Tải bản đầy đủ

Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến cấu trúc và độ ngọt kẹo sữa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
*************************

NGUYỄN THỊ THUỲ DUYÊN

KHẢO SÁT MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN
CẤU TRÚC VÀ ĐỘ NGỌT KẸO SỮA

LUẬN VĂN THẠC SỸ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Thành phố Hồ Chí Minh, Tháng 10/2015


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
*************************

NGUYỄN THỊ THUỲ DUYÊN

KHẢO SÁT MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN

CẤU TRÚC VÀ ĐỘ NGỌT KẸO SỮA

Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm
Mã số:

60.54.01.01

LUẬN VĂN THẠC SỸ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Hướng dẫn Khoa học:
PGS.TS. PHAN TẠI HUÂN

Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 10/2015


KHẢO SÁT MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CẤU TRÚC
VÀ ĐỘ NGỌT KẸO SỮA

NGUYỄN THỊ THUỲ DUYÊN

Hội đồng chấm luận văn:
1. Chủ tịch:

2. Thư ký:

3. Phản biện 1:

4. Phản biện 2:

5. Ủy viên:

i


LÝ LỊCH CÁ NHÂN
Tôi tên là Nguyễn Thị Thuỳ Duyên sinh ngày 28 tháng 10 năm 1988 tại thị
xã Long Khánh, tỉnh Đồng Nai. Tốt nghiệp PTTH tại Trường Trung học phổ thông
Long Khánh, tỉnh Đồng Nai năm 2006. Tốt nghiệp Đại học ngành Công nghệ Thực
phẩm hệ chính quy tại Đại học Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh.

Quá trình công tác: từ năm 2012 đến nay công tác tại trường Đại học Công
nghệ Đồng Nai, chức danh: giảng viên.
Tháng 10 năm 2012 theo học Cao học ngành Công nghệ thực phẩm tại
trường Đại học Nông Lâm, Thủ Đức, thành phố Hồ Chí Minh.
Địa chỉ liên lạc: Trường Đại học Công nghệ Đồng Nai, khu phố 4, Phường
Trảng Dài, Biên Hòa, Đồng Nai.
Điện thoại: 0969 920 630
Email: nguyenthithuyduyen@dntu.edu.vn

ii


LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu
trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình
nào khác.
Học viên

Nguyễn Thị Thuỳ Duyên

iii


LỜI CẢM ƠN
Luận văn khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến cấu trúc và độ ngọt kẹo sữa
là kết quả của quá trình học tập, nghiên cứu tại Khoa Công Nghệ Thực Phẩm,
Trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh.
Với tình cảm chân thành, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đến quí thầy cô giáo
đã tham gia giảng dạy lớp cao học khoá 2012 chuyên ngành Công nghệ thực phẩm.
Đặc biệt, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Phó Giáo Sư Tiến Sĩ
Phan Tại Huân đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn này.
Mặc dù bản thân đã rất cố gắng, nhưng chắc chắn luận văn không tránh khỏi
những thiếu sót, rất mong nhận được những ý kiến đóng góp bổ sung của quí thầy
cô.
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2015
Học viên
Nguyễn Thị Thuỳ Duyên

iv


TÓM TẮT
Luận văn nghiên cứu “khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến cấu trúc và độ
ngọt kẹo sữa” được thực hiện tại Khoa Công Nghệ Thực Phẩm, Trường Đại Học
Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh và Khoa Công Nghệ Thực Phẩm, Trường Đại Học
Công Nghệ Đồng Nai trong thời gian từ ngày 01/ 02/ 2015 đến ngày 01/ 09/ 2015.
Mục tiêu của nghiên cứu là đánh giá được tác động của nguyên liệu đến cấu trúc
của sản phẩm, tạo ra sản phẩm kẹo sữa mới có độ cứng tương tự với sản phẩm kẹo
Đồng Nai của công ty Sữa Đồng Nai trên thị trường và cải thiện được độ ngọt của
sản phẩm. Các yếu tố khảo sát trong nghiên cứu được thực hiện với: tỉ lệ sữa bổ
sung từ 70 - 80 %, tỉ lệ mạch nha từ 2 - 6 %, tỉ lệ bột từ 16 - 26 %. Chỉ tiêu theo dõi
là cấu trúc (độ cứng kẹo) và độ ngọt của sản phẩm. Tối ưu hoá công thức phối trộn
kẹo sữa được tiến hành với 3 yếu tố tỉ lệ sữa, tỉ lệ mạch nha, tỉ lệ bột được bố trí
theo phương pháp phối trộn với sự hỗ trợ của phần mềm Design expert, phiên bản
9.0.2. Đánh giá mức độ ưa thích của hội đồng chuyên gia công ty Sữa Đồng Nai về
độ ngọt và cấu trúc được xử lý thông qua phần mềm Minitab 16. Mẫu kẹo sau đó
được gửi đi kiểm tra độ cứng bằng máy đo cấu trúc Instron. Thông qua đánh giá
cảm quan mức độ ưa thích sản phẩm mới với hai sản phẩm kẹo khác đang hiện hành
trên thị trường để đánh giá tính khả thi của sản phẩm khi đưa ra thị trường.
Nghiên cứu đạt được những kết quả như sau: Tỉ lệ sữa bổ sung vào kẹo là
70.62 %, tỉ lệ mạch nha là 4.62 %, tỉ lệ bột mì là 19.76 %. Theo như kết quả nghiên
cứu thì khi tăng tỉ lệ sữa cô đặc và bột mì thì cấu trúc của kẹo cứng dần và ngược lại
với mạch nha thì càng tăng hàm lượng nha thì cấu trúc kẹo càng mềm tuy nhiên nha
có ảnh hưởng không đáng kể đến độ cứng của sản phẩm, khi so sánh sự tương tác
giữa các yếu tố với nhau như sữa – nha, nha – bột mì và bột mì – sữa thì ta nhận
thấy có sự ảnh hưởng đáng kể đến độ cứng. Từ đó có thể cho thấy được là trong quá
trình nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến cấu trúc và độ cứng của kẹo sữa do hai
yếu tố chính là sữa cô đặc và bột mì.

