Tổng hợp JELLY BEAN

1 1. GIỚI THIỆU VỀ JELLY BEAN 1.1. Khái quát Jelly bean là một loại kẹo bán mềm, hình dạng giống như hạt đậu với rất nhiều hương vị trái cây khác nhau. Bên ngoài viên kẹo là lớp vỏ đường cứng, bên trong mềm hơn và dai. 1.2. Phân loại: Có 2 loại kẹo bọc đường là kẹo vỏ cứng và kẹo vỏ mềm. Kẹo vỏ cứng có lớp bọc cứng, có tinh thể tạo thành ở lớp vỏ và trong nhân chứa hạnh tẩm đường, nhân bạc hà, đậu lăng hay trứng phủ socola và đường. Lớp vỏ cứng được tạo thành bằng cách cho nhân bên trong trộn đều trong thùng quay. Syrup đường được thêm vào và phủ đều lên bề mặt nhân và ẩm được bốc hơi nhanh chóng. Lực ma sát giữa các hạt nhân với nhau giúp đường trải đều trên bề mặt và kết tinh thành một lớp mỏng. Những lớp tiếp theo được tạo cho đến khi lớp vỏ đạt được độ dày mong muốn. Quá trình này được kết hợp với nhiệt độ để tăng vận tốc của quá trình. Vì mỗi lớp đường chỉ dày khoảng 10-14µm và mỗi lần chỉ bọc 1 lớp nên quá trình này thường rất lâu. Lớp vỏ bao phủ toàn bộ nhân nên sản phẩm cuối vẫn duy trì được hình dạng nhân. Kẹo vỏ mềm có lớp vỏ dày, mểm bao bọc lấy nhân. Thay vì sử dụng nhiệt độ để làm khô và tạo lớp vỏ, kẹo vỏ mềm sử dụng syrup không có khả năng kết tinh như syrup 100% glocose, hay hỗn hợp suryp đường/glucose. Hỗn hợp này bao lấy nhân và đạt độ ẩm mong muốn khi thêm bột đường vào. Đây là một quá trình lạnh, cả thùng quay và syrup đều không được gia nhiệt trước và cũng không có dòng không khí nào được dùng để sấy. Tuy nhiên nó cũng là một quá trình nhanh và lớp vỏ đường dày được hình thành trong một thời gian vô cùng ngắn mặc dù hình dạng của nhân thường không được giữ nguyên. Bảng sau so sánh sự khác nhau giữa kẹo vỏ cứng và kẹo vỏ mềm Vỏ cứng Vỏ mềm Cấu trúc vỏ Cứng Mềm Hình dạng sản phẩm Giống nhân Khó xác định Kích thước thùng quay Lớn Nhỏ Tốc độ quá trình Chậm Nhanh Nhiệt độ ấm Mát Dạng syrup Sucrose Syrup glucose và sucrose Phương pháp tạo lớp vỏ áo Syrup đường tạo tinh thể bằng cách gia nhiệt Bột đường mịn được cho vào để đạt hàm ẩm yêu cầu. Jelly bean là sản phẩm đặc trưng của nhóm kẹo vỏ mềm. 1.3. Đặc điểm: jelly bean rất đa dạng về màu sắc, hương vị, hình dạng cũng như là công thức phối trộn. Màu sắc: 2 Màu thuần (nhân và vỏ có màu giống nhau): đỏ, hồng, tím, cam, vàng, xanh lá, xanh dương, đen, trắng. Màu hỗn hợp (nhân và vỏ có màu khác nhau): bên trong đỏ bên ngoài xanh…. Hương vị: Hương trái cây: blue berry, lê, dưa đỏ, đào, dưa hấu. Hương nước giải khát: bia, champagne, daiquiri. JELLY BEAN Hương các loại kẹo khác và bánh ngọt: kẹo gum, masmallow, bạc hà, bánh kem, bánh hương quế. Hương hỗn hợp Một số hương thông dụng: berry blue, blueberry, bubble gum, buttered popcorn, cafe latte, cantaloupe, cappuccino, caramel apple, caramel corn, chocolate pudding, cinnamon, coconut, cotton candy, cream soda, crushed pineapple, dr pepper, french vanilla, grape jelly… Ngoài ra còn có những loại kẹo cho người ăn kiêng: Sugar Free Cherry, Green Apple, Juicy Pear, Lemon, Licorice, Pineapple, Cinnamon, Strawberry và Tangerine. Hình dạng: loại hơi tròn và loại hơi dài Cách phối trộn: - Jelly bean truyền thống: chỉ có màu và mùi ở lớp vỏ cứng bên ngoài. - Gourmet jelly bean: màu và mùi ở cả bên trong và bên ngoài kẹo, phần kèo bên trong mềm dẻo hơn, nhỏ hơn jelly bean truyền thống. Bề mặt: trơn bóng và phủ đường 3 D nc 2. NGUYÊN LIỆU 2.1. Sacharose Nguồn gốc: Đường saccharose rất phổ biến trong tự nhiên, có nhiều trong mía, củ cải đường, thốt nốt Tính chất: - Tồn tại dưới dạng tinh thể, cũng có thể tồn tại dưới dạng vô định hình nhưng không bền - Công thức phân tử là: C12H22O11. - Khối lượng phân tử: M = 342. - Khối lượng riêng của đường d = 1.5879 g/cm3. - Saccharose có hoạt tính quang học: [ ] 20 = +66.50 - Trong môi trường acid, đặc biệt ở nhiệt độ cao saccharose dễ bị thuỷ phân cho ra glucose và frutose. Hiện tượng này gọi là nghịch đảo đường. - Đường saccharose có nhiệt độ nóng chảy tương đối cao to = 188 o C. - Thông thường saccharose ít hút ẩm nhưng khi đun nóng ở nhiệt độ cao (khoảng từ 130 o C) thì có khả năng hút ẩm mạnh, còn đến 160oC thì bắt đầu cho phản ứng caramel hoá. - Saccharose tan tốt trong nước. Độ hoà tan ở 25oC là 2.04 kg/kg nước, đồng thời độ hoà tan này tăng theo nhiệt độ. - Độ ngọt của saccharose trong dung dịch phụ thuộc vào sự có mặt của các chất khác và điều kiện môi trường như độ pH, độ nhớt, hàm lượng NaCl, … 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. 4 Bảng 2.1: Chỉ tiêu chất lượng của saccharose dùng sản xuất kẹo Chỉ tiêu Yêu cầu Saccharose Ẩm Hàm lượng tro Đường kính Chất không tan Độ pH Màu sắc 99.7% 0.15% 0.15% 0.15% 60mg/kg 7 trắng tinh 2.2. Mạch nha 2.2.1. Nguồn gốc Mạch nha là một dung dịch đậm đặc và đã qua chế biến của đường D- glucose và maltose cũng như các polymer khác của D-glucose thu được từ sự thuỷ phân tinh bột. Các loại tinh bột dùng để sản xuất mạch nha là tinh bột bắp, tinh bột khoai tây hay lúa mạch, trong đó tinh bột bắp được dùng phổ biến hơn cả. Thực tế cho thấy nếu thuỷ phân tinh bột bằng enzyme thì mạch nha thu được có chất lượng cao hơn so với thuỷ phân bằng acid. Mạch nha đã được sử dụng như một nguyên liệu chính trong công nghiệp chế biến kẹo 2.2.2. Thành phần Glucose + Công thức cấu tạo C6H12O6 (M=180). + Glucose là đường khử trong mạch nha tồn tại dưới dạng vô định hình. Glucose íthút ẩm nhưng sau khi được gia nhiệt thì khả năng hút ẩm tăng lên đặc biệt là khi nó đạt tới nhiệt độ tới hạn (135oC). Thông thường hàm lượng glucose trong mạch nha là 25 -30%. Maltose + Công thức cấu tạo C12H22O11 (M=342). + Maltose cũng là đường khử thuộc loại disaccharide. Khi hoà tan vào nước tạo ra dung dịch có tính nhớt. Maltose ít hút nước nhưng khi được đun nóng đến 90 - 100oC thì bắt đầu phân huỷ diễn ra mãnh liệt và hút nước rất mạnh. Trong mạch nha thì hàm lượng maltose vào khoảng 10-15%. 