L ỜI NÓI ĐẦU
2.2.2.4 Xác định nhiệt độ phối chế
Xác định nhiệt độ phối trộn là một trong những yếu tố rất quan trọng của việc nấu kẹo. Như ta đã biết, hầu hết các chất thơm rất dễ bị bay hơi và chất màu dễ bị biến đổi tính chất ở nhiệt độ cao, điều này sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm kẹo sau này. Vì vậy, nghiên cứu nhiệt độ thích hợp để phối chế cho sản phẩm kẹo là một việc rất quan trọng cần thực hiện.
Cần phải phối chế ở nhiệt độ trên nhiệt độ đông đặc của hỗn hợp siro đường- carrageenan. Theo nguồn tài liệu tham khảo, nhiệt độ đông đặc của carrageenan dạng gel là 40 ± 50C. Khi bổ sung muối, đường thì nhiệt độ đông đặc sẽ tăng, nhiệt độ đông đặc trên 500C [22].
Sơ đồ bố trí thí nghiệm
Hình 2.8 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ phối chế
Hỗn hợp siro carrageenan
Bổ sung dịch chanh dây ở nhiệt độ khác nhau
600C 750C 900C
Đánh giá cảm quan về màu sắc, hương vị
Cách tiến hành
Hòa hỗn hợp dịch carrageenan- đường tan hoàn toàn và đồng nhất. Dùng nhiệt kế xác định các mức nhiệt độ nghiên cứu: 600C, 750C, 900C rồi bổ sung một lượng dịch chanh dây thích hợp theo kết quả nghiên cứu.
Sau 2 giờ làm nguội, tiến hành đánh giá cảm quan về màu sắc và hương vị của sản phẩm và chọn ra nhiệt độ phối trộn thích hợp.
2.2.2.5 Xác định tỷ lệ màu thực phẩm tartazine
Để sản phẩm có màu giống với màu chanh dây, nhằm làm tăng giá trị cảm quan về màu sắc cho sản phẩm. Khi bổ sung dịch chanh dây, kẹo marmelat đã có màu nhất định do màu tự nhiên của chanh dây. Tuy nhiên, màu sắc chưa được tươi sáng, bắt mắt vì vậy cần nghiên cứu tỷ lệ màu tartazine E102 cần bổ sung.
Quy định nhiều nhất không vượt quá 0.01% so với khối lượng kẹo [5]. Sơ đồ bố trí thí nghiệm
Hình 2.9 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ màu thực phẩm bổ sung
Phối chế màu đặc trưng với tỷ lệ
0,001% 0,002%
0,0005% 0,003%
Đánh giá cảm quan
Chọn tỷ lệ màu thích hợp
0,004% Dịch siro đường- carrageenan, dịch chanh dây, đệm natri citrat
Cách tiến hành
Sau khi đã phối trộn các thành phần dịch chanh dây, đệm natri citrat với tỷ lệ thích hợp theo kết quả nghiên cứu vào hỗn hợp dịch siro đường- carrageenan. Tiến hành bổ sung chất màu vào với các tỷ lệ khác nhau theo sơ đồ bố trí hình 2.9. Sau công đoạn rót khuôn sẽ tiến hành đánh giá cảm quan về màu sắc và chọn tỷ lệ màu phối chế thích hợp.
2.2.2.6 Xác định nhiệt độ và thời gian sấy lạnh
Sấy lạnh là phương pháp dùng bơm nhiệt để sấy khô hay còn gọi là sấy lạnh. Sấy nhằm mục đích để tách ẩm ra khỏi nguyên liệu sấy bằng cách dùng không khí lạnh đã qua dàn lạnh có độ ẩm thấp [1].
Trong quá trình sấy, phải làm sao để cân bằng giữa hai quá trình: khuếch tán nội và khuếch tán ngoại. Nếu khuếch tán nội nhỏ hơn khuếch tán ngoại sẽ làm cho sự bay hơi ở lớp bề mặt diễn ra mãnh liệt, làm cho bề mặt sản phẩm trở nên khô cứng hơn, hạn chế sự thoát ẩm.
