20, 24, 25, 26, 33, 34, 35, 39, 40, 41, 44, 49, 56, 58, 62, 63, 75, 76, 77, 78, 82] Bảng 5.7 Tiêu chuẩn gelatin ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm [82]
Thông số. “US Food Chemical V, 2003” “EUROPEAN REGUALATION NO853/2004M 2073/2005.” Tổn thất trong lúc sấy. ≤15%(105oC) - Tro. ≤3%(550oC) - Sulfur dioxide (SO2). ≤50 mg/kg ≤50 mg/kg Peroxide (H2O2). - ≤10 mg/kg Cadmium (Cd). - ≤0,5mg/kg Arsenic (As) - ≤1 mg/kg Copper (Cu) - ≤30 mg/kg Lead (Pb) ≤1,5mg/kg ≤5 mg/kg Zinc (Zn) - ≤50 mg/kg Chromium (Cr) ≤10 mg/kg ≤10 mg/kg Mercury (Hg) - ≤0,15 mg/kg Pentachlorophenol ≤0,3 mg/kg -
Salmonella Không hiện diện trong 25g Không hiện diện trong 25g
E. coli Không hiện diện trong 25g -
Trong công nghiệp thực phẩm, gelatin là một trong những loại chất keo ưa nước, được sử dụng như tác nhân tạo gel, tạo độ đặc hoặc tác nhân ổn định cấu trúc. Gelatin
khác với các loại chất keo khác ở chỗ: trong khi hầu hết các loại chất keo khác là polyssacharide (như carrageenan, pectin, agar, …) thì gelatin là một loại protein chứa tất cả các acid amin thiết yếu, ngoại trừ trytophane. Hiện nay, lượng gelatin đươc sản xuất hàng năm trên thế giới ước tính khoảng trên 315.000 tấn và lượng gelatin được sử dụng trong công nghệ thực phẩm chiếm khoảng trên 60%, chủ yếu trong lĩnh vực công nghiệp sản xuất bánh kẹo.
Theo tổ chức y tế thế giới WHO thì gelatin là an toàn cho sức khỏe và gelatin không được xem như là một phụ gia thực phẩm. Trên đây là bảng tiêu chuẩn gelatin được ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm (B.5.1).
5.1.1. Ứng dụng gelatin trong công nghiệp sản xuất bánh kẹo
Công nghiệp sản xuất bánh kẹo có lẻ là lĩnh vực có nhiều ứng dụng của gelatin nhất tính cho đến hiện nay. Gelatin được sử dụng trong các sản phẩm bánh kẹo ngọt như: “winegums”, “gummy bears”, “fruit chews”, “marshmallow” và ”licorice”. Chức năng của gelatin phụ thuộc vào loại sản phẩm. Trong “marshmallows”, gelatin đóng vai trò làm bền bọt. Trong “fruit chews” và “licorice”, gelatin tham gia tạo cấu trúc, độ dai cho sản phẩm. Trong “winegums” và “gummy bears”, đặc tính tạo gel của gelatin đóng vai trò quan trọng và độ Bloom yêu cầu từ 260÷280. Loại gelatin được sử dụng phụ thuộc vào đặc tính của sản phẩm cuối cùng.
Yêu cầu về việc sử dụng gelatin trong công nghiệp sản xuất bánh kẹo:
Gelatin cần phải được hòa tan hoàn toàn trước để có thể phát huy các tính năng công nghệ của chúng. Để đạt được yêu cầu này thì cần phải thỏa mãn các vấn đề sau:
Lượng nước thích hợp.
Sự khuấy đảo hợp lý: khi phần gelatin được hydrate hóa chúng có khuynh hướng kết lại với nhau do vậy sự khuấy đảo hợp lý là cần thiết.
Nhiệt độ: gelatin cần được gia nhiệt đến 60oC để có thể hòa tan hoàn toàn. Nó có thể hòa tan rất nhanh khi được đưa trực tiếp vào nước nóng lớn hơn 90oC hoặc gia nhiệt gelatin đã được làm ướt trong nước lạnh.
