Đề tài Kẹo trái cây

Phần một: TỔNG QUAN Giới thiệu Lịch sử về kẹo Việc sản xuất kẹo đã có từ thời Ai Cập cổ đại cách đây khoảng 3500 năm. Cuộc khai quật của Herculaneum cho thấy đã có những phân xưởng kẹo với rất nhiều dụng cụ tương tự với những thứ mà chúng ta sử dụng để sản xuất kẹo ngày nay. Các chứng cứ cho thấy hầu hết kẹo trong thời Ai Cập cổ được sản xuất bằng mật ong, còn ở Ấn Độ hay Trung Hoa cổ thì sử dụng các loại đường thu được bằng cách cho bốc hơi một cách sơ sài các loại nước cốt trái cây. Nhờ mía được trồng ngày càng phổ biến, vào thế kỷ thứ 7 việc phát triển đường mía ra đời tại Persia. Đến thế kỷ thứ 13, nhờ con đường biển phát triển, mía đã được trồng lan rộng từ vùng Địa Trung Hải đến các nước Châu Mỹ La Tinh đến Châu Á. Sau đó mía được trồng ở khắp các nước trong vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Cho mãi đến thế kỷ thứ 16 nhờ thương mại hoá việc chế biến đường nên kẹo mứt trở nên ngày càng phổ biến. Rồi dần dần, bên cạnh nguyên liệu truyền thống là đường để làm kẹo, hàng loạt nguyên liệu khác được phát hiện làm cho kẹo ngày càng trở nên phong phú về chủng loại, có thể kể đến như cacao cùng với đường dùng để sản xuất sôcôla hay thêm sữa để sản xuất sôcôla sữa. Bơ và sữa cùng với đường để làm kẹo caramen, rồi sau đó là các loại đường khử, mạch nha cùng các chất tạo bọt và tạo nhũ, các chất ổn định đã biến kẹo từ thủ công trở thành khoa học. Bên cạnh đó các dây chuyền công nghệ mới ra đời đã giúp cho việc sản xuất có thể diễn ra một cách liên tục và tự động hoá. Tất cả các yếu tố trên đã thiết lập nên một công nghệ sản xuất kẹo hiện đại và phổ biến trên khắp thế giới mà chúng ta được thấy như ngày nay. Theo quan diểm khoa học hiện đại, ngày nay ta có thể hiểu kẹo là một từ về mặt kỹ thuật dùng để xác định một hỗn hợp đường saccharose và mạch nha được nấu ở nhịêt độ cao, kết quả là thu được một khối hỗn hợp mang các tính chất đặc trưng sau: Về 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 trong không khí. Sau khi nấu, thì ngoài hai thành chính là đường sacarose và mạch nha sẽ có thêm một lượng đường khử là kết quả của sự nghịch đảo đường trong quá trình nấu. Tuy nhiên định nghĩa trên không đề cập được những tính chất vật lý đặc trưng mà các nhà sản xuất kẹo cần phải nắm bắt để kiểm soát chất lượng của sản phẩm. Một số khái niệm sau có thể làm rõ hơn về cấu trúc kẹo: Kẹo là một thể trạng thái vô định hình, quá bão hoà, không bị kết tinh của hỗn hợp đường đun sôi. Đặc điểm các loại kẹo phụ thuộc vào tỉ số giữa đường sacarose/mạch nha và lượng nước còn lại trong kẹo. Phân loại kẹo Bảng 1: Phân loại kẹo Loại kẹo Độ ẩm Đặc trưng thành phần kẹo Kẹo cứng (không nhân, có nhân) < 3% Kẹo cứng hoa quả: cam, dứa, táo, nho… Kẹo cứng tinh dầu: bạc hà, quế… Kẹo cứng bơ: bơ sữa, bơ dừa, bơ cacao… Kẹo thuốc: Kẹo kháng sinh: penicillin, biomilin… Kẹo dinh dưỡng: vitamin A, D, C… Kẹo mềm 5 ¸20% Kẹo mềm tinh bột: quýt, nho, vải… Kẹo mềm pectin: quýt, chanh, dâu… Kẹo mềm agar: cam, chanh, dứa, sữa… Kẹo mềm albumin: quýt, dứa… Kẹo mè xửng Kẹo sôcôla thuần nhất Có nhân: hạnh nhân, mứt quả… Kẹo dẻo 4¸5% Kẹo cao su: bạc hà, chanh, cam thảo… Trong thực tế, thường người ta dựa vào các đặc điểm của kẹo như hình dáng bên ngoài, thành phần chủ yếu, tính chất vật lý… để đặt tên cho kẹo. Sơ lược về kẹo trái cây Ngày nay, để tăng giá trị dinh dưỡng của kẹo và theo xu hướng sản xuất các thực phẩm gần với tự nhiên, người ta bắt đầu chú trọng sản xuất kẹo trái cây. Kẹo trái cây là sản phẩm được chế biến từ trái cây hoặc dạng bán thành phẩm của nó như puree, dịch trái cây cô đặc, kết hợp nấu chung với đường và các phụ gia tạo đông… Kẹo trái cây có hương vị tự nhiên, giá trị dinh dưỡng cao… Hiện giờ có hai dạng kẹo từ trái cây phổ biến là kẹo mềm từ puree quả như kẹo chuối, kẹo mãng cầu,.. và kẹo dẻo từ puree quả như kẹo dứa, kẹo dừa… Giá trị dinh dưỡng của kẹo Kẹo có chứa nhiều chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể như cacbonhydrat, chất béo, chất khoáng, sinh tố,… Chất dinh dưỡng và lượng chất din dưỡng trong các loại kẹo có khác nhau, nhiều nhất là cacbonhydrat, trong đó chủ yếu là đường. Trong kẹo cứng, hàm lượng saccharose có thể đạt 75 – 80%. Một số loại kẹo khác chế biến từ nha có nhiều maltose, dạ dày hấp thu loại đường này rất dễ dàng, đặc biệt cho trẻ em sử dụng rất thích hợp. Các loại kẹo được chế biến từ nguyên liệu chủ yếu là mật tinh bột hay đường chuyển hóa đều chứa nhiều glucose và frutose. Trong một số loại kẹo mềm hoa quả, hàm lượng monosaccharide rất cao, thậm chí đến trên 35%. Như vậy đường chiếm vai trò và vị trí quan trọng trong kẹo, là một trong những nguồn cung cấp nhiệt năng cho cơ thể (cứ mỗi gram đường tỏa ra một nhiệt lượng là 4,22 calo). Đối với những loại kẹo có chứa nhiều albumin động vật như sữa, trứng, thực vật như lạc, vừng,… đều có thể nâng cao hệ số hấp thu của cơ thể cả về số lượng và chất lượng. Vì thể trẻ em trong thời kỳ tăng trưởng, người ốm cũng có thể dùng kẹo chứa nhiều albumin để điều tiết dinh dưỡng. Ngoài ra còn có các loại kẹo dinh dưỡng (vitamin A, B, D, khoáng…) là nguồn bổ sung quan trọng các chất cần thiết cho cơ thể nếu các bữa ăn chính không cung cấp đủ. Một số nguyên liệu chủ yếu để sản xuất kẹo Nguyên liệu để sản xuất kẹo gồm nhiều loại, tuỳ theo sản phẩm kẹo mà chọn những nguyên liệu có yêu cầu chất lượng khác nhau.Việc chọn, dùng nguyên liệu có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình sản xuất và chất lượng sản phẩm. Vì thế phải nắm vững tính chất, tác dụng của từng loaị nguyên liệu và các biến đổi lý, hoá học của chúng trong quá trình gia công chế biến. Trên cơ sở dó, đề ra những biện pháp kỹ thuật để không ngừng nâng cao chất lượng sản phẩm. Quả và puree quả Nhờ nguồn trái cây đa dạng và phong phú nên việc lựa chọn nguyên liệu để sản xuất kẹo trái cây ở nước ta khá dễ dàng. Tuy nhiên, hiện nay ở nước ta phổ biến thường là kẹo dừa, kẹo chuối, kẹo mãng cầu, kẹo dứa… Đối với những loại kẹo dẻo, kẹo mềm trái cây sản xuất từ puree quả cần phải sử dụng nguyên liệu trái cây có màu sắc tự nhiên, không bầm dâp, sâu bệnh và có độ chín thích hợp. Quả phải có hàm lượng cao các chất đường, acid, chất thơm, chất màu để sản phẩm có hương vị và màu sắc đặc trưng của quả. Có thể sử dụng những loại quả có khuyết tật ngoài vỏ nhưng bên trong lành lặn và không ảnh hưởng đến chất lượng thịt quả và dịch quả. Không nên dùng quả quá chín hoặc quá xanh vì sản phẩm có màu xấu và hương vị kém. Chất ngọt Chất ngọt là thành phần chủ yếu của bất kỳ một loại kẹo nào. Tùy theo sở thích của người tiêu dùng và đặc sản sẵn có của từng địa phương mà sử dụng nhiều chất ngọt khác nhau để làm kẹo. Saccharose Đường saccharose rất phổ biến trong tự nhiên, có nhiều trong mía, củ cải đường hay trái thốt nốt, tồn tại dưới dạng tinh thể nhưng cũng có thể tồn tại dưới dạng vô định hình nhưng không bền Saccharose có 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. Đường [a] = +66.50 saccharose ở trong môi trường axit, đặc biệt ở nhiệt độ cao 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 tonc = 188oC. Thông thường saccharose ít hút ẩm nhưng khi đun nóng ở nhiệt độ cao (khoảng từ 130oC) thì có khả năng hút ẩm mạnh còn đến 160oC thì bắt đầu cho phản ứng caramen 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. Bảng 2: 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 ³ 99.7% £ 0.15% £ 0.15% £ 0.15% £ 60mg/kg 7 Trắng tinh Đường nghịch đảo Đường nghịch đảo là hỗn hợp đường glucose và frutose sinh ra từ sự thuỷ phân của đường saccharose theo phương trình sau: H+ C12H22O11 + H2O ® C6H12O6 + C6H12O6 Đường nghịch đảo có màu sắc sậm và có khả năng hút nước mạnh (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. Ngày nay đường khử không còn được sử dụng làm nguyên liệu chính trong quá trình sản xuất kẹo, tuy nhiên luôn luôn có một lượng đường nghịch đảo sinh ra trong quá trình nấu kẹo. Để sản xuất được kẹo có giá trị cảm quan tốt thì cần hạn chế càng nhiều càng tốt lượng đường nghịch đảo phát sinh này. Mật tinh bột (mạch nha) Mật tinh bột được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp bánh kẹo, trong sản xuất mứt, caramen… Trong công nghiệp dệt, mật tinh bột được dùng để làm săn và bền sợi. Mật tinh bột đã được sử dụng như một nguyên liệu chính trong công nghiệp chế biến kẹo. Định nghĩa: Mật tinh bột là một dung dịch đậm đặc và đã qua chế biến của đường D- glucose và maltose cũng như các polymes 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 mà trong đó tinh bột bắp được dùng phổ biến hơn cả. Thực tế cho thấy nếu thuỷ phân tinh bột bằng enzyme thì mật tinh bột thu được có chất lượng cao hơn so với thuỷ phân bằng axit. Thành phần mật tinh bột: Glucose Công thức cấu tạo C6H12O6 (M=180). Glucose là đường khử trong mật tinh bột tồn tại dưới dạng vô định hình. Glucose ít hút 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 mật tinh bột thì hàm lượng maltose vào khoảng 10-15%. 