Sau khi tham khảo một số tài liệu cùng với điều kiện thiết bị và sấy của phòng thí nghiệm. Đưa ra thông số chính để làm thí nghiệm là nhiệt độ không khí để nghiên cứu, còn vận tốc gió ổn định.
Nhiệt độ không khí trong buồng sấy : 350C và 400C.
Vận tốc chuyển động của không khí trong buồng sấy là 1,32 ÷ 1,50 m/s.
Hình 2.10 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ và thời gian sấy
Cách tiến hành
Đầu tiên, điều chỉnh máy sấy lạnh đến nhiệt độ cần sấy và ổn định vận tốc sấy 1,32 ÷ 1,50 m/s. Xác định khối lượng và độ ẩm của khối kẹo rồi đưa vào thiết bị sấy ở nhiệt độ 300C hoặc sơ đồ hình 2.10. Cứ sau một giờ, tiến hành xác đinh khối lượng một lần bằng cân kỹ thuật.
Sau đó, xác định hàm ẩm của từng mẫu và chọn nhiệt độ, thời gian sấy thích hợp.
Độ ẩm của sản phẩm được xác định bằng cách cân khối lượng định kỳ 1 giờ/ lần và từ khối lượng dựa vào công thức dưới đây ta tính được độ ẩm:
W2 = 100 - 2 1 1)* 100 ( G G W Trong đó: Bán thành phẩm Sấy vsấy =1,32 ÷ 1,5 m/s 400C 350C Xác định hàm lượng ẩm
Chọn nhiệt độ và thời gian sấy thích hợp Thời gian, giờ
W1: độ ẩm ban đầu của nguyên liệu trước lúc đưa vào sấy,% W2: độ ẩm cuối của sản phẩm,%
G1: khối lượng ban đầu của nguyên liệu,g. G2: khối lượng cuối của sản phẩm,g.
2.2.3 Phương pháp phân tích
- Xác định độ ẩm bằng phương pháp sấy ở nhiệt độ 100 ÷1050C theo TCVN 5613: 1991. Cách tiến hành được trình bày được tiến hành chi tiết ở phần phụ lục 1.
- pH của dịch chanh dây được đo bằng pH kế. Cách tiến hành chi tiết được trình bày ở phụ lục 2.
-Xác định hàm lượng chất khô trong dịch chanh dây, cách tiến hành được trình bày trong phụ lục 3.
-Sức đông của thạch và của hỗn hợp siro đường- carrageenan, siro agar- carrageenan được đo trên máy Sun Rheometer DX500, Japan. Cách tiến hành trình bày ở phụ lục 4.
-Chất lượng sản phẩm được đánh giá cảm quan theo TCVN 3215- 79. Sử dụng hệ điểm 20. Xây dựng trên một thanh điểm thống nhất, có 6 bậc, 0 đến 5. Chi tiết của phương pháp này trình bày ở phần phụ lục 5.
-Phương pháp kiểm tra vi sinh
* Xác định tổng số vi sinh vật hiếu khí theo TCVN 5165- 1990. * Coliforms theo TCVN 4882- 7001/ ISO 4831: 1991).
* Tổng số tế bào nấm men- nấm mốc theo TCVN 5166: 1991. * Salmonella.
Các chỉ tiêu vi sinh được xác định tại Viện nghiên cứu Công Nghệ Sinh Học và Môi Trường- Trường Đại Học Nha Trang.
2.2.4 Hóa chất và thiết bị
Các loại hóa chất: natri citrat, axit citric, chất màu (E102) đều là những hóa chất tinh khiết đạt tiêu chuẩn dùng cho phân tích của Trung Quốc.
