môi trường và đóng vai trò của chất chống ôxi hóa

Danh pháp IUPAC: Acid 2-hydroxypropan-1,2,3-tricacboxylic Tên khác: Acid 3-hydroxypentanedioic

Acid 3-cacboxylic Citrat hiđro, E330 Thuộc tính

Công thức phân tử: C6H8O7 Phân tử gam: 192,123 g/mol (khan)

13

210,14 g/mol (monohydrat)

Bề ngoài: chất rắn kết tinh màu trắng

Tỷ trọng: 1,665 g/cm³ Điểm nóng chảy: 1530C Điểm sôi: phân hủy ở 175 °C

Độ hòa tan trong nước: 133 g/100 ml (20 °C) Các nguy hiểm: kích ứng da và mắt

Điểm bắt lửa: 174 °C

Các hợp chất liên quan: citrat natri, citrat canxi

Ở nhiệt độ phòng, acid citric là chất bột kết tinh màu trắng Nó có thể tồn tại dưới dạng khan (không chứa nước) hay dưới dạng ngậm một phân tử nước (monohydrat) Dạng khan kết tinh từ nước nóng, trong khi dạng monohydrat hình thành khi acid citric kết tinh

từ nước lạnh Dạng monohydrat có thể chuyển hóa thành dạng khan khi nung nóng tới trên

74 °C Acid citric cũng hòa tan trong etanol khan tuyệt đối (76 phần acid citric trên mỗi

Acid citric dùng trong thực phẩm phải ở dạng kết tinh khan hoặc ngậm một phân tử nước, không màu, không mùi Loại khan phải chứa không ít hơn 99,5% C6H8O7, 1g tan trong 0,5 ml nước hoặc trong 2 ml ethanol

14

Với liều lượng cao (1380 mg/kg thể trọng) trên chó không thấy hiện tượng tổn thương thận Với chuột cống trắng, liều lượng 1,2% trong thức ăn hằng ngày, không ảnh hưởng đến máu, không thấy một tác động nguy hại gì đến các bộ phận trong cơ thể, không ảnh hưởng đến sự sinh sản… mà chỉ hơi ảnh hưởng đến răng so với chuột đối chứng

Liều lượng sử dụng cho người: 0÷60 mg/kg thể trọng

- Acid citric là loại acid hữu cơ dược dùng rộng rãi nhất trong sản xuất kẹo

- Acid citric có dạng tinh thể, rất dễ tan trong nước

- Lượng acid citric dùng cho kẹo cứng thường là 0,4% - 1,4%

Nếu tinh thể A.Citric quá lớn phải nghiền nhỏ mới dùng

Cho vừa đủ acid sẽ làm thủy phân đường Saccharose thành đường Fructose và đường Glucose (chống hồi đường cho kẹo)

Cho nhiều acid, lượng đường Fructose và đường Glucose tạo thành nhiều làm kẹo dính răng , dễ bị chảy nước

2.2.2 Acid tartaric Acid tactaric dùng trong thực phẩm phải ở dạng bột không màu, trong suốt, không mùi, vị acid, 1g tan trong 0,8 ml nước hoặc trong 3 ml ethanol Sau khi sấy khô đến trọng lượng không đổi ở 105°C không chứa ít hơn 99,5% C4H6O6 Vị chua của nó mạnh hơn axit citric gấp 1,2-1,3 lần

Với liều lượng cao từ 4000 mg/kg thể trọng, làm chết các loại động vật thí nghiệm: chuột, chó, thỏ Với liều lượng thấp hơn (khoảng 1000 mg/kg thể trọng), có thể ảnh hưởng đến nitơ huyết, gây chết sau 90 ngày (thử nghiệm trên chó)

Thử nghiệm độc tính dài ngày, với các liều lượng 0,1%, 0,5%, 0,8%, 2% acid tactric, không thấy ảnh hưởng gì đến sự phát triển, đến sự sinh sản hoặc tổn thương các bộ phận của cơ thể (1,2% tượng đượng với 600 mg/kg thể trọng)