v


Đối với độ ngọt thì sản phẩm thử nghiệm có độ ngọt được hội đồng chuyên
gia của công ty Sữa Đồng Nai ưa thích hơn so với hai sản phẩm kẹo có thương hiệu
trên thị trường là kẹo Đồng Nai và Ba Vì. Đây là một bước tiến quan trọng cho sản
phẩm của đề tài nghiên cứu này.

vi


ABSTRACT
This thesis with the title “Investigating the influence factors on the structure
and the sweetness of milk candy” was performed at Faculty of Food Technology Nong Lam University, Ho Chi Minh City and Faculty of Food - Dong Nai
Technology University from 1st February 2015 to 1st September 2015.
The objectives of this research are to assess the impact of the raw material on
the structure of milk candy, and to create a new kind of milk candy products in
which having a hardness similar to the candy of Dong Nai Milk Company. Besides,
this research also aims to improve the sweetness of product. The factors in this
research were implemented as follows: fraction of milk from 70 % to 80 %, fraction
of glucose syrup of 2 % to 6 % and the faction of wheat flour from 16 % to 26 %.
The respond is the hardness of candy and preferred level of experts board from
Dong Nai Milk Company for products. Optimisation blended formula of milk candy
with three elements, namely milk, glucose syrup and wheat flour fraction. These
fraction arranged in mixing method with the assistance of Expert Design software,
version 9.0.2. The prefer level of experts board from Dong Nai Milk Company on
sweetness and texture is handled by software Minitab 16. After that, the products
were delivered to test firmness, these indicators were measured by Instron
instrument. Then the products were investigated degree preferred of experts to
compare with two other products in the market.
The research achieved the following results: the fraction of added milk was
70.62 %, glucose syrup was 4.62 %, and flour was 19.76 %. According to the
outcome of this research, when the fraction of condensed milk and flour increased,
the structure of candy will be harder, and when the percentage of glucose syrup
increased, the structure of candy will be softer. However, these factors unworthy
influence regardless of the hardness of the product. Comparing the interaction
between the elements together such as milk - glucose syrup, glucose syrup - wheat
and flour - milk, we realized that they contained a significant influence on the

vii


hardness. As a result, there are two main factors impact on the structure and the
hardness of the milk candy are condensed milk and flour.
For the test of sweetness, the experts board of Dong Nai Milk Company
preferred this test product more than two candy product from Dong Nai and Ba Vi.
This is an important step forward for this research.

viii


MỤC LỤC
TRANG
Trang tựa........................................................................................................................i
LÝ LỊCH CÁ NHÂN...................................................................................................
LỜI CAM ĐOAN........................................................................................................
LỜI CẢM ƠN..............................................................................................................
TÓM TẮT.....................................................................................................................
ABSTRACT...............................................................................................................
MỤC LỤC...................................................................................................................
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT.......................................................................
DANH SÁCH CÁC BẢNG......................................................................................
DANH SÁCH CÁC HÌNH.......................................................................................
MỞ ĐẦU......................................................................................................................
Mục đích của đề tài.......................................................................................................2
Ý nghĩa của đề tài.........................................................................................................2
Ý nghĩa khoa học..........................................................................................................2
Ý nghĩa thực tiễn...........................................................................................................2
Những tính mới của đề tài........................................................................................2

Chương 1 TỔNG QUAN..............................................................................................
1.1. Kẹo và công nghệ sản xuất kẹo.............................................................................3
1.1.1. Lịch sử phát triển...........................................................................................3
1.1.2. Phân loại kẹo..................................................................................................3
1.2. Nguyên liệu............................................................................................................6
1.2.1. Sữa đặc có đường...........................................................................................6
1.2.1.1. Định nghĩa và thành phần hoá học trong sữa đặc có đường........................6
1.2.1.2. Các thành phần trong sữa ảnh hưởng đến chất lượng kẹo..........................7

1.2.2. Mạch nha......................................................................................................10
1.2.2.2. Các loại mạch nha (Erickson, 2006)............................................................11
1.2.2.3. Thành phần của mạch nha.........................................................................12

ix


1.2.2.4. Vai trò của mạch nha trong công nghệ sản xuất kẹo..................................13

1.2.3. Bột mì...........................................................................................................16
1.2.3.1. Thành phần của bột mì..............................................................................16
1.2.3.2. Phân loại bột mì.........................................................................................17
1.2.3.3. Khả năng tạo gel của tinh bột.....................................................................18
1.2.3.4. Một số thành phần trong công nghệ sản xuất kẹo ảnh hưởng đến tinh bột
.............................................................................................................................................19
1.2.3.5. Ứng dụng của bột mì trong công nghệ sản xuất kẹo..................................21