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 axit và nhiệt độ cao) vì vậy hàm lượng frutose trong mật tinh bột 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 mật tinh bột hàm lượng dextrin thường vào khoảng 35-40%. Mật tinh bột thường dễ bị lên men tạo ra vị chua và mùi rượu. Để tránh tình trạng này người ta thường cô đặc mật tinh bột 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 mật tinh bột ra khỏi bao bì. Để đánh giá mức độ thuỷ phân của tinh bột trong chế biến mật tinh bột 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. Tùy theo yêu cầu sử dụng, người ta sản xuất ra mật tinh bột vó hàm lượng các loại đường khác nhau, được chia làm 3 loại: Mật đường hóa thấp: Hàm lượng glucose 28 – 38%, độ ngọt kém, độ nhớt cao nhất. Mật đường hóa trung bình: Hàm lượng glucose 48 – 58%, độ ngọt trung bình. Mật đường hóa cao: Hàm lượng đường khử lớn hơn, khoảng 60% glucose, độ nhớt thấp nhất, độ ngọt cao nhất, hàm lượng dextrin ít nhất so với các loại mật khác do tinh bột được thủy phân bằng acid, sau đó thủy phân tiếp tục bằng enzyme. Chất lượng và độ bền của kẹo khi bảo quản phụ thuộc vào tỉ lệ giữa các loại đường và dextrin trong mật. Nếu ta sử dụng mật tinh bột đường hóa cao thì sản phẩm làm ra sẽ chóng khô khi bảo quản. Do đó, ta dùng mật này để sản xuất kẹo cứng, giúp kẹo ngon hơn và bảo quản lâu hơn. Ngược lại, mật tinh bột có hàm lượng glucose thấp thích hợp trong sản xuất kẹo dẻo, kẹo mềm. Bảng 3: Chỉ tiêu chất lượng mật tinh bột dùng trong sản xuất kẹo Chỉ tiêu Yêu cầu Độ khô Đường khử pH Tinh bột Axit tự do Tro Kim loại nặng Muối NaCl 80 - 85% 35 - 40% 4.8 – 5.5 không không £ 0.6% 0.001% £ 0.5% Tác dụng của mật tinh bột đối với kẹo: Chức năng của mạch nha trong công nghiệp chế biến kẹo gắn liền với những tính chất của kẹo. Như đã trình bày thì kẹo cần các yêu cầu sau: 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% để 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. Kẹo không phải thay đổi các tính chất vật lý. Những thay đổi chủ yếu của kẹo là xuất hiện các tinh thể không mong muốn mà 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. 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”. 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. Vì thế mật tinh bột là nguyên liệu quan trọng trong chế biến kẹo, có tác dụng chống saccharose kết tinh trong quá trình chế biến và bảo quản sau này. Ngoài ta mật tinh bột còn giữ cho các chất thơm trong kẹo lâu hơn vì nó vừa nâng cao độ hòa tan vừa tăng độ nhớt của dung dịch đường mật so với dung dịch đường saccharose tinh khiết. Mật tinh bột còn là chất độn lý tưởng đối với hầu hết các loại kẹo. Bảng 4: Ảnh hưởng của mật tinh bột đến độ tan của saccharose Saccharose (%) Mật tinh bột (%) Độ tan của saccharose trong 100 g nước Độ tan của mật tinh bột trong 100 g nước Độ tan của chất khô trong 100 g nước 6,11 63,30 55,84 46,93 42,27 39,46 36,24 _ 5,15 13,55 25,37 31,55 35,45 39,21 213,58 203,50 182,40 169,00 161,46 157,27 147,62 _ 16,40 44,30 91,60 120,51 149,29 159,71 213,58 219,90 226,70 260,60 281,97 298,56 307,33 Khi saccharose cùng tồn tại với mật tinh bột. Tuy độ tan của bản chất saccharose có giảm đi nhưng tổng chất khô trong dung dịch tăng nhiều, nâng cao được độ tan của dung dịch bão hòa, nói cách khác, thêm mật tinh bột có thể làm cho tinh thể saccharose không xuất hiện. Trọng lượng riêng của các loại mật ở nhiệt độ 200C là 1.41; Các loại mật khác nhau về lượng chất khô, tro, độ acid và màu sắc. Mật càng tốt càng chứa nhiều chất khô, độ acid thấp, màu sắc nhạt. Tùy theo dạng acid dùng để thủy phân tinh bột mà trong mật còn có thể có các chất như NaCl, CaO, FeO… Khả năng chuyển hóa đường saccharose trong quá trình sản xuất kẹo phụ thuộc vào độ acid của mật. Bảng 5: Sự phụ thuộc của khả năng chuyển hóa đường saccharose vào độ acid của mật tinh bột pH của mật tinh bột Đường chuyển hóa tạo ra trong kẹo (%) 3,7 4,0 4,2 4,4 4,6 4,8 5,0 13,00 9,30 8,10 6,90 6,00 5,20 4,50 Isomalt Isomalt được sử dụng để thay thế cho saccharose. Nó là hỗn hợp gồm 2 chất là mannitol và sorbitol, ở dạng tinh thể trắng. Isomalt có tính chất tương tự như saccharose nhưng nó có một số ưu điểm sau: Có năng lượng thấp hơn gần hơn một nửa so với saccharose. Ít chịu tác động của men tiêu hoá. Có nhiệt hoà tan âm nên tạo cảm giác mát lạnh khi kẹo tan trong miệng, đồng thời ít ảnh hưởng đến hương vị của các chất khác. Do dễ bị phân huỷ ở nhiệt độ cao vì vậy sản phẩm có màu sáng hơn so với sử dụng saccharose. Do ít hút nước ngay cả sau khi được đun nóng, vì vậy sản phẩm làm ra có thể bảo quản lâu hơn. Chất béo (dầu mỡ, bơ) Ngoài thành phần chất ngọt, chất béo cũng là một nguyên liệu quan trọng trong sản xuất kẹo. Nói chung các chất béo thực phẩm đều có thể dùng làm kẹo, nhưng khi sử dụng chất béo cần lưu ý những đặc điểm sau: Đặc tính kết cấu của sản phẩm Mùi vị của sản phẩm Thời gian bảo quản sản phẩm Công cụ trong chế biến Giá thành Và với các điều kiện sau: Cơ thể người hấp thụ dễ dàng. Màu sáng, mùi thơm, vị thuần, rắn mịn. Nhiệt độ nóng chảy tương đối cao, trị số acid thấp. Giá rẻ, nguồn cung cấp dồi dào. Căn cứ vào các yếu tố trên mà các nhà sản xuất sẽ quyết định sử dụng đúng loại chất béo với hàm lượng thích hợp cùng với những kỹ thuật tương ứng để tạo ra sản phẩm kẹo phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng đồng thời đạt được hiệu quả kinh tế. Thông thường các chất béo dùng trong sản xuất kẹo bao gồm các loại sau: Bơ Bơ được sản xuất bằng cách phân ly từ sữa động vật. Bơ là dạng nhũ tương cứng ở trạng thái 2 pha: Pha béo và pha protid nước. Bơ có nhiều loại, thường gặp là bơ mặn và bơ lạt. Bơ mặn có hàm lượng muối khoảng 1.5%, dễ bảo quản hơn bơ lạt. Muối không chỉ có tác dụng làm tăng hượng vị bơ mà còn làm giảm khả năng hư hỏng do mốc trên bề mặt. Thành phần chính của bơ là: Chất béo (trên 80%), nếu bơ chỉ chứa khoảng 40 - 45% chất béo thì gọi là bơ nhẹ. Ngoài ra trong bơ còn chứa một lượng nhỏ muối (1.5 - 3%) và các vitamin tan trong chất béo như vitamin A, D, E, K. Một số loại bơ còn chứa chất màu nhưng đối với sản xuất kẹo thì loại này không cần thiết. Trong bơ có chứa một lượng nhỏ sữa phân tán trong chất béo, nhờ có casein và photphatit có tính ưa nước và ưa béo nên có tác dụng bền hoá nhũ tương. Ngoài ra trong bơ sữa còn có chứa axit butanoic mà các loại bơ khác có rất ít, chính nhờ điều này mà bơ sữa có mùi vị thơm ngon. Do đó khi đưa bơ vào kẹo sẽ giúp cho kẹo cải thiện mùi vị, tăng chất dinh dưỡng đồng thời cũng làm cho kẹo bóng mịn hơn. Tuy nhiên không nên đưa quá nhiều bơ vào kẹo vì bơ có nhiệt độ nóng chảy thấp nên dễ tan chảy làm cho kẹo hoá mềm, biến dạng và gây cho người tiêu dùng cảm giác khó chịu vì mùi vị của dầu mỡ. Bơ được bảo quản ở nhiệt độ thấp sẽ ít biến chất, tác dụng oxy hóa rất chậm, có thể bảo quản hàng tháng cũng không ôi, đồng thời lượng vitamin A trong bơ tổn thất ít. Bảng 6: Chỉ tiêu chất lượng của bơ dùng để sản xuất kẹo Chỉ tiêu Yêu cầu Chất béo Lactoza Đạm Chất khoáng Nhiệt độ nóng chảy Nhiệt độ đông đặc Độ pH Nước Màu sắc Mùi vị Vi sinh ³ 83% 0.5% 1.1% 0.2% 22 - 30oC 12 - 25oC 5.0 – 5.5 16% vàng nhạt Không có mùi vị lạ Không có nấm mốc và vi khuẩn đường ruột Shortening Shortening là chất béo được tách ra từ dầu thực vật. Người ta lấy những chất béo có khối lượng phân tử lớn đem hydro hoá để tạo thành chất béo no với mục đích bảo quản tốt hơn. Shortening có tính dẻo, màu trắng đục, xốp bề mặt bóng liền không nứt. Được dùng trong một số thực phẩm làm tăng nhiệt lượng, tăng vị ngon, bảo quản lâu hư hỏng, dùng trong công nghiệp làm bánh kẹo, mì ăn liền. Điểm nóng chảy của shortening cao, đó là ưu điểm lớn. Tính keo và độ cứng của shortening có ảnh hưởng rất quan trọng đối với chất lượng kẹo. Tính keo của shortening giúp cho kẹo có thể chịu được lực tác dụng bên ngoài, nghĩa là kẹo không bị biến dạng, nứt mẻ. Ngoài ra nó còn có các ưu điểm là: độ cứng cao, màu sắc sáng, không mùi ở dạng nguyên chất, giá thành hạ. Hiện nay, shortening được sử dụng nhiều trong chế biến kẹo nói riêng và các ngành chế biến thực phẩm nói chung. Việc sử dụng các loại chất béo động vật có nguy cơ gây bệnh xơ vữa động mạch cho người sử dụng do trong chất béo động vật có nhiều cholesterol, mặc khác sử dụng shortening có giá thành rẻ so với chất béo động vật, đồng thời shortening dễ bảo quản, ít bị ôi hóa… Tóm lại: Tác dụng của shortening Nâng cao chất dinh dưỡng của sản phẩm Tăng tính mềm mại và tạo vị béo cho sản phẩm Hạn chế tạo bọt trong giai đoạn nấu Giữ được hượng vị bền vững Giảm độ dính và làm bóng bề mặt kẹo Cách thức phối trộn: Shortening được đưa vào phối chung với dung dịch đường đã hòa tan. Shortening được đưa vào với mục đích phá bọt, tạo thành dung dịch đường sôi ( làm giảm sức căng bề mặt ) và để phân tán đều trong toàn khối kẹo. Bảng 7: Chỉ tiêu chất lượng của shortening dùng sản xuất kẹo Chỉ tiêu Shortening Hàm lượng béo Nhiệt độ nóng chảy Chỉ số axit ( mg