Acid tactric hầu như không chuyển hóa gì trong cơ thể con người, 20% được thải qua nước tiểu, tiểu phần còn lại bị phá hủy trong ruột bởi tác dụng vi sinh vật

15

Liều lượng sử dụng cho người: 0÷3 mg/kg thể trọng Độ tan của một số acid hữu

cơ trong nước:

Acid citric và tartaric cho vị chua gắt nhưng mau phai, vị chua mạnh hơn Acid Citric gấp 1,2 - 1,3 lần Acid malic có vị chua thấp hơn nhưng lâu phai hơn Acid lactic có

vị nhạt nhất nhưng làm cho sản phẩm có cảm giác “trơn”

2.3 Các chất điều vị (flavour enhancers)

 Monosodium glutamat-MSG (E 621)

Natri glutamat là muối của acid glutamic có dạng bột tinh thể trắng, có vị mặn, hơi ngọt, trọng lượng phân tử 147,13g/mol Natri glutamat hòa tan nhiều trong nước, ở 20°C, trong 100g nước hòa tan được 136g natri glutamat tinh khiết

Vị của natri glutamat có thể cảm thấy khi độ pha loãng của nó trong nước là 1/3000 Khi sản phẩm có độ axit thấp: pH = 5-6,5 thì vị của natri glutamat nhận thấy rõ rệt nhất Trong mội trường axit cao, pH ≤ 4, vị của nó mất đi

Glutamate không hút ẩm từ không khí và không thay đổi hình dạng bên ngoài hoặc chất lượng trong suốt quá trình bảo quản Nó không bị phân ly bởi quá trình thủy phân thông thường hoặc trong quá trình chế biến Trong điều kiện acid (pH = 2,2÷4,4), ở nhiệt độ cao, một phần glutamate bị dehydrate hoá và chuyển thành 5-pyrolidone-2- carboxylate

16

Tương tự như trường hợp các acid amin khác, chúng sẽ tham gia phản ứng

Maillard cùng với đường khử trong điều kiện nhiệt độ cao

Vị đặc trưng của glutamate: umami là do cấu trúc lập thể của chúng Thuộc hợp chất glutamate thì có nhiều loại khác nhau với cấu trúc hoá học khác nhau gây nên những tính chất vị khác nhau và đặc trưng cho mỗi loại

Dạng L của - amino dicarboxylate có 4÷7 carbon mang những tính chất vị gần như nhau là L- glutamate

Những hợp chất có dạng threo và nhóm hydroxy ở vị trí như DL-threo- hydroxyglutamate, tạo vị mạnh hơn các hợp chất có dạng erythro và nhóm hydroxy ở vị trí

L – homocystate– có nhóm SO 3 H ở vị trí của phân tử L – glutamate gây vị umami

17

Các muối aminoacid khác có những tính chất cảm quan tương tự là bibotenate (hình IV), tricholomate (hình V) và L-thianine (hình VI) Ngược lại, -methyl-L-glutamate (hình VII), nguyên tử -hydrogen được thay thế cho một nhóm methyl, thì không có vị; và pyrrolidone carboxylic acid (hình VIII), được tạo do sự mất nước từ NH2 và nhóm-carboxylic của L- glutamate, có vị chua

MSG được sử dụng như là chất điều vị, lượng MSG sử dụng trong các sản phẩm khác nhau thì khác nhau, nhưng nhìn chung thì chúng chỉ trong khoảng 0,05 – 0,8% trọng lượng thực phẩm đưa vào để điều vị là tốt nhất Nó kích thích sự ăn ngon dẫn đến tiêu hoá thức ăn tốt, nâng cao giá trị dinh dưỡng cho thực phẩm Nhưng bên cạnh đó, nó cũng đóng vai trò cần thiết cho sự trao đổi chất trong cơ thể Nó được tổng hợp trong cơ thể để đáp ứng các yêu cầu của cơ thể Tuy không cần thiết phải cung cấp chúng trong bữa ăn, vì chúng thuộc loại acid amin thay thế, nhưng chúng lại cần ở mức gấp hai lần lượng cần thiết cho cơ thể chúng ta: chúng cung cấp nguồn nitơ quan trọng và hoạt động để bổ sung hoặc bảo toàn các acid amin chính