1.3. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước.........................................................22
1.3.1. Tình hình nghiên cứu trong nước................................................................22
1.3.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nước................................................................23
Chương 2 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.........................
2.1. Nguyên liệu..........................................................................................................25
2.1.1. Địa điểm nghiên cứu....................................................................................25
2.1.2. Nguyên liệu sản xuất kẹo.............................................................................25
2.2. Phương pháp nghiên cứu.....................................................................................26
2.2.1. Sơ đồ nghiên cứu..........................................................................................26
2.2.2. Thuyết minh quy trình công nghệ................................................................27
2.2.3. Thí nghiệm...................................................................................................28
2.2.3.1. Thí nghiệm 1a: Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ sữa đến cấu trúc và độ ngọt
của kẹo................................................................................................................................28
2.2.3.2. Thí nghiệm 1b: Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ mạch nha đến cấu trúc và độ
ngọt của kẹo........................................................................................................................29
2.2.3.3. Thí nghiệm 1c: Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ bột mì đến cấu trúc và độ ngọt
của kẹo................................................................................................................................30
2.2.3.4. Thí nghiệm 2: Tối ưu hóa tỉ lệ sữa, mạch nha, bột mì sử dụng...................31
Sau khi đưa ra được sản phẩm tối ưu theo công thức phần mềm đề xuất, sản phẩm
được đem đi đánh giá mức độ ưa thích so với một số sản phẩm kẹo trên thị trường........32

2.2.4. Phương pháp phân tích................................................................................33
2.2.5. Phương pháp xử lý số liệu...........................................................................33
Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN..................................................................

x


3.1. Ảnh hưởng của một số thành phần nguyên liệu đến cấu trúc và độ ngọt của kẹo
sữa...............................................................................................................................34
3.1.1. Thí nghiệm 1a: Ảnh hưởng của tỉ lệ sữa đến cấu trúc và độ ngọt của kẹo.34
3.1.2. Thí nghiệm 1b: Ảnh hưởng của tỉ lệ mạch nha đến cấu trúc của kẹo.........38
3.1.3. Thí nghiệm 1c: Ảnh hưởng của tỉ lệ bột mì đến cấu trúc và độ ngọt của kẹo
.............................................................................................................................41
3.1.4. Thí nghiệm 2: Tối ưu hóa tỉ lệ sữa, mạch nha, bột mì sử dụng..................45
Sau khi sản phẩm kẹo được phối trộn theo công thức tối ưu mà phần mềm đề
xuất, sản phẩm được đem đi đánh giá mức độ ưa thích so với một số sản phẩm kẹo trên
thị trường............................................................................................................................49

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ........................................................................................
Kết luận.......................................................................................................................51
Đề nghị........................................................................................................................51
TÀI LIỆU THAM KHẢO..........................................................................................
PHỤ LỤC...................................................................................................................

xi


DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
ctv

: Cộng tác viên

DE

: Dextrose equivalent- chỉ số DE

TCVN

: Tiêu chuẩn Việt Nam

DC

: Mẫu đối chứng

xii


DANH SÁCH CÁC BẢNG
BẢNG

TRANG

Bảng 1.1. Khoảng nhiệt độ nấu, hàm ẩm, tỷ lệ đường của sản phẩm kẹo..................
Bảng 1.2. Thành phần các chất có trong sữa cô đặc có đường....................................
Bảng 1.3. Chỉ tiêu chất lượng mạch nha....................................................................
Bảng 1.4. Thành phần các loại đường của mạch nha được thuỷ phân bởi tác
nhân acid..........................................................................................................
Bảng 1.5. Nhiệt độ hồ hoá của một số tinh bột tự nhiên...........................................
Bảng 1.6. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian nấu lên tính chất của tinh bột........
Bảng 2.1. Các mức mã hoá giá trị các yếu tố khảo sát..............................................
Bảng 3.1. Điểm thị hiếu khảo sát mức độ ưa thích của các mẫu theo tỷ lệ sữa
trong sản phẩm................................................................................................
Bảng 3.2. Điểm thị hiếu khảo sát mức độ ưa thích của các mẫu theo tỷ lệ sữa
trong sản phẩm và mẫu kẹo Đồng Nai...........................................................
Bảng 3.3. Điểm thị hiếu khảo sát mức độ ưa thích về độ ngọt và cấu trúc của các
mẫu theo tỉ lệ mạch nha trong sản phẩm........................................................
Bảng 3.4. Điểm thị hiếu khảo sát mức độ ưa thích về độ ngọt của các mẫu theo
tỉ lệ mạch nha trong sản phẩm và sản phẩm mẫu kẹo Đồng Nai...................
Bảng 3.5. Điểm thị hiếu về độ ngọt và cấu trúc của các mẫu theo tỉ lệ bột mì
trong sản phẩm................................................................................................
Bảng 3.6. Điểm thị hiếu về độ ngọt và cấu trúc của các mẫu theo tỉ lệ bột mì
trong sản phẩm và sản phẩm kẹo Đồng Nai...................................................
Bảng 3.7. Mức khảo sát của 3 yếu tố.........................................................................
Bảng 3.8. Độ cứng của khối kẹo theo tỉ lệ của 3 thành phần chủ yếu.......................
Bảng 3.9. Công thức phối trộn tối ưu đối với cấu trúc kẹo.......................................
Bảng 3.10. Điểm thị hiếu khảo sát mức độ ưa thích về độ ngọt và cấu trúc của
các sản phẩm...................................................................................................