2.2.4.2 Thiết bị
Sử dụng các thiết bị hiện có của phòng thí nghiệm: -Tủ cấp đông (nhiệt độ - 200C)
-Tủ lạnh (nhiệt độ 0 ÷ 70C)
-Thiết bị sấy sản phẩm bằng sức gió (phòng thí nghiệm công nghệ lạnh). -Máy lưu biến (đo sức đông) Sun Rheometer DX500, Japan (phòng công nghệ sinh học)
-Máy khúc xạ kế.
-Máy đo pH meter 420, Orion,USA.
-Nồi ổn định nhiệt, bếp điện, tủ sấy, tủ nung……
2.2.5 Phương pháp xử lý số liệu
Xử lý số liệu thống kê và vẽ đồ thị bằng phần mềm Microsoft Excel 2010.
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1 Kết quả xác định tỷ lệ carrageenan và đường
3.1.1 Xác định tỷ lệ phối chế qua sức đông và đường cần phối chế
Sức đông là một thông số kỹ thuật quan trọng trong quá trình sản xuất kẹo thạch marmelat. Nó phụ thuộc tỷ lệ đường và chất tạo gel (agar, carrageenan). Theo tiêu chuẩn kỹ thuật sức đông của hỗn hợp siro đường- agar cần đạt 1100 ÷ 1400 g/cm2 [19]. Vì vậy, cần tiến hành nghiên cứu tỷ lệ đường và chất tạo gel (carrageenan, agar) để chọn được thông số thích hợp.
Hình 3.1: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn
Hình 3.2: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn siro đường- agar đến sức đông
Nhận xét:
Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ siro đường- carrageenan và siro đường- agar đến sức đông thể hiện ở hình 3.1 và hình 3.2.
Đối với mẫu không bổ sung đường (0% đường) và ứng với tỷ lệ carrageenan từ 1 ÷ 3%, sức đông giao động trong khoảng từ 210 đến 736 g/cm2. Sức đông của các mẫu không bổ sung đường thấp hơn so với các mẫu có bổ sung đường (do đường và muối có tác dụng hỗ trợ sức đông của thạch). Ở tỷ lệ carrageenan 1% thì sức đông của thạch chỉ dao động trong khoảng 210 ± 25 g/cm2 nhưng ở tỷ lệ carrageenan 3% thì sức đông của thạch có thể đạt tới 740 ± 35 g/cm2. Do vậy, khi chọn tỷ lệ carrageenan phối chế, cần đảm bảo độ chắc của thạch phải đạt trong khoảng yêu cầu và cũng phải xét đến các chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm.
Đối với mẫu bổ sung đường từ 50 ÷ 70%, sức đông tăng lên đáng kể từ 700 ÷ 1250 g/cm2 (hình 3.1). Điều này có thể giải thích là do sự tương tác liên
kết hydro dưới tác động nhiệt giữa các nhóm -OH của polysaccaride và saccarozơ [13]. Ở các nồng độ đường từ 50 ÷ 70% ứng với các tỷ lệ carrageenan từ 1 ÷ 2% được biểu diễn kết quả đo sức đông ở hình 3.1 cho thấy sức đông của hỗn hợp đường- carrageenan này thấp hơn 980 g/cm2, chưa đạt chỉ tiêu sức đông từ 1100 ÷ 1400 g/cm2 [19]. Ở nồng độ đường 70%, theo hình 3.1 cho thấy sức đông có khuynh hướng giảm, điều này có thể giải thích là do hàm lượng đường quá cao gây khó khăn cho quá trình nấu như là carrageenan có thể không hòa tan hoàn toàn hay trong quá trình nấu có sự hình thành các bọt khí dẫn tới kết quả đo sức đông bị giảm. Vì vậy, ở hàm lượng đường 70% không đạt yêu cầu.
Sức đông đạt giá trị cao nhất khi tỷ lệ đường- carrageenan đạt 60% và 2,5% tương ứng theo kết quả như trên hình 3.1.
