2.2.5.1. Giai đoạn nấu kẹo
Giai đoạn nấu kẹo giữ vai trò quan trọng trong quy trình sản xuất kẹo. Mục đích của giai đoạn này là tạo thành hỗn hợp dạng lỏng, đồng nhất của các chất tạo vị ngọt được sử dụng trong quy trình sản xuất. Hỗn hợp thu được gọi là syrup kẹo.
Nấu kẹo còn góp phần làm tăng thời gian bảo quản sản phẩm do nấu ở nhiệt độ cao sẽ tiêu diệt vi sinh vật và độ ẩm thấp sẽ hạn chế các phản ứng thủy phân của đường. Lọc Đường saccarose Hòa tan Mạch nha Nấu kẹo Làm nguội Nước Hương liệu, màu, acid Phối trộn Tạo hình Phân loại Đóng gói Thành phẩm Phụ gia tạo cấu trúc Chuẩn bị Chuẩn bị
Chƣơng 2: Tổng quan tài liệu
SVTH: Nguyễn Thị Minh Tâm 24
Phương pháp thực hiện: gồm các công đoạn:
Quá trình hòa tan đường: Giai đoạn nấu kẹo bắt đầu bằng quá trình hòa tan các tinh thể đường saccarose trong nước và tạo thành một dung dịch đồng nhất. Đường saccarose tinh thể được khuấy trộn với một lượng nước hợp lý để hòa tan hoàn toàn trong thời gian ngắn nhất. Quá trình hòa tan đường phải diễn ra triệt để nhằm tránh hiện tượng tái kết tinh đường.
Quá trình phối trộn: Đường saccarose sau khi hòa tan sẽ được phối trộn thêm với hỗn hợp đường nha nhằm giảm độ ngọt, tăng độ nhớt, tạo cấu trúc, thêm lượng đường khử để chống kết tinh, giảm sự mất nước trong kẹo thành phẩm. Tỷ lệ giữa đường nha và đường saccarose được xác định dựa vào loại đường nha sử dụng và mức quy định về hàm lượng đường khử trong kẹo thành phẩm.
Hàm lượng đường khử trong thành phẩm có ảnh hưởng rất nhiều đến chất lượng kẹo. Nếu hàm lượng đường khử quá cao sẽ làm cho kẹo dễ hút ẩm và bị chảy. Ngược lại, nếu hàm lượng đường khử quá thấp thì không đủ khả năng để chống kết tinh, khối kẹo có thể bị hồi đường ngay trong quá trình nấu hoặc làm nguội.
Quá trình lọc: hỗn hợp sau phối trộn được gia nhiệt để giảm độ nhớt, sau đó lọc để loại bỏ tạp chất hay các hạt đường chưa hòa tan hết. Quá trình lọc sẽ hạn chế hiện tượng kết tinh đường không mong muốn trong quá trình làm nguội sau này. Nhiệt độ dung dịch lọc khoảng 700C. Nếu sử dụng đường saccarose tinh luyện thì các nhà máy sản xuất kẹo có thể bỏ qua quá trình lọc.
Quá trình cô đặc: sau khi lọc sạch, hỗn hợp được đưa đến thiết bị nấu kẹo. Quá trình nấu kẹo gồm hai công đoạn là gia nhiệt sơ bộ và bốc hơi nước. Gia nhiệt sơ bộ nhằm tăng hiệu suất sử dụng và rút ngắn thời gian nấu kẹo. Quá trình nấu kẹo sẽ kết thúc khi syrup kẹo đạt đến nồng độ chất khô thích hợp.
Các biến đổi trong quá trình nấu kẹo
Biến đổi vật lý: Khi nhiệt độ tăng, nước bốc hơi một phần dẫn đến nồng độ dung dịch tăng, độ nhớt và tỷ trọng của dung dịch cũng tăng còn thể tích và khối lượng dung dịch sẽ giảm. Khi nước bốc hơi, nhiệt độ sôi của dung dịch cũng tăng.
Chƣơng 2: Tổng quan tài liệu
SVTH: Nguyễn Thị Minh Tâm 25
Biến đổi hóa học: Hàm lượng chất khô tăng, hàm ẩm giảm, xảy ra các phản ứng hóa học: Phản ứng Caramel, phản ứng nghịch đảo, phản ứng Maillard.
Biến đổi sinh học: vi sinh vật bị tiêu diệt.
