2.1.1 Nguyên liệu chính
2.1.1.1 Isomalt
Isomalt : Cơng ty cổ phần Việt Nam Kỹ Nghệ Bột Mì VIKYBOMI nhập khẩu và phân phối độc quyền sản phẩm đường isomalt tại Việt Nam.
Trạng thái cảm quan: màu trắng tinh, khơng vĩn cục, khơng mùi, cĩ vị ngọt, khơng cĩ tạp chất. Thành phần: • Carbohydrates ≥ 99% • Polyols ≥ 99% • Sugars ≤ 0,2 % • Sodium ≤ 10 ppm Chỉ tiêu chất lượng • Độ tinh khiết ≥ 98 % • Độ ngọt = ½ đường kính
• Giá trị dinh dưỡng cung cấp 2 kcalo/g [19]
2.1.1.2 Carrageenan
Sản xuất carrageenan tử rong sụn Kappaphycus alvarezii được nuơi trồng ở Cam Ranh – Khánh Hịa, với thời gian 2 tháng tuổi, thu hoạch tháng 3 năm 2013. Rong sau khi thu nhận, được phơi khơ đến độ ẩm 30% và dùng làm nguyên liệu chính thu nhận carrageenan theo quy trình nghiên cứu của viện VNIRO – Liên Bang Nga.
Bảng 2.1 Tiêu chuẩn cho rọng sụn khơ [12]
Tên tiêu chuẩn Yêu cầu
Hàm ẩm ≤ 40%
Cỏ lạ Khơng được cĩ mặt
Các vật liệu lạ ≤ 1%
Cát và muối ≤ 24%
Độ trưởng thành của rong sụn Sinh trưởng nhánh thứ 4 hoặc thứ 5
Quy trình : Sản xuất carrageenan
Carrageenan dạng sợi khơ được thu nhận theo quy trình nghiên cứu của viện VNIRO – Liên Bang Nga [1].
Hình 2.1 Quy trình sản xuất carrageenan dạng sợi khơ
Carrageenan sợi khơ Rong sụn
Ngâm nước T = 1 giờ, t= 25 - 300C Làm lạnh 2 giờ Lọc ly tâm T= 50 phút, v= 3400 vịng/phút. Nấu T= 2 giờ, t= 80 – 850C Kết tủa KCl Cấp đơng T= 24 giờ, t = - 200C Tan giá Nấu cách thủy Rĩt khuơn, làm nguội Tan giá Sấy khơ
Thuyết minh quy trình:
Nguyên liệu: Sử dụng rong sụn khơ với hàm ẩm khoảng 30% được trồng
tại Cam Ranh – Khánh Hịa. Sau khi đem mẫu về phịng thí nghiệm, rong sú được phân loại, bỏ tạp chất. Cân xác định khối lượng.
Ngâm nước: để rong sú hút nước trở lại, đưa rong về trạng thái ban đầu
của rong. Quá trình ngâm nước loại bỏ muối khống, mùi tanh của rong sú, tạo độ trương nở cho quá trình nấu.
Rong được ngâm nước với tỷ lệ 1: 20 ( rong khơ : nước), thời gian ngâm là 1 giờ. Sau đĩ vớt ra rồi rửa lại với nước ngọt thật nhanh tránh thất thốt carrageenan.
Chú ý: Khơng được ngâm rong ở nhiệt độ trên 300C, carrageenan cĩ liên kết phân tử thấp sẽ hịa tan vào nước ngâm làm giảm hiệu suất thu hồi.
Nấu: Tiến hành nấu chiết carrageenan, tỷ lệ nước dùng để nấu 1: 60 (rong khơ: nước). Nấu rong ở nhiệt độ ổn định trong khoảng 80 – 850C, thời gian nấu chiết 2 giờ, khuấy đảo nhẹ nhàng tránh tạo bọt, tránh hiện tượng bị vĩn đĩng cục, cháy ở đáy nồi.
Khơng nên nấu ở nhiệt độ quá cao sẽ làm cắt mạch carrageenan, nấu ở nhiệt độ thấp thì cấu trúc tế bào rong khơng bị phá vỡ triệt để ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi và chất lượng gel carrageenan.
Lọc: Sau khi nấu chiết, tiến hành lọc trên máy ly tâm với thời gian 50
phút, vận tốc quay 3400 vịng/phút. Sau khi ly tâm thu được dịch chiết với carrageenan thơ.