xiii


DANH SÁCH CÁC HÌNH
HÌNH

TRANG

Hình 1.1. Tính chất và một số chức năng của mạch nha...........................................
Hình 1.2. Tỷ lệ đường và mạch nha trong một số loại kẹo.......................................
Hình 1.3. Cấu trúc amylose và amylopectin của tinh bột..........................................
Hình 1.4. Ảnh hưởng của sự tăng nồng độ của dung dịch đường lên nhiệt độ gel
hoá của tinh bột...............................................................................................
Hình 2.1. Sơ đồ nghiên cứu và bố trí thí nghiệm.......................................................
Hình 3.1. Ảnh hưởng của tỉ lệ sữa đặc có đường đến độ cứng của kẹo....................
39
Hình 3.2. Ảnh hưởng của tỉ lệ nha đến độ cứng của kẹo...........................................
Hình 3.3. Ảnh hưởng của tỉ lệ bột mì đến độ cứng của kẹo......................................
Hình 3.4. Độ tương thích của số liệu thực nghiệm với mô hình toán học................
Hình 3.5. Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của các yếu tố đến độ cứng sản phẩm..........
Hình 3.6. Công thức phối trộn nguyên liệu đề xuất bởi phần mềm..........................

xiv


MỞ ĐẦU
Ngày nay, các sản phẩm thực phẩm song song với việc đảm bảo về nhu cầu
dinh dưỡng thì chất lượng cảm quan cũng rất được chú trọng. Đây cũng chính là đặc
điểm chung của các sản phẩm thực phẩm. Khi công nghệ làm bánh kẹo phát triển
mạnh, người ta biết cho thêm vào các thành phần khác để tạo ra nhiều chủng loại
bánh kẹo phong phú và đa dạng. Một trong những thành phần quan trọng trong lĩnh
vực bánh kẹo hiện nay đó là sữa. Sữa là một trong những sản phẩm thực phẩm có
giá trị dinh dưỡng cao nhất. Trong sữa có đầy đủ tất cả các chất dinh dưỡng cần
thiết và cơ thể có thể dễ dàng hấp thụ. Ngoài các thành phần chính là protein,
lactoza, lipit, muối khoáng còn có tất cả các loại vitamin chủ yếu, các enzyme, các
nguyên tố vi lượng không thể thay thế. Protein của sữa rất đặc biệt, các axit amin
trong sữa có đầy đủ cả về chất lượng lẫn số lượng. Cơ thể người sử dụng protein
sữa để tạo thành hemoglobin dễ dàng hơn bất cứ protein của thực phẩm nào khác.
Độ tiêu hoá của protein sữa 96 – 98 %. Sữa còn chứa chất béo với một nửa số năng
lượng là dạng chất béo không bão hòa rất tốt cho sức khoẻ con người (Pereira,
2013). Các loại kẹo từ sữa bắt đầu xuất hiện khi trẻ em thích ăn kẹo hơn là uống
sữa, và cũng vì vậy mà người ta quan tâm đến các loại kẹo sữa có hàm lượng sữa
cao để cung cấp nhiều hơn các dưỡng chất trong sữa. Các loại kẹo sữa khác nhau
thường có cấu trúc, trạng thái, màu sắc, hương thơm và tính cảm vị khác nhau.
Những kết cấu cùng hương sắc ấy được tạo ra, trong những điều kiện gia công nhất
định, nhờ sự tương tác hài hòa giữa của các thành phần nguyên liệu trong thực
phẩm. Tuy nhiên, không phải tất cả các nguyên liệu đó đều có vai trò giống nhau.
Có nguyên liệu tham gia vào việc tạo cấu trúc như tạo hình dáng, độ cứng, độ xốp,
độ đàn hồi, độ nhớt. Lại có những nguyên liệu chịu trách nhiệm tạo màu sắc, mùi vị
và tính chất cảm quan, nghĩa là tạo ra chất lượng thực phẩm.

1


Để hiểu rõ hơn tác động của một số thành phần nguyên liệu ảnh hưởng đến
cấu trúc của sản phẩm đồng thời giảm độ ngọt và tối ưu hoá công thức kẹo sữa , tôi
tiến hành thực hiện đề tài: “Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến cấu trúc và độ
ngọt của kẹo sữa”.
Mục đích của đề tài
Thông qua kết quả khảo sát các yếu tố xây dựng công thức kẹo và cải
thiện tính chất cảm quan của kẹo sữa.
Ý nghĩa của đề tài
Ý nghĩa khoa học
Các hiểu biết về tác động của protein sữa, mạch nha và bột mì đến độ ngọt và
cấu trúc của kẹo sữa.
Tương tác giữa protein, đường và tinh bột trong cấu trúc của kẹo sữa.
Ý nghĩa thực tiễn
Làm cơ sở cho sản xuất sản phẩm kẹo sữa có độ ngọt được ưa thích nhằm
nâng cao hiệu quả kinh tế và góp phần vào phát triển nền kinh tế.
Những tính mới của đề tài
Nghiên cứu ảnh hưởng của sữa, mạch nha, bột mì đến cấu trúc và độ ngọt của
kẹo sữa. Kết quả nghiên cứu có thể làm cơ sở tham khảo cho các quy trình sản xuất
kẹo sữa tương tự.

2


Chương 1
TỔNG QUAN
1.1. Kẹo và công nghệ sản xuất kẹo
1.1.1. Lịch sử phát triển
Nghệ thuật làm bánh kẹo đã ra đời cách đây rất lâu, theo những nguồn sử
liệu Ai Cập cổ đại thì nghệ thuật làm bánh kẹo đã tồn tại cách đây khoảng 3500
năm. Lúc đó người ta làm bánh kẹo dựa trên thành phần nguyên liệu chính là mật
ong hoặc dùng nước mía thô cho bốc hơi (Bùi Đức Hợi, 1975).
Đến thế kỉ XVI, ngành sản xuất đường ra đời tại Ba Tư đặt nền tảng cho
ngành bánh kẹo sau này. Sau đó ngành đường mía tiếp tục phát triển và lan rộng
trên toàn thế giới và ngành bánh kẹo bắt đầu phát triển từ đó nhưng chỉ ở qui mô
nhỏ và không đa dạng về chủng loại.
Khi ngành sản xuất đường mía bắt đầu đi vào lĩnh vực thương mại thì công
nghệ làm bánh kẹo bắt đầu phát triển mạnh, người ta biết cho thêm vào bánh kẹo
các thành phần khác để tạo ra nhiều chủng loại bánh kẹo phong phú và đa dạng.
Cùng với sự phát triển của xã hội, mức sống của con người ngày càng nâng
cao và nhu cầu về bánh kẹo ngày một tăng. Bánh kẹo không chỉ được làm ở qui mô
gia đình mà còn ở qui mô công nghiệp và dần giữ một vị trí quan trọng trong nền
công nghiệp thế giới.
1.1.2. Phân loại kẹo
Công nghệ bánh kẹo thông thường được chia thành ba loại: công nghệ sản
xuất bánh, công nghệ sản xuất chocolate, công nghệ sản xuất kẹo. Trong đó công
nghệ sản xuất bánh bao gồm sản phẩm làm từ bột và trải qua quá trình nướng. Công
nghệ sản xuất chocolate bao gồm sản phẩm có thành phần từ chocolate. Công nghệ
sản xuất kẹo bao gồm những sản phẩm còn lại (Edwards, 2003).

3


Công nghệ sản xuất kẹo có thể được chia thành hai loại chính: không kết
tinh bao gồm brittle, caramel, toffee, taffy, licorice, jellies và gums. Kết tinh bao
gồm fondant, cream, fudge, nougat, mashmallow (Boutin, 2000).
Brittle: độ ẩm từ 2 % hoặc thấp hơn là một dạng kẹo cứng mà thành phần
gồm có sucrose và mạch nha, đôi khi được bổ sung thêm đậu phộng hoặc là hạnh
nhân (Boutin, 2000).
Caramel: độ ẩm từ 10 - 12 % ngoài thành phần sucrose, mạch nha, còn có
sữa (sữa cô đặc có đường hay sữa cô đặc) và chất béo (bơ và dầu thực vật). Sản
phẩm có cấu trúc mềm tại nhiệt độ thường. Phản ứng maillard được hình thành do
phản ứng giữa đường khử và protein sữa. Chính nhờ phản ứng này mà tạo ra màu
sắc và mùi vị cho sản phẩm (Boutin, 2000).
Toffee: là loại kẹo mềm được định nghĩa một cách đơn giản là caramel nấu ở
nhiệt độ cao. Trong sản phẩm này phản ứng mailard xảy ra dưới mức độ cao hơn so
với caramel (Boutin, 2000).
Tuffy: thường bị nhầm lẫn với toffee. Taffy có hàm lượng mạch nha cao hơn
so với toffee, hàm lượng sữa và chất béo chiếm rất ít (Boutin, 2000).
Licorice: cam thảo được chiết xuất từ rễ của Glycyrrhiza. Thông thường bột
sẽ chiếm khoảng 33 % sản phẩm, đường (sucrose, mạch nha) chiếm khoảng 50 %,
licorice 3 - 6 %, và nước 17 - 18 %. Một lượng nhỏ gelatin cũng được sử dụng
(Boutin, 2000).
Jellies và gums: cấu trúc có thể mềm hoặc là cứng, thành phần bao gồm
sucrose và mạch nha. Để hình thành nên cấu trúc gel cho sản phẩm thì tinh bột,
gelatin, agar, gum arabic, pectin có thể được sử dụng đơn lẻ hoặc kết hợp với nhau.
Gum arabic có thể được sử dụng lên đến 40 %, pectin khoảng từ 1,5 - 4 %, tinh bột
khoảng từ 7 - 14 % (Boutin, 2000).
Fondant và cream: cả hai loại này đều có thành phần tương tự nhau tuy nhiên
cấu trúc sẽ khác nhau. Fondant có cấu trúc cứng hơn và cream có cấu trúc mềm
hơn. Lượng mạch nha sử dụng trong fondant từ 0 - 40 %, phụ thuộc vào tính chất
mong muốn của sản phẩm cuối cùng. Sucrose sẽ được hoà vào trong nước cùng với