Glutamate có tính độc cấp tính rất thấp Năm 1987, Hội đồng các chuyên gia về phụ gia thực phẩm và tổ chức Nông nghiệp của Hiệp hội các quốc gia và Tổ chức Sức khoẻ thế

18

giới (FAO/WHO) đã xem xét và đưa ra sự tán đồng về sự an toàn của glutamate, lượng glutamate cho phép vào cơ thể con người mỗi ngày ADI là không giới hạn

2.4 Các chất tạo gel (gelling agents)

Các phụ gia này được sử dụng nhằm định hình cấu trúc của sản phẩm bánh

kẹo.Gum và agar là hai chất tạo gel được sử dụng rộng rãi nhất trong cuộc sống nói chung

và công nghệ sản xuất bánh kẹo nói riêng Mỗi loại chất tạo gel và chất tạo bọt đều có vai trò riêng, tạo cho thành phẩm những cấu trúc và tính chất riêng biệt:

2.4.1 Carrageenan

Đây là một sản phẩm thương mại được sử dụng trong nền công nghiệp sản xuất bánh kẹo nhằm tạo hệ gel cho sản phẩm kẹo dẻo, sản xuất bánh flan (sử dụng κ- carrageenan), sản xuất kẹo sôcôla Carrageenan là những polyisaccharide được chiết từ các loài tảo biển có màu đỏ Thành phần hóa học của carrageenan là chuỗi các đường D-galactose có chứa gốc sulphate liên kết với nhau bằng liên kết 1-3 và 1-4 Carrageenan có các dạng như sau: ι- carrageenan, κ - carrageenan, -carrageenan, µ-carrageenan, ν-carrageenan

2.4.2 Gelatin

Gelatin được sử dụng nhằm tạo hệ gel cho sản phẩm bánh kẹo

Gelatin được sản xuất từ da và xương của động vật Người ta sử dụng nguồn protein collagen có trong xương và da, kiềm hóa hoặc axit hóa nhằm thu được gelatin

Khả năng tạo gel của gelatin phụ thuộc nhiều vào pH của môi trường Trong công nghiệp sản xuất, thông thường, người ta hòa tan gelatin ở nhiệt độ dưới 80oC, vì nếu ở nhiệt

độ quá cao, gelatin sẽ bị biến tính và giảm khả năng tạo gel Gelatin được cho vào thực phẩm trước khi cho thêm bất kỳ các thành phần axit nào

2.5 Các chất tạo bọt (whipping agents)

Các chất tạo bọt như có tính năng như các chất hoạt động bề mặt, có tác dụng tạo và giữ các bọt khí trong cấu trúc sản phẩm bánh kẹo

Hầu hết, các chất tạo bọt trong công nghệ sản xuất bánh kẹo chủ yếu là protein

19

Các protein có cấu trúc mất trật tự hay gấp khúc sẽ có khả năng tạo bọt tốt hơn các protein có cấu trúc hình cầu Tính chất kị nước và ưa nước của các thành phần trong protein

có ảnh huởng nhiều đến khả năng tạo bọt của chúng

Các yêu cầu đối với một chất tạo bọt : tan trong pha lỏng, có khả năng giảm sức căng bề mặt lỏng khí và có thể biến đổi tạo nên cấu trúc, ổn định cấu trúc cho hệ

Các thành phần tạo bọt làm tăng độ xốp cho sản phẩm Trong công nghiệp bánh kẹo, chất tạo bọt được sử dụng rất rộng rãi, trong sản xuất kẹo dẻo thì chất tạo bọt là không thể thiếu trong quá trình sản xuất