Kết tủa bằng dung dịch KCl: Dịch lọc thu được đem đi cân xác định khối
lượng và tiến hành pha dụng dịch KCl. Xác đinh khối lượng carrageenan thơ:
mcarrageenan thơ = mdịch lọc * Y Trong đĩ:
mdịch lọc : khối lượng dịch lọc thu được, (g). Y : hàm lượng chất khơ trong dịch chiết, (g).
Từ khối lượng carrageenan thơ ta suy được khối lượng KCl cần bổ sung: Cứ 1 gam carrageenan thơ 1 gam KCL
Pha KCl 30% , đun nĩng dung dịch KCl ở 700C, khuấy đều bổ sung vào dịch chiết carrageenan. Sau đĩ để yên, làm nguội ở nhiệt độ phịng.
Cấp đơng, tan giá:trước khi cấp đơng, đem dịch đi làm lạnh 2 giờ để định
hình khối thạch. Sau đĩ, dùng dao cắt thành thỏi kích thước (1x1x1 cm) cho vào túi PE. Sau đĩ cho các túi thạch PE vào tủ đơng, nhiệt độ cấp đơng – 200C, thời gian 24 giờ. Tan giá ở nhiệt độ phịng, loại bớt nước và khống thừa trong gel carrageenan.
Thu được carrageenan dạng sợi khơ: sau khi tan giá đi nấu cách thủy để gel đồng nhất, rĩt khay mỏng. Tiếp đĩ, ta lại đem đi cấp đơng ở nhiệt độ - 200C trong 24 giờ, đem tan giá, sấy khơ.
2.1.1.3 Nước
Sử dụng nguồn nước máy do thành phố Nha Trang cung cấp.
2.1.2 Nguyên liệu phụ 2.1.2.1 Pectin
Pectin: cơng ty Phoon Huat & Co (Pte) Ltd sản xuất, mua tại cửa hàng hĩa chất Hồng Trang, 18 Hồng Hoa Thám, Thành phố Nha Trang.
Chỉ tiêu chất lượng
• Độ tinh khiết ≥ 98% • Khơng cĩ táp chất
• Dạng bột màu ngà đậm, khơng vĩn cục
2.1.2.2 Bột nưa
Chỉ tiêu chất lượng:
• Độ tinh khiết ≥ 98% • Khơng tạp chất
• Dạng bột màu trắng, khơng vĩn cục
2.1.2.3 Sorbitol
Sorbitol cĩ độ ngọt 60% so với đường saccarozo, năng lượng calo thấp, làm ẩm, làm dày cho sản phẩm kẹo dẻo.
Sorbitol : do cơng ty TNHH Hĩa Chất OXY sản xuất, mua tại cửa hàng
hĩa chất và dụng cụ thí nghiệm 11 A Tơ Hiến Thành, Quận 10, Thành phố Hồ Chí Minh.
Chỉ tiêu chất lượng:
• Dạng bột, màu trắng, khơng mùi • Độ tinh khiết 99,6%
• Tạp chất: khơng
2.1.2.4 Màu xanh thực phẩm
Sử dụng chất màu green S (INS 142) được mua tại cửa hàng hĩa chất và hương liệu thực phẩm cơng ty TNHH Tam Hưng tại thành phố Nha Trang.
2.1.2.5 Tinh dầu bạc hà
Sử dụng tinh dầu bạc hà tạo hương cho kẹo, được mua tại cửa hàng hĩa chất và hương liệu thực phẩm cơng ty TNHH Tam Hưng tại thành phố Nha Trang.
2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2.1 Quy trình sản xuất kẹo dẻo bạc hà dự kiến
Hình 2.2 Quy trình sản xuất kẹo dẻo bạc dự kiến
Thuyết minh quy trình:
Nấu hỗn hợp: Phối trộn nước, isomalt, carrageenan theo tỉ lệ nhất định
tạo hỗn hợp siro đồng nhất. Tỷ lệ isomalt và carrageenan ảnh hưởng đến sức đơng và khả năng tách nước của thạch. Bên cạnh đĩ pectin, bột nưa cũng ảnh hưởng tới sức đơng và giá trị cảm quan của thạch. Vì vậy cần xác định tỷ lệ isomalt và carrageenan, bột nưa, pectin thích hợp.