4


mạch nha và nấu tại nhiệt độ 116 – 119 0C. Sau khi nấu sôi hỗn hợp sẽ được làm
lạnh tại 37,8 0C để tạo trạng thái quá bão hoà. Điều này sẽ giúp cho việc hình thành
hạt kết tinh nhỏ. Độ ẩm cuối của fondant vào khoảng 12 - 13 %. Khác với fondant,
cream bao gồm bơ có hàm lượng từ 5 - 20 %. Hàm lượng bơ cao giúp cho sản phẩm
mềm hơn và hạn sử dụng ngắn hơn so với fondant (Boutin, 2000).
Fudge: là sản phẩm trung gian giữa caramel và cream. Thành phần bao gồm
sucrose, mạch nha, sữa và chất béo. Trong đó, hàm lượng đường và sữa trong fudge
cao hơn so với toffee. Ngoài ra có thể bổ sung thêm trứng, muối… Các thành phần
như sữa, chất béo, sucrose, mạch nha và nấu tại nhiệt độ khoảng 114 0C. Khi sự kết
tinh đầu tiên xuất hiện, kẹo sẽ được di chuyển ra khỏi thiết bị nấu (Boutin, 2000).
Nougat: hàm ẩm đạt từ 5 - 10 %, bao gồm các thành phần như sucrose, mạch nha,
mật ong, lòng trắng trứng gà và hạt như hạnh nhân. Quá trình sản xuất nougat bao gồm
hai bước: đầu tiên là chuẩn bị frappé và bước hai là nấu syrup (Boutin, 2000).
Mashmallow: cũng tương tự như nougat nhưng có hàm ẩm cao hơn, thường
là từ 15 - 20 % và không chứa chất béo. Gelatin là tác nhân tạo gel chính, đôi khi
albumen trứng cũng được sử dụng (Boutin, 2000).
Bảng 1.1. Khoảng nhiệt độ nấu, hàm ẩm, tỷ lệ đường của sản phẩm kẹo
Loại kẹo

Thành phần đường (%)
Đường
Mạch
Sucrose
nghịch
nha
chuyển
25 – 55
20 - 50
85 – 100
5 - 10
0 - 10
30 – 70
0 - 17
12 - 40

Nhiệt độ nấu
(0F)

Hàm ẩm
cuối (%)

Brittle
Fondant
Fudge

290 - 295
235 - 244
240 - 250

1.0 - 1.5
10.0 - 11.5
8 - 10.5

Caramel

240 - 265

8.0 - 11.5

0 – 50

0 - 15

0 - 50

Nougat
Mashmallow
Dạng hạt
Dạng mềm
Jellies
Dạng tinh bột
Pectin

255 - 270

8.0 - 8.5

20 – 50

0 - 15

240 - 245
225 - 230

12.0 - 14.0
15.0 - 18.0

50 – 78
25 – 54

230 - 235
220 - 230

14.5 - 8.0
18.0 - 22.0

25 – 60
40 – 65

Thành phần khác
Thành
phần

Tỷ lệ
(%)

30 - 60

Tinh bột
Sữa
Chất béo
Sữa
Chất béo
Chất béo

0-1
5 - 15
1-5
15 - 25
0 - 10
0-5

0-5
0 - 10

15 - 40
40 - 60

Gelatin
Gelatin

1.5 - 3
2-5

0 - 10
-

28 - 65
30 - 48

Tinh bột
Pectin

7 - 12
1.5 - 4

(Nguồn: Martin, 2004)