5 Frutose + Công thức phân tử:C6H12O6. + Frutose không trực tiếp hình thành khi thuỷ phân tinh bột mà nó được tạo thành là do sự chuyển hoá glucose thành frutose (sự chuyển hóa này thường xảy ra trong môi trường acid và nhiệt độ cao) vì vậy hàm lượng frutose trong mạch nha không nhiều. Frutose mang tính hút ẩm. Dextrin + Công thức phân tử (C6H10O5)n. + Dextrin thuộc loại polysaccharide, không có tính ngọt, có khối lượng phân tử lớn nên dextrin có độ nhớt cao và tính dính. Dextrin có khả năng tạo keo tốt. Trong mạch nha hàm lượng dextrin thường vào khoảng 35-40%. 2.2.3. Tác dụng của mạch nha đối với kẹo Chống nấm men và nấm mốc nhờ nồng độ chất khô cao: Kẹo không được để cho lên men cũng như không để cho các loại nấm mọc và các hư hỏng vi sinh khác trong suốt thời gian tồn trữ. Các kinh nghiệm thực tế trong sản xuất kẹo cho thấy nếu hàm lượng chất khô trong kẹo thấp hơn 75% khối lượng thì chắc chắn rằng nấm mốc và nấm men sẽ phát triển và gây hư hỏng cho kẹo, còn ngược lại, nếu hàm lượng chất khô cao hơn 75% thì điều đó rất khó xảy ra. Nồng độ saccharose bão hoà trong nước ở 20oC là 67.1% khối lượng. Bởi vậy nếu chỉ dùng saccharose thì không thể thu được sản phẩm có hàm lượng chất khô cao trên 75% đề phòng các hư hỏng như đã đề cập ở trên. Chính vì vậy chúng ta sử dụng mạch nha để tạo dung dịch ổn định không bị kết tinh và có hàm lượng chất khô đạt yêu cầu. Hạn chế hiện tượng lại đường: Đối với việc sản xuất các loại kẹo từ đường hàm lượng cao thì rõ ràng là không thể tạo được sản phẩm có hàm lượng chất khô 97% mà không bị hiện tượng “lại đường”, biểu hiện qua việc xuất hiện các tinh thể không mong muốn (chủ yếu là tinh thể đường saccharose), kết quả là làm giảm giá trị cảm quan do tạo cảm giác nhám, thô đối với lưỡi khi ngậm kẹo. Tuy nhiên vấn đề này có thể được giải quyết nhờ sử dụng mạch nha, đó là nhờ mạch nha có thể tạo cho dung dịch độ nhớt cao hơn, điều này giúp làm giảm tốc độ kết dính của các phân tử vào các mầm hạt trong sự kết tinh, bởi vậy một dung dịch có độ nhớt thật cao mà người ta gọi là trạng thái đặc giả của kẹo đường sẽ ngăn cản sự kết tinh hạt. 6 2.2.4. Sử dụng mạch nha trong sản xuất kẹo Bảng 2.2: Chỉ tiêu chất lượng mạch nha dùng trong sản xuất kẹo Chỉ tiêu Yêu cầu Độ khô Đường khử pH Tinh bột Acid tự do Tro Kim loại nặng Muối NaCl 80 - 85% 35 - 40% 4.8 – 5.5 không không 0.6% 0.001% 0.5% Mạch nha thường dễ bị lên men tạo ra vị chua và mùi rượu. Để tránh tình trạng này người ta thường cô đặc mạch nha cho đến nồng độ chất khô khoảng 80%, nếu đạt nồng độ chất khô cao hơn thì rất khó cô đặc đồng thời cũng khó sử dụng khi lấy mạch nha ra khỏi bao bì. Để đánh giá mức độ thuỷ phân của tinh bột trong chế biến mạch nha người ta đưa ra 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 được mô tả bằng số gam đường D-glucose trên 100 gam chất khô của sản phẩm và vì thế đường D- glucose theo định nghĩa có chỉ số DE là 100. Các loại mật từ đường glucose đã sấy khô là sản phẩm thuỷ phân tinh bột khô có chỉ số DE lớn hơn 20 và maltodextrin có chỉ số DE từ 20 trở xuống. Mạch nha cũng có thể được phân làm 2 nhóm: ngọt và không ngọt. - Nhóm ngọt có DE cao bao gồm nhiều maltose, frutose, glucose nên kẹo dễ hút ẩm. - Nhóm không ngọt có DE thấp, nghĩa là hàm lượng dextrin cao nên kẹo có tính keo, truyền nhiệt kém. 2.3. Gelatin 2.3.1. Giới thiệu Gelatin có bản chất là protein được thu nhận từ quá trình phân hủy collagen của xương và da động vật. Có hai loại gelatin chính: 7 + Loại A có pH đẳng điện từ 7-9, được sản xuất bằng quá trình acid hóa. + Loại B có pH đẳng điện từ 4.8-5.2, là kết quả của việc xử lý collagen bằng phương pháp kiềm hóa. Gelatin tạo thành gel thuận nghịch khi hòa tan trong nước và nhiệt độ nóng chảy của gel dưới 350C (tức là dưới nhiệt độ của cơ thể) làm cho các sản phẩm có nguồn gốc từ gelatin có mùi vị và tính chất cảm quan rất đặc trưng như khả năng hòa tan trong miệng. Nhược điểm của gelatin là do gelatin có nguồn gốc từ da và xương động vật vì thế nên nó sẽ không thích hợp với những người theo chế độ ăn kiêng hay theo đạo Hồi và những người ăn chay. 2.3.2. Thành phần hóa học Gelatin là protein lưỡng tính với pH đẳng điện nằm trong khoảng từ 5-9 phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu thô ban đầu và phương pháp chế biến. Thành phần chủ yếu của gelatin gồm có 14% hydroxyproline, 16% proline và 26% glycine. Gelatin là một tri- peptide có dạng “glycine-X-Y” trong đó X và Y có thể là bất kỳ một amino acid nào nhưng thường proline ở vị trí X còn hydroxyproline thì ở vị trí Y. Gelatin là sản phẩm từ quá trình biến tính hay phân hủy collagen. Về mặt dinh dưỡng thì gelatin không phải là một protein hoàn hảo do nó không có chứa tryptophan và chứa rất ít methionine. Gelatin thương mại của Rousselot bao gồm khoảng 85% protein,< 13% nước và < 2% khoáng. Cấu trúc của phân tử gelatin điển hình bao gồm –Ala-Gly-Pro-Arg-Gly-Glu-4Hyp(4- hydroxyproline)-Gly-Pro- Hình 2.1: Cấu trúc phân tử gelatin 2.3.3. Tính chất của gelatin ứng dụng trong ngành sản xuất kẹo Tan trong nước: Gelatin khi gặp nước sẽ bị trương nở và hydrate hóa. Ở nhiệt độ khoảng 400C gelatin sẽ bị nóng chảy tạo thành dung dịch. Nếu dung dịch gelatin được sấy phun hay sấy thùng quay ở dạng bột thì gelatin tạo thành có thể tan trong nước lạnh. Trong dung dịch gelatin có thể sử dụng