Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng tới gen carrageenan trong sản xuất kẹo dẻo

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - LÊ THỊ DUYÊN NGHIÊN CỨU MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN GEL CARRAGEENAN TRONG SẢN XUẤT KẸO DẺO LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Hà Nội – 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - LÊ THỊ DUYÊN NGHIÊN CỨU MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN GEL CARRAGEENAN TRONG SẢN XUẤT KẸO DẺO LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: PGS.TS LƯƠNG HỒNG NGA Hà Nội - 2018 Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Lương Hồng Nga LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nội dung luận văn với đề tài “Nghiên cứu số yếu tố ảnh hưởng tới gel carrageenan sản xuất kẹo dẻo” cơng trình nghiên cứu sáng tạo thực hướng dẫn PGS.TS Lương Hồng Nga Số liệu kết luận văn hoàn toàn trung thực chưa cơng bố cơng trình khoa học khác Mọi kết tham khảo có ghi rõ nguồn gốc Và tơi xin chịu trách nhiệm với luận văn Hà Nội, Ngày 21 tháng 11 năm 2018 Tác giả Lê Thị Duyên Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Lương Hồng Nga LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian làm luận văn tốt nghiệp em nhận nhiều giúp đỡ từ Thầy cơ, Gia đình, đồng nghiệp bạn bè Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới cô PGS.TS Lương Hồng Nga – Bộ môn Công nghệ thực phẩm – Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội tin tưởng giao đề tài tận tình hướng dẫn, góp ý động viên em suốt trình thực luận văn tốt nghiệp Em xin gửi lời cảm ơn đến tồn thể Ban giám đốc đồng nghiệp Cơng ty TNHH Chế biến thực phẩm Đức Hạnh giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi để em hồn thành cơng việc thời gian qua Em xin đồng cảm ơn Thầy cô Viện Công nghệ sinh học Công nghệ thực phẩm - Đại Học Bách Khoa Hà Nội tận tình bồi bổ kiến thức chuyên ngành suốt thời gian em học tập trường tạo điều kiện cho em học hỏi, nghiên cứu để hoàn thành luận văn Những lời cảm ơn sau em xin dành cho gia đình, bạn bè hết lịng quan tâm, động viên tạo điều kiện tốt để em hoàn thành luận văn Em xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, Ngày 21 tháng 11 năm 2018 Tác giả Lê Thị Duyên Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Lương Hồng Nga TÓM TẮT LUẬN VĂN Carrageenan phụ gia tạo gel hay chất làm dày thực phẩm có nguồn gốc từ dong biển dùng phổ biến Carrageenan với ưu điểm bật tạo gel tốt hàm lượng nhỏ, có khả tạo gel điều kiện thơng thường, gel ổn định cấu trúc tốt sau trình bảo quản, hứa hẹn chất thay tiềm cho chất tạo gel truyền thống công nghệ sản xuất kẹo dẻo Do đề tài “Nghiên cứu số yếu tố ảnh hưởng tới gel carrageenan sản xuất kẹo dẻo” thực nhằm nghiên cứu tính chất hóa lý carrageenan ảnh hưởng thành phần chủ yếu kẹo (tỉ lệ nha/đường, nồng độ carrageenan, cation, acid) lên tính chất carrageenan Cụ thể tính chất: độ nhớt, nồng độ tạo gel, độ ổn định gel sau bảo quản đặc tính cấu trúc gel Kết thu cho thấy tăng tỉ lệ nha/đường nồng độ tạo gel tối thiểu giảm, gel mềm dính hơn, độ đàn hồi cố kết giảm xuống Ảnh hưởng tăng nồng độ carrageenan cho thấy độ cứng gel tăng, độ dính giảm, độ đàn hồi cố kết tăng lên Khi tăng hàm lượng cation acid cấu trúc gel carrageenan khơng bị ảnh hưởng Sau trình tối ưu thu tỷ lệ thành phần để tạo cấu trúc gel mong muốn là: tỉ lệ nha/đường 2,47 (hàm lượng đường 28,3%, hàm lượng nha 69,8%), hàm lượng carrageenan 1,9% Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Lương Hồng Nga MỤC LỤC Chương TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN KẸO DẺO 1.1.1 Lịch sử phát triển ngành kẹo dẻo 1.1.2 Tổng quan kẹo dẻo 1.2 NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT KẸO DẺO 1.2.1 Carrageenan 1.2.1.1 Giới thiệu nguồn gốc quy trình sản xuất carrageenan 1.2.1.2 Cấu trúc phân tử carrageenan 1.2.1.3 Tính chất carrageenan 11 1.2.1.4 Cơ chế tạo gel 14 1.2.1.5 Tình hình nghiên cứu ứng dụng carrageenan 17 1.2.2 Đường saccharose 19 1.2.2.1 Tính chất vật lý đường saccharose 19 1.2.2.2 Tính chất hóa học đường saccharose 20 1.2.2.3 Ứng dụng đường thực phẩm 21 1.2.2.4 Các nghiên cứu trước ảnh hưởng đường đến gel carrageenan 22 1.2.3 Nha 24 1.2.3.1 Giới thiệu nha 24 1.2.3.2 Tính chất nha 26 1.2.3.3 Ứng dụng nha thực phẩm 27 1.2.4 Muối citrate 27 1.2.4.1 Ảnh hưởng muối kim loại tới gel carrageenan 27 1.2.4.2 Ứng dụng muối kim loại thực phẩm 29 1.2.5 Acid 29 1.2.5.1 Cấu tạo, tính chất acid citric 29 1.2.5.2 Ứng dụng acid citric thực phẩm 30 Luận văn tốt nghiệp 1.3 GVHD: PGS.TS.Lương Hồng Nga QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT KẸO DẺO 30 1.3.1 Quy trình sản xuất kẹo dẻo 30 1.3.2 Thuyết minh quy trình sản xuất kẹo dẻo 32 Chương VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 34 2.1 Vật liệu 34 2.2 Thiết bị sử dụng 34 2.3 Phương pháp nghiên cứu 34 2.3.1 Phương pháp xác định ẩm 34 2.3.2 Phương pháp xác định nồng độ tạo gel tối thiểu 35 2.3.3 Phương pháp xác định độ nhớt 35 2.3.4 Phương pháp xác định đặc tính cấu trúc gel 35 lạnh 2.3.5Phương pháp xác định độ ổn định gel sau trình bảo quản 37 2.3.6 Phương pháp đánh giá cảm quan 37 2.3.7 Phương pháp xây dựng mơ hình tốn học thí nghiệm theo mơ hình 38 2.3.8 Phương pháp nấu kẹo dẻo 39 2.3.9 Thiết kế thí nghiệm 39 2.3.9.1 Ảnh hưởng tỉ lệ nha/đường đến gel carrageenan 39 2.3.9.2 Ảnh hưởng nồng độ carrageenan đến gel carrageenan 40 2.3.9.3 Ảnh hưởng nồng độ Ca2+ đến gel carrageenan 40 2.3.9.4 Ảnh hưởng nồng acid citric đến gel carrageenan 40 2.4 Phương pháp xử lý số liệu 40 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 41 3.1 Khảo sát tính chất lý hóa nguyên liệu 41 3.2 Khảo sát ảnh hưởng TỈ LỆ NHA/ĐƯỜNG, nồng độ carrageenan, Ca2+, H+ tới tính chất gel carrageenan 43 Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Lương Hồng Nga 3.2.1 Ảnh hưởng tỉ lệ nha/đường đến khả tạo gel, độ ổn định sau bảo quản lạnh, đặc tính cấu trúc gel nguyên liệu 43 3.2.2 Ảnh hưởng nồng độ carageenan đến độ nhớt, độ ổn định, đặc tính cấu trúc gel nguyên liệu 47 3.2.3 Ảnh hưởng hàm lượng cation Ca 2+ đến khả tạo gel, độ nhớt, độ ổn định, đặc tính cấu trúc gel nguyên liệu 50 3.2.4 Ảnh hưởng hàm lượng acid đến khả tạo gel, độ nhớt, độ ổn định sau bảo quản lạnh, đặc tính cấu trúc gel nguyên liệu 55 3.3 kẹo dẻo Tối ưu hóa q trình tạo cấu trúc gel carrageenan sản xuất 60 3.3.1 Phân tích cấu trúc gel tiêu chuẩn 60 3.3.2 Xây dựng mơ hình tốn học thí nghiệm theo mơ hình 60 3.3.3 Ảnh hưởng yếu tố đến độ cứng gel carrageenan 61 3.3.4 Ảnh hưởng yếu tố đến độ đàn hồi gel carrageenan 62 3.3.5 Ảnh hưởng yếu tố đến độ dính gel carrageenan 62 3.4 Lựa chọn chế độ tối ưu 63 3.5 Đánh giá tương thích mơ hình 64 3.6 Ứng dụng carrageenan sản xuất kẹo dẻo 65 3.7 bảo quản kẹo dẻo 67 Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Lương Hồng Nga DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1-1: Các nhóm rong đỏ chủ yếu để sản xuất carrageenan(William, 2000) Hình 1-2: Quy trình sản xuất carrageenan tinh chế (McHugh, 2003) Hình 1-3: Quy trình sản xuất carrageenan bán tổng hợp (McHugh, 2003) Hình 1-4: Thành phần carrageenan(William, 2000) Hình 1-5: Cơng thức phân tử kappa carrageenan 10 Hình 