Nghiên cứu sản xuất kẹo jelly pectin hương trái cây

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM
B ộ MỒN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Ỷ

ĐỒ ÁN TÓT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT KẸO JELLY PECTIN
HƯƠNG TRÁI'c â y

GVHD: Ths. NGUYỄN THỊ MAI TRÂM
SVTH: TRẦN THỊ PHƯƠNG DUNG
MSSV: 02ĐHMT042

Ị'Thưởng đ h d l - k tcm !

THƯ *VIỆN >

Tp.HCM, tháng 1 năm 2008

s ã ---]


Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ Tp.HCM
Khoa CNTP & TKMT

Khoa: CN TP&TKMT
Bộ môn: CÔNG NGHỆ THựC PHẨM

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự đo - Hạnh phúc

NHIỆM
VỤ• ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
*
•
Chú ỷ: Sinh viên dán tờ giấy này vào trang thứ nhất
của bản thuyết minh

Họ và tên SV: Trần Thị Phưong Dung

MSSV: 02DHMT042

Ngành: Công nghệ thực phẩm

Lóp: 03DTP2

1. Đầu đề đồ án:
Nghiên cứu sản xuất kẹo jelly pectin hưoug trái cây
2. Nhiệm vụ:
a. Số liệu ban đầu:
- Tổng quan về nguyên liệu sản xuất kẹo.
- Tìm hiểu về các loại pectin và ứng dụng của nó.
b. Nội dung:
* Phần tính tóan và thuyết minh:
- Nghiên cứu sản xuất thử nghiệm kẹo jelly pectin hương dâu, chanh dây trong phòng thí nghiệm.
* Phần bản vẽ và đồ thị (lọai và kích thước bản vẽ)
Số liệu trình bày ở dạng bảng, biểu đồ hoặc đồ thị.
3. Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 01/10/2007
4. Ngày hòan thành nhiệm vụ: 14/01/2008
5. Họ tên người hướng dẫn:

Phần hướng dẫn:

Ths. Nguyễn Thị Mai Trâm

Hướng dẫn chính

Nội dung và yêu cầu ĐATN đã được thông qua.
Ngà;

P G S .T S .^ Van


LỜI CẢM ƠN

ĐỒ án này được hoàn thành là nhờ sự giúp đỡ tận tình của quý Thầy Cô giáo, các cơ
quan, các cơ sở đào tạo. Tôi xin chân thành cảm ơn các tập thể và các cá nhân đã giúp đỡ tôi
ứong suốt thời gian qua.
Đặc biệt em xin cảm ơn Cô thạc sĩ Nguyễn Thị Mai Trâm đã tận tình hướng dẫn, giúp
đỡ và theo sát em trong suốt thời gian thực hiện đồ án này.
Xin cảm ơn ban giám hiệu trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.HCM cùng quý
Thầy Cô ừong khoa Công Nghệ Thực Phẩm đã tạo điều kiện cho em được thực hiện đồ án tốt
nghiệp.
Xin cảm ơn tất cả những người thân, bạn bè đã động viên, tạo điều kiện về mọi mặt và
giúp đỡ tôi thực hiện tốt đồ án.

ii


TÓM TẮT ĐÔ ÁN

Pectin là chất tạo gel và là sản phẩm phụ của quá trình chế biến rau quả. Chủ yếu thu
được từ bã ép Cà Chua và các loại vỏ trái cây, nhiều nhất là ở vỏ Bưởi, vỏ Cam. Pectin được
sử dụng ữong kẹo mục đích làm cho kẹo có tính mềm dẻo và đàn hồi.
Nghiên cứu này nhằm ứng dụng pectin vào công nghệ sản xuất kẹo jelly và bước đầu đã
xác định được quy trình sản xuất, công thức sản xuất kẹo jelly pectin hương ừái cây ứng với
loại pectin sử dụng là pectin AB 908. Sản phẩm kẹo jelly pectin được phối ừộn với màu vàng
hương chanh dây và màu hồng hương dâu. Để đa dạng hoá sản phẩm thì còn có thể áo đường
cát hoặc đường xay nhuyễn cho sản phẩm.
Với những sản phẩm kẹo jelly pectin làm ra, đem đi phân tích đường tổng - đường khử,
phân tích cảm quan, đo kết cấu cơ lý thì thu được kết quả là đạt loại khá về cấu trúc và cảm
quan.
Kẹo jelly pectin là một loại kẹo dẻo cao cấp, có vị ngọt thanh của đường, mạch nha, vị
chua của acid citric, độ dẻo, dai của pectin và hương ưái cây.


MỤC LỤC
............................................................................................................................... Trang i
Nhiệm vụ đồ án
Lời cảm ơn .........................................................................................

ii

Tóm tắt .................................... ................................................................

iii

Mục lụ c ....................................................................................

iv

Danh sách bảng biểu ...................................................................

vii

Danh sách hình v ẽ .......................................................... ...........

ix

Danh sách các từ viết tắt ................................................................................

X

MỞ ĐẦU ...............................................................................................................................1
CHƯƠNG 1 TỎNG Q U A N ...................................................

3

1.1 ĐƯỜNG............... ......................................................... ............................................. 5
1.1.1 Đường saccharose ....................................... ..................................................

5

1.1.2 Đường nghịch chuyển ........................................... ............................................. 9
1.2 MẠCH NHA ................................................................................................................ 10
1.3 PECTIN..... ................