5


Bảng 1.1 chỉ ra rằng hàm lượng sữa, chất béo và tinh bột, bột có hàm lượng
từ 5 - 35 % (Martin, 2004).
Một cách phân loại kẹo đơn giản hơn dựa vào hàm ẩm của kẹo (TCVN
5908:2009)
Kẹo mềm: độ ẩm từ 6.5 - 8,0 % có cấu trúc mềm, mịn được sản xuất từ
đường, mạch nha cùng với các phụ liệu có giá trị dinh dưỡng cao như bơ, trứng,
sữa, …và các chất tạo cấu trúc như gelatin, pectin, agar…
Kẹo cứng: độ ẩm từ 2,0 - 3,0 % cấu trúc cứng, giòn, là sản phẩm của quá
trình nấu dung dịch đường với mạch nha. Dựa vào cấu tạo có thể chia kẹo cứng
thành hai nhóm chính là kẹo cứng có nhân và kẹo cứng không có nhân.
Kẹo dẻo : độ ẩm từ 10 - 12 % có cấu trúc dẻo, mềm, hơi dai.
1.2. Nguyên liệu
1.2.1. Sữa đặc có đường
1.2.1.1. Định nghĩa và thành phần hoá học trong sữa đặc có đường
Theo TCVN 5539:2002 : “sữa đặc có đường (Sweetened condensed milk) là
sản phẩm sữa cô đặc được chế biến từ sữa tươi và đường kính hoặc từ sữa bột, chất
béo sữa (kể cả dầu thực vật) và đường kính”. Sữa bò bao gồm khoảng 13 % chất
khô bao gồm chất béo, lactose, protein, và muối hữu cơ và vô cơ (Mulvihill, 1992).
Đối với sữa cô đặc có thể bổ sung thêm đường để tạo thành sữa cô đặc có đường, là
một thành phần thường được sử dụng trong công nghệ sản xuất bánh kẹo (Martin,
2004). Sữa thông thường bao gồm khoảng 3,5 g protein tổng trên 100 ml và protein
thường chia làm 2 loại chính dựa vào khả năng hoà tan tại pH 4.6 và nhiệt độ nhỏ
hơn 80 0C (Fox và Mulvihill, 1982). Casein bao gồm 4 loại: α s1-, αs2-, β-,κ,. Thành
phần không phải casein bao gồm β-lactoglobulin, α-lactalbumin, proteo-pepton,
imunoglobulin, lactotransferrin, và nhiều loại enzyme (Swaisgood, 1992).
Thành phần của sữa đặc có đường được quy định bởi Codex và luật của từng
quốc gia. Thông thường đường sucrose được bổ sung vào sữa, tuy nhiên việc kết
hợp đường sucrose với các loại đường khác cũng được ứng dụng, nồng độ đường
thường nằm trong khoảng giá trị nhỏ nhất mà tại đó vẫn đảm bảo được chất lượng

6


của sản phẩm và giá trị lớn nhất mà tại đó vẫn chưa có sự kết tinh đường xảy ra
(Nieuwenhuijse, 2011).
Bảng 1.2. Thành phần các chất có trong sữa cô đặc có đường
Sữa cô đặc có đường
Chất béo
Protein
Lactose
Sucrose
Hàm lượng tro
Tổng hàm lượng chất rắn

8%
8.1 %
11.6 %
44.8 %
1.8 %
74 %
(Nguồn: Jackson, 1990)

1.2.1.2. Các thành phần trong sữa ảnh hưởng đến chất lượng kẹo
Loại chất khô trong sữa nguyên liệu là đặc điểm cơ bản mà tạo ra sự khác
biệt tính chất của các sản phẩm khác nhau trong công nghệ sản xuất (Pyrz ,1976;
Guelfi, 1988). Nó ảnh hưởng đến cấu trúc, mùi vị và màu sắc của sản phẩm
(Heathcock, 1985; Gilmore, 1988). Hàm lượng chất khô trong kẹo cao hơn thì sản
phẩm thường cứng hơn (Lees và Jackson, 1975; Gilmore, 1988). Loại sữa thường
được thêm vào trong công thức là sữa cô đặc có đường nguyên kem hoặc sữa gầy,
bột whey sấy khô đôi khi cũng được sử dụng (Gilmore, 1988). Sữa sau khi thu
hoạch có thể được sử dụng để sản xuất bánh kẹo nhưng thời gian nấu sôi lâu hơn,
điều này có thể tăng hàm lượng đường nghịch chuyển và giảm chất lượng thời gian
lưu trữ do rất dễ bị biến chất, hư hỏng dưới tác dụng của vi sinh vật và quá trình oxy
hoá (Gilmore, 1988). Cho nên việc sử dụng sữa tươi vào kẹo bị hạn chế
(Nieuwenhuijse, 2011). Do đó, sữa cô đặc có đường thường được sử dụng trong
công nghệ sản xuất bánh kẹo hơn là sữa tươi. Sữa cô đặc có đường được xem là sản
phẩm từ công nghệ bảo quản sữa lâu đời nhất. Nó được sản xuất bằng cách tách bớt
nước ra khỏi sữa dưới tác dụng của nhiệt độ cao và bổ sung thêm đường (Martin,
2004).
Protein trong sữa cô đặc góp phần quan trọng trong quá trình nhũ hoá chất
béo và giữ cấu trúc cho sản phẩm (Jackson, 1990). Hoạt tính bề mặt của protein sữa
đóng vai trò trong sự ổn định của nhũ tương sữa. Trong hệ nhũ tương, vai trò của