Thời gian: gelatin cần thời gian để có thể hút nước. Khoảng thời gian này có thể kéo dài từ 15 phút cho đến 1 giờ tùy thuộc vào nồng độ dung dịch cần thu, kích thước các phần hòa tan và phương pháp sử dụng để chuẩn bị dịch hòa tan. Dung dịch gelatin này không tạo gel được cho đến khi nó được làm nguội đến nhiệt độ thích hợp và nó không giống như các chất tạo gel khác cần muối hoặc acid để tạo gel. Gel gelatin có tính thuận nghịch với nhiệt độ do vậy nó có thể tan chảy ra sau khi thể gel được tạo thành. Nhiệt độ tan chảy của chúng thấp hơn nhiệt độ thân nhiệt (khoảng 35÷36oC).
Giá trị Bloom của gelatin là chỉ số đo đạc độ mạnh của gel gelatin. Chỉ số này càng cao thì độ bền của gel càng lớn ở cùng một nồng độ.
Độ Bloom cho các ứng dụng tạo gel điển hình nằm trong khoảng từ 100÷
280 tuy nhiên gelatin có độ Bloom trung bình và cao hơn được ưa chuộng trong lĩnh vực “gummy” bởi vì chúng tạo ra một cấu trúc đặc trưng và cải thiện khả năng định hình. Những thành phần khác như glucose, surcose và hàm lượng ẩm cũng là những nhân tố quan trọng trong việc hình thành nên cấu trúc của sản phẩm “gum” .Vì vậy việc xem xét ảnh hưởng của gelatin cũng gắn liền với những nhân tố này.
Khi gelatin được ứng dụng trong sản xuất loại kẹo “chewy” thì độ Bloom thấp được ưa chuộng (độ Bloom nằm trong khoảng từ 70÷140). Mức độ sử dụng từ 0,2% trong kẹo “caramel” và “toffee” đến 2,5% trong kẹo “grained chew”. Nếu gelatin có độ Bloom cao được sử dụng thì lượng dùng có thể giảm đi một nửa.
Khi gelatin được ứng dụng trong sản xuất loại kẹo “marshmallow” thì giá trị Bloom chỉ đóng vai trò nhỏ trong việc hình thành cấu trúc sản phẩm.
Độ nhớt của gelatin:
Trong quá trình sản xuất các sản phẩm “gum”: độ nhớt của gelatin có thể tác động đến quá trình cố định trong sản xuất sản phẩm “gum”, đặc biệt là khi gelatin có hàm lượng cao. Tuy nhiên trong một vài nhà máy, cả quy trình và việc lập công thức được xem xét khi cần định ra độ nhớt phù hợp. Trong
nhiều trường hợp, độ nhớt của gelatin không đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất các sản phẩm “gum”.
Trong sản xuất các sản phẩm “chewy” thì độ nhớt của gelatin có thể có tác dụng thứ yếu trong quá trình đánh trộn tuy nhiên chúng có thể được điều chỉnh dễ dàng bằng sự thay đổi nhiệt độ trong quá trình này.
Trong quá trình sản xuất các sản phẩm “marshmallow” thì độ nhớt của gelatin đóng vai trò quan trọng hơn trong những ứng dụng khác của gelatin trong công nghệ sản xuất bánh kẹo. Độ nhớt của gelatin ảnh hưởng đến quá trình đánh trộn syrup, quá trình giữ các bọt khí… .Độ nhớt của gelatin còn đóng vai trò quan trọng khi kết hợp với các phương pháp tạo hình được sử dụng. Với phương pháp tạo hình sử dụng các khuôn tinh bột thì độ nhớt của khối kẹo yêu cầu phải thấp để nó có thể chảy dễ dàng vào các khuôn, còn trong phương pháp ép đùn thì độ nhớt của khối kẹo phải cao để định hình cho sản phẩm sau khi đùn.
Gelatin là chất nhạy cảm với nhiệt độ và acid và đặc biệt là khi có sự kết hợp giữa hai yếu tố này có thể làm hỏng khả năng tạo gel của gelatin. Nếu quá trình nấu diễn ra nhanh thì gelatin có thể được đưa vào ngay từ đầu còn nếu quá trình nấu yêu cầu thời gian dài thì gelatin nên đưa vào quá trình trộn sau công đoạn nấu để hạn chế phản ứng Maillard và phản ứng nghịch đảo đường. Việc thêm acid vào nên giữ ở mức tối thiểu có thể được và nên thêm chỉ vào trước công đoạn đánh trộn tại nhiệt độ nhỏ nhất có thể.