16

1.3.1 Nguồn g ố c ...................................................................

16

1.3.2 Cấu tạ o ...................................................................

18

1.3.3 Các chỉ số đặc trưng của pectin........................................................................ 22
1.3.4 Phân loại pectin................................................................................................... 22
1.3.5 Tính chất của pectin ............................................................................................24
1.3.6 Sự biến đổi cùa pectin......................................................................................... 25
1.3.7 Sự tạo gel ở pectin............................................................................................... 26
1.3.8 Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tạo g e l........................................................27
1.3.9 ứng dụng của pectin ........................................................................................... 30
IV


1.3.10 Tình hình sản xuất pectin ừên thế g iớ i........................................................... 32
1.4 ACIDHỮUCƠ............................................................................................................. 32
1.5 HƯƠNG L IỆ U ..............................................................................................................34
1.6 MÀU THỰC PH ẨM .................................................................................................... 35
CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN c ứ u .................................................................36
2.1 CÔNG THỨC THAM K H Ả O ..................................................................................... 37
2.2 QUY TRÌNH SẢN XƯÁT D ự KIẾN ......................................................................... 38
2.2.1 Quy trình công nghệ dự k iến ............................................................................... 38
2.2.2 Thuyết minh ...................................................................................

39

2.3 LƯU ĐỒ NGHIÊN c ứ u ............................................................................................. 40
2.4 VẬT LIỆU NGHIÊN c ứ u .......................................................................................... 41

2.4.1 Nguyên liệ u ...........................................................................

41

2.4.2 Dụng c ụ .......................................................................................

41

2.5 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CẢM QUAN SẢN PH Ẩ M ....... ........... ................... 41
2.6 XÁC ĐỊNH CÁU TRÚC c ơ LÝ BẰNG CÁCH ĐO TRÊN MÁY THỬ NGHIỆM
SỨC BỀN Cơ LÝ THỰC PHẨM VẠN NĂNG ............................................................. 43
2.7 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ĐƯỜNG TỔNG - ĐƯỜNG KHỬ............................44
2.7.1 Phương pháp xác định hàm lượng đường tổng.................................................... 44
2.7.2 Phương pháp xác định hàm lượng đường khử..................................................... 45
CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN c ứ u ............................................................................50
3.1 CÔNG THỨC THỬ NGHIỆM................................................................................... 51
3.2 KHẢO SÁT LOẠI PECTIN s ử DỤNG......................................................................51
3.3 KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ĐƯỜNG s ử DỤNG......................................................52
3.4 KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG MẠCH NHA SỪ DỰNG................................................52
3-5 KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG NƯỚC s ử DỰNG......................................................... 53
3.6 KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ACID CITRIC s ử DỤNG...........................................53


3.7 KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG PECTIN s ử DỤNG....................................................... 54
3.8 THỬ NGHIỆM PHỐI TRỘN MÀU, HƯƠNG CHO SẢN PHẨM............................ 56
3.8.1 Khảo sát thử nghiệm phối màu vàng và hương chanh dây cho kẹo je lly ........... 57
3.8.2 Khảo sát thử nghiệm phối màu đỏ dâu và hương d â u ........................................ 57
3.9 KẾT QUẢ ĐO CẮƯ TRÚC c ơ LÝ CỦA SẢN PHẨM............................................ 60
3.10 KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ CẢM Q U A N ....................................................................... 59
3.11 GÍA THÀNH SẢN PH Ẩ M ........................................................................................ 60

3.12 CÔNG THỨC VÀ QUY TRÌNH CHẾ BIẾN KẸO JELLY PECTIN....................... 61
3.13 MỘT SỐ HÌNH ẢNH CỦA KẸO..............................................................................63
CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ KIÉN NGHỊ .......................................................................64
TÀI LIỆU THAM KHẢO.....................................................................................................I
PHỤ LỤC A ...................................................................... ....... ............................................ m
PHỤ LỤC B ............. ............................................................................................................. X
PHỤ LỤC c ............. ........................................................ ................................................. XIII

VI


Danh sách bảng biểu
Bảng 1.1 : Độ hoà tan của saccharose trong nước ...............................................................

5

Bảng 1.2: Nhiệt độ sôi của dung dịch saccharose phụ thuộc vào nồng độ .........................

6

Bảng 1.3: Chỉ tiêu chất lượng đường saccharose dùng ừong sản xuất kẹo ........................... 6
Bảng 1.4: So sánh độ ngọt của saccharose với các loại đường k h á c ..............................

7

Bảng 1.5: Anh hưởng của nồng độ và nhiệt độ đến độ nhớt của dung dịch đường................7
Bảng 1.6: Tính hoà tan của một số loại đường trong nước ở 2 0 ° c ....................................... 8
Bảng 1.7: Đặc điểm các loại mạch n h a .................................................................... ;.......

11

Bảng 1.8: Thành phần dinh dưỡng trong 100g của mạch nha ...............................................13
Bảng 1.9: Ảnh hưởng của pH mạch nha tới sự chuyển hoá của saccharose.......................... 13
Bảng 1.10: Chỉ tiêu chất lượng mạch nha dùng để sản xuất kẹo .......................................... 14
Bảng 1.11: Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm mạch nha của nhà máy Biên Hoà đăng ký với cơ
quan kiểm đ ịn h ...................................................................................................

15

Bảng 1.12: Hàm lượng pectin trong thực v ậ t........................................................................ 16
Bảng 1.13: Hàm lượng pectin có ừong các thành phần của phế liệu B ưởi............................. 17
Bảng 1.14: Tác dụng của DE của pectin lên sự tạo g e l........................................................

