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 hợp đều màu.
Hỗn hợp gel carrageenan 3% và isomalt 65%
Nấu hỗn hợp Sorbitol 0,5%
Phối màu xanh với tỷ lệ
0,0005% 0,001% 0,0015% 0,002%
Đánh giá cảm quan
Chú ý: chất màu green S dạng bột rất khĩ phối trộn, khơng đều màu. Pha lỗng hồn tồn chất màu với nước trước khi phối trộn.
2.2.2.4 Xác định tỷ lệ tinh dầu bạc hà bổ sung
Mùi bạc hà đặc trưng của sản phẩm. Sau khi xác định tỷ lệ màu phối chế thích hợp, tiến hành xác định tỷ lệ bổ sung tinh dầu bạc hà hợp lý tăng giá trị cảm quan, tạo mùi đặc trưng cho sản phẩm. Nếu bổ sung hàm lượng tinh dầu bạc hà lớn làm sản phẩm cĩ mùi cay, bổ sung hàm lượng tinh dầu bạc hà thấp sản phẩm khơng cĩ mùi đặc trưng của bạc hà. Vì vậy nghiên cứu tỷ lệ bổ sung tinh dầu thích hợp.
Hình 2.8 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ tinh dầu bạc hà bổ sung
Cách tiến hành
Xác định hàm lượng của từng nồng độ tinh dầu bạc hà bổ sung vào hỗn hợp gel sau khi phối trộn chất màu green S 0,001%. Khi bổ sung tinh dầu bạc hà khuấy đảo nhẹ. Để nguội ở nhiệt độ phịng trong 2 giờ, tiến hành đánh giá cảm quan về mùi, chọn tỷ lệ thích hợp.
Hộn hợp gel carrageenan 3% - isomalt 65%
Phối tinh dầu hương bạc hà
0,05% 0,1% 0,15% 0,2% Đánh giá cảm quan Chọn tỷ lệ màu thích hợp Phối trộn Sorbitol 0,5%, Green S 0,001%
2.2.2.7 Đánh giá chất lượng sản phẩm và chỉ tiêu vi sinh vật theo thời gian bảo quản quản
Sản phẩm sau khi sản xuất, bao gĩi hàn mí bảo quản nhiệt độ thường. Sau mỗi tuần kiểm tra sức đơng, cảm quan, khả năng tách nước của sản phẩm, đánh giá những biến đổi về chất lượng trong ba tuần đầu bảo quản. Sản phẩm khơng dùng chất bảo quản, sau ba tuần kiểm tra vi sinh vật đưa ra phương pháp bảo quản, thời gian bảo quản cho sản phẩm.
Hình 2.9 Sơ đồ bố trí thí nghiệm đánh giá chất lượng sản phẩm và vi sinh theo thời gian bảo quản
Cách tiến hành:
Chuẩn bị mẫu: hỗn hợp gel gồm: 65% isomalt, 3% carrageenan, 0,5% sorbitol, 0,001% chất màu green S, 0,01% tinh dầu bạc hà theo khối lượng sản phẩm. Nấu tan hồn tồn hỗn hợp isomalt và carrageenan, sorbitol sau đĩ bổ sung chất màu và tinh dầu bạc hà thu được dung dịch kẹo.
Kẹo dẻo bạc hà
Bao gĩi, hàn mí
Bảo quản với thời gian
Kiểm tra chất lượng và vi sinh
Cảm quan Sức đơng Khả năng mất nước Vi sinh vật
Đánh giá kết quả
• Mẫu đi đánh gía cảm quan: dung dịch kẹo rĩt khuơn làm nguội nhiệt độ phịng trong 2 giờ, sau đĩ cắt thành dạng hình khối kích thước (1x1x1 cm).
• Mẫu đi đo sức đơng: dung dịch kẹo định hình trong cốc thủy tinh 100 ml, làm nguội nhiệt độ phịng trong 2 giờ, cắt thạch chiều dài 2 cm, đường kính 4,6 cm. Đo sức đơng trình bày chi tiết phụ lục 2.
• Mẫu đi đo khả năng mất nước: chuẩn bị mẫu giống mẫu đi đo sức đơng. Đo khả năng mất nước trình bày chi tiết phụ lục 1.
• Mẫu đi kiểm tra vi sinh: chuẩn bị mẫu giống mẫu đi đo sức đơng.
Quá trình bảo quản trong 3 tuần. Mỗi tuần đi đánh giá cảm quản và đo sức đơng, khả năng mất nước một lần. Đối với chỉ tiêu vi sinh sau 3 tuần đưa mẫu đi kiểm tra.
2.2.3 Phương pháp phân tích
Sức đơng của sản phẩm và thạch isomalt và carrageean được đo trên máy Sun Rheometer DX500, Japan. Cách tiến hành phụ lục 2.
Khả năng mất nước của sản phẩm và thạch isomalt và carrageen cách tiến hành trình bày phụ lục 1 .