Thiết bị và thông số công nghệ:
Lượng nước để hòa tan đường chiếm khoảng 30-33% tổng lượng chất khô hòa tan. Nồng độ dung dịch sau khi hòa tan đường xấp xỉ 80% [6]. Nếu lượng nước sử dụng nhiều sẽ tốn thời gian và năng lượng để làm bốc hơi nước, điều này ảnh hưởng đến hiệu suất sử dụng nồi nấu cũng như chất lượng kẹo.
Nhiệt độ của nước dùng hòa đường ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ hòa tan đường. Nhiệt độ nước càng cao thì tốc độ hòa tan đường càng nhanh nhưng tốc độ nghịch đảo đường cũng càng lớn.
Thực hiện gia nhiệt sơ bộ syrup đường đến nồng độ khoảng 86-88% trong thời gian khoảng 10-14 phút và nhiệt độ tối đa là 110-1200C [6]. Quá trình nấu kẹo có thể thực hiện trong nồi nấu ở áp suất thường hay áp suất chân không, gián đoạn hay liên tục.
2.2.5.2. Giai đoạn phối trộn
Quá trình này sử dụng lực cơ học để trộn đều các phụ liệu, phụ gia, phần kẹo đầu đuôi và syrup kẹo, tạo thành một khối đồng nhất có độ ẩm và nhiệt độ thích hợp. Kẹo đầu đuôi là phần kẹo có hình dạng không hoàn thiện thu được sau các quá trình tạo hình và phân loại kẹo.
Các biến đổi xảy ra
Vật lý: trong quá trình phối trộn, làm nguội, nhiệt độ khối kẹo giảm, xảy ra hiện tượng khuếch tán của các chất trong khối kẹo, khối lượng và thể tích của hỗn hợp sẽ thay đổi do có thêm phụ gia và hiện tượng bốc hơi nước.
Hóa học: acid hữu cơ thêm vào làm tăng thêm lượng đường khử do xảy ra phản ứng nghịch đảo đường. Nhiệt độ cao làm cho phản ứng Maillard vẫn tiếp tục diễn ra. Nước và các cấu tử bay hơi cũng thoát ra khỏi khối kẹo. Đồng thời, một lượng khí sẽ được phân phối đều vào khối kẹo. Lượng khí này nhiều hay ít tùy thuộc vào phương pháp phối trộn.
Chƣơng 2: Tổng quan tài liệu
SVTH: Nguyễn Thị Minh Tâm 26
2.2.5.3. Tạo hình, làm nguội
Tăng tính hấp dẫn cho viên kẹo, tạo kích thước và hình dạng hoàn chỉnh cho viên kẹo. Sản phẩm yêu cầu phải rõ nét hoa văn, không dính chùm.
Phương pháp tiến hành
Kẹo sau khi phối trộn được rót vào khuôn tinh bột đã được sấy và tạo hình hoặc vào khuôn nhựa có thoa chất chống dính. Sau đó, giữ kẹo được ổn định trong phòng lạnh có nhiệt độ 20-250C trong thời gian từ 18-20 giờ [6].
2.2.5.4. Bao gói
Chọn kẹo: Loại đi những viên kẹo bị biến dạng, không đúng quy cách.
Gói kẹo: Kẹo chọn xong phải được gói ngay. Nhiệt độ trong phòng gói kẹo không được quá 200C, độ ẩm tương đối 60% trở xuống [6]. Bao bì phải kín để tránh hút ẩm, không hút mùi. Tạo thuận tiện trong phân phối, sử dụng, vận chuyển, tạo giá trị thương phẩm.