KOH/g) Chỉ số peroxyl ( meq/kg) Hàm lượng muối ³ 90% 38 - 42oC £ 0.5 £ 2 Cảm quan Rắn, xốp, bóng mịn, màu trắng hoặc vàng nhạt, không có mùi ôi, không có tạp chất cơ học Magarine Là dạng chất béo thực phẩm được chế biến từ dầu thực vật hoặc mỡ động vật đã hydro hóa hay dạng tự nhiên. Mỡ động vật thường dùng là mỡ lợn, dầu thực vật thường dùng là dầu hướng dương, dầu bông, dầu đậu tinh khiết. Mỡ động vật có trong magarine rất cần thiết vì nó làm cho magarine dẻo. Để thu được magarine có mùi vị giống bơ, cho vào một ít sữa. Magarine cũng có đặc điểm giống shortening. Đây là hỗn hợp nhũ tương đồng thể giữa dầu và nước (85% dầu, 15% H2O), trong lúc phối chế bổ sung muối khoáng, hương liệu và vitamin. Ngoài ra, người ta dùng chất nhũ tương lecythyl hoặc photphatide để đưa chất béo và sữa của nó về dạng nhũ tương. Bảng 8: Chỉ tiêu chất lượng của magarine dùng sản xuất kẹo Chỉ tiêu Magarine Hàm lượng béo ( %) Nhiệt độ nóng chảy (oC) Chỉ số axit ( mg KOH/g) Chỉ số peroxyl ( meq/kg) Độ ẩm, tạp chất bay hơi ( %) Hàm lượng muối ( %) ³ 82 37 - 42 £ 1 £ 1 £ 16 1.5 - 3 Cách thức phối trộn: Cả ba loại đều được cho vào quá trình đánh trộn. Để tăng khả năng hòa trộn, ta thêm các phụ gia tạo nhũ, đánh trộn đều rồi mới bổ sung vào siro kẹo, ta nên bổ sung vào ngay khi khối kẹo còn nóng vì lúc này khối kẹo có độ nhớt thấp, dễ hòa trộn. Phụ gia tạo cấu trúc Việc sử dụng các phụ gia trong công nghiệp sản xuất kẹo là lĩnh vực hết sức phong phú và có nhiều bí quyết. Sử dụng hiệu quả các phụ gia sẽ đem lại những hiệu quả to lớn về kinh tế, tăng được chất lượng sản phẩm hay thay thế được nhiều nguyên vật liệu phụ và đặc biệt là có thể đáp ứng được thị hiếu, nhu cầu của người tiêu dùng vốn rất đa dạng và hay biến đổi Trong sản xuất kẹo mềm và kẹo dẻo thì người ta đưa thêm vào kẹo chất keo với mục đích tạo bọt và nhũ hoá để cho viên kẹo có cấu trúc xốp, mềm hay dai. Các loại keo phổ biến trong công nghiệp chế biến kẹo bao gồm: Albumin Albumin được sản xuất từ lòng trắng trứng gà. Người ta sử dụng albumin với mục đích tạo cho kẹo có cấu trúc xốp mềm. Khi ngâm albumin trong nước thì sẽ tạo thành dịch keo, dịch keo này không thể bảo quản được lâu vì vậy thường người ta ngâm albumin vào nước ấm với thời gian xác định, đồng thời dịch albumin sử dụng phải được bảo quản trong kho lạnh. Thông thường trong sản xuất người ta ngâm albumin với lượng nước ngâm bằng 3 - 4 lần lượng albumin với thời gian ngâm khoảng 8 giờ. Bảng 9: Chỉ tiêu chất lượng của albumin dung trong sản xuất kẹo Chỉ tiêu Yêu cầu Hàm lượng nước Hàm lượng chất khô Tạp chất Màu sắc Vi sinh £ 16% ³ 79% không có vàng nhạt không có Gelatin Gelatin có trong sản phẩm phụ của ngành chế biến thịt như da, lông, xương. Ngoài tác dụng keo, gelatin còn cung cấp một số axit amin. Gelatine là chất rắn dạng miếng, vảy, bột hoặc hạt, không mùi, không vị, trong suốt, có màu từ vàng nhạt đến hổ phách. ở nhiệt độ và độ ẩm thường, Gelatin chứa từ 9 -12% ẩm và có tỷ trọng riêng từ 1,3 -1,4. Gelatine rắn ngâm trọng nước sẽ hút nước và trương nở. Gelatine có thể hấp thụ một lượng nước gấp 5 -10 lần khối lượng của nó. Khi gia nhiệt Gelatine đã hydrat hóa sẽ nhanh chóng chuyển thành dạng dung dịch. Gelatine tan trong các polyol: glycerine, proteinopylen glycol, hoặc sorbitol, manitol, không tan trong cồn, acetone, CCl4, benzene, ether và các dung môi hữu cơ khác. Các muối photphat, nitrate, sulphat ở nồng độ thấp cũng làm Gelatin trong dung dịch nồng độ cao kết tủa. Hình 1: Gelatin thương mại Hình 2: Công thức cấu tạo của gelatin Hình 3: Hình ảnh không gian của Gelatin Gelatin là loại keo ưa nước và tạo gel, nó tan tốt trong nước ấm nhưng lại bị đông đặc khi làm nguội. Tác dụng của gelatin trong kẹo là giúp trong kẹo có cấu trúc mềm, dai và đàn hồi tốt. THÀNH PHẦN Tất cả các acid ammin có mặt trong proteinotein đều hiện diện ở Gelatine ngoại trừ tryptophane và cystine mặc dù cũng phát hiện ra vết của chúng Bảng 10: Tỉ lệ các acid amin trong gelatin Alanine 8.9% Arginine 7.8% Aspartic 6% Glutamic 10% Glycine 21.4% Histidine 0.8% Hydroxylysine 1% Hydroxyproline 11.9% Isoleucine 1.5% Leucine 3.3% Lycine 3.5% Methionine 0.7% Phenylalanine 2.4% Proline 12.4% Serine 3.6% Theronine 2.1% Tyrosine 0.5% Valine 2.2% Tỷ lệ này có thể thay đổi phụ thuộc chủ yếu vào nguyên liệu. Các cầu peptit khác nhau trong cấu trúc không gian của peptit được so sánh với cấu trúc của acid aminmin của Collagen, nhưng không chắc chắn là có bất cứ sự tái lập nào có thể xảy ra trong suốt quá trình biến đổi collagen - gelatine. phân tích bằng chiếu xạ X cho thấy cấu trúc “giống sợi” của Gelatine. Tuy nhiên, cấu trúc này không thể so sánh với cấu trúc có trật tự của Collagen. Trong sản xuất keo 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 dông 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. Những điều cần lưu ý trong sản xuất: 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. 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 11: Chỉ tiêu chất lượng của gelatin dùng trong sản xuất kẹo Chỉ tiêu Yêu cầu Gelatin 125 Gelatin 250 Hàm lượng ẩm Năng lực đông tụ Hàm lượng SO2 Hàm lượng tro £ 10% 120 -135g/cm3 £ 50ppm £ 2% £ 10% 240 - 260g/cm3 £ 50% £ 2% Cảm quan Màu vàng nhạt hoặc không màu, trong suốt, không mùi vị Cơ chế tạo đông của gelatin: Gelatin trương nở khi được cho vào nước, hấp thụ một thể tích nước bằng 5-10 lần thể tích bản thân. Khi được gia nhiệt độ đến to cao hơn điểm tan chảy, Gelatine trương nở hoàn toàn và tạo thành gel khi được làm nguội đến 10 – 150C. Người sản xuất lợi dụng tính chất này của gelatin để sản xuất kẹo mềm, kẹo sữa…Quá trình chuyển đổi giữa dạng dung dịch và dạng gel có tính thuận nghịch. Tính chất này được lợi dụng nhiều trong nhiều quá trình chế biến thực phẩm. Sự tạo gel được xem là sự tái tạo 1 phần collagen và phần đuợc tái tạo này hoạt động như 1 chức năng của gel. Khả năng tạo gel là một tính chất quan trọng nhất của Gelatine. Tính chất gel đuợc đánh giá thông qua độ bền gel. Độ bền gel phụ thuộc vào nồng độ cùa Gelatine. Sản phẩm thương mại có độ bền gel từ 50-300 bloom. Độ bền này thay đổi tùy thuộc nhiệt độ. Quá trình thủy phân có thể đựơc xúc tiến bởi nhiều tác nhân : acid, base, nhiệt độ, enzym, vi khuẩn, và chiếu xạ. Gelatin có tác dụng chống hồi đường và giữ cho khối kẹo có độ mềm ổn định và đàn hồi, có thể chịu được tải trọng lớn mà không bị biến dạng. Năng lực đông tụ của gelatin càng lớn, lượng sử dụng càng nhỏ, thường năng lực đông tụ của dung dịch gelatin 4% là 250 g/cm2. Hình 4: Cơ chế tạo đông của gelatin Do gelatin ưa nước, hút một lượng nước khá lớn, thể tích tăng lên, ở điều kiện nhất định sẽ biến thành chất keo xốp, trong, bóng, và có tinh đàn hồi. Dưới tác dụng của ánh sáng bên ngoài tương đối lớn cũng không thể tách các phân tử nước đã bị hấp thu ra được, đồng thời chất keo rắn chắc đã được tạo thành, với áp suất và nhiệt độ nhất định cũng không làm biến dạng được. Khi chất keo từ dạng dung dịch chuyển thành dạng đông tụ, các hạt keo đã mất dần năng lực hoạt động tự do, giữa các keo đã bắt đầu tạo nên nhiều mạch dài, các mạch này kết lại thành nút, thành dây, thành mạng một cách không định hướng, cuối cùng những mạch này tạo nên những bộ khung rất phức tạp của chất keo đông tụ. Do những chỗ tiếp giáp giữa các mạch có hình thành nhiều khoảng trống và hấp thu nhiều phân tử nước nên đã tạo thành khối keo đông tụ xốp và nở. Mặt khác, các phân tử đường sẽ lắp vào một cách đầy đặn, đều khắp và chặt chẽ ở những khoảng trống giữa các mạng lưới phức tạp của chất keo đông tụ tạo nên chất keo đông tụ ngậm đường rất bền vững, dù có tác dụng một áp lực rất lớn cũng không thể tách các phân tử đường và nước ra được. Trong điều kiện thường, chất keo ngậm đường này cũng khôgn bị nứt, gãy, biến dạng. Chỉ có gelatin vào cuối quá trình cô đặc vì nếu gia nhiệt trong thời gian dài, gelatin sẽ phân giải thành peptin, phân giải càng nhiều, nhiệt độ đông tụ và cường độ đông tụ càng giảm, ngoài ra nhiệt độ nấu kẹo quá cao, độ acid của dung dịch quá lớn đều có thể làm cho chất keo bị phân giải một cách mãnh liệt, cuối cùng năng lực đông tụ bị phá vỡ. Keo pectin Keo pectin là sản phẩm phụ của ngành 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. Cấu tạo: Là một polysaccharide dị thể gồm acid pectic và dẫn xuất methyl của acid pectic, trong đó acid pectic là một polymer của acid D-polygalacturonic liên kết với nhau bằng liên kết a-D-1,4-glucoside Hình 5: Công thức cấu tạo của acid pectic Hình 6: Công thức cấu tạo của pectin Người ta sử dụng pectin trong kẹo với mục đích tạo cho khối kẹo tính mềm, dẻo và đàn hồi. Pectin tan trong nước lạnh và tạo thành dung dịch có độ nhớt cao. Tuy nhiên khi phân tán nhanh vào nước thì trên bề mặt pectin nhanh chóng xuất hiện một lớp gel, tạo thành màng bảo vệ, ngăn cản không cho lớp bên trong tiếp xúc với nước, do đó khó tan. Trong kỹ thuật, để hoà tan pectin được người ta có thể cho khuấy trộn mạnh hoặc