Chất lượng sản phẩm được đánh giá cảm quan theo TCVN 3215 – 79. Sử dụng hệ điểm 20, trên thang điểm thống nhất, cĩ 6 bậc, điểm 0 – 5. Trình bày ở phụ lục 3.
Phương pháp kiểm tra vi sinh
• Xác định vi sinh vật hiếu khí theo TCVN 4884:2005 • Coliforms theo TCVN 6848:2007
• Samonella theo TCVN 4829:2005
• Tổng số tế bào nấm men – nấm mốc theo TCVN 8275- 1: 2010 Các chỉ tiêu vi sinh được xác định tại Viên Nghiên cứu Khoa Học và Ứng dụng Nha Trang, số 02 Hùng Vương, thành phố Nha Trang. Và Viện Cơng Nghệ sinh học, Trường Đại học Nha Trang, số 02 Nguyễn Đình Chiểu, thành phố Nha Trang.
2.2.4 Hĩa chất và thiết bị
Hĩa chất: Sử dụng các loại hĩa chất và hương liệu: pectin, chất màu (INS 142), tinh dầu bạc hà đều là hĩa chất tinh khiến dùng trong thực phẩm, xuất xứ Trung Quốc.
Thiết bị: Sử dụng các thiết bị phịng thì nghiệm của trường Đại học Nha Trang. • Tủ cấp đơng ( nhiệt độ - 200C ± 20C)
• Tủ lạnh ( nhiệt độ 0 - 40C)
• Máy lưu biến ( đo sức đơng) Sun Rheometer DX500, Japan. • Thiết bị hàn mí.
• Bình ổn định nhiệt, bếp điện, tủ sấy, tủ nung, nhiệt kế, cân điện tử…
2.2.5 Phương pháp xử lý số liệu
Xử lý số liệu thống kê và vẽ đồ thị bằng phần mềm Microsoft Excel 2007 và SPSS version.
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng carrageenan và isomalt theo sức đơng, khả năng tách nước và giá trị cảm quan của thạch sức đơng, khả năng tách nước và giá trị cảm quan của thạch
3.1.1 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng carrageenan và isomalt theo sức đơng của thạch sức đơng của thạch
Sức đơng là thơng số quan trọng nhất trong quá trình nghiên cứu sản xuất kẹo dẻo thạch. Sức đơng phụ thuộc tỷ lệ isomalt và carrageenan, theo tiêu chuẩn kỹ thuật sức đơng của thạch cần đạt từ 1100 – 1400 g/cm2. Vì vậy, cần tiến hành nghiên cứu tỷ lệ đường và carrageenan để chọn được thơng số thích hợp.
Hình 3.1 Biều đồ biểu diễn tỷ lệ phối trộn carrageenan và isomalt ảnh hưởng tới sức đơng của thạch
Nhận xét:
Từ kết quả hình 3.1cho thấy tỷ lệ phối trộn carrageenan và isomalt cĩ ảnh hưởng lớn tới sức đơng của thạch. Cùng nồng độ carrageenan, khi thay đổi hàm lượng isomalt cĩ sự khác biệt rõ rệt.
− Đối với mẫu khơng bổ sung isomalt (0% isomalt) và ứng tỷ lệ carrageenan 1,5% sức đơng đạt đạt 283,6 g/cm2, khi tăng tỷ lệ carrageenan lên 2% - 3% thì sức đơng tăng từ 559,05 – 743 g/cm2.
− Đối với mẫu carrageenan 1,5% bổ sung isomalt 40%, 50%, 60%, 80% sức đơng tăng nhẹ (từ 307 đến 547÷ 642,1) g/cm2 so với mẫu khơng bổ sung isomalt tuy nhiên sức đơng của thạch vẫn thấp hơn yêu cầu khoảng 1100 – 1400 g/cm2 của thạch làm kẹo dẻo. Khi tăng hàm lượng isomalt lên 80% sức đơng cĩ xu hướng giảm so với mẫu bổ sung 60%, 70% isomalt, khơng cĩ sự sai khác mẫu bổ sung isomalt 50% (theo phân tích phương sai, phụ lục bảng 8).
− Đối với mẫu carrageenan 2% bổ sung isomalt 40%, 50%, 60%, 65%, 70% 80%: sức đơng tăng đáng kể khi tăng hàm lượng isomalt bổ. Đối với mẫu bổ sung 40% isomalt sức đơng đạt 957,6 g/cm2 tăng 59,67% so với mẫu khơng bổ sung isomalt. Với tỷ lệ isomalt từ 65% - 70% sức đơng đạt từ (1487,5 – 1564) g/cm2 . Ở vị trí này sức đơng đạt yêu cầu về kỹ thuật cho việc sản xuất, vì cĩ các nhĩm OH liên kết với nhĩm OH của carrageenan bằng liên kết hydro cĩ tác dụng hỗ trợ tạo gel của thạch [9]. Nhưng ở nồng độ isomalt bổ sung 80% sức đơng giảm xuống cịn 1037,5 g/cm2. Điều này cĩ thể giải thích là do hàm lượng isomalt quá cao gây khĩ khăn cho quá trình nấu tan hồn tồn, carrageenan khơng tan hết, giảm tương tác liên kết isomalt tạo gel của thạch. Vì vậy, ở hàm lượng isomalt 80% khơng đạt yêu cầu.