Đối với các mẫu agar, quá trình được tiến hành như carrageenan và cho được kết quả như hình 3.2. Hàm lượng đường càng cao thì sức đông của thạch càng tăng. Ở 0% đường và tỷ lệ agar là 2% thì sức đông của thạch là 565 g/cm2, ở 60% đường và tỷ lệ agar là 2% thì sức đông của thạch là 685 g/cm2. Điều này có thể giải thích là do sự tương tác liên kết hydro đưới tác động nhiệt của các nhóm OH của polysaccaride và saccarozơ.
So sánh hai đồ thị biểu diễn sức đông của agar và carrageenan, cho thấy: Sức đông của hỗn hợp đường- carrageenan cao ở mức tương đối so với với đường- agar. Điều này có thể giải thích do Kappa- carrageenan chứa nhiều nhóm sulfat hơn, vì thế số lượng liên kết hydro và tương tác của carrageenan thể hiện rõ nét hơn [12].
So với mẫu carrageenan, khi nấu mẫu agar có bổ sung một hàm lượng đường nhất định, thì độ hòa tan của dịch thạch sẽ lâu hơn, thời gian nấu dịch dài hơn, nhiệt độ hòa tan dịch thạnh cũng cao hơn nhiều. Điều này có thể giải thích do agar có nhiệt độ tan chảy cao hơn so với carrageenan.
Về cảm quan như độ trong của thạch thì nhận thấy rằng: thạch carrageenan có độ trong suốt và màu sắc tốt hơn so với agar.
Bên cạnh đó, giá thành 1 kg agar (400.000 VNĐ) đắt gấp đôi carrageenan (280.000 VNĐ).
* Dựa trên các phân tích và so sánh trên cho thấy hoàn toàn có thể thay thế agar bằng carrageenan trong sản xuất kẹo marmelat.
3.1.2 Kết quả đánh giá cảm quan về trạng thái và vị ngọt của siro đường- carrageenan. carrageenan.
Bên cạnh sức đông của hỗn hợp siro đường- carrageenan, chỉ tiêu cảm quan cũng đóng vai trò quan trọng. Vì thế ta tiến hành đánh giá cảm quan thạch đường- carrageenan.
* Kết quả đánh giá cảm quan ở bảng 3.1 và 3.2 dưới đây.
Bảng 3.1 Bảng cảm quan về trạng thái của thạch đường- carrageenan
Đường 0% 50% 60% 70% 1% 1,5% 2% 2,5% C ar rage en an 3% Thạch dẻo, dai, giòn không có bọt khí Tỷ lệ carrageenan càng tăng thì trạng thái của thạch càng chắc. Thạch dẻo, dai, giòn không có bọt khí. Tỷ lệ carrageenan càng tăng thì trạng thái của thạch càng chắc.. Dẻo, dai, giòn vừa phải, không có bọt khí. Tỷ lệ carrageenan càng tăng thì trạng thái của thạch càng chắc.. Thạch hơi cứng, có bọt khí. Tỷ lệ carrageenan càng cao thì độ
dẻo dai của thạch càng tăng
Bảng 3.2 Bảng cảm quan về vị ngọt của thạch đường- carrageenan Đường 0% 50% 60% 70% 1% 1,5% 2% 2,5% C ar rage en an 3% Nhạt, khó ăn, có vị của rong biển. Hơi ngọt, có dư vị của rong biển Ngọt vừa, phù hợp với khẩu vị của nhiều người. Ngọt quá Nhận xét:
Từ kết quả đánh giá cảm quan ở trên cho thấy:
- Nồng độ đường càng thấp thì làm cho sản phẩm thạch càng trở nên nhạt, khó ăn.Ở 50% đường, hàm lượng đường thấp nên sản phẩm không đạt theo yêu cầu của sản phẩm kẹo. Ở hàm lượng đường 60% thì sản phẩm có độ ngọt vừa phải, phù hợp với khẩu vị của nhiều người. Tuy nhiên ở hàm lượng đường trên 70% thì sản phẩm có vị ngọt đậm, không phù hợp thị hiếu người Việt Nam.