trộn pectin với một lượng đường saccharose rồi mới hoà tan. Lý do là vì pectin tan chậm trong dung dịch đường nên nó sẽ bị phân tán kém và do đó được hoà tan dễ dàng. Pectin được sử dụng đặc biệt cho kẹo mềm với hàm lượng nước cao do ít bị phân huỷ, độ đàn hồi tốt; nhưng cần lưu ý là giá thành pectin cao hơn nhiều so với các loại keo khác. Bảng 12: Chỉ tiêu chất lượng của pectin dùng sản xuất kẹo Chỉ tiêu Yêu cầu Hàm lượng ẩm Hàm lượng galactoronic Hàm lượng SO2 Năng lực tạo keo Hàm lượng tro Cảm quan £ 12% ³ 55% £ 50ppm »150g/cm3 »1% màu trắng, không mùi vị Tính chaát taïo gel vaø yù nghóa ñoái vôùi kyõ thuaät thöïc phaåm Khaû naêng taïo gel cuûa pectin phuï thuoäc vaøo hai yeáu toá: chieàu daøi cuûa chuoãi pectin vaø möùc ñoä metyl hoùa. Chieàu daøi cuûa phaân töû quyeát ñònh ñoä cöùng cuûa gel. Neáu phaân töû pectin coù chieàu daøi quaù thaáp thì noù seõ khoâng taïo ñöôïc gel maëc duø söû duïng ôû lieàu löôïng cao. Caùc pectin ñeàu laø nhöõng keo haùo nöôùc neân coù khaû naêng hydrat hoùa cao nhôø söï gaén caùc phaân töû nöôùc vaøo caùc nhoùm hydroxyl cuûa chuoãi polymetylgalacturonic. Ngoaøi ra caùc phaân töû pectin mang ñieän tích aâm neân chuùng coù khaû naêng ñaåy laãn nhau do ñoù laøm giaõn maïch vaø laøm taêng ñoä nhôùt cuûa dung dòch. Khi laøm giaûm ñoä tích ñieän vaø hydat hoùa seõ laøm cho caùc sôïi pectin xích laïi gaàn nhau vaø töông taùc vôùi nhau taïo neân moät maïng löôùi ba chieàu raén chöùa pha loûng ôû beân trong. Tuyø thuoäc vaøo chæ soá metoxy cao (>7%) hoaëc thaáp (3-5%) ôû phaân töû pectin maø caùc kieåu keát hôïp giöõa chuùng seõ khaùc nhau trong vieäc taïo gel. Khi pectin coù chæ soá metoxy cao (möùt quaû nghieàn, nöôùc quaû ñoâng …) möùc ñoä hydrat hoùa coù theå giaûm thaáp nhôø theâm ñöôøng, coøn ñoä tích ñieän seõ haï ñi nhôø theâm ion H+ hoaëc ñoâi khi chính nhôø ñoä acid cuûa quaû cheá bieán. Trong tröôøng hôïp naøy lieân keát giöõa caùc phaân töû pectin vôùi nhau chuû yeáu nhôø vaøo caùc caàu hydro giöõa caùc nhoùm hydroxyl. Kieåu lieân keát naøy khoâng beàn do ñoù caùc gel taïo thaønh seõ meàm deûo do tính di ñoäng cuûa caùc phaân töû trong khoái gel, loaïi gel naøy coù söï khaùc bieät vôùi gel thaïch hoaëc gelatin. Khi chæ soá metoxy cuûa pectin thaáp, coù theå taïo gel khi duøng moät löôïng canxi döôùi 1% mieãn laø chieàu daøi phaân töû pectin phaûi ñaït möùc ñoä nhaát ñònh. Khi ñoù, gel ñöôïc hình thaønh ngay caû khi khoâng cho theâm ñöôøng vaø acid. Ý nghĩa cuûa caùc pectin coù chæ soá metoxy thaáp laø noù cho pheùp taïo ñöôïc möùt quaû ñoâng, söõa ñoâng maø khoâng caàn theâm ñöôøng. Loaïi gel naøy thöôøng coù tính ñaøn hoài gioáng nhö gel agar – agar. Các chất tạo keo khác Ngoài ra còn phải kể đến các chất làm thay đổi cấu trúc của kẹo như: Aga-aga từ rong đỏ và alginat từ rong nâu, có khả năng tạo gel, tạo thành khối đông cứng, giòn, màu trong. CMC được sử dụng để tăng độ nhớt của hồ tinh bột. Các dẫn xuất của mono sterat, mono oleat, lacto- palmitat,… có tác dụng làm kẹo mềm. Axit hữu cơ Các axit hữu cơ được sử dụng làm chất điều vị cho các loại kẹo trái cây và có khả năng chống hồi đường. Tuy nhiên khi sử dụng axit sẽ làm tăng lượng đường chuyển hoá trong kẹo. Để hạn chế sự chuyển hoá này cần hạn chế thời gian tiếp xúc của axit với đường ở nhiệt độ cao và cần phải sử dụng một liều lượng cho hợp lý. Axit citric Đây là axit được sử dụng phổ biến nhất trong chế biến kẹo. Công thức hoá học: COOH-CH2-C(OH)-COOH-CH2-COOH. Axit citric có dạng tinh thể, ngậm một phân tử nước, rất dễ tan trong nước hoặc cồn. Axit citric có nhiều trong hoa quả tự nhiên đặc biệt là chanh có hàm lượng citric khoảng 6 - 8% chất khô. Lượng axit citric dùng trong sản xuất kẹo thường là 0.4 -1.4%. Do axit citric dễ bị vốn cục và biến màu, từ đó gây khó khăn cho sản xuất kẹo nên cần lưu trữ axit ở nơi khô ráo, có nhiệt độ thấp. Bảng 13: Chỉ tiêu chất lượng của axit citric dùng sản xuất kẹo Chỉ tiêu Yêu cầu Hàm lượng axit citric Tro Kim loại nặng Tạp chất Ẩm Màu sắc ³ 99% £ 0.4% £ 50ppm không có £ 9% trắng tinh Axit tactric Thường dùng axit tactric để thay thế một phần hoặc hoàn toàn cho axit citric. Công thức hoá học: COOH-CH(OH)-CH(OH)-COOH Đây là một axit hai lần axit. Ở điều kiện thường axit tactric có dạng tinh thể. Nhiệt độ nóng chảy của axit tactric là 169oC, dễ tan trong nước và cồn. Ở 70oC, 100g nước có thể hoà tan 139.4gram axit còn ở 100oC có thể hoà tan 343 gram axit. Bảng 14: Chỉ tiêu chất lượng của axit tactric dùng sản xuất kẹo Chỉ tiêu Yêu cầu Độ tro Kim loại nặng Màu sắc £ 0.5% £ 0.0014% trắng hoặc vàng nhạt Axit malic Axit malic cũng có thể được dùng để thay thế cho axit citric. Công thức hoá học: COOH-CH2-CH(CH)-COOH Axit malic cũng có dạng tinh thể không màu, có nhiệt độ nóng chảy vào khoảng 130oC. Axit malic là axit hai lần axit. Axit ascorbic Ngoài ra người ta còn có thể sử dụng các axit khác như axit ascorbic vì bên cạnh tính chất tạo hương vị chua của trái cây thì axit ascorbic còn cung cấp vitamin C cho cơ thể đồng thời còn là một chất chống oxi hoá rất tốt cho các thành phần chất béo có trong kẹo. Hương liệu Mùi thơm của kẹo được tạo thành từ mùi thơm của bản thân các nguyên liệu có trong kẹo, mùi từ sản phẩm của các phản ứng xảy ra trong quá trình nấu kẹo và mùi của hương liệu đưa vào. Hương liệu có thể tồn tại ở dạng lỏng, dạng bột hay dạng tinh thể. Hương liệu có các mùi thơm khác nhau được con người ưa thích. Hương liệu dùng trong sản xuất kẹo là những hợp chất este, andehyt, axit, rượu,… Lượng hương liệu đưa vào kẹo phải vừa phải. Nếu bỏ quá nhiều hương liệu thì khi ăn kẹo sẽ cảm thấy xốc mũi, khó chịu, mất cảm giác hài hoà êm dịu của hương thơm, còn nếu bỏ quá ít hương liệu thì hương thơm không đủ, không đạt được hiệu quả cần có. Một đặc điểm cần lưu ý là các hương liệu phần lớn là các chất dễ bay hơi nên cần sử dụng các chất định hương để cố định thành phần của hương liệu làm cho hương liệu được phân bố đều trong kẹo. Ngoài ra do hương liệu sử dụng trong kẹo có rất nhiều loại nên các nguyên nhân gây biến chất rất phức tạp.Thường là do tác dụng của các quá trình oxy hoá, trùng hợp hay thuỷ phân,…với các tác nhân là nhiệt độ, không khí, ánh sáng hay pH,… Tinh dầu Tinh dầu thuộc nhóm hợp chất bay hơi, có mùi thơm. Tinh dầu không tan trong nước nhưng có thể tan trong một số dung môi hữu cơ. Về bản chất hoá học, tinh dầu là một hỗn hợp của nhiều chất khác nhau, tuy nhiên thành phần chính và quan trọng hơn cả là terpen và các oxit của terpen Trong sản xuất kẹo thường sử dụng các loại tinh dầu như: tinh dầu quýt, tinh dầu dứa, tinh dầu cam,… Các loại tinh dầu trên phải đảm bảo được các chỉ tiêu: Có mùi thơm đặc trưng. Thể hiện trung tính hay axit yếu. Hàm lượng kim loại nặng £ 10ppm. Thấm với giấy đốt cháy được. Vanilin Vanilin có dạng tinh thể hình kim hoặc dạng bột, không màu có mùi thơm đặc trưng, tan trong rượu etylic. Bảng 15: Chỉ tiêu chất lượng của vanilin dùng trong sản xuất kẹo Chỉ tiêu Yêu cầu Nhiệt độ nóng chảy Nước Tro Kim loại nặng 31-33oC £ 0.5% £ 0.05% £ 10ppm Các phụ gia khác Một số phụ gia sử dụng trong chế biến kẹo còn có thể kể đến là các chế phẩm enzym thuỷ phân bao gồm: amylase và protease thường được sử dụng để thuỷ phân triệt để hơn trong quá trình thuỷ phân tinh bột thành dung dịch đường (xirô) có độ nhớt và độ ngọt phù hợp với yêu cầu. Các chất phụ gia dùng trong bảo quản bánh kẹo thường được gồm các chất kháng vi sinh vật (chất bảo quản ) như axit sorbic (chống mốc), axit benzoic và các muối. Người ta có thể sử dụng các muối sunfit (NaHSO3, Na2SO3) vừa có tác dụng tẩy trắng vừa có thể loại trừ SO2 dư trong khi còn đun nóng. Lý thuyết cô đặc Cở sở lý thuyết quá trình cô đặc Quá trình cô đặc có 3 thông số cơ bản là nhiệt độ sôi, thời gian cô đặc và cường độ bốc hơi. Nhiệt độ sôi: nhiệt độ sôi của sản phẩm phụ thuộc vào áp suất hơi trên bề mặt sản phẩm, nồng độ chất và tính chất lý, hóa của sản phẩm. Khi áp suất hơi trên bề mặt sản phẩm càng thấp thì nhiệt độ sôi của sản phẩm càng giảm. Người ta thường tạo chân không trong thiết bị cô đặc để hạ nhiệt độ sôi của sản phẩm. Bảng 16: Mối quan hệ độ chân không và nhiệt độ sôi trong sản xuất kẹo Độ chân không mmHg Nhiệt độ sôi oC Độ chân không mmHg Nhiệt độ sôi oC 0 126 234 326 405 430 100 95 90 85 80 75 526 572,5 610 642 667,6 690 70 65 60 55 60 44,5 Bảng 17: Mối quan hệ giữa nồng độ chất khô và nhiệt độ sôi Độ khô % Nhiệt độ sôi ( 760mmHg, 0oC) 55 60 65 70 75 102,4 103,5 104,5 105,5 107,5 Nồng độ chất khô trong sản phẩm càng lớn thì nhiệt độ sôi càng cao Thời gian cô đặc: Ở thiết bị làm việc liên tục và sản phẩm có cường độ bốc hơi lớn thì thời gian cô đặc ngắn. Thời gian cô đặc kéo dài làm giảm chất lượng sản phẩm và hiệu suất sử dụng thiết bị thấp. Cường độ bốc hơi: cường độ bốc hơi phụ thuộc chủ yếu vào hệ số truyền nhiệt. Hệ số truyền nhiệt càng lớn thì cường độ bốc hơi càng lớn. Hệ số truyền nhiệt lớn thì nồng độ chất khô thấp, độ nhớt thấp, nhiệt độ sôi