28

Bảng 1.15: Các loại pectin khác nhau và ứng dụng................................................................31
Bảng 1.16: Chỉ tiêu chất lượng acid citric dùng sản xuất k ẹo ......................................

34

Bảng 1.17: Chỉ tiêu chất lượng cùa chất màu dùng để sản xuất k ẹo .......................................35
Bảng 2.1 : Thành phần và hàm lượng nguyên liệu sử dụng dự k iến ........................................37
Bảng 2.2: Đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm kẹo jelly pectin .................................... 42
Bảng 2.3: Mức chất lượng.................................................................

43

Bảng 3.1 : Công thức kẹo jelly thử nghiệm ............................................................................51
Bảng 3.2: Ảnh hưởng của các loại pectin đến chất lượng kẹo je lly ........................ ...............51
Bảng 3.3: Ảnh hưởng của hàm lượng đường đến chất lượng kẹo jelly ............................... „.52

vii


Bảng 3.4: Ảnh hưởng của hàm lượng mạch nha đến chất lượng kẹo je lly ........................... 52
Bảng 3.5: Khảo sát hàm lượng nước sử d ụ n g ...............................................

53

Bảng 3.6: Khảo sát hàm lượng acid citric sử dụng ..........................................................

53

Bảng 3.7: Ảnh hưởng của hàm lượng pectin sử dụng đến chất lượng k ẹ o ............................ 54
Bảng 3.8: Kết quả đo độ dai của kẹo sử dụng 6g pectin và 6,5g pectin .............................. 54
Bảng 3.9: Kết quả đo độ đàn hồi của kẹo sử dụng 6g pectin và 6,5g pectin ..........................55
Bảng 3.10: Khảo sát ảnh hưởng của cường độ màu vàng .......................................

57

Bảng 3.11: Khảo sát ảnh hưởng của cường độ hương chanh d â y ....................................

57

Bảng 3.12: Khảo sát ảnh hưởng của cường độ màu đỏ d â u ..............................................

57

Bảng 3.13: Khảo sát ảnh hưởng của cường độ hương dâu ...........................................

58

Bảng 3.14: Bảng kết quả phân tích đường tổng - đường k h ử ...........................

59

Bảng 3.15: Kết quả đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm kẹo jelly pectin...................... 59
Bảng 3.16: Chi phí nguyên vật liệu sản xuất 1 kg kẹo jelly pectin...................................... 60
Bảng 3.17: Công thức chế biến sản phẩm kẹo je lly .....................................................

61


Danh sách hình vẽ
Hình 1.1: Pectin trong cấu tạo cùa thành tế bào thực v ậ t....................................................... 16
Hình 1.2 : Đơn phân acid D-galacturonic ....................................................

18

Hình 1.3: Liên kết a-1,4 glycoside giữa 2 đơn phân acid D-glactironic trong mạch thẳng
homogalacturonan.............................................................................

18

Hình 1.4: cấu trúc mạch homogalacturonan gồm những acid galacturonic đã biến đổi, từ trái
sang là nhóm methyl-ester, nhóm amid và nhóm acetyl.........................................

19

Hình 1.5: cấu trúc phân tử pectin....................................................................

19

Hình 1.6: Phân tử pectin...................................................................

20

Hình 1.7: Công thức HMP ...................................................................

..

22

Hình 1.8: Công thức LMP ............................................................................

22

Hình 1.9: Công thức pectin được amid hóa ................................................................... .

22

Hình 1.10: Cơ chế tạo gel bằng liên kết hydro....................................................

25

Hình 1.11: Cơ chế tạo gel bằng liên kết với ion Ca2+ .....................................................

26

Hình 1.13: Mức độ ester hoá của pectin và các sản phẩm ......................................

30

Hình 1.14: Công thức cấu tạo acid citric.....................................................

33

Hình 2.1: Sơ đồ công nghệ sản xuất kẹo jelly pectin dự k iến ............................................... 38
Hình 2.2: Sơ đồ lưu đồ nghiên cứu.....................................................................

40

Hình 2.3: Máy thử nghiệm sức bền cơ lý thực phẩm vạn năng .............................

43

Hình 3.1: Biêu diễn so sánh độ dai của kẹo 6g pectin và 6,5g pectin...........................

55

Hình 3.2: Biêu diễn so sánh độ đàn hồi của kẹo 6g pectin và 6,5g pectin............................ 56
Hình 3.3: Kẹo jelly pectin màu vàng hương chanh dây - màu hồng hương dâu................... 58
Hình 3.4: Sơ đồ công nghệ sản xuất kẹo jelly pectin..............................................................62
Hình 3.5: Sản phẩm kẹo jelly pectin ..........................................................

63


Danh sách các từ viết tắt
DE: Dextrose Equivalent.

RE: Refined Extra.
ADI: Acceptable Daily Intake value.
JECFA: Joint Food Exoerts Committee.
SCF: Scientific Committee for Food.
GRAS: Generally Regarded.
MI: Chi số methoxyl hoá.
HMP: High Methoxyl Pectin.
LMP: Low Methoxyl Pectin.
LMAP: Low Methoxyl Acetylated Pectin.
EAC: Tên công ty.
TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam.