2.5.1 Albumin của trứng

Dạng tinh thể, được sản xuất từ lòng trắng trứng gà Lòng trắng trứng được làm khô, nghiền, tạo nên tinh thể rắn

Albumin của trứng là một chất tạo bọt được sử dụng rộng rãi vì khả năng tạo bọt của

nó Ngoài ra, albumin rất dễ biến tính theo nhiệt độ Albumin có khả năng tạo bọt rất tốt, sản phẩm thu được khi sử dụng albumin có chất lượng tốt hơn khi sử dụng các chất tạo bọt khác Chẳng những thế, albumin của trứng lại có giá trị dinh dưỡng hơn so với các chất tạo bọt khác

Hyfoama là protein sữa được sử dụng làm chất tạo bọt phổ biến nhất

Thông thường, người ta sử dụng hyfoama với hàm lượng 0,3-0,5% khối lượng Khi

sử dụng hyfoama, không cần phải ngâm cho trương lên trước đó

2.5.3 Protein đậu nành

Protein đậu nành biến tính có thể sử dụng làm chất tạo bọt Protein này được trích từ dầu đậu nành, quá trình này cần sự có mặt của hệ enzym nhằm làm biến tính protein

20

Protein đậu nành có khả năng tạo bọt rất tốt, các tính chất tương tự như albumin trứng, do

đó, có thể sử dụng protein đậu nành thay thế cho albumin

Trong sản xuất, protein đậu nành không cần phải ngâm trước đó Nên hòa tan protein đậu nành với nước theo tỉ lệ 1:2 ÷1:3 Protein này tương đối bền nhiệt, bền với sự

có mặt của chất béo, tuy nhiên, chúng sẽ không hoà tan nếu nhiệt độ quá cao Bọt của protein đậu nành khá bền với thời gian Vấn đề duy nhất là protein đậu nành tạo ra thành phẩm mềm hơn so với sản phẩm dùng albumin trứng

2.6 Chất tạo ngọt nhân tạo (artificial sweeteners)

2.6.1 Saccharin (E954)

Đây là chất ngọt nhân tạo đầu tiên được tổng hợp ở Mỹ vào năm1879 do hai nhà hoá học Remsen và Fahlberg và mãi cho đến năm 1900 mới được đưa vào sản xuất thực phẩm như một chất phụ gia Ở Châu Âu, việc sử dụng saccharin chỉ tăng nhanh ở hai thời kỳ chiến tranh khi lượng đường thiếu hụt nghiêm trọng

Saccharin là tên chung để chỉ saccharin, saccharin natri và saccharin canxi

Saccharin có công thức phân tử là C7H5NO3S và có công thức cấu tạo như sau:

Về bản chất hoá học thì nó là 1,2 –benzisothiazol –3(2H) –1 –1,1 dioxide và muối natri hay canxi của chúng

Saccharin được sản xuất theo hai phương pháp: toluen và acid chloro-sulfomic hay

từ anthranilate

Saccharin và saccharin natri không tồn tại trong tự nhiên Saccharin tồn tại ở dạng tinh thể màu trắng Chúng chịu được cả nhiệt độ cao và nhiệt độ thấp Chúng tan được trong nước và trong ethanol

21

Saccharin có độ ngọt gấp 300 lần so với saccharose ở cùng một nồng độ saccharin trong nước Saccharin và muối của chúng rất bền trong bất kỳ các điều kiện sản xuất và chúng cũng có thể tồn tại rất lâu trong pH < 2

Saccharin hoàn toàn không tạo ra năng lượng, rất khó hấp thu vào người và một phần chúng được thải ra theo đường nước tiểu Theo quy định của FAO/WHO, liều lượng cho phép sử dụng là 2.5mg/kg thể trọng