cao, v.v…Do đó nguyên liệu trước khi cô đặc thường được đun nóng, một mặt để giảm độ nhớt của sản phẩm, mặt khác để tránh hiện tượng giảm nhiệt độ đang sôi. Khi cô đặc puree quả với đường, nếu nguyên liệu có độ nhớt thấp, người ta cô đặc đến độ khô cần thiết mới cho đường khô vào, nếu nguyên liệu có độ nhớt cao thì người ta cho đường vào trước và tìm cách làm giảm độ nhớt chung để cường độ bốc hơi nhanh. Sự truyền nhiệt trong chất lỏng và đặc chủ yếu bằng đối lưu. Vì vậy thiết bị phải tạo điều kiện thuận lợi cho sự đối lưu tự nhiên hoặc phải tăng cường bằng sự đối lưu nhân tạo, tức là khuấy. Hệ số truyền nhiệt sẽ tăng lên 50% nếu có cánh khuấy. Biến đổi của thực phẩm trong quá trình cô đặc Biến đổi vật lý Thực phẩm cô đặc là một hệ của nhiều chất hòa tan như đường, acid, muối, ngoài ra còn chứa cả chất không tan như xelluloza, tinh bột, ở trạng thất huyền phù. Khi cô đặc, nước bay hơi, nồng độ chất hòa tan tăng dần, độ sôi, độ nhớt và khối lượng riêng tăng, nhưng hệ số truyền nhiệt giảm, hàm lượng không khí còn lại trong gian bào và hòa tan trong sản phẩm cũng giảm. Hiện tượng caramen hóa Các lọai đường trong rau quả do chịu tác dụng của nhiệt độ cao ở bề mặt truyền nhiệt của thiết bị cô đặc nên dễ bị cẩmen hóa. Hiện tượng caramen hóa làm cho sản phẩm có chất lượng kém ( màu đen và vị đắng). Ở nhiệt độ 150oC, quá trình caramen háo xảy ra mạnh với sơ đồ phản ứng như sau: Nếu cô đặc trong nồi đun trực tiếp trên lửa thì nhiệt độ ở bề mặt truyền nhiệt cao nên quá trình caramen hóa xảy ra nhanh. Trong thiết bị cô đặc chân không, vì nhiệt độ sôi thấp nên hiện tượng caramen hóa chỉ xảy ra ở mức độ thấp và sản phẩm không bị sẫm màu. Để hạn chế hiện tượng trên, cần khuấy đảo luôn để tạo ra sự đối lưu tốt và rút ngắn thời gian cô đặc. Ngoài ra hiện tượng sẫm màu còn do phản ứng giữa protit( nhóm – NH2) và đường khử( nhóm –CHO) tạo ra các melanoidin: Do có acid, dưới tác dụng của nhiệt độ, saccaoa bị thủy phân thành fructoza và glucoza. Các sắc tố đỏ, vàng ít bị phá hủy khi cô đặc. Các chất thơm, các ãit và các chất hữu cơ dễ bay hơi sẽ bốc hơi theo hơi nước làm giảm hương vị của sản phẩm. Hàm lượng vitamin trong sản phẩm giảm dần do tác dụng của nhiệt độ cao, thời gian dài và nhất là do tác dụng của kim loại nặng ( đồng , sắt) của thiêts bị. Muốn tránh tổn thất vitamin người ta dùng thiết bị cô đặc chân không, chế tạo từ vật liệu không bị ăn mòn để tranh hiện tượng nhiễu kim loại nặng vào sản phẩm. Các thiết bị cô đặc Thiết bị cô đặc được phân lọai theo các nguyên tắc: Số nồi cô: một nồi, hai nồi hay nhiều nồi. Áp suất làm việc: ở áp suất thừơng hay trong chân không. Chất tải nhiệt: hơi điện hoặc lửa trực tiếp. Chất tạo bộ phận truyền nhiệt: hai vỏ, ruột gà. Tính chất hoạt động: gián đoạn hay liên tục Các phương pháp cô đặc trong sản xuất kẹo từ quả: Có thể tiến hành nấu kẹo trong nồi hở kiểu 2 vỏ, hoặc nấu bằng thiết bị cô đặc chân không. Nhờ có hàm lượng đường cao, sản phẩm ít ăn mòn kim loại nên có thể nấu trong thiết bị đồng không mạ. Để bảo đảm khi nấu sản phẩm bốc hơi mạnh cần có bộ phận khuấy trong nồi nấu. Nếu nấu kẹo bằng nồi nấu hở, nhiệt độ sôi cao (100 – 150oC) sẽ phá hủy các chất màu, hủy pectin trong quả và phản ứng tạo thành melanoidin. Ngoài ra, chất thơm cũng bị tổn thất. Những yếu tố đó sẽ làm giảm chất lượng sản phẩm. Nếu nấu kẹo trong thiết bị chân không sẽ lọai trừ được những nhược điểm của quá trình bốc hơi ở áp suất thường. Ưu điểm của cô đặc chân không là khi áp suất giảm, nhiệt độ sôi của dung dịch đường sẽ giảm tương ứng nhưng vẫn giữ được mức độ cô đặc cần thiết, giúp quá trình sản xuất ổn định, tiết kiệm điện năng. Dưới áp suất khác nhau, nhiệt độ sôi của dung dịch đường có nồng độ như nhau chênh lệch khá lớn, áp suất càng cao nhiệt độ sôi của kẹo càng lớn. Nói một cách khác, bằng cách giảm áp, có thể tiến hành bốc hơi để cô đặc dung dịch đến mức cần thiết ở nhiệt độ tương đối thâp, nhờ vậy có thể giảm đến mức nhỏ nhất các biến đổi hóa học trong dung dịch đường và thu được kẹo có chất lượng ổn định. Nấu kẹo ở áp suất thường Đây là cách nấu kẹo bằng lửa trực tiếp (nguồn nhiệt thường dùng là lò than, lò khí than hay lò hơi) hoặc bằng hơi nước quá nhiệt. Sau khi cho puree quả vào nồi, cho cánh khuấy hoạt động, sau đó cho đường vào( đường tinh thể cần tinh khiết và được rây kỹ). Nấu ở 105oC cho đến khi thấy đường tan hết và sản phẩm đạt độ khô 40 – 50% thì cho mật tinh bột vào. Như vậy sẽ rút ngắn được thời gian nấu. Mục đích cho đường vào ngay từ đầu là để sản phẩm tạo đông tốt hơn. Cần chú ý là khi cho đường vào phải trộn thật đều để đường khỏi lắng xuống đáy nồi, dễ bị caramen hóa, làm cho sản phẩm bị sẫm màu và có hương vị lạ. Trong khi nấu, độ nhớt của dung dịch đường tăng dần theo nhiệt độ, màu chuyển từ màu vàng nhạt sang vàng sẫm.Khi thấy kẹo đã khô nước, giảm nhiệt độ lửa (80oC) và tiếp tục trộn đều cho đến khi khối kẹo sệt lại, thịt quả và đường thật quyện vào nhau. Lúc này lấy một ít kẹo nhỏ vào nước lạnh, nếu viên kẹo vẫn đông kết lại, có độ dẻo và không tan trong nước thì quá trình nấu kẹo đã kết thúc. Phương pháp này được dùng để phán đoán mức độ nấu kẹo đã đạt được hay chưa. Có thể đo nhiệt độ đồng thời với lúc thử kẹo để rút ra nhiệt độ cuối cùng của quá trình nấu kẹo. Từ đó dùng nhiệt độ này để khống chế điểm dừng của các mẻ tiếp theo. Khi nấu kẹo đã đạt nhiệt độ qui định phải lập tức ngừng gia nhiệt, nếu không dễ xảy ra hiện tượng nhiệt tăng vọt làm phân tử đường phân giải mãnh liệt, tạo nên sản phẩm có màu sẫm và mùi khét. Nấu kẹo chân không Gia nhiệt sơ bộ: Hàm lượng chất khô của dung dịch đường – puree quả ban đầu thấp, nếu đưa vào nấu kẹo ngay sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất sử dụng của các nồi nấu kẹo, nhất là đối với quá trình nấu kẹo chân không. Hàm lượng chất khô khi vào nồi chân không càng cao, thời gian nấu kẹo càng ngắn. Do đó, gia nhiệt sơ bộ trước khi nấu kẹo bằng nồi chân không làm bốc hơi một phần nước sẽ có lợi cho sản xuất khiến cho quá trình sản xuất thực hiện được nhịp nhàng hơn. Tuy nhiên thời gian gia nhiệt sơ bộ không quá được kéo dài sẽ làm cho saccharose phân giải, gây nên cháy khét. Nấu kẹo: Sau khi gia nhiệt sơ bộ, cho kẹo vào thiệt bị cô đặc chân không ở nhiệt độ 60 – 800C với độ chân không 400 – 600 mmHg. Khi kẹo đã đạt độ chất khô quy định, đưa sản phẩm ra khỏi nồi và chuyển sang khâu làm nguội. Phần hai: NGUYÊN LIỆU VÀ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT KẸO DẺO DỨA Nguyên liệu Dứa Nguồn gốc Dứa là một loại trái cây đặc sản của vùng nhiệt đới, có tên khoa học là Ananas Comosus hay Ananas Stavivus Sehult, thuộc họ Bromeliaceae. Dứa có nguồn gốc từ Nam Mỹ, trong khu vực tứ giác bao gồm vùng phía nam Brazil, bắc Argentina và Paragoay, nơi người da đỏ bản xứ đã tuyển chọn và trồng trọt dứa lâu đời. Ngày nay dứa được trồng nhiều ở các nước nhiệt đới, tập trung nhiều ở Hawai, Thái Lan, Brazil, Mexico, Philipines… Phân loại Dứa có nhiều loại, có thể gộp các giống dứa thành 3 nhóm sau: Nhóm Hoàng Hậu (Queen): quả dứa tương đối nhỏ, mắt lồi, chịu vận chuyển. Thịt quả vàng đậm, giòn, hương thơm, vị chua ngọt đậm đà. Nhóm này cho chất lượng cao nhất, trên thế giới thường dùng nhóm này để ăn tươi. Dứa hoa, dứa tây, dứa Victoria, khóm thuộc nhóm dứa này. Và nhóm dứa này cũng được trồng nhiều nhất trong 3 nhóm dứa ở Việt Nam. Hình 7: Dứa Queen Nhóm Tây Ban Nha (Spanish): quả lớn hơn nhóm dứa Queen, mắt sâu. Thịt quả vàng nhạt, có chỗ trắng, vị chua, ít thơm nhưng nước nhiều hơn. Dứa ta, dứa mật, thơm thuộc nhóm dứa này. Nhóm dứa này có chất lượng kém nhất trong 3 loại dứa Hình 8: Dứa Spanish Nhóm Caien (Cayenne): quả lớn nhất, mắt phẳng và nông. Thịt quả kém vàng, nhiều nước, ít ngọt và kém hơn nhóm Queen. Dứa Độc Bình, thơm Tây thuộc nhóm này. Nhóm Cayenee được trồng hầu hết ở các vùng dứa lớn của thế giới (Thái Lan, Hawaii, Philipines…). Nhóm dứa này cho năng suất cao và có những điều kiện thuận lợi cho chế biến công nghiệp. Hình 9: Dứa Cayenne và Dứa Queen Thành phần hóa học của dứa Bảng 18: Thành phần hóa học của quả dứa Thành phần Hàm lượng Đơn vị Nước 72 – 88 % Muối khoáng ( K, Mg,Ca...) 0.4 – 0.6 % Protein 0.25 – 0.5 % Glucid 8 – 12 % Acid 0.3 – 0.8 % Cellulose 0.5 % Vitamin C 21 – 28 mg% Vitamin A 0.06 mg% Vitamin B1 0.09 mg% Vitamin B2 0.04 mg% Tiêu chí chọn dứa Dứa phải còn tươi tốt, không bầm dập, sâu thối, ở độ chín đúng mức. Không dùng dứa quá chín vì có thể gây mùi rượu, cũng không dùng dứa quá xanh vì hàm lượng chất dinh dưỡng thấp. Có thể sử dụng những trái dập sau khi đã loại bỏ hết phần dập tong quá trình vận chuyển. Thích hợp nhất là dứa đạt độ chín (25% vỏ trái chuyển sang màu vàng, 1 hàng mắt mở). Dứa này có thể đưa vào chế biến ngay hoặc dự trữ trong kho chờ chế biến nếu nguyên liêu quá nhiều. Thời gian bảo quản tối đa đối với loại dứa này khoảng 4-5 tuần, ở nhiệt độ 8-10oC, độ ẩm không khí 85-90%. Trong sản xuất kẹo dẻo cả 3 loại dứa trên đều có thể dùng