MỞĐẰU

MỞ ĐẦU
Nghệ thuật làm bánh kẹo đã ra đời cách đây rất lâu, theo những nguồn sử liệu Ai Cập
cổ đại cách đây khoảng 3500 năm. Lúc đó người ta làm bánh kẹo dựa ữên thành phần nguyên
liệu chính là mật ong hoặc dung dịch nước mía thô cho bốc hơi. Đến thế kỷ XVI, ngành sản
xuất đường ra đời tại Persia đặt nền tảng cho ngành bánh kẹo sau này. Sau đó ngành đường
mía phát triển và lan rộng ừên toàn thế giới và ngành bánh kẹo bắt đầu phát triển từ đó nhưng
chỉ ở quy mô nhỏ và không đa dạng về chủng loại. Khi ngành 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 kháo để tạo ra nhiều chủng loại bánh kẹo phong phú và đa dạng.
Cùng với sự phát triển của xã hội, mức sống con người ngày càng nâng cao và nhu cầu
bánh kẹo ngày một tăng. Bánh kẹo không chỉ được làm ở quy mô gia đình mà còn ở quy mô
công nghiệp và dần giữ một vị trí quan trọng ữong nền công nghiệp thế giới. [24]
Kẹo là loại thực phẩm được sản xuất chủ yếu từ đường và các chế phẩm của đường.
Ngày nay ta có thể hiểu kẹo là một hỗn hợp gồm đường saccharose và mạch nha được nấu ở
nhiệt độ cao, kết quả là thu được một khối hỗn họp mang các tính chất đặc trưng sau :

+ v ề mặt cảm quan, không thấy các hạt tinh thể đường.
+ Độ ẩm còn lại thấp, với độ ẩm cân bằng dưới 30% dẫn đến kết quả là kẹo có thể
hút ẩm ứong không khí.
+ Sau khi nấu thì ngoài hai thành phần chính là đường saccharose và mạch nha sẽ
có thêm một lượng đường khử là kết quả của sự nghịch đảo đường ừong quá
trình nấu.
Cacbonhydrat chủ yếu là polysaccarit, disaccarit (saccharose, maltose..) mà dạ dày có
thể hấp thu khá dễ dàng, đặc biệt ừẻ em sử dụng rất thích hợp. Monosaccarit cũng tồn tại khá
phổ biến ữong bánh kẹo, thường các loại kẹo chế biến từ mạch nha hoặc đường chuyển hoá
chứa nhiều glucose, íructose.
Ngày nay công nghệ sản xuất kẹo đã tiến được một bước rất xa. Các nhà cung cấp kẹo
đã sản xuất ra được rất nhiều loại kẹo khác nhau với nhiều hương vị khác nhau: kẹo cứng, kẹo
mêm, kẹo dẻo, kẹo cao su,...hương trái cây, hương sữa, hương bơ,...

SVTH: TRẦN THỊ PHƯƠNG DUNG

T


Nhưng nhu cầu về bánh kẹo không chỉ để đáp ứng thị hiểu của người tiêu dùng về
hương vị và giải trí mà còn có giá trị dinh dưỡng và mục đích khác như cung cấp vitamin
kháng sinh... Những năm gần đây các nhà máy sản xuất bánh kẹo đã sản xuất được nhiều loại
kẹo dinh dưỡng cung cấp thêm một lượng nhất định các sinh tố và chất khoáng cần thiết cho
cơ thể tuy chúng chỉ chiếm một lượng rất nhỏ so với các chất khác như vitamin c ữong kẹo
cứng hoa quả hoặc kẹo chocolate, vitamin A, B, D ữong kẹo bơ, kẹo sữa; canxi, photpho
trong kẹo thanh và kẹo mềm...
Thị trường bánh kẹo cũng là một thị trường hết sức cạnh tranh, kể cả trong nước và
ngoài nước. Với việc giảm thuế nhập khẩu từ khu vực mậu dịch tự do các nước khu vực tháng
1 - 2006 càng làm thị trường bánh kẹo trong nước chạy đua tung ra thêm nhiều sản phẩm với
nhiều loại hương vị thơm ngon mới.

Một số nhà sản xuất bánh kẹo ừong nước uy tín như Kinh Đồ, Bibica, Vinabico,... vẫn
quyết định tăng 15 - 30% sản lượng mỗi mùa Tết. Theo những nghiên cứu vừa được Kinh Đồ
tiến hành cho thấy nhu cầu bánh kẹo trong nước hàng năm khoảng 50.000 tấn. Trong đó nhập
khẩu khoảng 5 - 8 ngàn tấn. Theo các chuyên gia Thuỵ Sĩ, thị trường bánh kẹo Việt Nam ước
đạt khoảng 4.000 tỉ/năm. Trong đó bánh kẹo nội địa chiếm khoảng 80% thị phần và đã có
được thị trường xuất khẩu. [29]
Với mục tiêu luôn hướng đến sức khoẻ và lợi ích người tiêu dùng các công ty sản xuất
bánh kẹo không ngừng nghiên cứu để cho ra đời các sản phẩm cao cấp phục vụ cho từng đối
tượng cụ thể. Áp dụng ý tưởng này vào nghiên cứu nhằm ứng dụng pectin vào trong sản xuất
kẹo jelly vì pectin có nguồn gốc từ thực vật tốt hơn cho sức khoẻ con ngườị. Trên thị trường
hiện nay có rất nhiều loại jelly có thành phần là gelatin và một phần pectin nhưng chưa có loại
kẹo dẻo nào được sản xuất từ pectin. Nếu nghiên cứu này cho kết quả tốt sẽ góp phần không
nhỏ vào việc đa dạng hoá loại sản phẩm kẹo dẻo trong và ngoài nước.