− So sánh mẫu carrageenan 3% khơng bổ sung isomalt và mẫu bổ sung isomalt 65%, 70% tăng 217,65% đến 230,93% so với mẫu khơng bổ sung isomalt. Khi tăng hàm lượng carrageenan lên thì sức đơng tăng theo, cùng ở nồng độ isomalt 65% thấy sức đơng thạch carrageenan 2% đạt 1487,5 g/cm2 cịn thạch carrageenan 3% đạt 1615 g/cm2. Mẫu bổ sung carrageenan 3% đạt sức đơng cao hơn so với mẫu sử dụng carrageenan 1,5% và carrageenan 2%. Bởi sức đơng của thạch tỷ lệ thuận với nồng độ carrageenan bổ sung và isomalt.
Vậy tất cả các mẫu: carrageenan/isomalt với các tỷ lệ tương ứng là: (2%/60%); (2%/65%); (2%/70%); (3%/65%); (3%/70%) đạt yêu cầu về sức đơng sản xuất kẹo dẻo.
3.1.2 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng carrageenan và isomalt theo khả năng mất nước khả năng mất nước
Tỷ lệ phối trộn carrageenan quyết định đến tính chất và chất lượng của sản phẩm. Nếu tỷ lệ carrageenan và isomalt lớn, liên kết giữa chúng bền chặt, sản phẩm bị cứng, tốn nhiều nguyên liệu, chi phí sản xuất cao. Nếu tỷ lệ carrageenan và isomalt nhỏ, liên kết giữa chúng ít khả năng giữa nước yếu, làm cho hàm lượng nước tự dọ lớn, dễ dàng bị tách nước làm hư hỏng cấu trúc và giảm khối lượng sản phẩm. Vì vậy cần nghiên cứu tỷ lệ phối trộn giữa carrageenan và isomalt phù hợp.
Hình 3.2 Biều đồ biểu diễn ảnh hưởng tỷ lệ phối trộn carrageenan và isomalt tới khả năng tách nước của thạch
Nhận xét:
− Đối với mẫu khơng bổ sung isomalt ( 0% isomalt) thạch mất nước nhiều nhất so với các mẫu bổ sung isomalt. Do lượng nước trong mẫu chiếm 97 ÷ 98,5%, chỉ cĩ lượng nước nhất định hydrat hĩa carrageenan, cịn một lượng nước lớn dạng tự do nên rất dễ bay hơi.
− Đối với mẫu bổ sung isomalt (40 ÷ 80%) theo hình 3.2 thấy phần trăm mất nước của thạch giảm dần do hàm lượng nước trong mẫu chỉ cịn 28 ÷ 54,5 % ở dang hydrat carrageenan và isomalt, làm cho carrageenan và isomalt
dạng hydrat liên kết với nhau tạo tạo gel cấu trúc khơng gian ba chiều chứa nước tự do bên trong, nươc tự do khĩ thốt ra ngồi.
Vậy tất cả các mẫu carrageenan/isomalt với các tỷ lệ tương ứng là: (2%/60%); (2%/65%); (2%/70%); (3%/65%) khả năng mất nước rất thấp đạt yêu cầu sản xuất sản phẩm.
3.1.3 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng carrageenan và isomalt tới giá trị cảm cảm quan của thạch giá trị cảm cảm quan của thạch
Bên cạnh sức đơng và khả năng mất nước hỗn hợp carrageenan và isomalt, chỉ tiêu cảm quan cũng đĩng vai trị quan trọng. Vì thế tiến hành đánh giá cảm quan thạch lựa chọn tỷ lệ phối trộn carrageenan phù hợp. Kết quả đánh giá cảm quản ở bảng 3.1 và bảng 3.2
Bảng 3.1 Bảng cảm quan về vị ngọt của thạch isomalt và carrageenan
Isomalt 0% 40% 50% 60% 65% 70% 80% Carrageenan 1,5% và 2% và 3% Nhạt, khĩ ăn cĩ vị rong biển Hơi ngọt Ngọt nhẹ Ngọt thanh Ngọt thanh dễ ăn Vị ngọt đậm đặc trưng isomalt Vị ngọt đậm đặc trưng isomalt
Bảng 3.2 Bảng cảm quan về trạng thái của thạch isomalt và carrageenan
Trạng thái Mẫu
Trạng thái Uốn cong 1800 Lớp áo đường 0% isomalt Thạch mềm, Vỡ Khơng cĩ 40% isomalt Thạch mềm, dẻo Vỡ Mỏng, màu trắng 50% isomalt
Thạch mềm, dẻo Cĩ vết rạn Dày, nhăn, màu trắng 60%
isomalt
Thạch mềm, dẻo Khơng vỡ Dày, nhăn, Màu trắng