2.2.6. Chỉ tiêu chất lƣợng kẹo
Sản phẩm kẹo phải đáp ứng đủ các chỉ tiêu theo quy định tiêu chuẩn quốc gia về các yêu cầu kỹ thuật của kẹo TCVN 5908 – 1995 bao gồm:
2.2.6.1. Chỉ tiêu hóa lý [6]
Bảng2.8: Chỉ tiêu hóa lý của kẹo thành phẩm
Tên chỉ tiêu Yêu cầu Kẹo cứng có nhân Kẹo mềm hoa quả Kẹo dẻo Độ ẩm,% 2-3 6,5 – 8 10 – 12
Hàm lượng đường khử (glucose), % Vỏ: 15 – 18
Nhân: 25 – 30 18 – 25 35 – 45 Hàm lượng đường saccarose, % ≥ 40 ≥ 40 ≥ 40 Hàm lượng tro không tan trong HCl
10%, % ≤ 0,1 ≤ 0,1 ≤ 0,1
Chƣơng 2: Tổng quan tài liệu
SVTH: Nguyễn Thị Minh Tâm 27
2.2.6.2. Chỉ tiêu vi sinh [6]
Tổng số vi khuẩn hiếu khí: không lớn hơn 5.103 cfu/g
Coliforms: không lớn hơn 102 cfu/g
Escherichia coli: không được có
Clostridium perfringens: không được có
Tổng số nấm men: không lớn hơn 102 cfu/g
Nấm mốc sinh độc tố: không được có
2.2.6.3. Chỉ tiêu cảm quan [6]
Bảng 2.9: Chỉ tiêu cảm quan của kẹo thành phẩm
Tên chỉ tiêu
Yêu cầu
Kẹo cứng có nhân Kẹo mềm hoa quả Kẹo dẻo
Hình dạng bên ngoài
Viên kẹo có hình nguyên vẹn, không bị biến dạng, nhân không bị chảy ra ngoài vỏ kẹo.
Trong cùng một gói kẹo, các viên tương đối đồng đều.
Viên kẹo có hình nguyên vẹn, không bị biến dạng.
Trong cùng một gói kẹo, các viên tương đối đồng đều.
Viên kẹo có hình nguyên vẹn, không bị biến dạng, trên mỗi viên kẹo được tẩm đều bột áo. Trong cùng một gói kẹo, các viên tương đối đồng đều.
Mùi vị Thơm, đặc trưng theo
tên gọi (nhãn, dứa, cà phê…)
Thơm, đặc trưng theo tên gọi.
Thơm, đặc trưng, vị ngọt thanh. Trạng thái Vỏ kẹo cứng, dòn, không bị dính răng. Nhân kẹo đặc sánh. Mềm, mịn đều, không bị hồi đường.
Dẻo, mềm, hơi dai, không bị dính răng.
Màu sắc Vỏ kẹo: màu vàng
trong.
Nhân: có màu đặc trưng theo tên gọi của kẹo.
Màu đặc trưng theo tên gọi.
Kẹo trong, có màu đặc trưng cho từng loại.
Tạp chất lạ Không có Không có Không có
[6]
Trong đó, kẹo dẻo là sản phẩm được ưa thích trên mọi lứa tuổi, đặc biệt là đối tượng trẻ em. Việc bổ sung tảo Spirulina vào kẹo dẻo sẽ làm tăng giá trị dinh dưỡng của kẹo. Đây chính là hướng đề tài mà chúng tôi nghiên cứu.
Chƣơng 3: Vật liệu và phƣơng pháp nghiên cứu
SVTH: Nguyễn Thị Minh Tâm 28
CHƢƠNG 3
VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Mục đích nghiên cứu:
Tạo ra sản phẩm kẹo dẻo có bổ sung tảo Spirulina và đánh giá cảm quan mức độ chấp nhận sản phẩm.
3.2. Thiết bị và hóa chất 3.2.1. Thiết bị máy móc 3.2.1. Thiết bị máy móc
Bảng 3.1: Danh mục thiết bị máy móc
Tên thiết bị
Tủ sấy Bể ổn nhiệt pH kế
Cân phân tích
Máy phát sóng siêu âm Máy đo độ ẩm
Máy đo cấu trúc
Bếp điện Tủ lạnh Máy so màu Cân kỹ thuật Máy ly tâm Bộ cất đạm Kjeldal 3.2.2. Hóa chất Bảng 3.2: Danh mục hóa chất Hóa chất sử dụng
Thuốc thử DNS Thuốc thử Folin
Thuốc thử Antron Thuốc thử Metyl đỏ
NaOH đậm đặc, NaOH 0,1N H2SO4 đậm đặc, H2SO4 0,1N Na2CO3, CuSO4.5H2O Chất xúc tác K2SO4 : CuSO4
Phenolphtalein 1% Albumin 1%
Glucose Muối Natribenzoat
Chƣơng 3: Vật liệu và phƣơng pháp nghiên cứu
SVTH: Nguyễn Thị Minh Tâm 29
3.3. Nguyên vật liệu 3.3.1. Nguyên liệu chính
Tảo Spirulina platensis
Spirulina platensis sử dụng có dạng bột được cung cấp tại cơ sở Lab. Helvinam, 10A/1 Ấp 1, xã Bình Chánh, huyện Bình Chánh, Tp.Hồ Chí Minh.