làm nguyên liệu chế biến. Quy trình sơ chế quả dứa Chọn, phân loại Quá trình chọn lựa, phân loại có thể được tiến hành trước khi bảo quản nguyên liệu hoặc trước khi chế biến trong xưởng sản xuất. Ø Mục đích: Nhằm phân chia nguyên liệu đồng đều về màu sắc hoặc độ chín của dứa, không cần phân loại theo kích thước vì tất cả phần thịt dứa đều được đem đi xay nhuyễn Sau khi phân loại, những quả dứa đủ độ chín được chọn lựa nhằm loại bỏ những quả không đúng quy cách như sâu bệnh, dập, thối, hỏng. Cách thực hiện: Do quả dứa có kích thước lớn, dễ quan sát nên có thể chọn lựa bằng tay ngay trên băng tải nguyên liệu. Công nhân làm việc ở hai bên băng tải. Vận tốc của băng tải là 0.12 – 0.15 m/s, chiều rộng băng tải vừa phải 60 – 80 cm. Nguyên liệu phải dàn mỏng để lựa chọn không bỏ sót. Rửa Mục đích Quá trình rửa nhằm loại bỏ bụi bặm, đất cát, cỏ rác..bám theo nguyên liệu vào dây chuyền, nhờ vậy mà loại bỏ được phần lớn vi sinh vật bám trên nguyên liệu. Rửa còn có tác dụng loại bỏ các tạp chất hóa học như thuốc trừ sâu, phân bón… Cách thực hiện Có thể tiến hành rửa thủ công: công nhân rửa từng quả dứa bằng bàn chải tre Để giảm nhẹ lao động, tăng năng suất và hiệu quả rửa, người ta dùng loại máy rửa bàn chải. Cấu tạo của máy có bộ phận cọ rửa là các bàn chải gắn trên trục quay, thích hợp cho quả dứa có cấu tạo chắc, bề mặt xù xì. Cắt cuống, chồi ngọn Ø Mục đích Chuẩn bị cho quá trình đột lõi và gọt vỏ, loại bỏ phần không ăn được, hư, thối. Ø Yêu cầu Dùng sao sắt để cắt đầu dứa Khi cắt không làm dập nát dứa, không làm nhiễm bẩn bề mặt cắt Hai mặt cắt ở hai phần đầu phải thẳng và vuông góc với lõi. Ø Cách thực hiện Quá trình này được thực hiện bằng tay. Dứa được đưa đến bàn cắt cuống, chồi ngọn. Giữa bàn là băng tải để vận chuyển dứa sau khi được cắt cuống, chồi. Công nhân làm việc hai bên băng chuyền để thực hiện quá trình này. Dứa được cắt ở hai đầu, sâu vào phần thịt quả khoảng 1cm Đột lõi Mục đích Loại bỏ hoàn toàn phần lõi dứa nhằm tạo điều kiện cho các quá trình chế biến tiếp theo. Ø Yêu cầu : Sau khi đột lõi không còn sót lõi và mất thịt dứa Ø Cách thực hiện: Sử dụng máy đột lõi Cấu tạo thiết bị Hình 10: Cấu tạo máy đột lõi Nguyên tắc hoạt động Máy đột lõi là loại máy bán tự động. Khi động cơ điện hoạt động, thông qua bộ truyền đai thì dao đột sẽ quay tròn theo hướng chiều kim đồng hồ. Qua kính định vị, người công nhân đặt quả dứa vào dao đột sao cho phần lõi dứa trùng với vị trí của dao rồi dùi quả dứa mạnh vào phía trong thân máy. Khi đó dao đột sẽ xuyên dọc quả dứa, lõi dứa được giữ lại trong ống và đưa ra ngoài ở cửa tháo phế liệu, được xay ép lấy nước, còn quả dứa sẽ được lấy ra mà không còn phần lõi ở giữa. Thông số kỹ thuật Năng suất: 15-20 quả/phút. Đường kính dao đột: 18 mm. Tốc độ dao: 1000-1500 V/phút. Dùng nguồn điện: 220V. Ưu điểm Nhỏ, gọn. Dễ sử dụng. Nhược điểm Do máy đột lõi là thiết bị bán tự động nên năng suất và hiệu quả làm việc tuỳ thuộc vào thao tác của người công nhân. Đôi khi phần lõi đột không chính xác, không đều phụ thuộc vào tay nghề của người công nhân. Gọt vỏ Ø Mục đích Gọt sạch phần vỏ bên ngoài, chuẩn bị cho các quá trình chế biến tiếp theo. Ø Yêu cầu Dứa sau khi gọt xong không được sót vỏ quả, thịt quả không dập vỡ Ø Cách thực hiện: Sử dụng máy gọt vỏ. Cấu tạo thiết bị : Hình 11: Thiết bị gọt vỏ Nguyên tắc hoạt động: Khi động cơ điện hoạt động làm dao gọt chuyển động cùng chiều kim đồng hồ. Đặt quả dứa đã đột lõi và gọt vỏ sơ bộ vào con xỏ rồi dùng tay quay đẩy quả dứa về phía dao gọt. Khi đó ba lưỡi dao phẳng sẽ khía trên vỏ dứa làm ba đường theo chiều dọc của quả với độ sâu thích hợp, phần vỏ rơi xuống máng phế liệu theo băng tải đến máy cắt và ép lấy nước còn phần quả đã gọt vỏ nằm trong trục ống và ra ngoài qua cửa tháo liệu. Thông số kỹ thuật Ÿ Năng suất: 30-40 quả/phút. Ÿ Tốc độ dao gọt: 1400 vòng/phút Ÿ Đường kính dao gọt: + Khoanh mini: 52mm, 55mm. + Khoanh thường: 68mm, 70mm, 72mm, 76mm, 78mm. Ÿ Dòng điện: 220V . Ưu điểm: Ÿ Nhỏ, gọn. Ÿ Dễ sử dụng. Nhược điểm: Là máy bán tự động nên năng suất và hiệu quả làm việc tuỳ thuộc vào tay nghề của công nhân. Cắt mắt Ø Mục đích Mắt dứa có màu đen là phần không có giá trị dinh dưỡng sẽ làm ảnh hưởng nhiều đến giá trị cảm quan sản phẩm do đó cần loại bỏ và cắt bỏ những phần dập úng còn sót lại. Yêu cầu Vết cắt không được sâu quá Quả dứa không bị chảy nước, dập. Sau khi cắt quả dứa phải sạch hết mắt, hết đường vỏ xanh.. Ø Cách thực hiện: Cắt thủ công: dùng sao sắc để cắt mắt, các đường cắt mắt theo hình trôn ốc, mặt rãnh gần như tam giác. Xay nghiền Ø Mục đích Dứa sau khi làm sạch được đưa vào máy xay để tạo thành puree dứa có kích thước các hạt tương đối đều nhau, chuẩn bị cho quá trình phối trộn, nấu kẹo. Yêu cầu Mức độ nghiền xé vừa phải, kích thước hạt sau khi nghiềm không được lớn hơn 5mm. Cách tiến hành: Sử dụng máy xay nghiền Cấu tạo thiết bị Máy xay nghiền thường gồm hai bộ phận chính: vít tải và cơ cấu xay. Vít tải là một trục xoắn có bước xoắn nhỏ dần về phía cuối, có nhiệm vụ vận chuyển nguyên liệu đến cơ cấu xay. Cơ cấu xay gồm có các lưỡi dao hình chứ nhật quay với vận tốc 200 vòng/phút lắp ở cuối vít tải. Các lưới kim loại được đặt sát lưỡi dao, có những lỗ tròn nhỏ dần, đường kính 2 – 3 mm. Nguyên liệu xay xong theo lỗ nhỏ của lưới kim loại ra ngoài. Các nguyên liêu khác Đường saccharose Chọn loại đường kính trắng có bán trên thị trường, hạt tơi, khô, không vón cục. Mật tinh bột Chọn loại mật tinh bột đường hóa thấp, có độ nhớt cao, không màu, trong suốt. Shortening Chọn loại shortening dùng để làm bánh, màu trắng đục, mềm xốp. Glatin Chọn gelatin loại tốt, có màu vàng sáng, dạng hạt mịn, không có mùi hôi. Acid hữu cơ Ở đây sử dụng acid citric_acid chanh. Các hợp chất màu mùi Chọn hợp chất màu mùi như màu và mùi của quả dứa, để tăng màu sắc, mùi vị tự nhiên cho sản phẩm Tùy vào mục đích, yêu cầu mà người sản xuất có thể sử dụng thêm các phụ gia khác. Quy trình công nghệ sản xuất kẹo dẻo dứa: Hình 12: Sơ đồ khối quy trình sản xuất kẹo dứa Hình 13: Quy trình thiết bị trong sản xuất kẹo dẻo dứa Giải thích quy trình Ngâm gelatin Mục đích: Chuẩn bị Khôi phục lại trạng thái keo dính ban đầu cho gelatin Yêu cầu Nước ngâm gelatin phải là nước trung tính, nhiệt độ không quá 200C Nước ngâm không nên dùng nước cứng. Thời gian ngâm không được quá dài, dạng tấm hay mảnh thì ngâm khoảng 2h; dạng hạt hay bột thì ngâm khoảng 1h. Gelatin dùng làm kẹo không được ngâm nhiều nước quá, vì sau này khi đánh trộn không có điều kiện bốc hơi nữa, hàm ẩm trong kẹo sẽ quá cao, kẹo quá mềm, rất dễ bị biến dạng. Tỉ lệ thích hợp giữa nước và gelatin là 2/1. Nhưng do chất lượng và hình thái gelatin không đồng nhất nên lượng nước dùng cũng khác nhau. Gelatin dạng tấm cần nhiều nước nhất, dạng mảnh cần ít nước hơn, dạng hạt hay bột thì cần ít nước nhất. Ngâm xong phải đặt ở nơi nhiệt độ thấp, mát. Các biến đổi của nguyên liệu Biến đổi vật lý: Thể tích khối gel tăng do gelatin hút nước trương nở, nhiệt độ tăng Biến đổi hoá lý: Tạo gel rắn có tính đàn hồi Biến đổi hoá học: Không đáng kể. Phương pháp thực hiện Ngâm gelatin với nước, thời gian ngâm là 1h, lượng nước dùng để ngâm bằng 2 lần lượng gelatin. Nhiệt độ của nước khoảng 200C. Gia nhiệt 2.1. Mục đích: Chuẩn bị Chuyển gel rắn thành gel lỏng để làm kẹo 2.2. Các biến đổi của nguyên liệu Biến đổi vật lý: Nhiệt độ tăng, thể tích giảm. Biến đổi hóa lý: Tạo gel lỏng, độ nhớt cao. Các biến đổi khác: Không đáng kể. 2.3. Phương pháp thực hiện: Nhiệt độ: 600C Thực hiện trên thiết bị gia nhiệt 2 vỏ, có cánh khuấy. Hòa tan Mục đích: Chuẩn bị Tránh sự kết tinh trở lại trên một diện tích lớn khi dung dịch đường ở trạng thái quá bão hòa. Đồng nhất dung dịch đường và mật tinh bột. Tăng hàm lượng chất khô của dung dịch đường trước khi nấu kẹo. Tránh hiện tượng hồi đường khối kẹo. Các biến đổi của nguyên liệu Biến đổi vật lý: Nhiệt độ khối dung dịch tăng. Tỷ trọng dung dịch tăng. Biến đổi hoá lý: Sự hoà tan mật tinh bột và đường vào nước. Sự bốc hơi nước. Biến đổi hoá học: Phản ứng thuỷ phân đường saccharose tạo dường nghịch đảo. Tăng nồng độ chất khô. Biến đổi sinh học: Vi sinh vật bị ức chế. Thiết bị Hình 14: Sơ đồ thiết bị nấu hoà tan Thiết bị bao gồm: (1) Cửa nhập liệu của đường saccharose. (2) Thiết bị cân đường. (3) Vít tải. (4) Động cơ quạt hút. (5) Cửa sổ quan sát. (6) Tủ điều khiển. (7) Bồn chứa trung gian. (8)Cửa ra của dung dịch nấu hoà tan. Tất cả thiết bị này được gắn lên khung thép. Hình 15: Thiết bị hoà tan Hình 16: Sơ đồ nguyên lý thiết bị nấu hoà tan Chú thích: (4) Cửa cho nước vào. (6) Cửa vào của mật tinh bột. (7) Cửa vào hơi gia nhiệt cho mật tinh bột. (9) Điện trở gia nhiệt cho dung dịch đường. (8) Khoang số 1. (14) Khoang số 2. (13) Khoang số 3. (12) Khoang số 4. Cấu tạo thiết bị hòa tan gồm 4 khoang đồng trục: Khoang trong cùng (khoang 1) được lắp thiết bị gia nhiệt cho mật tinh bột (dùng hơi nước), 2 khoang ngoài cùng (khoang 3 và 4 )có lắp cuộn dây điện