7


protein là hình thành màng phân cách và ổn định hệ chống lại sự đông tụ (Kinsella,
1985). Cấu trúc của kẹo như kẹo caramel bị ảnh hưởng bởi số lượng và thành phần
của protein sữa (Gilmore, 1988). Hai protein chính trong sữa là casein và whey
protein hoạt động dưới những điều kiện khác nhau trong quy trình sản xuất kẹo.
Whey protein tương tác với protein casein, hỗn hợp này liên kết với pha béo trong
caramel. Whey protein bị biến tính dưới nhiệt độ cao trong khi đó casein thì ít bị
ảnh hưởng bởi nhiệt độ hơn. Tại nhiệt độ trên 75 0C whey protein bị biến tính và kết
hợp với casein (Singh và creamer, 1992). Quá trình xử lý nhiệt sữa ảnh hưởng đến
mức độ biến tính của whey protein mà điều này có thể ảnh hưởng đến chất lượng
của sản phẩm (deWit, 1989). Sự tương tác của hai protein này ảnh hưởng đến cấu
trúc, tính kỵ nước bề mặt và sự hấp thụ nước của kẹo. Cấu trúc bị ảnh hưởng bởi cả
sự tương tác của hai protein này cũng như sự phân phối nước trong kẹo. Caramel là
một ví dụ của sản phẩm kẹo mà trong đó protein sữa đóng vai trò quan trọng trong
điều khiển tính chất cấu trúc (Lees và Jackson, 1975; Mulvihill, 1992). Cấu trúc kẹo
sữa caramel bị tác động bởi nhiệt độ nấu kẹo, hàm lượng đường và protein... Nhiệt
độ nấu càng cao thì độ cứng của kẹo càng cao nhưng hàm lượng đường càng cao thì
càng làm giảm độ cứng của kẹo. Sự có mặt của protein làm tăng độ cứng của kẹo
tuy nhiên điều này còn phụ thuộc loại protein, nồng độ và mức độ biến tính của
protein. Khi phân tích cấu trúc vi lượng của sản phẩm kẹo sữa mềm caramel thì các
cầu béo thì được bao bọc bởi các phân tử protein xung quanh (Chandrani, 1997).
Protein bị biến tính kết hợp với thành phần khác thông qua tương tác liên kết
không phải cộng hoá trị và liên kết cộng hoá trị. Các liên kết không phải cộng hoá
trị như là tương tác kị nước, liên kết hydro, liên kết ion, tương tác lưỡng cực, liên
kết tĩnh điện và liên kết Vander Waals. Tương tác cộng hoá trị chính trong protein
sữa là cầu nối disulfide (Kinsella, 1982; Kinsella, 1984). Tương tác giữa protein với
nước và protein với protein thì quan trọng trong việc xác định chức năng của
protein sữa trong thực phẩm vì những tương tác này ảnh hưởng nhiều đến các tính
chất như khả năng hấp thụ ẩm, khả năng phân tán, độ nhớt, và khả năng hoà tan
(Kinsella, 1981; Damodaran và Kinsella, 1982). Trong quá trình hydrat hoá, protein

8


tương tác với nước qua các nối peptide hoặc các gốc R ở mạch bên nhờ liên kết
hydro. Lượng nước liên kết với protein phụ thuộc vào thành phần amino acid, tính
kỵ nước của bề mặt, pH, muối, nhiệt độ và nồng độ (Kinsella, 1984). Nói chung khả
năng giữ nước của protein giảm khi nhiệt độ tăng do là giảm các liên kết hydro. Sự
biến tính và tập hợp protein khi đun nóng làm giảm bề mặt phân tử protein và các
nhóm phân cực có khả năng cố định nước. Tuy nhiên, đối với một số ngoại lệ, khi
đun nóng trong nước protein có cấu trúc chặt chẽ cao, sự phân ly và duỗi ra các
phân tử có thể làm lộ ra trên bề mặt các liên kết peptide và mạch ngoại phân cực mà
trước đó bị che dấu, kết quả là làm tăng khả năng cố định nước. Sự hấp thụ và giữ
nước có ảnh hưởng đến tính chất và kết cấu của nhiều sản phẩm thực phẩm như
bánh mì, kẹo, thịt…( Kinsella, 1981; Damodaran và Kinsella, 1982).
Sự hiện diện của chất béo đóng góp rất lớn vào cấu trúc của sản phẩm, tính
nhai được, màu sắc và mùi vị của caramel. Hàm lượng chất béo thấp có khuynh
hướng tạo ra sản phẩm có tính dính và khó khăn trong việc nhai kẹo trong khi đó
nếu sản phẩm có hàm lượng chất béo cao mà không bổ sung thêm chất nhũ hoá sẽ
tạo ra hiện tượng phân tách lớp dầu trên bề mặt sản phẩm kẹo (DuRoss, 1987). Chất
béo trong sữa không bị ảnh hưởng ở nhiệt độ dưới 100 0C. Sự kết tụ các hạt béo xảy
ra ở nhiệt độ cao. Sự phân tách chất béo bị giảm nếu sữa bị gia nhiệt cao hơn 75 0C.
Chất nhũ hoá làm tăng khả năng phân tán chất béo do đó làm cho màu sắc của sản
phẩm sáng hơn và giữ lại mùi sữa nhiều hơn. Chất nhũ hoá lecithin thường được sử
dụng vì chi phí tương đối rẻ trong công nghệ sản xuất kẹo (Lees và Jackson, 1975).
Hàm lượng đường trong quá trình sản xuất sữa cô đặc được tính dựa trên tỷ
lệ sucrose / (sucrose + nước) là 62,5 % hoặc là cao hơn trong dung dịch. Do đó, đã
làm giảm đi hoạt độ của nước (aw) của sản phẩm, giúp hạn chế sự phát triển của vi
sinh vật gây hư hỏng. Thông thường hạn sử dụng của sản phẩm là 12 tuần nếu lưu
trữ trong điều kiện mát lạnh, khô thoáng. Mặt khác, khi hàm lượng chất khô cao trở
nên quá bão hoà, sẽ tạo ra những tinh thể đường và làm cho sản phẩm có cấu trúc bị
“cát”. Do đó, trong công nghệ chế biến mầm tinh thể lactose được thêm vào trong

9


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×