kết hợp với một số alcohol háo nước như glycerol, propylen glycol, sorbitol vì thế mà những chất này thường được sử dụng để điều chỉnh độ cứng của mạng gelatin. Trong những sản phẩm mà độ ẩm không cao như kẹo, sự có mặt của một số polymer 8 khác như các polymer tồn tại trong dung dịch glucose syrup sẽ cạnh tranh với gelatin trong việc liên kết với nước tự do làm cho gelatin bị tủa và gây đục sản phẩm. Trong những trường hợp như vậy thì độ hòa tan của gelatin phụ thuộc rất nhiều vào điện tích của phân tử protein hoặc pH của sản phẩm. Vì vậy, nếu pH của sản phẩm càng lệch so với pH đẳng điện thì độ hòa tan của gelatin càng cao. Khả năng kết dính: Tính chất này đã được ứng dụng đầu tiên để sản xuất ra keo dán. Để có thể kết dính thì dung dịch gelatin sử dụng phải còn ấm và gelatin không được tạo gel trước khi bề mặt các sản phẩm gắn lại được với nhau. Tính chất này được ứng dụng trong ngành dược hay ngành sản xuất kẹo để kết dính các lớp. Khả năng tạo gel: Đây là ứng dụng phổ biến của gelatin do nó có khả năng tạo gel khi hòa tan trong nước và gel tạo thành có tính chất thuận nghịch dưới tác dụng của nhiệt độ (thermol reversible). Trong ngành công nghiệp sản xuất kẹo dẻo thì gelatin là thành phần chính. Nó phối hợp cùng với đường và glucose syrup để liên kết với các phân tử nước tự do từ đó hình thành cấu trúc gel cho sản phẩm. Trong một số loại nước quả như nước thơm hay đu đủ có tồn tại một số enzyme protease có khả năng làm thủy phân gelatin và phá hủy cấu trúc gel của nó vì vậy ta cần phải gia nhiệt dịch quả trước khi bổ sung vào dung dịch gelatin để vô hoạt các enzyme protease. Gelatin có trọng lượng phân tử càng thấp thì khả năng tạo gel càng yếu và độ nhớt của dung dịch càng thấp, tuy nhiên người ta thấy rằng chỉ có dạng alpha collagen (MW = 100kD và độ bền gel = 364g Bloom) là chất tạo gel chính còn những thành phần khác mặc dù có trọng lượng phân tử cao hơn như mạch beta có MW = 200kD, mạch gamma có MW = 300KD, microgel có MW > 300KD nhưng lại không ảnh hưởng nhiều đến khả năng tạo gel cũng như độ bền gel mà chỉ ảnh hưởng lớn đến độ nhớt của dung dịch. Trong sản xuất kẹo người ta quan tâm nhiều đến năng lực đông tụ (năng lực tạo keo) của gelatin và cũng dựa vào đó mà người ta cung cấp gelatin theo chỉ tiêu này. Trên thị trường hiện nay có hai loại gelatin: - Gelatin 125 (với năng lực đông tụ là 125g/cm3) - Gelatin 250 (với năng lực đông tụ là 250 g/cm3) Nếu gia nhiệt trong một thời gian dài thì gelatin sẽ bị phân huỷ và làm giảm năng lực đông tụ. Để tạo ra dung dịch gelatin có nồng độ cao phục vụ cho việc sản xuất kẹo thì người ta có thể áp dụng các biện pháp sau: - Đánh trộn gelatin trong nước ấm với máy đánh trộn với tốc độ cao. - Ngâm gelatin trong nước lạnh một thời gian sau đó hoà tan hoàn toàn bằng cách đun cách thuỷ. 9 - Ngâm gelatin trong nước lạnh, sau đó hoà tan trực tiếp cùng với nguyên liệu cần trộn Thông thường người ta sử dụng cách thứ 2 hay sử dụng cách thứ 2 kết hợp cùng với cách thứ 1. Bảng 2.3: Chỉ tiêu chất lượng của gelatin dùng trong sản xuất kẹo Chỉ tiêu Yêu cầu Gelatin 125 Gelatin 250 Hóa lý: + Hàm lượng ẩm + Năng lực đông tụ +Hàm lượng SO2 + Hàm lượng tro 10% 120 -135g/cm 3 50ppm 2% 10% 240 - 260g/cm 3 50% 2% Cảm quan Màu vàng nhạt hoặc không màu, trong suốt, không mùi vị Độ Bloom 175 - 250 2.4. Tinh bột 2.4.1. Thành phần của tinh bột Tinh bột có công thức hóa học: (C6H10O5)n) là một polysacaride carbohydrate chứa hỗn hợp amylose và amylopectin, tỷ lệ phần trăm amilose và amilopectin thay đổi tùy thuộc vào từng loại tinh bột, tỷ lệ này thường từ 20:80 đến 30:70. Amylose Phân tử amylose có cấu tạo mạch thẳng gồm những đơn vị glucose liên kết với nhau bằng liên kết -1,4 glycoside, mạch cuộn xoắn ốc, mỗi vòng xoắn có 6 đơn vị glucose và có khoảng 1 – 2% liên kết -1,6 glycoside. Khi tương tác với iod, amylose sẽ cho phức màu xanh đặc trưng. Khi đó phân tử iod được sắp xếp bên trong phân tử amylose có dạng hình xoắn ốc. Các dextrin có ít hơn6 gốc glucose không cho phản ứng với iod vì không tạo được một vòng xoắn ốc hoànchỉnh. Amylose dễ hòa tan trong nước ấm tạo thành dung dịch có độ nhớt không cao. Khi nhiệt độ dung dịch hạ thấp, amylose dễ bị thoái hóa, tạo ra các gel tinh thể và các kết tủa không thuận nghịch. Vận tốc thoái hoá phụ thuộc vào pH, sự có mặt các ion, nồng độ của amylose cũng như khối lượng phân tử của amylose .Dung dịch được nấu chín sẽ tạo thành 10 các phức hợp amylose, bảo vệ một phần khỏi sự thoái hóa. Hình 2.2: Một phần cấu trúc amilose Amylopectin Thành phần thứ hai của tinh bột là amylopectin chiếm khoảng 70 – 100% trong tinh bột. Amylopectin là cao phân tử có mạch phân nhánh do các gốc -D glycoside kết hợp lại với nhau bằng liên kết -1,4 glycoside, còn ở điểm phân nhánh thì bằng liên kết-1,6 glycoside. Phản ứng giữa amylopectin và iod cho màu tím đỏ, đó là kết quả của sự tạo thành các hợp chất hấp phụ. Amylopectin chỉ hòa tan trong nước nóng và tạo dung dịch có độ nhớt cao. Do cấu trúc cồng kềnh lập thể nên các phân tử amylopectin không có khuynh hướng kết tinh lại, vì vậy dung dịch amylopectin thường không bị hiện tượng thoái hóa. Khi thuỷ phân bằng enzyme amylose, amylopectin chỉ bị phân giải đến 50 – 60%, nghĩa là liên kết - 1,6 glycoside không thuận lợi cho enzyme. Amylopectin hấp thụ nhiều nước khi nấu, là thành phần chủ yếu tạo nên sự trương phồng của hạt tinh bột. Các hạt tinh bột giàu amylopectin sẽ dễ hoà tan trong nước ở 95oC hơn các hạt giàu amylose. Hình 2.3: Một phần cấu trúc amilopectin 11 2.4.2. Sự trương nở của hạt tinh bột trong nước Khi ngâm hạt tinh bột