2.6.2 Cyclamate

Cyclamate natri được tổng hợp vào năm 1937 và lần đầu tiên được sản xuất công nghiệp vào năm 1950 tại Mỹ Cyclamate là tên chung để chỉ acid cyclamic, cyclamate natri

và cyclamate canxi

Công thức phân tử C12H24CaN2O6S2.2H2O

Cyclamate hoàn toàn không thể tìm thấy trong thiên nhiên Cyclamate được tổng hợp từ cyclohexylamine bằng cách sulfonate hóa chất khác như: acid chlorosulfonic, acid sulfamic; sau đó được trung hoà bởi hydroxyt

Cyclamate có độ ngọt gấp 30 lần độ ngọt của đường saccarose, rất bền với tác nhân nhiệt và có thể chịu được ở khoảng nhiệt độ khá cao Cyclamate dễ tan trong nước và có thể được sử dụng như chất tạo ngọt không chứa năng lượng trong thực phẩm

Khi kết hợp với saccharin theo tỷ lệ 10 :1, sẽ cải tạo độ ngọt tốt hơn

Cyclamate hấp thụ qua đường ruột và một phần cyclamate sẽ chuyển thành cyclohexylamine do vi sinh vật trong ruột, một phần cyclamate sẽ tham gia vào quá trình trao đổi chất khoáng (khoảng 60%) và lượng này cũng sẽ được chuyển tối đa để tạo thành cyclohexylamine

Theo khuyến cáo của FAO/WHO liều lượng cho phép là 11mg/kg thể trọng

2.6.3 Sucralose

22

Đây là một loại chất ngọt được tìm ra năm 1976, có độ bền nhiệt cao, có mùi và có

độ ngọt gấp 600 lần độ ngọt của saccharose và được sử dụng rất rộng rãi trong ngành công nghiệp thực phẩm nói chung và ngành công nghiệp bánh kẹo nói riêng

2.7 Chất nhũ hóa

Chất nhũ hóa là những hợp chất được thêm vào trong thực phẩm nhằm tạo ra sự phân tán giữa hai hoặc nhiều chất không có khả năng hòa lẫn vào nhau Những chất lỏng không tan vào nhau là chất béo, nước, và một số chất khác Khả năng hòa lẫn vào nhau tùy thuộc vào loại chất nhũ hóa, cũng như tỷ số của dầu và nước và thành phần khác như tinh bột, protein và các chất khí khác

Chất nhũ hóa có tác dụng làm giảm sức căng bề mặt giữa hai pha, điều này làm tăng khả năng khuếch tán giữa các pha khó phân tán Chất nhũ hóa hầu hết là ester của acid béo với các polyol như glycerol, sorbitol, propylene glycol và saccharose Một số hợp chất cũng thể hiện khả năng nhũ hóa như tinh bột, protein…

Thêm chất hoạt động bề mặt vào shortening dùng trong bánh nướng sẽ làm tăng tính nhũ hóa của chúng Chất nhũ hóa được sử dụng rộng rãi trong bánh nướng, đặc biệt là bánh

mì và bánh bông lan Một số lợi ích của chúng cho các sản phẩm bánh kẹo:

 Tăng hạn sử dụng

 Tạo ra độ mềm mại và nâng cao hương vị

 Làm giảm thời gian trộn và tăng độ bền của bột nhào trong quá trình trộn

 Cải thiện hiệu quả máy móc, thiết bị chế biến

 Tăng khả năng giữ khí

 Tăng sự hấp thu nước

 Tăng thể tích

 Tăng tốc độ hấp thụ nước của bột và các nguyên liệu khác

 Tạo cấu trúc, hình dạng cho sản phẩm

 Giảm lượng trứng và shortening

2.7.1 Monoglyceride và các dẫn xuất

 Tên khác, chỉ số

Công thức cấu tạo

Trong đó –OCR là của acid béo Khối lượng phân tử Glyceryl monostearat: 358,6

Glyceryl distearat: 625,0 3 Cảm quan: Chất béo rắn dạng sáp có màu trắng hoặc kem hoặc dạng lỏng sánh

 Yêu cầu kỹ thuật

- Định tính

Độ tan: Không tan trong nước, tan trong ethanol, cloroform và benzen Hấp thụ hồng ngoại: Phải có phổ hồng ngoại đặc trưng của ester một phần của acid béo với polyol