1-6: Cấu trúc phân tử iota carrageenan 10 Hình 1-7: Cấu trúc phân tử lambda carrageenan 11 Hình 1-8: Cơ chế tạo gel iota kappa carrageenan 14 Hình 1-9: Cấu trúc phân tử đường saccharose 19 Hình 1-10: Hình ảnh mạng gel carrageenan bổ sung hàm lượng đường khác (Zhi Yang, 2017) 22 Hình 1-11: Hình ảnh chế tạo gel carrageenan môi trường đường (Zhi Yang, 2017) 23 Hình 1-12: Cấu trúc phân tử maltodextrin 25 Hình 1-13: Gel carrageenan với ion 28 Hình 1-14: Cơng thức cấu tạo acid citric 29 Hình 1-15: Quy trình cơng nghệ sản xuất kẹo dẻo 31 Hình 2-1: Giản đồ đo cấu trúc 36 Hình 2-2: Sơ đồ thí nghiệm nấu gel kẹo dẻo carrageenan 39 Hình 3-1: Ảnh hưởng tỉ lệ nha/đường đến khả tạo gel carrageenan 43 Hình 3-2: Ảnh hưởng tỉ lệ nha/đường đến độ ổn định gel carrageenan Hình 3-3: Ảnh hưởng tỉ lệ nha/đường đến độ cứng, độ dính, độ dẻo dai gel carrageenan 44 45 Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Lương Hồng Nga Hình 3-4: Ảnh hưởng tỉ lệ nha/đường đến độ đàn hồi cố kết gel carrageenan 46 Hình 3-5: Ảnh hưởng nồng độ carrageenan đến độ ổn định gel carrageenan 47 Hình 3-6: Ảnh hưởng nồng độ carrageenan đến độ cứng, độ dính, độ dẻo dai gel 48 Hình 3-7: Ảnh hưởng nồng độ carrageenan đến độ đàn hồi độ cố kết gel 49 Hình 3-8: Ảnh hưởng hàm lượng Ca carrageenan 50 2+ đến khả tạo gel Hình 3-9: Ảnh hưởng hàm lượng cation Ca2+ đến độ nhớt carrageenan 51 Hình 3-10: Ảnh hưởng hàm lượng cation Ca2+ đến độ ổn định gel carragenan 52 Hình 3-11: Ảnh hưởng hàm lượng cation Ca2+ đến độ cứng, độ dính, độ dẻo dai gel carrageenan 53 Hình 3-12: Ảnh hưởng hàm lượng cation Ca2+ đến độ đàn hồi cố kết gel carrageenan 54 Hình 3-13: Ảnh hưởng hàm lượng acid citric đến khả tạo gel carrageenan 55 Hình 3-14: Ảnh hưởng hàm lượng acid đến độ nhớt carrageenan 56 Hình 3-15: Ảnh hưởng hàm lượng acid đến độ ổn định gel carragenan 57 Hình 3-16: Ảnh hưởng hàm lượng acid đến độ cứng, độ dính, độ dẻo dai gel carrageenan 58 Hình 3-17: Ảnh hưởng hàm lượng acid đến độ đàn hồi cố kết gel carrageenan 59 Hình 3-18: Ảnh hưởng tỉ lệ nha/ đường nồng độ carrageenan đến độ cứng gel carrageenan 61 Hình 3-19: Ảnh hưởng tỉ lệ nha/ đường nồng độ carrageenan đến độ đàn hồi gel carrageenan 62 Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Lương Hồng Nga 3.3 TỐI ƯU HĨA Q TRÌNH TẠO CẤU TRÚC GEL CARRAGEENAN TRONG SẢN XUẤT KẸO DẺO 3.3.1 Phân tích cấu trúc gel tiêu chuẩn Để ứng dụng gel carrageenan sản xuất kẹo dẻo, nhằm thay gelatin sản xuất kẹo dẻo ngô, sử dụng gel kẹo dẻo Công ty TNHH Chế biến thực phẩm Đức Hạnh làm tiêu chuẩn để hướng tới q trình tối ưu hóa Với mong muốn gel từ carrageenan có tính chất tương tự gel kẹo ngơ, em tiến hành phân tích cấu trúc gel để so sánh Kết thể bảng 3-2 Bảng 3-2: Kết cấu trúc gel kẹo ngô Giá trị Độ cứng (kg) Độ đàn hồi (%) Độ cố kết (%) Độ dính (kg.s) 9,35±0,30 83,5±0,60 43,0±0,19 0,48±0,09 Bảng 3-2 cho thấy gel mong muốn nhà máy cấu trúc gel kẹo dẻo là: độ cứng = 9,35±0,30kg, độ đàn hồi = 83,50±0,60%, độ cố kết = 43,00±0,19%, độ dính nhỏ Dựa vào kết mục 3.2 cho thấy ảnh hưởng tỉ lệ nha/đường nồng độ carrageenan rõ rệt, nguyên liệu tạo nên cấu trúc gel carrageenan; lại cation Ca2+ acid citric ảnh hưởng khơng lớn đến cấu trúc gel carrageenan Chính vậy, em thực chế độ tối ưu yếu tố: tỉ lệ nha/đường carrageenan để đạt cấu trúc gel • Tỉ lệ nha/đường: 1,5-2,5 • Hàm lượng carrageenan: 1,6-1,9% 3.3.2 Xây dựng mơ hình tốn học thí nghiệm theo mơ hình Bảng 3-3: Ma trận thực nghiệm xác định mức độ ảnh hưởng yếu tố tới cấu trúc gel carrageenan TN X1 X2 Y1 Y2 Y3 2.00 1.75 11.23 84.56 0.51 2.00 1.75 11.42 84.62 0.52 2.00 1.75 10.95 84.48 