Bảng 5.8 Bảng ứng dụng của gelatin trong công nghiệp sản xuất bánh kẹo [82] Loại sản phẩm. Chức năng. Độ Bloom. Loại
gelatin.
Độ nhớt. Lượng sử dụng.
Gum gelatin. Tạo gel, tạo cấu trúc, xây dựng tính
đàn hồi.
180÷260. A/B. Thấp, cao. 6÷10%.
Gum rượu. Tạo gel, tạo cấu trúc, xây dựng tính
đàn hồi.
100÷180. A/B. Thấp, trung bình.
2÷6%.
Kẹo “chewy”. Tạo khí, tạo độ đàn dẻo, đàn hồi. 100÷150. A/B. Trung bình, cao. 0,5÷3%. Kẹo “marshmallows ”.
Tạo khí, tạo gel, tác nhân bền vững.
200÷260. A/B. Trung bình, cao.
2÷5%.
Kẹo “nuga”. Tạo tính dai, đàn hồi. 100÷150. A/B. Trung bình, cao. 0,2÷1,5 %. Kẹo “liquorice”.
Tạo gel, tạo cấu trúc, tính dẻo, đàn hồi. 120÷220. A/B. Thấp, trung bình. 3÷8%. Lớp màng phủ ngoài. Tạo lớp màng, tạo liên kết. 120÷150. A/B. Trung bình, cao. 0,2÷1%. Những vấn đề thường gặp trong quá trình sản xuất một số loại kẹo thông dụng có sử dụng gelatin.
Bảng 5.9 Những vấn đề thường gặp trong sản xuất kẹo “gum” [76]
Vấn đề. Nguyên nhân. Cách khắc phục.
Gum không được tạo thành.
Sự hỏng gelatin. Cắt giảm sự có mặt của nhiệt và acid.
Gelatin không hoà tan. Đảm bảo rằng quá trình hoà tan được tiến hành đúng: hai phần nước một phần gelatin, có khuấy trộn và nhiệt độ tối thiểu là 60oC.
Có thể do sự tương tác giữa các thành phần trong công thức.
Xem xét lại công thức sử dụng.
Gum bị mờ, đục. Có thể do sự tương tác giữa các thành phần trong công thức.
Xem xét lại công thức sử dụng.
Gelatin không hòa tan hoàn toàn.
Tuân thủ hướng dẫn về sự hòa tan gelatin.
Các bong bóng khí được giữ lại.
Xem xét lại quá trình hòa tan gelatin và công đoạn loại khí trong quy trình sản xuất.
Sự kết tinh lại đường.
Sử dụng quá nhiều sucrose. Tăng việc sử dụng glucose hoặc các DE của glucose
Sử dụng quá ít gelatin. Tăng mức độ sử dụng gelatin sẽ giúp ngăn cản quá trình kết tinh. Lượng ẩm nhiều. Tăng nhiệt độ nấu để làm tăng
khả năng hoà tan, tăng độ đồng nhất; xem xét lại công thức sử dụng.
Gum có màu vàng, nâu.
Nhiệt độ nấu cao. Giảm nhiệt, thời gian nấu nên ngắn lại, thêm gelatin sau khi nấu.
Gum quá mềm. Lượng gelatin sử dụng ít. Tăng lượng gelatin sử dụng. Độ “Bloom” không hợp lý. Tăng độ “Bloom”.
Sự hỏng gelatin. Cắt giảm sự có mặt của nhiệt và acid.
Việc sử dụng chất tạo ngọt không thích hợp.
Xem xét lại các chất tạo ngọt về hàm lượng ẩm.
Gum quá cứng Lượng gelatin sử dụng nhiều.
Giảm lượng gelatin sử dụng. Độ “Bloom” không hợp lý. Giảm độ “Bloom”.
Việc sử dụng chất tạo ngọt không thích hợp.