Bảng 3.3: Thành phần hóa học của tảo
Hình 3.1: Bột tảo Spirulina Đường saccarose
Trong sản xuất kẹo, đường RE (đường có độ tinh luyện cao) được sử dụng phổ biến nhất để đảm bảo chất lượng của kẹo thành phẩm. Loại đường được dùng là đường RE của công ty Cổ Phần Đường Biên Hòa.
Bảng 3.4: Thành phần hoá học của đường RE
Thành phần Hàm lƣợng (%) Saccarose ≥ 99,8 Đường khử ≤ 0,03 Độ ẩm ≤ 0,05 Tro ≤ 0,03 Thành phần Hàm lƣợng Protein 66,4% Lipid 4,0% Glucid 10,9% Carotene 442mg/kg Độ ẩm 5,8%
*Số liệu do công ty cung cấp
Chƣơng 3: Vật liệu và phƣơng pháp nghiên cứu
SVTH: Nguyễn Thị Minh Tâm 30
Mạch nha
Mạch nha sử dụng trong nghiên cứu được mua ở cửa hàng mạch nha, chợ Bình Tây. Sản phẩm ở dạng dung dịch trong suốt, màu vàng nhạt, sánh, không mùi, vị ngọt dịu.
Bảng 3.5: Thành phần hoá học của mạch nha
Thành phần Hàm lƣợng Hàm lượng chất khô 82% DE 42 pH 4,9 3.3.2. Nguyên liệu phụ Gelatin
Trong sản xuất kẹo dẻo, loại gelatin 250 Bloom được sử dụng phổ biến nhất vì nó tạo được cấu trúc dai và dẻo cho kẹo thành phẩm. Loại gelatin này được mua tại cửa hàng Hớn Phong (1175 đường 3/2, Q11, Tp HCM). Sản phẩm ở dạng bột có màu vàng nhạt.
Chế phẩm enzyme pectinase
Tên thương mại của chế phẩm là Pectinex Ultra SP-120L, do hãng Novo Nordisk – Đan Mạch sản xuất và được bán ở công ty TNHH Nam Giang. Chế phẩm ở dạng dung dịch lỏng có màu hơi nâu, là hỗn hợp của nhiều enzyme gồm pectintranseliminase, polygalactorunase, pectinesterase và một ít hemicelluase, cellulase. Chế phẩm có hoạt tính tối ưu ở pH = 4-5 và nhiệt độ 40-450C.
Hương liệu, chất bảo quản, dầu shortening, đường khử
Dầu shortening được dùng để áo bên ngoài khối kẹo nhằm chống kết dính. Dầu shortening, đường khử, các loại hương liệu trái cây, chất bảo quản dùng trong sản xuất kẹo dẻo được mua tại cửa hàng Hớn Phong (1175 đường 3/2, Q11, Tp HCM).
Chƣơng 3: Vật liệu và phƣơng pháp nghiên cứu
SVTH: Nguyễn Thị Minh Tâm 31
3.4. Phƣơng pháp phân tích
3.4.1. Phƣơng pháp xác định cấu trúc kẹo [21]
Nguyên tắc: Mẫu thực phẩm sẽ được tác động lực nén có tần suất: nén – không nén – nén – không nén lên bề mặt giống như tác động cắn thực phẩm 2 lần (cắn - nhả - cắn - nhả) của con người.
Sự thay đổi độ lớn của lực nén đó theo thời gian được biểu thị bằng một giản đồ - gọi là giản đồ TPA (Texture Profile Analysis). Trên giản đồ này chúng ta có thể định lượng được độ đàn hồi, độ dẻo, độ cứng, độ dai và độ dòn của loại thực phẩm nghiên cứu.
Chúng tôi sử dụng máy đo cấu trúc Brookfield để xác định giản đồ TPA cho sản phẩm kẹo dẻo.
Hình 3.2:Máy đo cấu trúc Brookfield
Hình 3.3: Mô hình tổng quát giản đồ TPA[21]
Hình 3.4: Giá trị định lượng về cấu trúc của thực phẩm trên giản đồ TPA[21]
Chƣơng 3: Vật liệu và phƣơng pháp nghiên cứu
SVTH: Nguyễn Thị Minh Tâm 32
Độ giòn: được xác định bằng độ lớn của lực làm phá vỡ thực phẩm (F1).