0.53 HVTH: Lê Thị Duyên – MSHV: CA170373 60 Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Lương Hồng Nga 2.00 1.57 9.44 81.23 0.55 1.50 1.60 8.36 82.35 0.42 2.00 1.93 11.12 83.16 0.42 2.50 1.60 7.39 81.23 0.43 2.50 1.90 8.95 83.64 0.37 1.41 1.75 11.74 78.98 0.41 10 2.60 1.75 8.16 80.78 0.56 11 1.50 1.90 9.25 79.99 0.39 3.3.3 Ảnh hưởng yếu tố đến độ cứng gel carrageenan Y1= 10,14 – 0,13X1 + 0,1X2 + 0,032X1X2 – 0,17X12 –0,14X22 Hệ số hồi quy (R2) tính 0,9763 Điều thể 97,63% số liệu thực nghiệm tương thích với số liệu tiên đốn theo mơ hình Dựa kết mơ hình ma trận thực nghiệm, phân tích tác động tổng hợp yếu tố ảnh hưởng tới độ cứng gel phần mềm DX7 cho thấy: Hình 3-18: Ảnh hưởng tỉ lệ nha/ đường nồng độ carrageenan đến độ cứng gel carrageenan HVTH: Lê Thị Duyên – MSHV: CA170373 61 Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Lương Hồng Nga 3.3.4 Ảnh hưởng yếu tố đến độ đàn hồi gel carrageenan Y2 = 84,24 + 0,035X1 + 0,019X2 + 0,066X1X2 – 0,12X12 – 0,05X22 Hệ số hồi quy (R2) tính 0,9457 Điều thể 94,57% số liệu thực nghiệm tương thích với số liệu tiên đốn theo mơ hình Nhìn vào phương trình hồi quy độ đàn hồi ta thấy hệ số X2 có giá trị cao cho thấy hàm lượng nha ảnh hưởng lớn độ đàn hồi gel Dựa kết mơ hình ma trận thực nghiệm, phân tích tác động tổng hợp yếu tố ảnh hưởng tới độ đàn hồi gel phần mềm DX7 cho thấy: Hình 3-19: Ảnh hưởng tỉ lệ nha/ đường nồng độ carrageenan đến độ đàn hồi gel carrageenan 3.3.5 Ảnh hưởng yếu tố đến độ dính gel carrageenan Y3 = 0,91 + 0,026X1 – 0,04X2 – 0,054X12 – 0,044X22 Hệ số hồi quy (R2) tính 0,9744 Điều thể 97,44% số liệu thực nghiệm tương thích với số liệu tiên đốn theo mơ hình Dựa kết mơ hình ma trận thực nghiệm, phân tích tác động tổng hợp yếu tố ảnh hưởng tới độ dính gel phần mềm DX7 cho thấy: HVTH: Lê Thị Duyên – MSHV: CA170373 62 Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Lương Hồng Nga Hình 3-20: Ảnh hưởng tỉ lệ nha/ đường nồng độ carrageenan đến độ dính gel carrageenan 3.4 LỰA CHỌN CHẾ ĐỘ TỐI ƯU Lựa chọn chế độ tối ưu với hàm mong đợi hướng đến mục tiêu : độ cứng gel carrageenan tiến tới giá trị 9,35 (kg), độ đàn hồi 83,5%, độ dính tiến tới giá trị nhỏ (kg) Bảng 3-4: Chế độ tối ưu với hàm mong đợi HVTH: Lê Thị Duyên – MSHV: CA170373 63 Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Lương Hồng Nga Bảng 3-5: Hàm mục tiêu đầu với hàm mong đợi là: độ cứng tiến tới giá trị 9,35 (kg), độ đàn hồi 83,5% độ dính tiến tới giá trị nhỏ (kg) Từ bảng 3-5 nhận thấy giải pháp với độ kì vọng lớn để đáp ứng hàm mục tiêu độ cứng tiến tới giá trị 9,35 (kg), độ đàn hồi 83,5, độ dính tiến tới giá trị nhỏ 0,37 (kg.s) Nhưng đồng thời với yêu cầu mức độ kì vọng, ta phải dựa vào điều kiện thực nghiệm, thơng số dễ dàng điều chỉnh Vì vậy, em chọn giải pháp với thông số: tỉ lệ nha/đường = 2,47, tức hàm lượng đường = 28,3%; hàm lượng nha = 69,8%; hàm lượng carrageenan = 1,9% Với hàm lượng thành phần trên, kết thu độ cứng = 9,09(kg), độ đàn hồi = 83,50%, độ dính = 0,41 (kg.s) Bảng 3-5 cho thấy lúc mong đợi mục tiêu, giá trị hàm mong đợi đạt 0,8705 nghĩa khả đạt đến mục tiêu 87,05% Từ bảng 3-6 hàm mục tiêu đầu với hàm mong đợi độ cứng tiến tới giá trị 9,35 (kg), độ đàn hồi 83,5, độ dính tiến tới giá trị nhỏ (kg), mức độ đáp ứng hàm riêng lẻ sau: Độ cứng 0,856467, độ đàn hồi 1, độ dính 0,770079 Cịn kết hợp hàm mong đợi hàm mục tiêu đạt 0,87046 3.5 ĐÁNH GIÁ SỰ TƯƠNG THÍCH CỦA MƠ HÌNH Để đánh giá tương thích mơ hình, gel nấu điều kiện thành phần tối ưu, sau tiến hành phân tích tiêu độ cứng, độ đàn hồi, độ cố kết độ dính so sánh với kết phân tích thực tế với kết đưa từ mơ hình tối ưu nhờ phần mềm Design Expert 7.15 Kết thể qua bảng 3-7: HVTH: Lê Thị Duyên – MSHV: CA170373 64 Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Lương Hồng Nga Bảng 3-6: So sánh cấu trúc gel carrageenan kết thực nghiệm mơ hình Chỉ tiêu Kết mơ hình Kết thực nghiệm Độ cứng (kg) 9,35 9,54±0,37 Độ đàn hồi (%) 83,5 83,76±2,40 Độ dính (kg.s) 0,41 0,41±0,04 Từ bảng 3-7 cho thấy kết thực nghiệm giá trị theo mơ hình tương đồng Theo kết thực nghiệm thu độ cứng 9,54±0,37 kg, giá trị mơ hình 9,35±0.30 kg Độ đàn hồi thực nghiệm 83,76±2,40 %, theo mơ hình 83,5±0,60 % Và độ dính theo kết thực nghiệm 0,41±0,04 kg.s, cịn theo mơ hình 0,41±0,09 kg.s Kết luận: Như vậy, hàm lượng thành phần đường, nha carrageenan để thu cấu trúc gel carrageenan có cấu trúc mong muốn: độ cứng = 9,35kg; độ đàn hồi = 83,5, độ dính = 0,37 kg là: • Hàm lượng đường = 28,3% • Hàm lượng nha = 69,8% • Hàm lượng carrageenan = 1,9% 3.6 ỨNG DỤNG CARRAGEENAN TRONG SẢN XUẤT KẸO DẺO Kẹo dẻo làm từ nguyên liệu carrageenan nấu theo tỷ lệ thành phần tối ưu với hàm lượng đường = 28,3%, hàm lượng nha = 69,9%, hàm lượng carrageenan = 1,9% HVTH: Lê Thị Duyên – MSHV: CA170373 65 Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Lương Hồng Nga Hình 3-19: Hình ảnh kẹo dẻo làm từ carrageenan Kẹo thành phẩm tiến hành đánh giá cảm quan màu sắc, vị hương thơm Thí nghiệm tiến hành Công ty TNHH chế biến thực phẩm Đức Hạnh với số lượng người thử 100 người gồm 60 nữ 40 nam có độ tuổi từ 18-40 tuổi Kết đánh giá cảm quan thu qua hình 3.20 HVTH: Lê Thị Duyên – MSHV: CA170373 66 Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Lương Hồng Nga kẹo carrageenan 7.8 7.9 Màu sắc 7.5 kẹo gelatin 7.5 Vị Độ dính 7.5 7.6 7.5 Độ dẻo 7.5 Hương 8.9 7.6 Độ cứng 7.5 8.9 Độ đàn hồi 8.2 8.1 Hình 3-20: Hình ảnh so sánh mức độ đánh giá cảm quan kẹo dẻo làm từ carrageenan gelatin Với thang điểm dùng cho đánh giá cảm quan nhận thấy người tiêu dùng đánh giá mức độ ưa thích với mẫu kẹo carrageenan kẹo gelatin tương đối Hai mẫu kẹo làm nồng độ carrageenan/ gelatin 1,9%, đường 20,3%, nha 69,8% Kết đánh mức độ yêu thích màu sắc: kẹo carrageenan 7,8 ± 1,04, kẹo gelatin 7,9 ± 0,56 Vị với kẹo carrageenan 7,5 ± 0,93, kẹo gelatin 7,6 ± 0,32 Hương với kẹo carrageenan kẹo gelatin 8,9 ± 0.5 Độ đàn hồi, với kẹo carrageenan 8,2 ± 0.6, kẹo gelatin 8,1 Độ cứng, với kẹo carrageenan 7,6 ± 0.35, với kẹo gelatin 7,5 ± 0,22 Độ dẻo dai độ dính, mức độ ưa thích hai loại kẹo 7,5 điểm Với điểm số tiêu cho thấy cảm nhận người tiêu màu sắc, vị ngọt, hương vị cấu trúc kẹo dẻo làm từ carrageenan kẹo gelatin tương đối thích mức độ thích gần Từ kết cho thấy việc sử dụng carrageenan vào sản xuất kẹo dẻo thay cho gealtin hồn tồn có triển vọng 3.7 BẢO QUẢN KẸO DẺO Tiến hành bảo quản mẫu kẹo dẻo làm từ carrageenan gelatin nồng độ 1,9%, đường 28,3%, nha 69,8% Bảo quản nhiệt độ khác nhau: nhiệt HVTH: Lê Thị Duyên – MSHV: CA170373 67 Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Lương Hồng Nga độ thường (32 0C), 40 0C 45 0C Theo dõi đánh giá chất lượng loại kẹo thời điểm: ngày, ngày, ngày, 15 ngày 30 ngày Kết thu sau: Bảng 3-7: Đánh giá chất lượng mẫu kẹo theo thời gian bảo quản nhiệt độ khác Nhiệt độ bảo quản Thời gian bảo quản ngày Nhiệt độ thường (320C) 40 0C Kẹo gelatin Kẹo rắn chắc, trạng thái bình thường, khơng bị tách nước, khơng bị dính Kẹo carrageenan Kẹo rắn chắc, trạng thái bình thường, khơng bị tách nước, khơng bị dính ngày Bình thường, khơng tách nước Bình thường, khơng tách nước ngày Bình thường, khơng tách nước Bình thường, khơng tách nước 15 ngày Bình thường, khơng tách nước Bình