Tiến hành: cân xác định khối lượng carrageenan và isomalt. Carrageenan ngâm trương nở trong nước, nấu tan hồn tồn về dạng gel, sau đĩ phối trộn isomalt được hỗn hợp siro, sau đĩ bổ sung pectin và bột nưa vào nấu tan hồn
Carrageenan Isomalt Bột nưa, pectin
Nấu hỗn hợp dịch Sorbitol, chất màu, tinh dầu bạc hà Rĩt khuơn, định hình Làm nguội Bao gĩi Kẹo dẻo bạc hà Tách khuơn
tồn hỗn hợp. Nấu cách thủy ở nhiệt độ 90 – 1000C, nhiệt độ nấu kết thúc khi hàm lượng chất khơ của dịch ≥ 71%.
Phối chế: Sau khi nấu tan hồn tồn hỗn hợp isomalt và carrageenan,
pectin, bột nưa tiến hành phối chế với chất màu, tạo mùi. Ở cơng đoạn này cần nghiên cứu tỷ lệ màu, mùi phối trộn thích hợp vì màu mùi ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan của sản phẩm.
Rĩt khuơn, định hình: Nhiệt độ của dịch lẹo rĩt khuơn rất quan trọng ví
nĩ quyết định đến chất lượng và cấu trúc của sản phẩm. Nhiệt độ cao ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm, nhiệt độ quá thấp sẽ làm dịch đơng đặc ảnh hưởng giá trị cảm quan của sản phẩm. Chọn nhiệt độ phối chế thích hợp.
Làm nguội: Sau khi làm nguội ở nhiệt độ phịng trong 2 giờ để ổn định
cấu trúc sản phẩm.
Tách khuơn: Dịch kẹo sau thời gian làm nguội sẽ đươc tách ra khỏi khuơn
thành sản phẩm.
Bao gĩi: làm tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm, bảo quản sản phẩm. Bao gĩi túi PE, khối lượng tịnh 100 gram.
2.2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm
2.2.2.1 Nghiên cứu ảnh hưởng carrageenan và isomalt theo sức đơng và khả năng tách nước và giá trị cảm quan của thạch năng tách nước và giá trị cảm quan của thạch
Isomalt là thành phần quan trọng quyết định đến chất lượng cuả kẹo. Nếu tỷ lệ isomalt ít sẽ làm cho kẹo cĩ cấu trúc rời rạc, màu sắc, mùi vị khơng hài hịa giảm chất lượng kẹo, nếu tỷ lệ isomalt quá cao sẽ làm kẹo cĩ lớp áo đường dày, tách nước nhiều làm giảm khối lượng kẹo. Tỷ lệ isomalt thích hợp tương tác với gel carrageenan làm tăng sức đơng, tạo độ dẻo, dai cho sản phẩm kẹo. Vậy nghiên cứu để xác định tỷ lệ isomalt thích hợp cần bổ sung, so sánh sức đơng thạch isomalt – carrageenan.
Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ phối trộn isomalt và carrageenan thích hợp
Cách tiến hành
Đối với mẫu sử dụng carrageenan 1,5% và 2% và isomalt tỷ lệ là: 0%, 40%, 50%, 60%, 80%.
Đối với mẫu bổ sung 0% isomalt: cân 1,5 gram; 2gram carrageenan với từng tỷ lệ phối chế khác nhau. Bổ sung nước cất đến khối lượng 100 gram, bọc giấy bạc nhơm nấu trong cốc thủy tinh cho tan hồn tồn carrageenan. Sau đĩ để nguội trong vịng 2 giờ để định hình khối thạch, tiến hành đo sức đơng trình bày phụ lục 2.