trong nước ở điều kiện nhiệt độ thường, người ta nhận thấy có sự tăng thể tích của tinh bột. Sự tăng này gây nên sự hấp thụ nước vào trong hạt tinh bột, làm hạt tinh bột trương phồng lên. Hiện tượng tăng thể tích như vậy gọi là hiện tượng trương nở của hạt tinh bột. Như ta đã biết hạt tinh bột ở điều kiện thường liên kết với nhau bằng liên kết hydro như ở dạng II nêu ở phần trên. Ở điều kiên nhiệt độ và độ ẩm không khí bình thường, phần lớn tinh bột tồn tại dạng monohydrat n(C6H10O5H2O), trong đó phân tử nước liên kết với nhóm OH sơ cấp của mỗi gốc glucose. Khi trong điều kiện bão hòa (ngâm trong nước) do kích thước nhỏ bé các phân tử nước dễ dàng tấn công đến cả nhóm OH thứ cấp kém hoạt động hơn tạo nên dạng tinh bột trihydrat n(C6H10O5 3H2O). Lúc này do sự hiện diện của các phân tử nước nên kích thước hạt tinh bột tăng lên. Tùy thuộc vào cấu trúc của các loại tinh bột khác nhau mà khả năng trương nở trong điều kiện bão hòa sẽ mạnh hay yếu hơn. Thông thường tinh bột giàu amylopectin sẽ trương nở mạnh hơn do liên kết hydro trong nội nhũ phân tử kém bền hơn. 2.4.3. Tinh bột được được sử dụng ở đây với mục đích: Nguyên liệu chính sản xuất jelly bean. Tinh bột làm khuôn cho kẹo Trong quá trình tạo lớp vỏ ngoài cho kẹo, tinh bột cũng được thêm vào nhằm giúp cho kẹo không bi dính vào nhau. Bảng 2.4. Thành phần tinh bột khoai tây, bột bắp, bột sắn và bột nếp Loại tinh bột Tinh bột, % theo chất khô Amiloza, % theo tinh bột Nhiệt độ hồ hoá ( C) Đường kính hạt (μm) Hình dạng Khoai tây 18-25 23 52-70 1-120 Bầu dục Bắp 65-70 25 62-75 10-30 Đa giác, tròn Khoai mì 18-25 20 52-59 15-80 Tròn Nếp 18-25 20 68-74 15-80 Tròn 12 Bảng 2.5: Các chỉ tiêu chất lượng của tinh bột Chỉ tiêu chất lượng Tiêu chuẩn UDC 664 – 272 (*) Tiêu chuẩn FAO - 1975 Tiểu chuẩn TCVN– 1985 1 2 3 4 1.Hàm lượng Hydratcacbone (%) 88.5 84 84 2.Độ ẩm (%) 12.5 (12 – 13) (12 – 14) 3.Năng lượng (cal/100g) > 1475 >1470 >1400 4.Hàm lượng tro tổng số (%) 0.1 0.2 0.2 5.Hàm lương Protein cao nhất (%) 0.2 0.5 0.5 6.Hàm lượng Xenluloza (%) 0.1 0.2 0.2 7. Hàm lượng Lipits (%) 0.1 0.1 0.2 8.Độ pH 5- 7 5- 7 5 - 7 9.Hàm lượng Ca (PPm) < (20 – 25) 50 40 10.Độ dẻo (BU) 700 700 700 11.Độ trắng (%) 97 92 85 12. Hàm lượng Fe (%) < 1.5 < 2 <1.5 13. Độ mịn hạt qua sàng > 99.5 > 99.5 >98 14. Hàm lượng Sulfure (PPm) <130 - 2.4.4. Tinh bột biến tính bằng acid Trong thực tế sản xuất, ứng với mỗi một sản phẩm thực phẩm thường đòi hỏi 1 dạng tinh bột hoặc một dẫn suất tinh bột nhất định. Vì vậy, để có được những loại hình tinh bột phù hợp người ta phải biến tính tinh bột . 13 Dưới tác dụng của axit một phần các liên kết giữa các phân tử và trong phân tử tinh bột bị đứt. Do đó làm cho kich thước phân tử giảm đi và tinh bột thu được những tính chất mới. Trong sản xuất công nghiệp, người ta cho khuếch tán tinh bột (huyền phù tinh bột 12- 15Bx) trong dung dịch axit vô cơ có nồng độ 1-3%, rồi khuấy đều ở nhiệt độ 50-550C trong 12-14 h. Sau đó trung hòa, lọc rữa và sấy khô. Tinh bột biến tính bằng axit so với tinh bột ban đầu có những tính chất sau: - Giảm ái lực với iot; - Độ nhớt đặc trưng bé hơn; - Áp suất thẩm thấu cao hơn do khối lượng phân tử trung bình bé hơn; - Khi hồ hóa trong nước nóng hạt trương nở kém hơn; - Trong nước ấm có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ hồ hóa thì độ hòa tan cao hơn; - Nhiệt độ hồ hóa cao hơn; - Chỉ số kiềm cao hơn; Ứng dụng: vì có độ nhớt thấp nên được dùng trong công nghiệp dệt để hồ sợi, sản xuất kẹo đông, làm bóng giấy để tăng chất lượng in và mài mòn. Có 2 phương pháp biến tính bằng axit đó là: - Biến tính bằng axít trong môi trường ancol - Biến tính bằng axít trong môi trường nước Biến tính bằng phương pháp axít trong môi trường ancol. Tạo ra những sản phẩm tinh bột mạch ngắn hơn, các dextrin hoặc các đường. Trong môi trường ancol như etanol hoặc metanol, do các ancol này có độ phân cực nhỏ hơn nước nên độ phân ly của axit tham gia xúc tác cũng nhỏ hơn; do đó phản ứng thủy phân làm biến dạng tinh bột diễn ra chậm hơn so với trong môi trường nước. Vì vậy chúng ta có thể điều chỉnh và khống chế quá trình biến tính tinh bột để tạo ra các sản phẩm có mạch phân tử mong muốn một cách dễ dàng hơn và đạt hiệu suất thu hồi cao hơn. Qui trình sản xuất theo phương pháp Robyt. Axít HCl đậm đặc trộn với 100 ml môi trường, sau đó khuấy đều, đậy kín miệng bình và biến tính trong 72 giờ. 14 Hình: Quy trình sản xuất tinh bột theo phương pháp Robyt Biến tính tinh bột bằng phương pháp axit trong môi trường nước Qui trình theo phương pháp Ali và Kemf: 15 Qui trình biến tính tinh bột bằng axit theo phương pháp Ali và Kemf Biến tính trong môi trường etanol, metanol đắt tiền, tái chế phức tạp, thời gian dài, tốn nhiều thiết bị, giá thành cao. Biến tính bằng axit trong môi trường nước khắc phục được những nhược điểm trên. Tinh bột khô được phân tán trong nước thành dịch huyền phù với nồng độ 33% và biến tính với xúc tác là dung dịch axit HCl 0,5N ở 500C trong điều kiện khuấy trộn liên tục. Khi biến tính kết thúc, trung hòa bằng dung dịch NaOH 1N đến trung tính và rửa sạch tinh bột bằng máy li tâm siêu tốc và nước nhiều lần.Cuối cùng là sấy, nghiền, rây để thành phẩm có W<12%. Trong quá trình biến tính có sự thay đổi lớn về cấu trúc mạch tinh bột làm cho nhiệt độ hồ hóa bị thay đổi.Nói chung tinh bột nào có mức độ phân cắt cao hơn thì nhiệt độ hồ hóa cao hơn. Giải thích: Khi bị phân cắt thành những phân tử nhỏ hơn, mạch ngắn hơn nhưng không đồng đều. Do mạch phân tử tinh bột biến tính có kích thước ngắn hơn nên dễ dàng xắp sếp chặc chẽ hơn làm cản trở quá trình hydrat hóa và trương nở của tinh bột. Mặc khác cũng có thể là do lúc đó trong hạt, mức độ có trật tự của các mixen đã tăng lên, các mạch tinh bột nằm trong vùng vô định hình bị thủy phân nên các mixen đó đã liên kết với nhau, 16 tạo ra những mảng mạch khá lớn và vì vậy làm nhiệt độ hồ hóa tăng lên. 2.5. Nước Nước là thành phần cơ bản trong thực phẩm và nó cũng được quy định sử dụng như các thành phần khác. Nước được sử dụng trong sản xuất kẹo để hoà tan đường trước khi đưa vào nồi nấu, và pha phụ gia trong quá trình phối chế. Nước sử dụng trong công nghệ sản xuất thực phẩm nói chung phải đạt tiêu chuẩn của nước uống. Bảng 2. 