Xem xét lại các chất tạo ngọt về hàm lượng ẩm.
Bề mặt sản phẩm có hình dạng không được ưa chuộng.
Điều kiện hồ hóa không hợp lý.
Xem xét lại các điều kiện lý tưởng cho quá trình tạo hình và chất lượng bột đưa vào sản xuất. Sự lồi lõm ở mặt
sau của sản phẩm.
Sự đồng nhất trong quá trình định hình còn thấp.
Tăng nhiệt độ nấu để tăng sự đồng nhất.
Sản phẩm có mùi lạ.
Sử dụng thành phần kém phẩm chất.
Xem xét lại chất lượng của vật liệu sử dụng.
Tinh bột bị nhiễm mốc. Đảm bảo tinh bột được sử dụng hợp lý và độ ẩm 5÷8%.
Sản phẩm có tính dính, nhớt
Độ ẩm quá cao. Nấu ở nhiệt độ cao hơn để giảm ẩm; xem lại công thức sử dụng. Lượng nước thấp hơn độ ẩm
cân bằng.
Điều chỉnh lại chất tạo ngọt cho thích hợp với độ ẩm cân bằng của môi trường.
Acid được đưa vào quá sớm. Việc thêm acid chỉ trước quá trình định dạng để tránh làm hư hỏng gelatin và quá trình chuyển đổi sucrose; xem lại công thức sử dụng.
thích hợp với độ ẩm cân bằng của môi trường.
Sản phẩm có chất lượng khác nhau.
Quá trình kiểm soát kém. Xem lại điều kiện kiểm soát trong từng khâu: tạo hình, nấu, sấy khô.
Bảng 5.10 Những vấn đề thường gặp trong sản xuất kẹo “chewy candy” [76]
Vấn đề. Nguyên nhân. Biện pháp khắc phục.
Sự kết tinh không mong muốn. Sự tạo mầm không điều khiển được trong khối kẹo.
Các hạt lẫn khi được làm nguội có thể tạo mầm tinh thể. Các hạt này cần phải được làm ấm trước khi cho vào khối kẹo.
Dịch syrup đường quá bão hòa.
Sử dụng lượng glucose syrup nhiều hơn. Gelatin cũng giúp ngăn cản sự kết tinh trong trường hợp này. Tinh thể đường không được
hoà tan trong khối kẹo.
Đảm bảo quá trình nấu hoà tan hết các tinh thể đường.
Sản phẩm có tính dính, nhớt. Độ đồng nhất thấp. Cần phải nấu để đạt được độ đồng nhất cao hơn.
Phản ứng nghịch đảo đường sucrose trong quá trình nấu hoặc việc đưa acid vào ở nhiệt độ quá cao.
Thời gian nấu nên rút ngắn lại.
Thêm acid vào ở nhiệt độ thấp nhất có thể và chắc chắn là nó không
trải qua quá trình nấu. Sự co rút lại. Khối kẹo quá đàn hồi. Cho dây kẹo được
“nghỉ” trước khi đưa vào quá trình cắt, bao gói.
Giảm lượng gelatin sử dụng nếu nó có độ Bloom cao.
Xem lại công thức sử dụng.
Giảm lượng đường có khối lượng phân tử cao (tăng hàm lượng glucose và các DE của glucose).
Quá trình quật nên tiến hành ở nhiệt độ thấp.
Hiện tượng dòng chảy nguội. Độ đồng nhất các thành phần còn thấp.
Nấu sao cho đạt được độ đồng nhất cao hơn. Độ nhớt của khối kẹo quá
thấp. Lập lại công thức sản xuất kẹo. Sử dụng các chất có khả năng tăng độ nhớt như: gelatin, maltodextrin, tinh bột. Bảng 5.11 Những vấn đề thường gặp trong sản xuất kẹo “marshmallows” [76]
Sản phẩm không định hình được.
Sự hư hỏng gelatin. Cắt giảm sự có mặt của nhiệt và acid.
Có thể do sự tương tác giữa các thành phần trong công thức.
Xem xét lại công thức sử dụng.
Độ bền của bọt thấp. Sấy sản phẩm ở nhiệt độ quá cao.