SVTH: TRÀN THỊ PHƯƠNG DUNG

2



TÒNG QUAN

1.1 ĐƯỜNG.
1.1.1 Đường Saccharose. [2] [7] [12]
Đường saccharose rất phổ biến trong tự nhiên, có nhiều trong mía, củ cải đường haỳ ừái
thốt nốt. Là loại đường dễ hoà tan, nó có ý nghĩa quan ứọng với sự dinh dưỡng ở người.
Công thức phân tử là: C12H22O11, là disacarit do 2 monosacarit là D-glucoza và Dfructoza tạo thành. Khối lượng phân tử là: 324 đvC.
Nhiệt độ nóng chảy: 186 - 188°c
Với sự có mặt của ion H+một số enzym đặc hiệu, dung dịch saccharose sẽ phân giải tạo
thành họp chất gồm một phân tử a-D-glucoza và một phân tử ß-D-fructoza. Hợp chất này gọi

là đường chuyển hoá. Một lượng đường chuyển hoá nhất định có thể phá hoại tính kết tinh
của saccharose. Nếu tiếp tục phân giải sẽ tạo thành những họp chất hữu cơ sẫm màu.
Đường chuyển hoá và sản phẩm phân giải của nó có tính hút ẩm rất manh làm cho kẹo
dễ chảy. Tính hút ẩm của saccharose chưa phân giải rất yếu, khi độ ẩm tương đối của không
khí đạt fren 90% thi saccharose mới hút ẩm trong không khí. Khi gia nhiệt đến 135°c
saccharose hầu như không hút ẩm. Nhưng gia nhiệt trong thời gian dài (quá 2 giờ), hoặc gia
nhiệt trong thời gian ngắn với nhiệt độ cao hơn sẽ làm tăng tính hút ẩm của saccharose.
Gia nhiệt saccharose với sự có mặt của ion OH', saccharose sẽ phân giải thành fucfurol,
aceton, acid lactic, acid focmic, acid acetic và các chất khác có màu tương đối sẫm. Ở nhiệt
độ dưới nhiệt độ nóng chảy, saccharose phân giải rất chậm. Nhưng nếu tiếp tục gia nhiệt cho
saccharose đã nóng chảy, thì nó phân giải rất nhanh, ở 200°c sẽ tạo thành hợp chất có màu
nâu đen. Hợp chất này gọi là caramen, không có vị ngọt cũng không lên men được.
Saccharose có dạng tinh thể màu trắng, cỡ hạt không đều. Loại đường thô chưa tẩy
màu, chưa tách mật, không dùng để sản xuất kẹo được. Vì trong quá trình nấu kẹo thường tạo
ra nhiều bọt, dễ bị cháy gây nhiều khó khăn cho quá ữình gia công chế biến.
Dung dịch saccharose bão hoà khi làm lạnh hoặc khi nước trong dung dịch bốc hơi sẽ
biến thành dung dịch quá bão hoà. Dung dịch bão hoà không ổn định. Khi thay đổi một số
điều kiện như khuấy trộn cơ học, hạ nhiệt độ đột ngột,... .saccharose sẽ tách ra từ dung dịch và
kêt tinh trở lại. Hiện tượng này gọi là sự hồi đường (lại đường).
Trong quá trình sản xuất kẹo, khi làm nguội và tạo hình, khối kẹo có hiện tượng co thể
tích. Nguyên nhân là do các tạp chất như keo trên bề mặt saccharose gây nên.
SVTH: TRẦN THỊ PHƯƠNG DƯNG

4


TỒNG QUAN

Bi

Vì hàm lượng nước trong saccharose thấp nên khó bị vi sinh vật làm biến chất. Nhưng
trong quá trình bảo quản phải để sacccharose ở noi khô ráo, tránh ẩm ướt, đóng cục gây khó
khăn trong quá trình sản xuất kẹo, nhất là công đoạn hoà tan đường. Ngoài ra có một số
saccharose có khuynh hướng chống lại sự chuyển hoá, đó là do ừong quá trình chế biến còn
một phần các loại muối chưa loại trừ được.
> Độ hoà tan: Saccharose rất dễ tan ừong nước. Ở nhiệt độ thường có thể tan với tỉ lệ
nước : đường là 1 : 2. Độ tan này tăng theo sự tăng của nhiệt. Chính vì vậy trong quá trình
lam kẹo, khi hoà tan đường ta phải câp nhiệt. 0 nhiệt độ khác nhau, độ hoà tan của saccharose
cũng khác nhau.
Bảng 1.1: Độ hoà tan của saccharose trong nước. [3]
Nhiệt độ (°C)

Độ hoà tan (g/1 OOg nước)

0

179,20

10

190,50

20

203,90

30

219,50

40

238,10

50

260,10

60

287,30

70

320,50

80

362,20

90

415,70

100

487,20

SVTH: TRẦN THỊ PHƯƠNG DƯNG

5


TỎNG QUAN

Bảng 1.2: Nhiệt độ sôi của dung dịch saccharose phụ thuộc vào nồng độ. [2]

Nồng độ

Nhiệt độ sôi

Nồng độ

Nhiệt độ sôi

saccharose (%)

(°C)

saccharose (%)

(°C)

0

100,0

60

103,0

10

100,4

70

106,5

20

100,6

80

112,0

30

101,0

90

130,0

40

101,5

99

160,0

50

102,0

Sự có mặt của các muối ảnh hưởng rất lớn đến độ hoà tan của saccharose. Khi có mặt
các muối KC1, NaCl thì độ hoà tan của saccharose tăng, nhưng khi có mặt CaCỈ2 thì độ hoà
tan lại giảm.
Saccharose không hoà tan ứong đa số các dung môi hữu cơ mà họà tan ữong các dung
môi có cực như NH3 lỏng, hợp chất của rượu và nước.
Bảng 1.3: Chỉ tiêu chất lượng đường saccharose dùng trong sản xuất kẹo. [2]