6: Chỉ tiêu chất lượng của nước theo TCVN 5502 Tên chỉ tiêu Đơn vị Tối đa Màu sắc mg/I Pt 15 Mùi vị - Không có Độ đục NTU 5 pH - 6-8.5 Độ cứng, tính theo CaCO3 mg/l 300 Hàm lượng oxy hòa tan, tính theo O mg/l 6 Tổng chất rắn hòa tan mg/l 1000 Hàm lượng amoniac, tính theo N mg/l 3 Hàm lượng asen mg/l 0.01 Hàm lượng antimon mg/l 0.05 Hàm lượng clorua mg/l 250 Hàm lượng chì mg/l 0.01 Hàm lượng crom mg/l 0.05 Hàm lượng đồng mg/l 1.0 Hàm lượng florua mg/l 0.7-1.5 Hàm lượng kẽm mg/l 3.0 17 Hàm lượng hydro sulfua mg/l 0.05 Hàm lượng mangan mg/l 0.5 Hàm lượng nhôm mg/l 0.5 Hàm lượng nitrat, tính theo N mg/l 10.0 Hàm lượng nitri, tính theo N mg/l 1.0 Hàm lượng sắt (Fe2+ và Fe3+) mg/l 0.5 Hàm lượng thủy ngân mg/l 0.001 Hàm lượng cyanua mg/l 0.07 Hàm lượng chất hoạt động bề mặt, tính theo Linear Ankyl benzen Sufonat (LAS) mg/l 0.5 Benzen mg/l 0.01 Phenol và các dẫn xuất của phenol mg/l 0.01 Dầu mỏ và các hợp chất của dầu mỏ mg/l 0.1 Hàm lượng thuốc trừ sâu lân hữu cơ mg/l 0.01 Hàm lượng thuốc trừ sâu clo hữu cơ mg/l 0.1 Colifom tổng số MPN/ 100ml 2.2 E. Coli và colifom chịu nhiệt MPN/100ml 0 Tổng hoạt độ α pCi/l 3 Tổng hoạt độ β pCi/l 30 NTU (Nephelometric Turbidity Unit): Đơn vị đo độ đục MPN/100ml (Most Probable Number per100mililiters): Mật độ khuẩn lạc trong pCi/l (picocuries per liter): Đơn vị đo độ phóng xạ Picocuri trên lí 18 3. QUY TRÌNH SẢN XUẤT 3.1. Quy trình sản xuất sử dụng nguyên liệu tạo gel là gelatin Bao gói Tạo lớp áo kẹo Rót khuôn Làm nguội Tách khuôn Phối trộn Làm nguội Nấu kẹo Gia nhiệt Ngâm Phối trộn Khuôn tinh bột Đường, syrup, hương, màu Bao bì Sản phẩm Gelatin Nước Mạch nha Saccharose Nước Đánh bóng 19 3.1.1. Hòa tan Mục đích: chuẩn bị Đây là một quá trình quan trọng trong sản xuất kẹo. Mục đích chính của quá trình là hoà tan các nguyên liệu vào nước, chuẩn bị cho quá trình nấu kẹo. Nếu quá trình hòa tan đường saccharose không triệt để sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho đường tái kết tinh trong kẹo thành phẩm (do các tinh thể đường hòa tan chưa hết sẽ đóng vai trò là các mầm tinh thể của quá trình kết tinh). Trong quy mô công nghiệp, yêu cầu của quá trình hòa tan là: + Đảm bảo thời gian hòa tan đường ngắn nhất + Lượng nước cần ít nhất + Đường saccharose khó bị kết tinh trở lại Thực hiện: Quá trình hòa tan đường được thực hiện trong thiết bị liên tục có gia nhiệt thông qua lớp vỏ áo, bên trong thiết bị có cánh khuấy Đầu tiên sẽ hòa tan đường saccharose vào nước, lượng nước sử dụng bằng 1/3 lượng đường saccharose, ngoài ra còn phối trộn thêm chất chống bọt (thường dùng sáp). Gia nhiệt và khuấy trộn đến khi đường tan hoàn toàn. Sau đó cho mạch nha vào, do mạch nha làm tăng độ nhớt, nếu cho vào sớm sẽ làm giảm tốc độ hòa tan của saccharose. Mạch nha có tác dụng chống tái kết tinh đường trong kẹo thành phẩm. Tỷ lệ nha : sacharose là 1:1. Biến đổi: Hóa học: tăng nồng độ chất khô của dung dịch Vật lý: Nhiệt độ tăng do quá trình hòa tan có gia nhiệt Hóa lý: hòa tan các thành phần nguyên liệu vào nước thành một pha đồng nhất Các yếu tố ảnh hưởng: - Lượng nước dùng để hòa tan đường: Nước nhiều tan nhanh nhưng sẽ tốn chi phí năng lượng cho quá trình nấu kẹo tiếp theo. - Nhiệt độ: Đây là yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình hòa tan đường saccharose. Nhiệt độ càng cao tốc độ hòa tan đường saccharose càng tăng, nhưng nhiệt độ quá cao sẽ xảy ra các phản ứng phân hủy đường. Trong công nghiệp, nhiệt độ tối ưu cho quá trình hòa tan đường là 100oC. - Cách thức trình tự hòa tan: mạch nha hay các nguyên liệu tạo độ nhớt nếu cho vào sớm sẽ làm giảm tốc độ hòa tan đường. 3.1.2. Quá trình nấu kẹo Mục đíc h: chuẩn bị Cô đặc dịch siro đến hàm lượng chất khô nhất định chuẩn bị cho quá trình tạo gel của 20 gelatin, giúp quá trình tạo gel diễn ra nhanh. Thực hiện: Nấu kẹo áp suất chân không đến hàm lượng chất khô 90%. Nhiệt độ kết thúc quá trình nấu kẹo: 110oC Biế n đổi Vật lý: - Nhiệt độ tăng, xuất hiện gradient nhiệt độ - Thể tích và khối lượng dung dịch giảm - Tỷ trọng, nồng độ tăng.  Hóa học: - Hàm ẩm giảm, hàm lượng chất khô tăng - Phản ứng caramel, nghịch đảo đường  Hóa lý: - Nước bốc hơi, xuất hiện bọt khí - Độ nhớt tăng Sinh học: - VSV bị tiêu diệt 3.1.3. Làm nguội Mục đích Chuẩn bị cho quá trình phối trộn tạo gel, do gelatin dễ bị biến tính dưới tác dụng của nhiệt độ. Thực hiệ n Syrup kẹo được tháo qua bồn làm nguội vỏ áo hoặc vận chuyển dọc theo hệ thống ống xoắn ruột gà, bên ngoài có tác nhân lạnh (thường sử dụng nước) để làm nguội về 80– 85oC Biế n đ ổi Vật lý: Nhiệt độ giảm Hóa lý: Tăng độ nhớt 3.1.4. 