thường, khơng tách nước 30 ngày Có dấu hiệu bị tách nước bề mặt Bình thường, khơng tách nước ngày Bình thường, khơng tách nước Bình thường, khơng tách nước ngày Bình thường, khơng tách nước Bình thường, khơng tách nước ngày Có dấu hiệu bị tách nước bề mặt Bình thường, khơng tách nước 15 ngày Bị tách nước bề mặt Bình thường, không tách nước 30 ngày Tách nước bề mặt, kẹo dính Có dấu hiệu bị tách nước bề mặt ngày Bình thường, khơng tách nước Bình thường, không tách nước HVTH: Lê Thị Duyên – MSHV: CA170373 68 Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Lương Hồng Nga ngày Tách nước bề mặt, kẹo dính Bình thường, không tách nước ngày Tách nước bề mặt, kẹo dính Có dấu hiệu bị tách nước bề mặt 15 ngày Kẹo bị chảy Kẹo bị dính 30 ngày Kẹo bị chảy Kẹo bị chảy 45 0C Hình 3-21: Một số sản phẩm kẹo dẻo từ carrageenan Công ty Đức Hạnh bán thị trường HVTH: Lê Thị Duyên – MSHV: CA170373 69 Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Lương Hồng Nga KẾT LUẬN Nghiên cứu khảo sát tính chất carrageenan nguyên liệu: nồng độ tạo gel tối thiểu 1%, độ nhớt 18,30 Cp, độ ổn định gel 5,51 %, cấu trúc gel: độ cứng 1,55 kg, độ đàn hồi 74,00 %, độ cố kết 44,53 %, độ dính 0,02 kg.s, độ dẻo dai 0,69 kg Nghiên cứu khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ nha/đường, nồng độ carrageenan, citrate, acid tới tính chất carrageenan: - Khi tăng tỉ lệ nha/đường từ 1,5 đến 3,0 thì: nồng độ tạo gel tối thiểu độ ổn định gel thay đổi không đáng kể; cấu trúc gel: độ cứng gel giảm xuống (9,68-9,21 kg), độ dính tăng (0,42-0,59 kg.s), độ dẻo dai giảm (4,353,82 kg), độ đàn hồi giảm (84,39-81,12 %), độ cố kết giảm (44,98 - 41,48 %) - Khi tăng hàm lượng carrageenan từ 1,5-2,0% độ ổn định gel tăng, với độ tách nước giảm (3,89-3,21 %) Cấu trúc gel: độ cứng tăng (8,84 9,75 kg), độ dính giảm (0,69 - 0,40 kg.s); độ dẻo dai tăng (3,65 - 4,49 kg), độ đàn hồi tăng (78,07 - 86,02 %), độ cố kết tăng (41,25 - 46,05 %) - Khi tăng hàm lượng cation Ca2+ từ - 0,5%: Nồng độ tạo gel tối thiểu giảm (1,00 - 0,85%), độ nhớt tăng (18,3 - 21,0 Cp), độ ổn định gel tăng (lượng nước tách giảm 3,53 - 2,8 %), cấu trúc gel thay đổi không đáng kể - Khi tăng hàm lượng acid citric từ 0-0,5%: Nồng độ tạo gel tối thiểu tăng (1,00 - 1,45%), độ nhớt giảm (18,3 - 14,9 Cp), độ ổn định gel giảm (lượng nước tách từ gel tăng 3,53 - 4,5%), cấu trúc gel thay đổi khơng đáng kể Nghiên cứu tìm tỷ lệ tối ưu thành phần để tạo cấu trúc gel gel kẹo dẻo mong muốn 28,3% đường, 69,8,% nha 1,9% carrageenan Gel thu có cấu trúc: độ cứng 9,54 kg, độ đàn hồi 83,76 %, độ dính 0,41 kg.s Sản phẩm kẹo dẻo carrageenan bảo quản sau 30 ngày, nhiệt độ thường 450C có cấu trúc tốt hơn, khơng bị chảy nước hay dính bề mặt so với kẹo dẻo sử dụng gelatin có cơng thức, điều kiện bảo quản Đã ứng dụng carrageenan vào sản xuất kẹo dẻo nhà máy HVTH: Lê Thị Duyên – MSHV: CA170373 70 Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Lương Hồng Nga KIẾN NGHỊ ✓ Tiếp tục nghiên cứu yếu tố khác ảnh hưởng tới gel carrageenan: nhiệt độ, thời gian, chất đồng tạo gel,…trong sản xuất kẹo dẻo ✓ Nghiên cứu chế độ sấy: thiết bị, diện tích bề mặt sấy, nhiệt độ, thời gian sấy, đến chất lượng kẹo dẻo thành phẩm ✓ Tiếp tục nghiên cứu ứng dụng carrageenan sản xuất thực phẩm, để mở rộng phạm vi ứng dụng carrageenan, nâng cao chất lượng sản phẩm thực phẩm HVTH: Lê Thị Duyên – MSHV: CA170373 71 Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Lương Hồng Nga TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Hà Duyên Tư (2009) Kỹ thuật phân tích cảm quan thực phẩm Lê Ngọc Tú, L D, Lương Hồng Nga, Phan Thanh Tâm (2015) Cơ sở phương pháp tạo cấu trúc cho sản phẩm thực phẩm Lê Thanh Mai (2006) Các phương pháp phân tích ngành cơng nghệ lên men Trần Thị Duyên Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến quy trình sản xuất kẹo dẻo từ dịch ép thịt trái ca cao Đặc sản thông tin khoa học công nghệ, 1-13 QCVN (2011) Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia phụ gia thực phẩm chất làm dày In carrageenan (pp 25-37): Bộ y tế Tài liệu tiếng Anh S.M.Fiszman, L D (1989) Mechanical properties of kappa carrageenanlocust bean gum mixed gels with added sucros Food Hydrocolloids, 3(3), 209-216 Antonio, J F., FV; Nelida,LDM (2000) Radiation e€ ects on agar, alginates and carrageenan to be used as food additives Radiation Physics and Chemistry, 57, 305-308 Bulone, D G., D; Manno,M; Biagio,P; Martorana,V (2010) Sucrose pectin interaction from solution to gels In C S Hollngworth (Ed.), Food Hydrocolloids: characteristics, properties and function: Nova Science Pub Inc Cernıkova, M e a (2007) Effect of carrageenan type on viscoelastic properties of processed cheese Food Hydrocolloids, 22 10 Colonna, J S., U (2000) Sugar, properties of Sucrose In Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology (pp 3-10) 11 Chen, H W., Y; Leng,Y; Zhao,Y, Zhao,X (2013) Effect of NaCl and sugar on physicochemical properties of flaxseed polysaccharide-potato starch complexes Science Asia, 40, 60-68 12 Donna, P M., I (1996) The Use of Carrageenan and Cellulose Gel in Gummi Candy The Manufacturing Confectioner, 62 13 Fahad M.Almutairi, G G A., Mehmet S.Kök, Christopher, J.Lawsond Rolan Gahler, Simon Wood,Timothy J.Foster, Arthur J.Rowe, Stephen E.Harding (2013) An analytical ultracentrifugation based study on the conformation of lambda carrageenan in aqueous solution Carbohydrate PolymersCarbohydrate Polymers, 97(1), 203-209 14 Fred van de Velde, D G A R (2002) Carrageenan In biopolymers (Vol Polysaccharides, pp - 35) 15 Gabriel, S F L H A R M (2014) Effect of drying temperature on carrageenan yield and quality of Kappaphycus alvarezii (Rhodophyta, Solieriaceae) cultivated in Brazil J Appl Phycol, 26, 917-922 HVTH: Lê Thị Duyên – MSHV: CA170373 72 Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Lương Hồng Nga 16 Hua Lin, H C., WN; Yung,HC (2016) Effect of starch source on gel properties of kappa - carrageenan - starch dispersions Food Hydrocolloids, 60, 509-515 17 HungLD, H K., NangHQ, KhaT, HoaLT (2009) Seasonalchangesin growth rate, carrageenan yield and lectin content in the red alga Kappaphycusalvarezii cultivatedinCamranhBay,Vietnam .JAppl Phycol, 21, 265-272 18 K.Pektinfabrik, A s., L.Skensved, Denmark (1963) GENU Carrageenan: A/s Københavns Pektinfabrik 19 Katsuyoshi, N Y., F (2016) Sucrose release from polysaccharide gels Food and function(5) 20 Kennedy, J F K., CJ ; Taylor,DW (1995) Maltodextrins In Handbook of Starch Hydrolysis Products and their Derivatives (Vol 3, pp 65-82) 21 KMUTNB Int J Appl Sci Technol, Vol 8, No 2, pp 145-151, (2015), Development of Antioxidant Gummy Jelly Candy Supplemented with Psidium guajava Leaf Extract 22 Kunihiko, G H., M; Shozo,K (1986) effects of sugars and polyols on the sol gel transition of K-carrageenan: calorimetric study Retrieved from Butterworth & Co: 23 Liu, S C., W.L; Li,L (2015) Rheological Properties and Scaling Laws of κ Carrageenan in Aqueous Solution Macromolecules, 48(20), 7649–7657 doi:10.1021/acs.macromol.5b01922 24 Martinez, I (1995) Properties of some particular solutions 1-29 25 Mary.B The History of Marshmallows (An excerpt) 26 Matthew, J M., Jr; Celik,M (1996) Maltodextrin In Analytical profiles of drug subtances and exipients (Vol 24, pp 307-349) 27 McHugh, D J (2003) A Guide to the Seaweed Industry: Food and Agriculture Organization of the United Nations 28 Megala, P S., T; Kemal,A; Ralf,G.B (2017) Influence of iota carrageenan addition on the properties of soya protein meat analogues Food Science and Technology, 87, 546-552 29 Necas, J B., L (2013) carrageenan: areview Veterinarni Medicina, 58, 187-205 30 Nishinari, K W., M (1991) Effects of sugars and polyols on the gel-sol transition of kappa-carrageenan gels Elsevier Science Publishers B.V, 206, 149-162 31 Pornsak, S Chemistry of Pectin and Its Pharmaceutical Uses : A Review 207-222 32 Sadar, L N (2004) Rheological and Textural Characteristics of Copolymerized Hydrocolloidal Solutions Containing Curdlan Gum: University of Maryland 33 Santiago, A T M d C N (2012) Solution Properties of κ-Carrageenan and Its Interaction with Other Polysaccharides in Aqueous Media In Rheology (pp 241-259) HVTH: Lê Thị Duyên – MSHV: CA170373 73 Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Lương Hồng Nga 34 Sara, B L., L; Luis,D; Elvira,C (2005) Effect of addition of sucrose and aspartame on the compression resistance of hydrocolloids gels International Journal of Food Science and Technology, 41, 980-986 35 Ratchanee Charoen (2015) Development of antioxidan Gummy Jelly Candy supplemented with psidium guajava lead extract KMUTNB Int J Appl Science Technology Vol.8, No.2, pp.145-151 (2015) 36 RichardW.Hartel, Joachinlt, Von Elbe, Randy Hofberger Confectionery Science and Technology Library of Congress control mumber: 2017947296 37 Vanessa, W S., MC; Paulo,JO; Leila,H; Perdo,LMB (2012) Optimization of the extraction of carrageenan from Kappaphycus alvarezii using response surface methodology Food Science and Technology, 32, 812-818 38 Vorgelegt, V M., Z; Kerman (2008) Studies on the Gelation of Gelatin Solutions and on the Use of Resulting Gels for Medical Scaffolds 39 William, A B (2000) carrageenan In (pp 1-34): FMC Corporation 40 Woralak, P Y., P (2010) Effect of Tofu Powder and Carrageenan on Functionality and Physical Characteristics of Surimi Emulsion Gel King Mongkut’s Institute of Technology Ladkrabang, 44, 671 - 679 41 Wrolstad, E (2013) The functional properties of sugar In Food Carbohydrate Chemistry (pp 2-47) 42 Yadav, R K., N; Yadav,BS (2016) Characterization of banana, potato, and rice starch blend for their physicochemical and pasting properties Cogent Food & Agriculture, 2, 12 43 Yang, Z Y H Y H (2017) Effects of sucrose addition on the rheology and microstructure of κ-carrageenan gel Food Hydrocolloids 44 Yuan, C D., L; Zhang,G; Jin,Z; Liu,H (2016) Influence of cyclodextrins on texture behavior and freeze-thaw stability of kappa carrageenan gel food chemistry, 210, 600-605 HVTH: Lê Thị Duyên – MSHV: CA170373 74 ... sản xuất kẹo dẻo Vì lý em lựa chọn nghiên cứu đề tài: ? ?Nghiên cứu số yếu tố ảnh hưởng đến gel carrageenan sản xuất kẹo dẻo? ?? Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu ảnh hưởng tỉ lệ nha/đường, nồng độ carrageenan, ... cấu trúc tốt sau trình bảo quản, hứa hẹn chất thay tiềm cho chất tạo gel truyền thống công nghệ sản xuất kẹo dẻo Do đề tài ? ?Nghiên cứu số yếu tố ảnh hưởng tới gel carrageenan sản xuất kẹo dẻo? ?? thực... văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Lương Hồng Nga LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nội dung luận văn với đề tài ? ?Nghiên cứu số yếu tố ảnh hưởng tới gel carrageenan sản xuất kẹo dẻo? ?? cơng trình nghiên cứu