Chỉ tiêu

Yêu cầu

Saccharose

> 99,7%

Ẩm

<0,15%

Hàm lượng ừo

<0,15%

Đường kính

<0,15%

Chất không tan

< 60 mg/kg

ĐộpH

7

Màu sẳc

SVTH: TRẦN THỊ PHƯƠNG DUNG

Trắng tinh

ĩ


TỚNG QUAN

> Độ ngọt của saccharose ừong dung dịch phụ thuộc vào sự có mặt của các chất khác và
điều kiện môi trường như độ pH, độ nhớt và hàm lượng NaCl...
Bảng 1.4: So sánh độ ngọt của saccharose vói các loại đường khác. [12]

Tên chất

Độ ngọt

Saccharose

100

Mạch nha 42 DE

30

Glucose

70

Fructose

180

Lactose

25

Sorbitol

60

Xylitol

100

Isomalt

45

Manniol

60

> Độ nhớt của dung dịch đường saccharose tăng theo chiều tăng nồng độ và giảm theo
chiều tăng nhiệt độ.
Bảng 1.5: Ảnh hưởng của nồng độ và nhiệt độ đến độ nhớt của dung dịch đường.[3]

Nồng độ

Độ nhớt (10 3 N.s/m2)

(%)

20 °c

40°c

60 °c

70°c

20

1,96

1,19

0,81

0,59

40

6,21

3,29

0,91

1,32

60

58,93

21,19

9,69

5,22

70

485

114,80

39,10

16,90

SVTH: TRẦN THỊ PHƯƠNG DUNG

7


TỒNG QUAN

> Độ quay cực: Dung dịch đường có tính quay phải. Độ quay cực riêng của saccharose
rất ít phụ thuộc vào nồng độ và nhiệt độ.
Trị số quay cực trung bình của saccharose là: [a]D20 = +66,5°. Chất kiềm, muối của các
axít chủ yếu làm giảm độ quay cực của saccharose. [3]
1.1.2 Đưòtng nghịch chuyển. [7] [12]
Đường nghịch chuyển còn gọi là đường nghịch đảo là hỗn hợp đường glucose và
fructose sinh ra từ sự thuỷ phân của saccharose theo phương trình:
C12H22O11

+

H20

->

Saccharose

C6H120 6

+

glucose

C6H120 6
fructose

Gọi là đường nghịch đảo vì dung dịch saccharose ban đầu có [ơ]d = +66,5° nhưng sau
khi thuỷ phân độ quay cực lại là - 20° nghĩa là có sự thay đổi góc quay cực từ phải sang trái.
Sự nghịch đảo cũng làm tăng nhẹ vị ngọt và nhất là tăng độ hoà tan của đường ừong dung
dịch. Dung dịch đường nghịch đảo ít nhớt hơn do với dung dịch saccharose khi dùng 1 ừọng
lượng khô ngang nhau. Sự tăng tính hoà tan gây ra nhờ quá trình nghịch đảo là do tính hoà
tan cao của đường fructose cũng như tính khó kết tinh của đường glucose so với đường
saccharose.
Bảng 1.6: Tính hoà tan của một số loại đường trong nước ở 20°c. [7]
Đường

Độ hoà tan (g/lOOg nước)

Saccharose

204

Fructose

375

Glucose (hydrat)

107

Maltose

83

Lactose

20

Đường nghịch đảo có màu sắc đậm và có khả năng hút nước manh (độ ẩm thông
thường của đường nghịch đảo là 50%). Khi nhiệt độ tăng thì khả năng hút nước của đường
nghịch đảo cũng tăng.

SVTH: TRÀN THỊ PHƯƠNG DUNG

8


TÒNG QUAN

Ngày nay đường khử không còn được sử dụng làm nguyên liệu chính Uong quá trình
sản xuất kẹo, tuy nhiên luôn luôn có một quá trình chuyển hoá sinh ra đường nghich đảo trong
quá trình nấu kẹo.
Để sản xuất được loại kẹo có giá trị cảm quan tốt thì cần hạn chế càng nhiều càng tốt
lượng đường nghịch đảo phát sinh này. Có thể hạn chế lượng đường nghịch đảo bằng cách
tăng độ pH và nhiệt độ.
1.2 MẠCH NHA. [2] [10] [12]
Mạch nha là sản phẩm trung gian của quá trình thuỷ phân tinh bột. Đặc điểm của mạch
nha là nhớt dính, ừong suốt có màu vàng và trắng, ngọt chứa khoảng 80% chất khô. Thành