4. Chuẩ n bị dịch gelatin  Mục đíc h: Chuẩn bị cho quá trình phối trộn các nguyên liệu. Gelatin không tan trong nước lạnh mà hút nước để trương nở. Khi trương nở, gelatin tạo thành dung dịch keo có tính đàn hồi. 21 Thực hiệ n: Có bốn phương pháp: Phương pháp 1: Ngâm gelatin trong nước lạnh một thời gian sau đó hoà tan hoàn toàn bằng cách đun cách thuỷ hoặc đun trực tiếp Gelatin sẽ hấp thu và trương nở trong nước lạnh phụ thuộc vào kích thước của hạt gelatin. Các hạt gel sau khi trương nở sẽ được bổ sung vào khối hỗn hợp nóng như hỗn hợp syrup và đường thì ngay lập tức nó sẽ tan ra. Gelatin thường có kích thước từ 8-50 Mesh. Hạt gelatin có kích thước càng lớn thì thời gian để nó trương nở và hòa tan hoàn toàn càng lâu. Đây là phương pháp phổ biến và thường được dùng trong ngành công nghiệp sản xuất kẹo. Quá trình ngâm gelatin:  Tỉ lệ nước:gelatin = 2 : 1. Lượng nước thay đổi tùy thuộc vào hình dạng của gelatin. Gelatin dạng tấm cần nhiều nước nhất, dạng mảnh cần ít nước hơn còn dạng hạt hay dạng bột cần ít nước nhất. Yêu cầu của nước ngâm gelatin: nước trung tính, nhiệt độ không quá 200C. Thời gian ngâm: không được quá dài, dạng tấm hay dạng mảnh ngâm trong khoảng 2 giờ, dạng hạt hoặc dạng bột ngâm trong khoảng 1 giờ. Quá trình hòa tan, nấu gelatin: Có hai cách hòa tan gelatin: hấp cách thủy hoặc gia nhiệt trực tiếp.  Gelatin cần được gia nhiệt đến 600C để có thể hòa tan hoàn toàn. Nó có thể hòa tan rất nhanh khi được đưa trực tiếp vào nước nóng lớn hơn 900C hoặc gia nhiệt gelatin đã được làm ướt trong nước lạnh. Quá trình hòa tan gelatin cần kết hợp với sự khuấy đảo để các phần gelatin sau khi được hydrate hóa có thể kết hợp lại với nhau. Hàm lượng gelatin khoảng từ 6-9% bao gồm các loại từ 150 – 250 độ Bloom (dạng A – sản xuất bằng phương pháp acid hóa). Gelatin dạng A được sử dụng trong hầu hết các ứng dụng do độ nhớt của nó thấp. Phương pháp 2: Đánh trộn gelatin trong nước ấm với máy đánh trộn với tốc độ cao. Phương pháp này cho phép tạo ra dung dịch gelatin có nồng độ cao. Dung dịch gelatin tạo thành trong thời gian tương đối ngắn phụ thuộc kích thước hạt và nhiệt độ. Hạt càng mịn thì cần có sự khuấy trộn và phân tán càng cao nhưng phải hạn chế hiện tượng không khí bị nhốt vào trong khối kẹo. Phương pháp 3:Hòa tan thông qua quá trình tiệt trùng hay thanh trùng trong quá trình sản xuất. Phương pháp này phổ biến trong ngành công nghiệp sản xuất sữa Phương pháp 4: Ngâm gelatin trong nước lạnh, sau đó hoà tan trực tiếp cùng với nguyên liệu cần trộn. 22 Hiện nay còn có phương pháp nấu với áp suất cao, dung dịch gelatin sẽ được bổ sung vào hỗn hợp syrup đường và saccharose trước khi nấu. Do thời gian nấu khá ngắn nên gelatin sẽ không bị thủy phân. 3.1.5. Phối trộn Mục đích: chuẩn bị, hoàn thiện Phối trộn nguyên liệu thành một hỗn hợp đồng nhất để chuẩn bị cho giai đoạn đổ khuôn, làm nguội và định hình. Bổ sung thêm vào hương liệu, acid… nhằm tăng giá trị dinh dưỡng và cảm quan cho sản phẩm, hoàn thiện màu và mùi cho sản phẩm. Thực hiện Tỉ lệ phối trộn acid, màu, đường: phụ thuộc vào sản phẩm. Thứ tự phối trộn: - Bài khí dịch syrup rồi bơm vào thiết bị phối trộn - Bơm dịch gelatin đã chuẩn bị trước đó vào thiết bị - Bật cánh khuấy - Bổ sung acid - Bổ sung màu, mùi. - Từ từ giảm tốc độ khuấy trộn Thiết bị phối trộn giống như thiết bị dùng cho quá trình hòa tan đường và mạch nha trước lúc nấu kẹo. Tổng hàm lượng chất khô hòa tan khi đổ khuôn là 83 – 86%. Biến đổi Vật lý: thể tích tăng Hóa học: - Tăng nồng độ chất khô - Khối lượng riêng thay đổi - Tăng thành phần các chất - Khối kẹo xốp hơn vì không khí xâm nhập vào khối kẹo trong quá trình khuấy trộn. - pH giảm vì có bổ sung acid 3.1.6. Rót khuôn Mục đíc h: Hoàn thiện: tạo hình cho sản phẩm, làm tăng giá trị cảm quan của sản phẩm 23 Thực hiệ n Sau khi phối trộn, dịch syrup được chuyển đến thùng chứa của bộ phận rót khuôn. Thùng chứa này có thông với nhiều vòi rót Số lượng vòi rót có thể là 30 hoặc hơn nữa, tùy thuộc vào số lượng lỗ khuôn trên một khay Các vòi rót có thể phân phối số lượng syrup chính xác vào từng lỗ khuôn Một số thiết bị hiện đại cho phép phối trộn màu, mùi, acid ngay trên thiết bị này. Từ đó trong một khuôn, người ta có thể tạo ra các sản phẩm có màu sắc và mùi vị khác nhau Lượng syrup trong 1 lần chiết (khối lượng viên kẹo): 2 – 8g Tốc độ chiết: 20 – 70 lần/phút Có 2 dạng khuôn được sử dụng: Dạng 1: Kẹo được rót trực tiếp vào khuôn có thoa chất chống dính - Khuôn làm bằng hợp kim của nhôm với teflon - Khuôn được đưa vào bộ phận rót kẹo và sau đó được đưa đi làm nguội Dạng 2: Kẹo được rót vào khuôn tinh bột - Đã được sử dụng từ rất lâu. Quy trình sản xuất kẹo theo kiểu rót khuôn này được gọi là “mogul process”. - Đầu tiên, các khay này sẽ được đổ đầy tinh bột và nén xuống cho chặt và bằng phẳng - Tiếp theo, các khay này được chuyển đến bàn dập khuôn. Tại bộ phận này có những khuôn ngược, dập từ trên xuống, nén chặt tinh bột vào tạo thành dạng khuôn như mong muốn - Các khay khuôn tinh bột cũng đi vào thiết bị rót kẹo và làm nguội Vai trò của tinh bột: - Tạo hình dạng cố định cho sản phẩm - Chống dính, sau khi đã cố định hình dạng, kẹo dễ dàng tháo ra khỏi khuôn và cầm nắm - Hút ẩm, tạo cấu trúc phù hợp cho sản phẩm Yêu cầu của tinh bột sử dụng trong sản xuất kẹo: - Tinh bột được sử dụng để làm khuôn tinh bột là loại không bị biến tính hay biến tính vật lý (tinh bột rang lên, do nếu sử dụng tinh bột thường thì gây mùi “bột sống” cho kẹo). Cũng có sử dụng tinh bột biến đổi gen như tinh bột giàu amylose. - Độ ẩm: khoảng 5 – 7% - Hàm lượng amilose trong tinh bột thay đổi phụ thuộc vào nguồn tinh bột và có một 24 vị trí quan trọng trong chức năng của tinh bột. Amylose tạo độ nhớt nhỏ khi được gia nhiệt trong dung dịch, ngược lại amylopectin có thể kết hợp với nước nhiều hơn trong dung dịch và tạo độ nhớt lớn hơn, độ rắn chắc thấp và gel yếu hơn. Trong công nghiệp bánh kẹo người ta thường sử dụng tinh bột giàu amylose, cụ thể là người