Đối với mẫu bổ sung 40%, 50%, 60%, 80%: cân khối lượng isomalt lần lượt với từng tỷ lệ phối chế khác nhau theo sơ đồ hình 2.3. Cụ thể đối với mẫu sử dụng tỷ lệ phối trộn isomalt 40% và carrageenan 1,5%, để thu được hỗn hợp isomalt – carrageenan gồm: 40 gram isomalt và 1,5 gram carrageenan khơ. Sau đĩ bổ sung nước cất đến khối lượng đạt 100 gram, bọc kìn bằng giấy nhơm tiến
Isomalt với các tỷ lệ (%)
0 Carageenan với tỷ lệ (%)
3
1,5 2 40 50 60 65 70 80
Nấu hỗn hợp carageenan và isomalt với nồng độ trên
Làm lạnh nhiệt độ phịng, trong 2h
Khả năng tách nước
Đo sức đơng của gel Đánh giá cảm quan
Chọn tỷ lệ phối trộn carageenan và isomalt thích hợp
hành nấu cách thủy trong cốc thủy tinh 100ml, nấu hồn tồn carrageenan trước khi bổ sung isomalt vào, vì nếu như bổ sung isomalt vào khi carrageenan chưa hịa tan hết isomalt sẽ cản trở quá trình hịa tan carrageenan. Điều này sẽ cản trở việc đo sức đơng khơng được chính xác và hiện tượng phân lớp trên mẫu thí nghiệm.
Nhiệt độ nấu cách thủy là 95 – 1000C.
Sau khi thu dịch nấu, làm nguội ở nhiệt độ phịng trong 2 giờ. Tiến hành đo sức đơng và khả năng tách nước của thạch trình bày cụ thể phụ lục 2 và 3. Sức đơng đạt yêu cầu sẽ nằm trong khoảng 1100 – 1400 g/cm2. Đánh giá cảm quan sản thạch. Căn cứ kết quả đo sức đơng và khả năng mất nước và đánh giá cảm quan chọn tỷ lệ phối trộn carrageenan và isomatl thích hợp.
Đối với mẫu sử dụng carrageenan 3% và isomalt với tỷ lệ 65% và 70%, tiến hành tương tự.
Chú ý: Carrageenan dạng sợi khơ rất khĩ tan, nên ngâm trương nở carageenan trong 10 giờ thuận tiện cho quá trình nấu tan dịch. Bổ sung nước ngâm trương nở carrageenan nên trong quá trình nấu tiến hành cơ đặc đến khối lượng đạt yêu cầu.
2.2.2.2 So sánh tính chất saccharose và isomalt trong hỗn hợp thạch với carrageenan 2% carrageenan 2%
Saccharose (đường mía) là nguyên liệu chủ đạo trong sản xuất kẹo. Isomalt là chất tạo ngọt cĩ tính chất tương tự saccharose trong quá trình tạo gel với carrageenan. So sánh tính chất saccharose và isomalt trong hỗn hợp thạch với carrageenan 2%
Hình 2.4 Sơ đồ trí thí nghiệm so sánh tính chất isomalt và saccharose trong hỗn hợp với carrageenan 2%
Cách tiến hành:
Cân 2 gram carrageenan (nồng độ carrageenan 2%) và khối lượng saccharose với từng nồng độ trên. Cụ thể đối với hàm lượng saccharose 40%, để thu được hỗn hợp saccharose – carrageenan thì gồm: 2 gram carrageenan và 40 gram saccharose, sau đĩ bổ sung nước cất đạt khối lượng 100gram. Tiến hành nấu cách thủy hỗn hợp tan hồn tồn, tiến hành đi đo sức đơng và khả năng tách nước của thạch. Làm tương tự đối với tỷ lệ saccharose cịn lại.
2.2.2.3 Nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng pectin bổ sung tới sức đơng của thạch
Pectin là chất tạo đơng tốt trong mơi trường acid và hàm lượng đường cao, carrageenan sử dụng chung với pectin tăng hiệu quả tạo gel. Vậy nghiên cứu tỷ lệ bổ sung pectin hợp lý tăng hiệu quả tạo gel qua sức đơng của thạch
Saccharose với các tỷ lệ
Nấu carageenan 2% và isomalt với từng nồng độ trên 40% 50% 60% 40%
Carageenan 2%
Làm lạnh nhiệt độ phịng, trong 2h
Hình 2.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định hàm lượng pectin bổ sung
Cách tiến hành
Đối với mẫu bổ sung hàm lượng pectin 0%: cân 2 gram carrageenan và 60 gram isomalt, bổ sung nước cất đến khối lượng đạt 100 gram.
Đối với mẫu bổ sung hàm lượng pectin 0,5%: cân 2 gram carrageenan và 60 gram isomalt, và 0,5 gram pectin sau đĩ bổ sung nước cất đến khối lượng đạt 100 gram. Sau khi chuẩn bị mẫu xong, bọc kín bằng giấy nhơm tiến hành nấu cách thủy từng nấu trên đến khi hỗn hợp tan hồn tồn, định hình trong cốc thủy tinh 100ml, làm nguội nhiệt độ phịng trong 2 giờ, sau đĩ tiến hành đo sức đơng của thạch.