phần chất khô chủ yếu là glucose, maltose và các dextrin. Tuỳ mức độ thuỷ phân mà ta có các
sản phẩm mật tinh bột khác nhau, có tính chất và công dụng khác nhau. Người ta phân loại
nha theo phương pháp sản xuất, theo lượng đường khử, theo hàm lượng glucose, maltose có
trong nha... Các loại tinh bột dùng để sản xuất mạch nha là tinh bột bắp, tinh bột khoai tây
hay lúa mạch mà trong đó tinh bột bắp được dùng phổ biến hơn cả. [10]
Để đánh giá mức độ thuỷ phân của tinh bột ừong chế biến mạch nha người ta dựa vào
chỉ số DE. Chỉ số DE là chỉ số đặc trưng cho khả năng khử của các sản phẩm thuỷ phân từ
tinh bột, chỉ số này mô tả bằng số gram đường D-glucose trên lOOg chất khô của sản phẩm.
Đường D-glucose theo định nghĩa có chỉ số DE là 100.
Dựa vào chi số DE ta có thể phân ra 3 loại mạch nha khác nhau:
+ Loại mạch nha có DE thấp: DE < 35 chứa các cấu tử có trọng lượng phân tử cao
với một tỉ lệ khá lớn. Vì vậy mà đường này có độ nhớt cao và độ ngọt thấp.
Thường được sử dụng để tạo các cấu trúc mềm cho sản phẩm, nói chung phạm vi
sử dụng hạn chế.
+ Loại mạch nha có DE cao: DE > 50 chứa nhiều đường đơn giản hơn. Do đó có độ
nhớt thấp, độ ngọt cao và hút ẩm nhiều. Vì vậy được dùng phổ biến trong công
nghệ sản xuất kẹo mềm và nước giải khát.
+ Loại đường nha có DE trung bình khoảng 40: Thường dùng để sản xuất kẹo
cứng.
> Các phương pháp sản xuất mạch nha: Để sản xuất mạch nha, người ta có thể thuỷ
phân tinh bột bàng nhiều phương pháp: Phương pháp acid, phương pháp enzym hoặc kết hợp

SVTH: TRÀN THỊ PHƯƠNG DUNG

9


TỔNG QUAN

acid và enzym tuỳ theo yêu cầu của sản phẩm mà áp dụng phương pháp này hoặc phương

pháp khác.
+ Thuỷ phân bằng axit: Nguyên liệu sản xuất là tinh bột, tác nhân thuỷ phân là acid
vô cơ, thường là acid HC1. Trong phân tử tinh bột các gốc glucose nối với nhau
bằng cầu nổi -C-0-C-, khi thuỷ phân ion H* của acid bị hydrat hoá, sẽ làm yếu
cầu nối oxygen rồi phá vỡ nó.
ỊJ+
(CóHioC^n

+

Ĩ1H2O

-------- nCóH^Oó

+ Phương pháp thuỷ phân kết hợp acid và enzym: Phương pháp acid không cho
phép sản xuất mạch nha có mục đích nhất định theo ý muốn, vì những phân tử
tinh bột bị thuỷ phân không theo một thứ tự nào và không thể điều hoà các cấu tử
ừong quá trình thuỷ phân. Do đó, việc áp dụng phương pháp acid chỉ thu được
mạch nha có DE thấp đến trung bình nên để sản xuất mạch nha có DE cao cần có
sự kết hợp giữa acid và enzym.
+ Thuỷ phân bằng enzym: Khi thuỷ phân tinh bột bằng enzym, nó không sinh ra
sản phẩm của sự thuỷ phân đường do acid, cũng như những sản phẩm phân huỷ
do nhiệt độ vì quá trình tiến hành ở nhiệt độ thấp hơn so với phương pháp aciđ
và hâu những phản ứng chỉ xảy ra trong môi trường trung tính. Trong thực tế sản
xuất nếu thuỷ phân tinh bột bằng enzym thì mạch nha thu được có chất lượng cao
hơn so với thuỷ phân bằng acid.

SVTH: TRÂN THỊ PHƯƠNG DUNG

10

TÒNG QUAN

Bảng 1.7: Đặc điểm các loại mạch nha. [10]

Đặc điểm

DE thấp

DE trung

DE cao

Loại 1

Loại 2

bình

Tỉ trọng

41,2

43,2

43,2

43,2

Hàm lượng chất khô

75,97

80,6

81,55

82,03

DE

26

38

55

64

Dexừose(°Bx)

8,0

15

30,8

37

Maltose (°Bx)

7,5

12,5

18,1

31,5

500.000

360.000

220.000

130.000

acid

acid

Acid, enzym

enzym

Độ nhớt (ở 16°C)
Phương pháp thuỷ phân

Mạch nha dùng làm kẹo phải là dung dịch không màu hoặc hoi vàng, trong suốt, sánh

và có vị ngọt êm dịu. Khi chọn mạch nha để làm kẹo thường phải xét 2 mặt: một là với một
lượng mạch nha thích đáng có thể làm chậm hoặc làm dừng hẳn tốc độ chảy và hồi của kẹo
trong quá trình chế biến và lưu chuyển; Hai là mạch nha có thành phần khác nhau sẽ có ảnh
hương khác nhau đên hình thái và hương vị của kẹo. Vì mạch nha là một sản phẩm trung gian
nên với các điều kiện khác nhau về nguyên liệu tinh bột, acid, mức độ thuỷ phân... đều có thể
làm cho thành phần của các lô mạch nha sai khác.
^ Thanh phân chủ yếu của mạch nha và ảnh hưởng của chúng đến quá trình sản xuất
kẹo.
+ Glucose: Công thức câu tạo là C6H12O6 (M = 180). Glucose là đường khử trong
mạch nha tôn tại dưới dạng vô định hình, có tính hút ẩm tương đối manh. Trong kẹo
glucose có tính chống kết tinh. Glucose kết tinh rất dễ tan trong nước, ít hút ẩm
nhưng sau khi gia nhiệt tính hút ẩm lại tăng. Khi gia nhiệt nhanh đến 135°c tính hút
ẩm không lớn lắm, nhưng khi quá 135°c tính hút ẩm tăng rất nhanh. Thông thường
hàm lượng glucose trong mạch nha là 25 - 30%.
+ Maltose: Công thức cấu tạo là C6Hi20 6 Maltose cũng là đường khử thuộc loại
disaccharide. Khi hoà tan vào trong nước sẽ tạo ta dung dịch có tính nhớt. Maltose
ngậm nước, ít hút nước nhưng khi được đun nóng đến 90 - 100°c thi bắt đầu bị phân
SVTH: TRÂN THỊ PHƯƠNG DUNG