trở. Để đảm bảo vệ sinh thì những phần của thiết bị tiếp xúc trực tiếp với các thành phần nguyên liêu sản xuất kẹo phải được làm bằng thép không gỉ hoặc những vật liệu phù hợp. Quy trình vận hành: Đường sau khi được cân sẽ được vít tải đưa vào nồi, sau đó đường sẽ rớt vào khoang ngoài cùng của nồi (khoang 4 ). Đồng thời cũng tại khoang này, nước được bơm vào. Hỗn hợp nuớc và đường được gia nhiệt nhờ cuộn dây điện trở, nhờ đó đường được hòa tan hoàn toàn. Sau đó, dung dịch đường được đưa vào khoang kế (khoang 3). Tại đây nó được gia nhiệt để đạt nồng độ chất khô khoảng 80%. Sau đó dung dịch đường được đưa vào khoang kế tiếp (khoang 2). Để ngăn hơi nước (do bốc hơi ) đi vào vít tải người ta lắp một quạt thông gió ở ống thoát hơi nước. Ở khoang trong cùng (khoang1), mật tinh bột được gia nhịêt sau đó đưa vào khoang 2, tại đây nó được trộn với dung dịch đường. Dung dịch cuối cùng này sẽ được tháo liên tục và cho đi qua lưới lọc. Thông số công nghệ Nhiệt độ của nước dùng để hòa tan đường: Nhiệt độ trực tiếp ảnh hưởng đến tốc độ hòa đường, nhiệt độ nước càng cao, tốc độ hòa đường càng nhanh. Nói chung nhiệt độ nước khoảng 80oC. Thành phần dung dịch đường khác nhau, nhiệt độ sôi cũng khác nhau. Thường nhiệt độ đến 106oC dung dịch đường sẽ sôi, khi vượt quá 106oC coi như đường tan hoàn toàn. Lượng nước dùng để hòa đường: Lượng nước dùng để hòa đường bằng 30-33% tổng chất khô là thích hợp nhất, nồng độ dung dịch đường thu được khoảng 75%. Nước / Đường = 1 /2. Đường/ Mật tinh bột = 5/5 Tình trạng khuấy và sôi của dung dịch Thời gian hòa đường: Thời gian hòa đường phụ thuộc vào hàm lượng chất khô, diện tích gia nhiệt của thiết bị hòa đường, áp suất hơi và dạng truyền nhiệt.…. Thông thường thời gian hòa đường là 9-11 phút. Một số lưu ý : Nếu hoà tan không triệt để, những hạt đường nhỏ còn sót lại sẽ là mầm mống phát sinh sự kết tinh trở lại khi dung dịch ở trạng thái quá bão hoà. Nếu ít nước quá thì sự hoà tan không hết. Nếu hoà tan với lượng nước quá nhiều thì sẽ hoà tan triệt để nhưng tốn nhiều thời gian và nhiệt năng để làm bốc hơi nước, ảnh hưởng đến hiệu suất nồi nấu kẹo, ngoài ra còn làm tăng lượng đường khử và khiến kẹo dễ chảy. Khi dung dịch đường sôi phải kịp thời đem lọc nếu không nước bốc hơi quá nhiều, dung dịch đường nhanh chóng đặc lại rất khó lọc Lọc Mục đích: Chuẩn bị Loại bỏ các tạp chất cơ học và các hạt keo trong nguyên liệu. Các biến đổi của nguyên liệu Chủ yếu là biến đổi về vật lý: tách các tạp chất nhờ lưới lọc Thiết bị: Lưới lọc. Thông số công nghệ: Lưới lọc dùng loại 120 lỗ/ cm2. Sau khi dung dịch đường sôi cần đem đi lọc ngay, nếu không nước sẽ bốc hơi nhiều gây khó khăn cho quá trình lọc. Gia nhiệt sơ bộ Mục đích: Chuẩn bị Tăng hàm lượng chất khô của dung dịch đường trước khi nấu kẹo sẽ làm tăng hiệu suất sử dụng của các nồi nấu kẹo, nhất là đối với quá trình nấu kẹo chân không . Tránh hiện tượng hồi đường khối kẹo. Thiết bị Gia nhiệt sơ bộ là một khâu không thể thiếu được trong quá trình nấu kẹo chân không. Phần thiết bị gia nhiệt sơ bộ sẽ được nói đến trong phần thiết bị cô đặc. Thông số công nghệ Thời gian gia nhiệt: 10-14 phút. Nhiệt độ cao nhất: 115-118oC Hàm lượng chất khô của dung dịch đường khống chế ở 86 - 88%. pH=5. Tốc độ đánh khuấy lúc gia nhiệt: 30 vòng/ phút. Bảng 19: Quan hệ giữa mức độ gia nhiệt sơ bộ và thời gian nấu kẹo chân không Mức độ gia nhiệt sơ bộ Hàm lượng chất khô của dung dịch đường đưa vào nồi nấu, % Thời gian nấu kẹo phút Không gia nhiệt sơ bộ, đưa đi nấu ngay 77.0 36.0 Gia nhiệt đến 108oC rồi mới nấu 78.0 32.0 Gia nhiệt đến 115oC rồi mới nấu 85.0 25.5 Gia nhiệt đến 118oC rồi mới nấu 88.0 20.0 Cô đặc Mục đích Chế biến Hòa tan nước đường kính và mật tinh bột. Phối trộn thành khối kẹo đồng nhất. Khai thác: Tăng nồng độ chất khô. Các biến đổi trong nguyên liệu: Biến đổi vật lý: Nhiệt độ khối kẹo tăng. Tỷ trọng khối kẹo tăng. Độ nhớt khối kẹo tăng. Biến đổi hoá học Xảy ra phản ứng caramel hoá. Phản ứng caramel hoá xảy ra mạnh mẽ ở nhiệt độ nóng chảy của đường. Tuy nhiên phụ thuộc vào nồng độ đường, thành phần pH của môi trường, thời gian đun nóng,… mà người ta vẫn tìm thấy các sản phẩm của sự caramel hoá ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của đường. Các sản phẩm caramel hoá đều có vị đắng, nó sẽ ảnh hưởng không tốt đến tính chất cảm quan của sản phẩm, do đó cần hạn chế phản ứng caramel hóa. Phản ứng thuỷ phân sacchrose tạo đường nghịch đảo. Tăng nồng độ chất khô . Biến đổi hoá lý: Sự bốc hơi nước . Biến đổi sinh học: Vi sinh vật bị tiêu diệt ở nhiệt độ cao. Thiết bị Phương pháp cô đặc: Cô đặc ở áp suất thường Nấu kẹo ở áp suất thường còn gọi là nấu kẹo bằng lửa trực tiếp, nguồn nhiệt thường dùng là lò khí than, nếu dùng hơi thì áp suất hơi phải tương đối cao. Thiết kế lò than tương đối đơn giản, nhưng xét về mặt vệ sinh thì lò khí than tốt hơn. Khi sử dụng lò khí than phải chú ý an toàn, thao tác theo tuần tự quy định: mở van cái cho khí than vào ống dẫn và mở van ống dẫn nhỏ để đốt lửa. Sau khi lửa cháy, đặt nồi dung dịch đường đã gia nhiệt sơ bộ lên bếp khí than, rồi mở van cho khí than vào bếp, sau đó cho quạt gió chạy. Lúc ngưng đóng các van lại theo tuần tự như trên. Hình 17: Sơ đồ thiết bị nấu kẹo áp suất thường Chú thích: (1) Động cơ cánh khuấy. (2) Bảng điều khiển. (3) Khoang tháo sản phẩm. (4) Khoang nấu. (5) Cửa thoát hơi. (6) Đường dẫn hơi thiết bị. (7) Đường tháo nước ngưng. (8) Cửa nhập liệu. Cấu tạo thiết bị: Nồi nấu gồm khoang nấu ở phía trên và khoang tháo sản phẩm đặt dưới khoang nấu. Khoang nấu có lớp vỏ gồm hai lớp: lớp trong làm bằng đồng, lớp ngoài làm bằng thép, hai lớp này cách nhau một khoảng để hơi có thể đi ở giữa. Trong khoang nấu có cánh khuấy, đầu dò nhiệt độ, van tháo, phía trên là nắp có kính quan sát. Khoang tháo sản phẩm được làm bằng đồng, có gắn bản lề để thuận tiện lấy sản phẩm ra. Ngoài ra thiết bị còn có bản điều khiển, hệ thống cung cấp hơi nước. Quy trình vận hành: Dung dịch đường từ bồn chứa trung gian được bơm vào khoang nấu của nồi. Đồng thời puree dứa cũng được bơm vào khoang nấu từ bồn chứa trung gian. Hơi nước được cung cấp làm cho nhiệt độ dung dịch bắt đầu tăng lên. Trong khi nấu, độ nhớt của dung dịch đường tăng dần theo nhiệt độ, màu chuyển từ vàng nhạt sang vàng sẫm. Khi thấy kẹo khô nước, giảm nhiệt độ lửa ( 800C) và tiếp tục trộn đều cho đến khi khối kẹo sệt lại, khối puree dứa và đường thật đồng nhất. Khi quá trình nấu kẹo kết thúc thì hơi nước ngưng cung cấp, van tháo được nâng lên, khối kẹo đi xuống khoang tháo sản phẩm. Khoang tháo sản phẩm được hạ thấp và hơi nghiêng để tháo sản phẩm ra. Thông số công nghệ: Nhiệt độ: 1050C Thời gian cô đặc: 60 phút. Tỉ lệ phối trộn: Puree dứa / Đường – mật = 4/1 Shortening = 0.5% ( khối lượng puree dứa) Một số lưu ý trong quá trình cô đặc ở áp suất thường: Giai đoạn bắt đầu nấu kẹo, bọt thường to nhưng dễ tan, về sau dung dịch đường đặc dần, bọt sẽ nhỏ dần và ít sôi. Nếu lúc đầu thấy bọt nhỏ nhưng dày và có nguy cơ trào nồi thì nên cho một ít dầu để hạ bọt. Khi nấu kẹo đã đạt nhiệt độ quy định (khoảng 160oC ) thì phải ngừng gia nhiệt, nếu tiếp tục nấu nữa thì màu của khối kẹo sẽ rất sẫm, có mùi khét và vị đắng. Sau khi nấu, nếu để thời gian quá lâu mà không có giai đoạn làm nguội thì kẹo có thể bị hồi đưòng. Hình 18: Thiết bị nấu kẹo áp suất thường Phối trộn Mục đích Trộn đều khối kẹo thành hỗn hợp đồng nhất. Bổ sung thêm vào khối kẹo bơ, sữa bột, nhân quả, hương liệu, … nhằm tăng giá trị dinh dưỡng và cảm quan cho sản phẩm. Tạo cấu trúc dẻo dai cho kẹo nhờ đáng trộn hỗn hợp kẹo vừa nấu với dịch gelatin tạo cấu trúc gel đặc trưng cho sản phẩm. Các biến đổi trong quá trình phối trộn Vật lý: Giảm nhiệt độ. Hoá học: Tăng thành phần các chất dinh dưỡng. Hoá lý: Độ ẩm tăng, độ nhớt tăng. Thiết bị Hình 19: Sơ đồ nguyên lý thiết bị phối trộn Chú thích: (1) Bồn chứa trung gian. (2) Phễu nhập liệu. (3) Vít tải nhào trộn. Quy trình vận hành Gelatin sau khi hút nước sẽ tạo thành keo rắn có tính đàn hồi. Gia nhiệt khối keo rắn này lên 600C sẽ chuyển sang keo lỏng. Và được bơm ngay qua thiết bị phối trộn, trộn chung với khối keo sau khi đã cô đặc. Khối kẹo sau khi cô đặc được chứa vào bình trung gian sau đó sẽ được phối liệu với dịch gelatin hòa tan, acid citric, màu mùi… rồi được nhào trộn thông qua vít tải, sau đó đưa qua băng tải làm nguội. Thông số công nghệ: Nhiệt độ đầu ra: 800C. Khối kẹo ở nhiệt độ 800C vẫn giữ được tính chất của một lưu thể, thích hợp phối trộn các thành phần. Nếu nhiệt độ xuống thấp, độ dính của khối kẹo sẽ tăng, khó đảo trộn cho các thành phần phối trộn và phân bố đồng đều khắp cả khối kẹo. Nếu nhiệt độ cao hơn, các hương liệu sẽ dễ bị bay hơi. Tỉ lệ phối trộn: Gelatin : 1.5% ( so với khối lượng puree dứa sử dụng) Shortening: 0.5% (so với khối lượng puree dứa sử dụng) Hàm lượng chất khô cuối cùng: 80 – 830Bx Làm nguội Mục đích: Chuẩn bị, bảo quản Làm đông đặc khối kẹo chuẩn bị cho quá trình tạo