Tiến hành tương tự đối với mẫu bổ sung hàm lượng pectin cịn lại.
Chú ý: Pectin dạng bột khi nấu dễ vĩn cục, vậy nên hịa tan trong nước tỷ lệ 1: 10 (pectin bột : nước) thuận tiện cho quá trình nấu tan, vì vậy trong quá trình nấu tiến hành cơ đặc hỗn hợp đến khối lượng đạt yêu cầu.
2.2.2.4 Nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng bột nưa bổ sung tới sức đơng của thạch
Bột nưa chứa glucomannan, liên kết glucomannan và carrageennan làm tăng độ dẻo dai cho sản phẩm.Tuy nhiên, bổ sung bột nưa chứa nhiều tinh bột sẽ làm giảm sức đơng của khối thạch, cần nghiên cứu tỷ lệ phối trộn thích hợp.
Carrageenan 2% - isomalt 60%
Nấu hỗn hợp với từng nồng độ pectin
Làm nguội nhiệt độ phịng, t= 2 giờ Pectin
0% 0,5% 1% 1,5%
Đo sức đơng
Hình 2.6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định hàm lượng bột nưa bổ sung
Cách tiến hành
Đối với mẫu bổ sung hàm lượng bột nưa 0%: cân 2 gram carrageenan và 60 gram isomalt, bổ sung nước cất đến khối lượng đạt 100 gram.
Đối với mẫu bổ sung hàm lượng bột nưa 0,5%: cân 2 gram carrageenan và 60 gram isomalt, và 0,5 gram bột nưa sau đĩ bổ sung nước cất đến khối lượng đạt 100 gram. Sau khi chuẩn bị mẫu xong, bọc kín bằng giấy nhơm tiến hành nấu cách thủy hỗn hợp tan hồn tồn, định hình trong cốc thủy tinh 100ml, làm nguội nhiệt độ phịng trong 2 giờ, sau đĩ khi đo sức đơng của thạch.
Tiến hành tương tự đối với mẫu bổ sung hàm lượng bột nưa cịn lại.
Chú ý: bột nưa ở dạng bột khi nấu dễ vĩn cục, khơng thuận tiện cho quá trình phối chế vào hỗn hợp thạch, pha bột nưa dạng huyền phù 40%. Vì vậy trong quá trình nấu tiến hành cơ đặc hỗn hợp đến khối lượng đạt yêu cầu.
2.2.2.5 Xác định tỷ lệ màu green S bổ sung
Để sản phẩm cĩ màu giống với màu bạc hà, nhằm làm tăng giá trị cảm quan về màu sắc cho sản phẩm. Khi bổ sung tinh dầu bạc hà, kẹo dẻo màu vàng
Chọn tỷ lệ bổ sung bột nưa thích hợp Carrageenan 2% - isomalt
60% Bột nưa
0% 0,5% 1% 1,5%
Nấu hỗn hợp với từng nồng độ bột nưa
Làm nguội nhiệt độ phịng, t= 2 giờ
trong khơng bắt mắt tươi sáng giống màu bạc hà tự nhiên, vì vậy cần nghiên cứu tỷ lệ màu green S cần bổ sung cho thích hợp.
Quy định Bộ Y Tế hàm lượng chất màu bổ sung vào sản phẩm khơng vượt quá 0,01 % so với khối lượng kẹo [7]
Đối với sorbitol hàm lượng bổ sung vào thực phẩm khơng vượt quá 5000 mg/kg (0,5 % so với khối lượng sản phẩm) theo qui định Codex [8]. Chọn tỷ lệ bổ sung sorbitol 0,5%.
Hình 2.7 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ màu thực phẩm bổ sung
Cách tiến hành
Cân 3 gram carrageenan và 65 gram isomalt nấu tan hồn tồn, cân lần lượt khối lượng chất màu green S với từng nồng độ theo sơ đồ hình 2.6. Cụ thể đối với mẫu bổ sung 0,0005% chất màu green S: cân 0,0005 gram chất màu, bổ sung vào hỗn hợp carrageeenan – isomalt sau khi nấu tan hồn tồn, khuấy đảo hỗn