Acid béo Phải có phản ứng đặc trưng của acid béo

Glycerol Phải có phản ứng đặc trưng của glycerol 5.2

- Độ tinh khiết:

 Nước Không được quá 2,0 %

 Chỉ số acid Không được quá 6

24

 Glycerol tự do Không được quá 7%

 Xà phòng Không được quá 6%, tính theo natri oleat

 Chì Không được quá 2,0 mg/kg

 Monoglyceride là một chất hoạt động bề mặt hòa tan trong dầu, không ion và

có giá trị HLB khoảng 2-5

 Monoglyceride có vai trò làm tăng độ xốp, tăng khả năng giữ đường của bánh, làm tăng thời hạn sử dụng của bánh do làm chậm quá trình lão hóa của tinh bột, ngoài ra còn có một số tác dụng khác: Làm tăng sự phân tán các nguyên liệu, tăng khả năng tạo bọt, tạo độ bền bọt, làm thay đổi tinh thể chất béo

 Các dẫn xuất từ monoglyceride cũng thường được sử dụng trong chế biến bánh Chúng được xếp thành 2 nhóm

 Nhóm 1 là nhóm làm tăng độ mạnh của bột nhào bao gồm SMG

(succinylated monoglyceride), EMG (ethoxylated monoglyceride) và DATEM Chúng cũng được dùng với vai trò như chất nhũ hóa, tác nhân tạo phức với protein, tinh bột và chất ổn định hệ bọt

 Nhóm 2 là nhóm chất nhũ hóa có xu hướng hình thành cấu hình tinh thể α bao gồm GMS, LacGM, AcMG, PGME Chúng tăng tính nhũ hóa của shortening trong pha nước cũng như nạp không khí vào pha béo

2.7.2 Sorbitan monosearate

 Tên khác, chỉ số

INS 493 ADI=0-25mg/kg thể trọng

 Định nghĩa

Hỗn hợp bao gồm các ester một phần của sorbitol và các dẫn chất mono- và

dianhydrid của nó với acid lauric thực phẩm

Chỉ số C.A.S 1338-39-2 Công thức cấu tạo: Gồm acid lauric este hóa với polyol dẫn xuất từ sorbitol bao gồm các loại sau: Sorbitol 1,4-Sorbitan Isosorbid

 Nước Không được quá 2,0%

 Tro sulfat Không được quá 0,5%

 Chỉ số acid Không được quá 7

 Chỉ số xà phòng hóa Không được thấp hơn 155 và không được quá 170

 Chỉ số Hydroxyl Không được thấp hơn 330 và không được quá 358

 Chì Không được quá 2,0 mg/kg

 Hàm lượng Xà phòng hóa 100g mẫu phải thu được không thấp hơn 36g và không được quá 49g polyol, không thấp hơn 56g và không được quá 68g acid béo Hàm lượng polyol không được thấp hơn 95% trong hỗn hợp sorbitol, 1,4- sorbitan và isosorbid Sorbitan monostrearate là chất nhũ hóa không ion HLB thấp và hòa tan trong dầu Phàn ứng của các este sorbitan với ethylene oxide tạo ra polyoxiethylene sorbitan

monoester hoặc các chất nhũ hóa polysorbate Chúng có vai trò làm tăng độ nhớt, độ bóng,

độ bền, tác nhân tạo xốp, tạo trơn trong các loại bánh bông lan, cookies, cracker và sản phẩm topping

2.7.3 Anion

26

o Tên khác, chỉ số : Diacetyltartric acid esters of mono- and diglycerides, DATEM; INS 472e Tartric, acetic and fatty acid esters of glycerol, mixed; Mixed acetic and tartric acid esters of mono and diglycerides of fatty acids; INS 472f