Cắt giảm nhiệt độ sấy. Tinh bột cho sản phẩm đổ
khuôn quá nóng.
Giảm nhiệt độ của tinh bột lúc đổ khuôn.
Đảm bảo rằng sử dụng gelatin với lượng tốt nhất cho quá trình đánh trộn.
Xem xét loại gelatin và mức độ sử dụng.
Quá trình đánh trộn chưa đủ.
Tăng tốc độ hoặc thời gian của quá trình đánh trộn. Giảm lượng mẻ.
Đánh trộn quá mức. Giảm thời gian hoặc tốc độ của quá trình đánh trộn. Vấn đề này thường không liên quan đến gelatin. Độ nhớt quá cao. Giảm hàm lượng chất khô.
Thay đổi chất tạo ngọt để làm giảm độ nhớt.
Tăng nhiệt độ. Màu vàng nhạt. Sự hiện diện của nhiệt độ
cao.
Giảm nhiệt độ, rút ngắn thời gian nấu hoặc thêm gelatin sau công đoạn nấu. pH quá cao. pH cao (>6) dẫn đến phản
giảm pH xuống bằng cách điều chỉnh công thức sử dụng.
Marshmallow quá mềm. Lượng gelatin sử dụng thấp.
Tăng lượng sử dụng. Gelatin có độ Bloom không
đạt yêu cầu.
Tăng độ Bloom.
Sự hư hỏng gelatin. Cắt giảm sự có mặt của nhiệt và acid.
Sử dụng chất tạo ngọt không hợp lý.
Xem xét lại chất tạo ngọt đang sử dụng.
Marshmallow quá cứng hoặc đàn hồi.
Lượng gelatin sử dụng cao. Giảm lượng sử dụng. Gelatin có độ Bloom không
đạt yêu cầu.
Giảm độ Bloom. Sử dụng chất tạo ngọt
không hợp lý.
Xem xét lại chất tạo ngọt đang sử dụng.
Độ đồng nhất quá cao. Giảm nhiệt độ nấu.
Kiểm tra lượng ẩm mất đi trong quá trình đánh trộn. Sản phẩm có tính nhớt và
dính.
Độ ẩm quá cao. Nấu ở nhiệt độ cao hơn để làm giảm độ ẩm.
Bao gói quá sớm sau quá trình tạo hình.
Cho phép sản phẩm ổn định và tạo lớp vỏ cứng trước quá trình bao gói. Hoạt độ của nước thấp. Điều chỉnh lại chất tạo
ngọt để điều chỉnh hoạt độ của nước.
sớm. trước quá trình định hình để tránh làm hỏng gelatin và ngăn cản phản ứng nghịch đảo đường.
Bề mặt khô. Hoạt độ của nước cao. Điều chỉnh lại chất tạo ngọt để điều chỉnh hoạt độ của nước.
Sự co rút. Sản phẩm đem đi đùn quá
nóng.
Giảm nhiệt độ đùn. Đối áp tại quá trình đánh
trộn quá lớn.
Đối áp lớn nhất theo đề nghị là 80psi.
Cấu trúc có dạng sạn. Sự tái kết tinh đường. Đảm bảo rằng quá trình hoà tan hoà tan hết các tinh thể đường.
Tăng việc sử dụng syrup glucose để ngăn chặn sự tái kết tinh.
Lớp vỏ cứng ngoài bề mặt. Tinh bột cho sản phẩm đúc quá ẩm.
Độ ẩm của tinh bột khô 5÷
8%
Mùi vị lạ Quá trình vệ sinh kém. Xem lại khâu vệ sinh, kho lưu trữ nguyên vật liệu. Nguyên liệu kém chất
lượng.
Xem lại nguồn nguyên liệu sử dụng.
Sự lên men. Quá trình vệ sinh kém. Xem lại khâu vệ sinh, kho lưu trữ nguyên vật liệu. Nguyên liệu kém chất
lượng.
Xem lại nguồn nguyên liệu sử dụng, đặc biệt là sự nhiễm vi sinh vật trong quá
trình bảo quản.
Độ ẩm quá cao. Xem lại hàm lượng nước