Độ cứng: được xác định bằng độ lớn của lực tạo được tác động nén lên một lượng thực phẩm xác định (F2).
Độ dẻo: được xác định bằng độ bền của các liên kết bên trong cấu trúc thực phẩm (A2/A1).
Độ dính: được xác định bằng năng lượng cần thiết để chống lại lực hút giữa thực phẩm với bề mặt tiếp xúc với thực phẩm (A3).
Độ đàn hồi: được xác định bằng mức độ hồi phục lại hình dạng ban đầu của thực phẩm khi ngừng tác động lực nén lên thực phẩm đó (D1).
Độ dai: được xác định bằng năng lượng cần thiết để phá vỡ cấu trúc thực phẩm.
Đối với thực phẩm bán rắn (như kẹo dẻo): 𝐹2 ∗ 𝐴2𝐴1
Đối với thực phẩm rắn: 𝐹2 ∗𝐴2
𝐴1∗ 𝐷1
3.4.2. Phƣơng pháp xác định độ ẩm: TCVN 4069-85
Nguyên tắc: Sấy mẫu ở nhiệt độ 1050C và cân đến khối lượng không đổi. Chúng tôi sử dụng máy đo độ ẩm để xác định độ
ẩm của kẹo.
Cách chuẩn bị mẫu kẹo như sau:
Từ viên kẹo thành phẩm, cắt lấy 0,5g của lớp vỏ ngoài viên kẹo và 0,5g của phần lõi viên kẹo. Sau đó, cắt các phần kẹo này thành từng khối nhỏ.
Độ ẩm của kẹo thành phẩm chính là giá trị trung bình của độ ẩm phần vỏ kẹo và phần lõi của kẹo.
3.4.3. Phƣơng pháp đánh giá cảm quan [3]
Nguyên tắc: Phép thử này được thực hiện dựa trên thang đo 9 điểm. Các mẫu kẹo được phục vụ cho người thử theo trình tự mỗi lần một mẫu và người thử được yêu cầu xác định mức độ ưa thích của họ đối với từng mẫu trên thang.
Chƣơng 3: Vật liệu và phƣơng pháp nghiên cứu
SVTH: Nguyễn Thị Minh Tâm 33
Từ các kết quả nhận được, tính giá trị trung bình và phân tích phương sai để đánh giá. Dưới đây là một mẫu phiếu đánh giá cảm quan:
PHIẾU ĐÁNH GIÁ CẢM QUAN
Tên sản phẩm: Kẹo dẻo
Họ và tên:……… Ngày thử:………..
Bạn nhận được 2 mẫu kẹo dẻo bổ sung tảo Spirulina ký hiệu: M1, M2. Bạn hãy thử nếm và cho điểm theo thang điểm sau:
1: Rất ghét 2: Khá ghét 3: Ghét 4: Hơi ghét 6: Hơi thích 7: Thích 8: Khá thích 9: Rất thích 5: Không thích, không ghét
Màu sắc Mùi Vị Cấu trúc Ƣa thích chung M1
M2
Cảm ơn sự đóng góp ý kiến của các bạn!
3.4.4. Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng protein hòa tan [12]
Hàm lượng protein hòa tan được xác định theo phương pháp Lowry (Phụ lục 1.1)
3.4.5. Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng đƣờng khử [12]
Hàm lượng đường khử được xác định theo phương pháp dùng thuốc thử DNS (Phụ lục 1.2)
3.4.6. Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng đƣờng tổng [12]
Hàm lượng đường tổng được xác định theo phương pháp dùng thuốc thử Antron (Phụ lục 1.3)
Đặc tính Mẫu
Chƣơng 3: Vật liệu và phƣơng pháp nghiên cứu
SVTH: Nguyễn Thị Minh Tâm 34
3.4.7. Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng đạm tổng số [12]
Hàm lượng đạm tổng số được xác định theo phương pháp Kjeldahl (Phụ lục 1.4)
3.4.8. Phƣơng pháp xử lý thống kê [10]
Dùng phần mềm ANOVA xử lý thống kê số liệu.
3.5. Quy trình nghiên cứu
Trong nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành nghiên cứu quy trình sản xuất kẹo dẻo