 Định nghĩa

Sản phẩm gồm hỗn hợp các ester của glycerol với acid mono, diacetyltartric và các acid béo thực phẩm Nó được tổng hợp bằng phản ứng giữa anhydrid diacetyltartric và mono, diglycerid của acid béo có mặt acid acetic, hoặc bằng cách tương tác giữa anhydrid acetic và mono, diglycerid của acid béo có mặt acid tartric Do trao đổi nhóm acyl trong nội phân tử hoặc giữa các phân tử, cả hai phương pháp sản xuất đều tạo ra các thành phần chính như nhau, việc tạo ra các thành phần chính phụ thuộc vào tỷ lệ tương đối của các nguyên liệu cơ bản, vào nhiệt độ và thời gian phản ứng Sản phẩm này có thể chứa một lượng nhỏ glycerol tự do, các acid béo tự do, acid tartric và acid acetic tự do Sản phẩm thương mại có thể được quy định các chỉ tiêu kỹ thuật rõ hơn như chỉ số acid, hàm lượng acid tartric tổng số, hàm lượng acid acetic tự do, chỉ số xà phòng hoá, chỉ số iod, hàm

lượng acid béo tự do, điểm đông đặc của acid béo tự do

Các thành phần chính là:

Trong đó: 1) Một hoặc hai nhóm R là của acid béo

2) Nhóm R khác là của hoặc - acid diacetylat tartric – acid monoacetylat tartric - acid tartric - acid acetic - hydrogen 3 Cảm quan Từ dạng lỏng, bột nhão đến dạng rắn giống sáp (vảy hoặc bột)

 Yêu cầu kỹ thuật

- Định tính

Độ tan Phân tán trong nước nóng và nước lạnh, tan trong methanol và ethanol 1, 2- diol Phải có phản ứng đặc trưng của 1,2-diol

 Acid béo Phải có phản ứng đặc trưng của acid béo

 Acid acetic Phải có phản ứng đặc trưng của acid acetic

 Acid tartric Phải có phản ứng đặc trưng của acid tartric

 Tro sulfat: Không được quá 0,5% được xác định ở 800 ±25ºC

 Acid béo tự do: Không được quá 3% tính theo acid oleic

 Acid acetic tổng số không được nhỏ hơn 8% và không quá 32% sau khi thuỷ phân

 Acid tartric tổng số Không được nhỏ hơn 10% và không được quá 40% sau khi xà phòng hoá

 Glycerol tổng số Không được nhỏ hơn 11% và không được quá 28% sau khi

xà hòng hoá

 Glycerol tự do Không được quá 2,0%

 Chì Không được quá 2,0 mg/kg

 Chất nhũ hóa anion bao gồm SMG, DATEM, SSL, CSL và các dẫn xuất của acid lactic khác Trong đó SSL được sử dụng rộng rãi, CSL là loại không hòa tan trong nước, SSL và CSL là 2 chất tăng cường độ mạnh của bột, chống lão hóa tinh bột, tạo xốp, tạo phức với protein và tinh bột

2.7.4 Lecithin

Là nguồn các phân tử có trong tự nhiên có thể chiết suất từ các nguồn như đậu nành, hạt cải và lòng đỏ trứng Tuy nhiên nguồn lecithin trong đậu nành được sử dụng phổ biến nhất do có thể chiết suất nó trong quá trình sản xuất đậu nành, có tính kinh

tế cao Các loại phospholipid có trong đậu nành là phosphatidycholin (PC),

phosphatidyletanolamin (PE), phosphatidylinositol (PI)

Lecithin tự nhiên có tính hòa tan trung bình và giá trị HLP khoảng 8 nên sẽ dạt hiệu quả khi kết hợp với các chất hoạt động bề mặt khác Thêm vào đó lecithin có thể bị thủy phân bởi enzyme để bẻ gãy 1 trong các đuôi hydrocacbon của nó và tạo ra các chất hoạt động bề mặt ưa nước có khả năng làm bền hệ nhũ tương Dầu trong nước

2.8 Nhóm chất ổn định cấu trúc, tạo nở, tạo xốp cho bánh