11


TỒNG QUAN

huỷ và hút nước, khi nhiệt độ đạt tới 102 - 103°c thì quá trình phân huỷ diễn ra mãnh
liệt và hút nước rất mạnh. Tiếp tục gia nhiệt, màu sẫm dần rất dễ bị cháy. Trong
mạch nha thì hàm lượng maltose vào khoảng 10-15%.
+ Fructose: Công thức là C6Hi20 6. Fructose không trực tiếp hình thành khi thuỷ
phân tmh bột mà nó được tạo thành do sự chuyển hoá glucose thành fructose (sự
chuyển hoá này thường xảy ra trong môi trường acid và nhiệt độ cao), vì vậy hàm

lượng mạch nha trong tinh bột không nhiều. Trong môi trường acid, mạch nha rất dễ
làm cho saccharose phân giải thành fructose. Fructose dễ tan trong nước, mang tính
hút ẩm cực mạnh. Khi độ ẩm không khí ữên 45% fructose đã hút ẩm. Do đó, sự có
mặt của fructose sẽ làm tăng khả năng chảy nước của kẹo.
+ Dextrin: Công thức là (C6Hi20ô)n. Dextrin thuộc loại polysaccharide, không vị
ngọt, có khối lượng phân tử lớn nên dextrin có độ nhớt cao và tính dính, hầu như
không hút ẩm. Dextrin có dạng bột hoặc hạt nhỏ phi tính thể, màu ừắng vàng hoặc
sẫm, tan trong nước, không tan trong cồn và ête. Dextrin có tính quay cực phải, độ
quay cực là 202°. Dextrin gồm có một số loại. Khi thử bằng iot, nếu hiện màu xanh là
dextrin tinh bột, màu hồng là dextrin biến màu hồng, hiện màu trắng là dextrin không
biến màu. Dextrin trong mạch nha tốt nhất là dextrin không biến màu vì số lượng và
tính chất của dextrin trực tiếp ảnh hưởng đến độ nhớ t, độ ngọt, độ trong của mạch
nha. Khi mạch nha ngậm nhiều dextrin sẽ làm cho kẹo khó chảy, khó hồi nhưng làm
giảm vị ngọt, giảm độ ừong và tăng độ nhớt. Độ nhớt của dextrin quá cao sẽ cản trở
sự truyền nhiệt tíong quá trình nấu kẹo, gây khó khăn ừong thao tác. Do đó dextrin
trong mạch nha dùng để nấu kẹo chỉ cần có độ nhớt vừa phải, tính linh động tương
đổi cao và tính tan khá tốt. Trong mạch nha hàm lượng dextrin vào khoảng 35 - 40%.

SVTH: TRÀN THỊ PHƯƠNG DUNG

12


TÔNG QUAN

Bảng 1.8: Thành phần dinh dưỡng trong lOOg của mạch nha. [14]

Thành phần dinh dưỡng

Đơn vị

100g ăn được

Năng lượng

Kcal

339

Năng lượng

Kj

1418

Nước

g

15

Protein thực vật

g

0,2

Gluxit tổng số

g

82,5

Tro

g

2,3

Vitamin B2

mg

0,1

Vitamin pp

mg

0,2

> Ngoài ra, độ pH của mạch nha cũng là nguyên nhân trực tiếp làm cho saccharose phân
giải thành đường chuyển hoá.
Bảng 1.9: Ảnh hưởng của pH mạch nha tới sự chuyển hoá của
saccharose. [2]

pH mạch nha

Đường chuyển hoá tạo ra (%)

3,7

13,00

4,0

9,30

4,2

8,10

4,4

6,90

4,6

6,00

4,8

5,20

5,0

4,50

SVTH: TRÀN THỊ PHƯƠNG DƯNG

lĩ


TỒNG QUAN

> Trong sản xuất kẹo, mạch nha được sử dụng rộng rãi, không những dùng làm chất
chống kết tinh mà còn là chất độn lý tưởng đối với hầu hết các loại kẹo. Trong quá trinh bảo
quản, nhất là mùa hè, mạch nha dễ bị lên men, tạo nhiều bọt và có mùi rượu. Nếu để ở nơi có
nhiệt độ thấp thì sự biến chất sẽ chậm đi nhiều. Mạch nha biến chất sẽ ảnh hưởng nghiêm
trọng đến chất lượng kẹo. Nêu độ khô vượt quá 80% thì mạch nha bền khó hư hỏng, nhưng
nếu đặc quá thì khó lấy ra khỏi thùng sử dụng.
Bảng 1.10: Chỉ tiêu chất lượng mạch nha dùng để sản xuất kẹo. [2]

Chỉ tiêu

Yêu cầu

Độ khô

80-85%

Đường khử

35-40%

Tro

< 0,6%

Kim loại nặng

<0,001%

Độ pH

4,8 - 5,5

Nhiệt độ cháy sém

140- 148°c

Tinh bột và acid tự do

Không có

Muối NaCl

< 0,5%

Màu sác

Không màu hoặc vàng nhạt

Mùi vị

Không có mùi vị lạ

Tạp chất

Không có tạp chất cơ học

SVTH: TRÂN TH] PHƯƠNG DUNG

14