ta thường sử dụng tinh bột bắp hoặc ngũ cốc (28%), tinh bột giàu amylose (55 – 70%) và tinh bột sắn (18%) - Có thể bổ sung vào dầu khoáng màu trắng hoặc dầu thực vật có tính ổn định cao. Dầu khoáng (mineral oil) được sử dụng rộng rãi hơn do tính ổn định của nó, thường sử dụng 0.05 – 0.1%, có thể lên đến 0.3%. Sử dụng quá ít dầu có thể làm cho khuôn tinh bột bị vỡ vụn. Nhiều dầu quá cũng dẫn đến đổ những dấu khuôn đó, kết quả là tạo ra những hình dạng xấu xí cho kẹo Tuy nhiên, thường dùng nhất trong sản xuất jelly bean vẫn là khuôn tinh bột. Vì nhược điểm của khuôn kim loại là nhiệt độ khuôn thấp, khi rót syrup vào khuôn rất dễ tạo ngay 1 lớp đường cứng ngay vị trí tiếp xúc khuôn, dễ rãn, từ đó làm hỏng cấu trúc viênkẹo. Biế n đổi: Chủ yếu là biến đổi vật lý, làm thay đổi hình dạng, kích thước 3.1.7. Làm nguội Mục đích: chuẩn bị, giúp cho quá trình tách kẹo ra khỏi khuôn ở bước tiếp theo Thực hiệ n: những khuôn kẹo sau khi được rót đầy syrup được chuyển qua phòng mát để làm nguội xuống nhiệt độ khoảng 200C Biến đổi: - Vật lý: nhiệt độ giảm - Hóa lý: độ ẩm giảm 3.1.8. Tách kẹo ra khỏi khuôn Mục đích: chuẩn bị cho bao gói. Thực hiện: Sau khi kẹo đã nguội, người ta lật ngược khuôn, cho kẹo rớt xuống và đi vào các quá trình tiếp theo. Đối với trường hợp sử dụng khuôn tinh bột: - Người ta cho kẹo rớt xuống thiết bị sàng rung. Tác động rung của sàng kết hợp với bàn chải ở phía trên chuyển động qua lại giúp loại bỏ phần tinh bột dư bám trên kẹo - Hoặc có một phương pháp khác là dùng khí nén phun vào để thổi tinh bột: mỗi khuôn sẽ có 1 nắp đậy kín, khi lật ngược khay, kẹo rớt xuống nắp, dẫn nắp này đến bộ phận phun khí nén để loại tinh bột bám trên kẹo - Tinh bột sau đó có thể đem xử lý để tái sử dụng: Đầu tiên tinh bột thu hồi được sẽ cho đi qua sàng để loại những mảnh kẹo nhỏ còn sót lại. Sau đó tinh bột được sấy khô bằng không khí nóng (90 - 10 0 F) rồi được làm nguội bằng vòi phun khí. Lúc này coi như quá trình xử lý đã hoàn tất và tinh bột có thể theo băng tải quay trở lại thiết bị Mogul để tái sử 25 dụng trong quy trình tạo hình tinh bột. Vấn đề nghiêm trọng nhất là sự dextrin hóa tinh bột trong quá trình sấy và làm nguội. Vì điều này sẽ làm tăng khả năng hòa tan của tinh bột, tinh bột có thể dính vào kẹo. Khi sử dụng tinh bột đã được xử lý, tinh bột mới cũng cần dần thêm vào để điều chỉnh sự hư hỏng này 3.1.9. Tạo lớp áo kẹo Mục đích: hoàn thiện – tạo lớp vỏ cứng và màu sắc bên ngoài cho kẹo Tạo lớp áo cho kẹo là quá trình tạo phần vỏ nhiều lớp bao quanh nhân. Lớp vỏ này cứng hay mềm phụ thuộc vào độ dày, thành phần đường và phương pháp sản xuất kẹo. Jelly bean thuộc loại sản phẩm vỏ mềm. Tiến hành Ban đầu quá trình này được tiến hành trong các thùng quay nằm ngang, được điều khiển bằng tay. Ngày nay chúng được thay thế bằng loại thùng hình elip tự động quay quanh 1 trục nghiêng. Trong quá trình này, đường dạng rắn được cho vào trước rồi đến dịch đường. Quá trình này lặp lại 4 lần, khi đó các hạt kẹo đã đạt được cấu trúc và cường độ màu mong muốn. Đường dạng rắn được bổ sung vào dưới dạng bột đường rất mịn kích thước từ 0.2 đến 0.4 mm. Chúng không tạo thành những hạt đường trên bề mặt nhân mà ngược lại, nhanh chóng bao quanh lấy nhân. Dịch đường dùng tạo vỏ áo cho jelly bean có nồng độ chất khổ khoảng 770Bx, có thể chứa 100% đường glucose hoặc 50% đường glucose và 50% đường saccharose. Điều quan trọng là lớp vỏ đường không được kết tinh trong sản phẩm cuối vì thế tỷ lệ đường glucose cao là cần thiết. Trước khi sử dụng, dịch syrup được làm nguội về khoảng 38oC và bổ sung thêm phụ gia tạo màu và hương. Lượng màu trong mỗi lần the6mm vào phải là như nhau và được tính dựa trên hàm lượng đường. Sau khi đã đạt được cường độ màu mong muốn, 2 lớp syrup không màu tiếp theo được thêm vào nhằm bảo vệ lớp màu bên trong. Tuy nhiên lớp cuối cùng không được sấy khô. Thùng quay dừng lại trước khi xuất hiện những bụi đường trên bề mặt sản phẩm và chỉ nhích qua nhích lại trong vòng nửa giờ để các hạt sản phẩm không dính lại với nhau. Điều này giúp các hạt kẹo có bề mặt trơn nhẵn, không có bụi và sẵn sàng cho việc đánh bóng tiếp theo. Sau cùng các hạt jelly bean được lấy ra khay, để khô qua đêm và chuẩn bị cho việc đánh bóng. Biế n đổi: - Vật lý: thay đổi màu sắc, độ bóng cho viên kẹo 3.1.10. Đánh bóng Đánh bóng vừa cải thiện đặc tính cảm quan của sản phẩm vừa tạo thêm một lớp bảo vệ sản phẩm. Điều kiện tối cần thiết cho quá trình này là các hạt jelly bean phải được sấy khô trước khi đánh bóng, nếu không lớp sáp sẽ bị bong tróc. Các thùng quay riêng biệt được sử dụng cho quá trình này. Chúng được lót bằng sáp 26 trước khi jelly bean được thêm vào và quay cho đến khi xuất hiện sự bóng láng trên bề mặt. Có thể sử dụng sáp ong nhưng tốt hơn hết là sử dụng hỗn hợp 50% sáp ong và 50% sáp cọ. Một lượng nhỏ bơ cacao có thể được thêm vào để tránh sự bong tróc. Một phương pháp khác có thể được sử dụng là thêm bột sáp vào kẹo trong lúc chúng đang được đảo trộn trong thùng quay, nhiệt độ thùng quay sẽ làm tan chảy sáp, tiếp đó thêm sáp để tăng cường độ sáng cho sản phẩm. Hàm lượng sáp thêm vào khoảng 0.05-0.1% về khối lượng. Dù áp dụng phương pháp nào thì điều cần thiết là đảm bảo bề mặt kẹo và thùng quay không có bụi, hạt kẹo phải hoàn toàn trơn láng 3.1.11. Đóng gói Mục đích: hoàn thiện Tiến hành: Kẹo các màu khác nhau sẽ được trộn lẫn vào rồi đem đi đóng gói.Trộn lẫn các thùng kẹo với các màu sắc khác nhau vào một thùng trụ xoay lớn. Có bố trí lưới, viên kẹo nào kích thước nhỏ hơn lỗ lưới sẽ lọt xuống bên dưới và hồi lưu vào mẻ kẹo sau. Còn những viên