- Xét về cấu trúc, thì với hàm lượng carrageenan cao, thạch sẽ bị khô, cứng, sản phẩm có nhiều bọt.
Qua kết quả đánh giá cảm quan, ta chọn tỷ lệ 2,5% carrageenan và 60%
đường là phù hợp nhất.
3.2 Kết quả xác định tỷ lệ axit citric và chanh dây a. Xác định tỷ lệ axit citric a. Xác định tỷ lệ axit citric
Mục đích sử dụng axit citric nhằm tạo ra cho sản phẩm có vị hài hòa. Đồng thời trong môi trường pH thấp còn ức chế được hoạt động của vi sinh vật giúp bảo quản sản phẩm dài lâu hơn. Tuy nhiên, việc giảm pH ảnh hưởng đến sức đông của khối kẹo dẫn đến gây khó khăn cho các công đoạn sau. Vì vậy lựa chọn tỷ lệ phù hợp là cần thiết.
Kết quả biểu diễn sự thay đổi của pH và sức đông của thạch khi bổ sung axit citric với tỷ lệ khác nhau thể hiện ở hình 3.3 và hình 3.4.
Hình 3.3 : Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của pH tới sức đông
Bảng 3.3 Điểm cảm quan của hỗn hợp đường- carrageenan và axit citric
khi thay đổi nhiệt độ phối trộn
Axit citric (ml) 0,2 0,5 0,8 1,0 2,0 3,0 Số người cảm quan 7/7 6/7 5/7 7/7 7/7 7/7 Cảm quan độ chua Đánh giá Ít chua Chua vừa, dịu Chua gắt Chua gắt Chua gắt Chua gắt Nhận xét:
Kết quả nghiên cứu theo đồ thị hình 3.3 cho thấy khi giảm pH từ 3,90 xuống 2,53 thì sức đông giảm hơn 50%. Khi pH nằm trong khoảng 3,5 ÷ 2,0 thì sức đông dao động 350 ÷ 150g/cm2. pH ảnh hưởng rõ rệt đến sức đông do sự phân cắt mạch liên kết polysaccharide. Để đảm bảo độ chắc thạch trong khoảng cho phép phù hợp với quá trình tháo khuôn sau định hình cần chọn khoảng pH 3,8 ÷ 3,5 tương ứng với sức đông 550 ÷ 500 g/cm2.
Bên cạnh đó, đánh giá chất lượng cảm quan theo bảng 3.3 cho thấy: sau khi bổ sung axit citric với pH 3,8 tương ứng với 0,2ml/100 ml hỗn hợp thì sản phẩm chưa tạo được độ chua cần thiết. Trong khi đó, bổ sung lượng axit citric từ 0,3 ÷ 0,8 ml/ 100 ml hỗn hợp siro đường- carrageenan tạo sản phẩm có độ chua gắt, ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan.
* Từ kết quả nghiên cứu về sức đông và cảm quan xác định được lượng axit 0,5ml nồng độ 40% để bổ sung vào hỗn hợp đường- carrageenan là phù hợp nhất.
b. Xác định tỷ lệ dịch chanh dây
Chanh dây là nguồn cung cấp không chỉ axit citric mà còn chứa lượng lớn vitamin C và khoáng chất cần thiết cho cơ thể . Tuy nhiên, việc bổ sung
lượng chanh dây với tỷ lệ sao cho đảm bảo tỷ lệ sức đông và giá trị sản phẩm cũng cần nghiên cứu.
Theo kết quả nghiên cứu cho thấy dịch chanh dây ban đầu có: Trong 1kg nguyên liệu:
Vỏ và hạt:600 ÷ 650g
Dịch chanh dây: 350 ÷ 400 g
Hiệu suất dịch chanh dây thu được là 40 ± 3%. pH của dịch chanh dây: 4,15
Hàm lượng chất khô của dịch: 16,4%