kẹo kích thước to hơn và dính vào mắt lưới cũng không đạt yêu cầu và được loại ra sau đó. Cuối cùng chỉ những viên kẹo có kích thước và hình dạng yêu cầu tiếp tục xoay. Sau đó chúng được đổ lên băng tải, công nhân sẽ loại bỏ những viên kẹo không đẹp mắt. Cuối cùng, kẹo được đem đi đóng gói. Năng suất máy đóng gói có thể đạt đến 80000 gói kẹo/ngày. 27 3.2. QTCN 2: Quy trình sản xuất sử dụng nguyên liệu tạo gel là tinh bột Nước Glucose Đường saccharose Hòa tan Nấu kẹo Phối trộn Rót khuôn Tách khuôn Standing Tạo lớp áo kẹo Đánh bóng Bao gói Sản phẩm Tinh bột Khuôn tinh bột Syrup, màu Bao bì Sáp 28 3.2.1. Hòa tan: Mục đích, biến đổi (như trên) Tiến hành: Đầu tiên sẽ hòa tan đường saccharose vào nước, lượng nước sử dụng bằng 1/3 lượng đường saccharose, ngoài ra còn phối trộn thêm chất chống bọt (thường dùng sáp). Gia nhiệt và khuấy trộn đến khi đường tan hoàn toàn. Sau đó cho glucose vào, do glucose làm tăng độ nhớt, nếu cho vào sớm sẽ làm giảm tốc độ hòa tan của saccharose. glucose có tác dụng chống tái kết tinh đường trong kẹo thành phẩm. Tỷ lệ glucose : sacharose là 1:1. Nhiệt độ: 1000C 3.2.2. Nấu kẹo Mục đích, biến đổi (như trên) Tiến hành: Nấu kẹo lên đến nhiệt độ 175oC thì thêm tinh bột vào. Tỷ lệ các thành phần: tinh bột bắp 41,5%, đường 35,25%, tinh bột bắp biến tính 9,75%, còn lại là nước Sau đó hỗn hợp được đem đi rót khuôn ở 1700C 3.2.3. Rót khuôn: loại khuôn sử dụng là khuôn tinh bột (như đã trình bày) 3.2.4. Standing Mục đích: chuẩn bị, hoàn thiện Trong gel tinh bột chỉ có các liên kết hydro tham gia, có thể nối trực tiếp các mạch polyglucozit hoặc gián tiếp qua phân tử nước. Khi gel tinh bột để nguội một thời gian dài sẽ co lại và lượng dịch thể sẽ thoát ra. Vì vậy trong quy trình sản xuất jelly bean từ tinh bột, nhất thiết phải có quá trình làm khô sản phẩm để đạt được độ khô cần thiết cho quá trình tạo vỏ áo. Trong công nghiệp sản xuất kẹo jelly, có 2 quá trình làm khô thông thường là stoving và standing Stoving: Sấy sản phẩm đến độ ẩm cuối được gọi là quá trình “nung” (stoving). Đây là một phương pháp rất đơn giản trong đó khay tinh bột được đặt vào một buồng gia nhiệt và không khí nóng được thổi bên trên các viên kẹo. Tốc độ thổi của không khí được quyết định phụ thuộc vào các yếu tố: kích thước viên kẹo, độ nhớt của kẹo, và nhiệt độ tối đa có thể sử dụng mà không làm tổn hại đến sản phẩm – tốc độ mà ở đó các viên kẹo có thể được sấy giới hạn bởi khả năng khếuch tán tới hạn (ultimately diffution limited), tức là, được giới hạn bởi tốc độ mà ẩm có thể di chuyển từ bề tâm của viên kẹo đến bề mặt. 29 Tác dụng của quá trình nung có thể được cải thiện bằng cách khử ẩm không khí và tối ưu hóa sự tuần hoàn. Tuy nhiên, dòng không khí trong trong lò chỉ có thể tăng đến một giới hạn nào đó, nếu không tinh bột sẽ bị thổi bay đi, làm tăng nguy cơ cháy nổ. Thời gian kết thúc quá trình có thể rút ngắnbằng cách làm nguội lò cuối quá trình. Quá trình nung có thể thực hiện theo các phương pháp: Không khí có thể hoàn lưu: Quá trình này không cần phải gia nhiệt không khí lạnh và chỉ cần lượng nhiệt để bổ sung cho quá trình bay hơi. Nhược điểm là không khí trở nên bão hòa ẩm và làm giảm tác dụng sấy. Thông khí, hoàn toàn hoặc một phần: Hệ thống tiêu tốn nhiều năng lượng hơn nhưng duy trì lượng ẩm trong không khí thấp hơn và do đó sấy khô sản phẩm nhanh hơn. Sử dụng bơm nhiệt hút ẩm: đây là phương pháp hiệu quá nhất. Trong đó, một bơm nhiệt được sử dụng để duy trì không khí ở hàm ẩm nhất định. Phương pháp này trong một số trường hợp có thể làm giảm thời gian sấy từ ba ngày xuống chỉ còn một ngày. Lưu ý rằng khi sử dụng gelatin làm chất tạo đông, gelatin là chất không bền nhiệt, nên nếu trong quy trình sản xuất jelly bean từ gelatin có giau đoạn này thì nhiệt độ nung đối phải thấp hơn các sản phẩm làm từ các chất tạo đông khác , nếu không sản phẩm sẽ hóa nâu. Standing: Phương pháp làm giảm hàm ẩm của kẹo bằng cách cho các khuôn tinh bột hút ẩm gọi là "standing”. Tiến hành Trong quá trình standing, các khay kẹo bằng tinh bột được xếp vào một phòng bảo quản, có thể điều chỉnh khí quyển để điều khiển nhiệt độ và hàm ẩm, cho phép tinh bột hấp thụ ẩm. Hàm ẩm trong sản phẩm sẽ giảm đi khoảng 3% Khi xếp các khay cần rất cẩn thận để tránh làm biến dạng sản phẩm, và các điều kiện bảo quản khác nhau dẫn đến thời gian cần thiết khác nhau (ngay cả trong điều kiện khí quyển điều chỉnh, rất khó để để đảm bảo độ ẩm đều khắp cả phòng). Hơn nữa, tinh bột ẩm phải được sấy khô lại trước khi tái sử dụng Biến đổi: Vật lý: hàm ẩm của hạt jelly giảm đến hàm lượng cần thiết cho quá trình tạo vỏ áo. 3.2.5. Tạo vỏ áo, đánh bóng : tương tự QTCN 1 30 4. SẢN PHẨM 4.1. Giá trị dinh dưỡng của jelly bean Bảng: Giá trị dinh dưỡng của jelly bean Năng lượng (calorie) Gluxit ( gam) Protein ( gam) Cholesterol ( gam) Khối lượng (gam) Chất béo (gam) Chất béo bão hòa (gam) 105 26 0 0 28.35 0 0  4.2. Các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm 4.2.1. Chỉ tiêu cảm quan: - Màu sắc: màu sắc đẹp, tự nhiên - Tạp chất: không có - Mùi, vị: mùi thơm đặc trưng cho từng loại kẹo - Viên kẹo đồng đều, không có khuyết tật, mặt kẹo nhẵn bóng. 31 4.2.2. Chỉ tiêu vi sinh vậ t: - Vi khuẩn gây bệnh: không có - Nấm mốc sinh độc tố: không có - E.coli : không có - Clostridium ferpringens : không có - Tổng số vi khuẩn hiếu khí (cfu/g): không được lớn hơn 102 - Tổng số nấm men (cfu/g): không được lớn hơn 102 4.2.3. Chỉ tiêu hoá lý: Tên chỉ tiêu Yêu cầu Độ ẩm, % 10 - 12 Hàm lượng đường khử, % 15 - 20 Hàm lượng đường sacchrose, % 45 - 50 Hàm lượng tro không tan trong HCl 10 % 0.1