hình. Tránh quá trình caramel hóa đường. Làm lạnh nhanh khối kẹo để tránh hiện tượng hồi đường, chuẩn bị cho quá trình tạo hình. Các biến đổi trong quá trình làm nguội Vật lý: nhiệt độ khối kẹo giảm, độ nhớt của khối kẹo tăng. Hoá lý: khối kẹo hút ẩm. Thiết bị Hình 20: Sơ đồ thiết bị làm nguội Chú thích: (1) Băng tải. (2) Vòi phun. (3) Cần gạt. (4) Trục quay. Trình tự hoạt động của thiết bị: Sau khi được hoà trộn tại thiết bị phối trộn, khối kẹo chảy liên tục lên băng tải làm nguội, ở đó chúng được nhào trộn bởi những cần gạt và các con lăn điều chỉnh, khối kẹo được làm nguội bằng những tia nước nhỏ ở mặt dưới của băng tải. Các bộ phận của thiết bị làm nguội: Bộ phận làm nguội gồm: Một băng tải được làm bằng thép không gỉ chạy trên hai trục quay đường kính 1m. Một hệ thống dẫn nước và hơi nước. Băng tải dài từ 8 ¸ 15m, được trang bị một bộ điều khiển lực căng nhằm điều chỉnh độ căng của băng tải. Hai đường ray cố định nằm bên cạnh băng tải để ngăn chặn sự trật đường ray của băng tải. Theo sau dây băng tải là hệ thống làm giảm nhiệt độ được chia làm nhiều vùng, mỗi vùng có một hệ thống lưu thông nhiêt độ riêng và thường đi kèm với hệ thống phun hơi nước. Nguyên tắc làm nguội: Khi làm nguội phải đảm bảo nguyên tắc là phần tiếp xúc với bề mặt làm nguội bao giờ cũng phải lật gập vào giữa lòng khối kẹo. Lật gập nhiều lần cho đến khi toàn bộ khối kẹo giảm nhiệt độ nhanh chóng và đều đặn. Lật gập không đúng sẽ dẫn đến hiện tượng bề mặt khối kẹo giảm nhiệt độ quá mức sinh nứt nẻ mà nhiệt độ trong lòng khối kẹo quá cao. Vận hành thiết bị: Khối kẹo được làm nguội bằng cách cho tiếp xúc với băng tải lạnh. Băng tải được làm mát bằng những tia nước phun từ dưới lên. Nhiệt độ của nước được điều khiển bằng máy điều nhiệt. Nếu nhiệt độ nước quá cao, nước lạnh sẽ được thêm vào làm nhiệt độ hạ xuống một cách tự động. Ngược lại nếu nước quá lạnh hơi nước sẽ được sục vào để nâng nhiệt độ. Quá trình hoạt động của vòi phun được điều khiển bởi hệ thống giám sát dòng chảy. Bộ phận nhào trộn Trên băng tải làm nguội, quá trình nhào trộn được thực hiện bằng cách lật gập khối kẹo theo nguyên tắc: Phần tiếp xúc với bề mặt làm nguội bao giờ cũng phải gập vào giữa lòng khối kẹo, lật gập nhiều lần như vậy làm cho tất cả các phần của khối kẹo đều được tiếp xúc với bề mặt làm nguội khiến cho nhiệt độ của khối kẹo giảm xuống nhanh chóng và đều đặn. Các cần gạt và con lăn nhào trộn được sắp xếp ở mặt trên của băng tải. Để tránh gây nguy hại đến băng tải, một đoạn teflon được cố định ở đáy gờ của cần gạt. Độ dày mỏng của khối kẹo được điều khiển bằng cách thay đổi chiều cao của con lăn nhào trộn. Bộ phận làm sạch và bôi trơn Con lăn nhào trộn có thể được nâng lên điều đó cho phép chúng và băng tải thép được làm sạch một cách nhanh chóng và dễ dàng. Để giữ an toàn vệ sinh thực phẩm và tránh hiện tượng khối kẹo dính vào băng tải hệ thống phải có dụng cụ làm sạch và bộ phận bôi trơn. Dụng cụ làm sạch được đặt ở cuối băng tải bao gồm một bàn chải và một dao cạo. Chúng đảm bảo cho băng tải hoàn toàn khô và sẵn sàng cho khối kẹo tiếp theo. Bộ phận bôi trơn được đặt ở vùng đầu của băng tải, chúng sẽ tráng một lớp mỏng dầu lên băng tải nhằm ngăn cản khối đường dính vào bề mặt băng tải. Ở phần cuối của băng tải làm nguội khối kẹo được đưa vào quá trình tiếp theo thường là quá trình lăn. Thông số công nghệ Làm nguội nhanh. Đổ kẹo lên phản làm nguội, cào bằng phẳng,chờ nguội đến 70-80oC rồi dùng dao cắt thành từng tấm hình chữ nhật và tiếp tục làm nguội đến 40oC. Các yếu tố ảnh hưởng Nhiệt độ của nước làm nguội: chênh lệch nhiệt độ của nước làm nguội và khối kẹo càng lớn thì làm nguội càng nhanh. Nếu chênh lệch nhiệt độ quá thấp, hiệu suất làm lạnh thấp, khối kẹo dính chặt với bàn làm nguội sẽ gây khó khăn trong lật gập khối kẹo làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm sau này. Làm nguội nhanh: thời gian làm nguội càng nhanh càng tránh tổn thất hương . Tạo hình Mục đích: Hoàn thiện sản phẩm. Yêu cầu Phải cắt rời từng viên kẹo, hay nói cách khác kẹo ra khỏi máy cắt phải tung rời ra. Các viên kẹo có kích thước đều nhau. Phương pháp thực hiện Các tấm kẹo sau khi được làm nguội xong sẽ được đưa đi cán thành tấm phẳng có độ dày 1cm và cắt thành viên theo kích thước quy định bằng một bộ máy cắt: máy cắt dọc và máy cắt ngang. Khi cắt kẹo nếu dính dao có thể rải đều trên mặt tấm kẹo một hỗn hợp tinh bột- đường để chống dính. Hình 21: Sơ đồ thiết bị tạo hình Chú thích: (1) Bánh lăn. (2) Đầu ra của kẹo sau tạo hình. (3) Băng tải dẫn kẹo. Quá trình hoạt động của thiết bị tạo hình Khối kẹo được một cặp bánh lăn đưa vào máy tạo hình. Máy sẽ tạo hình kẹo theo hình dáng có sẵn trên khuôn. Việc tạo hình nhờ sự chuyển động và vị trí tương đối hợp lý giữa các thanh die. Băng kẹo và kẹo viên chuyển động tròn khi các thanh die quay. Băng kẹo khi vào trong die được một khoảng thì bị ngắt ra thành từng viên, sau đó viên kẹo được ép vào trong khuôn có hình dạng nhất định. Khi kẹo đạt được hình dáng của khuôn thì được tách ra khỏi khuôn và đi ra băng chuyền hẹp. Dọc băng chuyền hẹp kẹo được làm nguội một phần nhờ quạt gió thổi không khí nén vào. Hình 22: Khuôn tạo hình cho kẹo. Thông số công nghệ Nhiệt độ sau khi tạo hình » 65 ÷70oC. Lưu ý Khi trời ẩm, bề mặt kẹo đọng lại những giọt nước nhỏ, dễ làm cho kẹo dính khuôn và bề mặt kẹo bị hồi đường, do đó cần lắp máy điều hòa độ ẩm trong phân xưởng tạo hình, đảm bảo cho độ ẩm phù hợp với yêu cầu kĩ thuật.Thường khống chế không khí ở nhiệt độ 25oC, độ ẩm tương đối 70%. Hình 23: Thiết bị rung làm rời những viên kẹo sau khi được tạo hình Bao gói Mục đích: Bảo quản, hoàn thiện Bảo quản sản phẩm , chống ẩm, chống vi sinh vật… Yêu cầu Bao gói ngay sau cắt để tránh ẩm. Bảo đảm kín, chặt để trong quá trình vận chuyển đường dài, tiêu thụ ở những vùng nóng bức không bị ảnh hưởng nghiêm trọng. Thiết bị Hình 24: Sơ đồ thiết bị bao gói kẹo Chú thích: (1) Đầu vào của kẹo. (2) Bảng điều khiển. (3) Cửa ra sản phẩm. (4) Trục quấn bao bì gói kẹo. Hình 25: Thiết bị bao gói kẹo. Quá trình hoạt động của thiết bị bao gói Kẹo từ khâu tạo hình chân không sẽ theo một băng tải nhỏ chuyển qua máy gói kẹo. Bao bì gói kẹo thường là vật liệu plastic được cuộn thành từng cuộn tròn và xoay xung quanh các trục ở phía trên máy tạo hình. Các lớp bao bì plastic sẽ áp lên viên kẹo và đến vị trí ghép mí. Tại đây các đầu ghép sẽ tiến hành dập mí và làm kín viên kẹo. Sau đó dây kẹo đã ghép mí từng viên kẹo sẽ đựợc các máy cắt cắt rời thành từng viên kẹo theo lỗ thoát sẽ đi ra ngoài. Sau đó kẹo sẽ được cho vào những bao lớn hơn lưu kho chờ phân phối ra thị trường. Thông số công nghệ Để hạn chế hiện tượng hút ẩm của kẹo nên bao gói ở nhiệt độ phòng nhỏ hơn hoặc bằng 20oC, độ ẩm tương đối từ 60% trở xuống. Phần ba: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT KẸO MỀM TỪ CHUỐI Nguyên lý sản xuất kẹo mềm: Kẹo mềm là loại kẹo có tính mềm xốp, đàn hồi, chứa nhiều nước, trong suốt hoặc nửa trong suốt, tuỳ theo các tính chất của chất keo được sử dụng và hàm lượng các thành phần khác mà các loại kẹo mềm có những đặc tính khác nhau. Hàm lượng nước của các loại kẹo mềm không giống nhau. Hàm lượng saccharose và hàm lượng đường khử của các loại kẹo mềm cũng có thể thay đổi tuỳ theo tính chất của bản thân từng loại kẹo và sự khác nhau về công nghệ chế biến, do đó hàm lượng chất keo cũng biến đổi tương đối lớn tuỳ theo sự biến đổi tương ứng về tính chất của từng loại keo. Cũng tuỳ vào quá trình chế biến mà các loại kẹo mềm có hình dạng khác nhau, thường là dạng khối hình chữ nhật (gọi là viên) hoặc là các dạng hình thù không thống nhất. Dạng khối hình chữ nhật thu được bằng cách làm nguội, sau đó cán phẳng rồi dùng máy cắt, dạng không thống nhất thu được bằng cách rót khuôn rồi sấy khô. Đối với kẹo có bề mặt khô, ít dính ướt thì có thể đóng gói bằng máy với các bao gói không hút ẩm. Đối với kẹo có bề mặt dính nhiều thì thường người ta gói một lớp giấy tinh bột ở trong rồi mới gói giấy chống ẩm bên ngoài, hay cũng có thể tẩm saccharose ở dạng bột ở mặt ngoài rồi xuất xưởng. Trong quá trình bảo quản lâu ngày, vận chuyển đường dài, các loại kẹo mềm rất dễ mất nước, mặt khô và trở nên cứng. Một số loại kẹo mềm trong thời kỳ bảo quản có hiện tượng hồi đường, sẫm đục hoặc ướt mặt, bị biến dạng do chất keo co lại. Trong mùa hè ẩm ướt, do tác dụng của vi sinh vật sẽ lên mốc, sẩm màu. Hầu hết các chất keo ưa nước đều có đặc tính là từ dạng lỏng chuyển thành dạng đông cứng trong điều kiện nhất định. Do chất keo ưa nước hút một lượng nước khá lớn, thể tích sẽ tăng lên, ở điều kiện nhất định sẽ biến thành chất keo xốp, trong, bóng và có tính đàn hồi. Khi chất keo rắn chắc đã được tạo thành với áp suất và nhiệt độ nhất định cũng không làm biến dạng được. Tính chất đặc biệt này của keo có được là do khi chất keo từ dạng dung dịch chuyển thành dạng đông tụ, các hạt keo đã mất hẳn năng lực hoạt động tự do, giữa các keo đã bắt đầu tạo nên nhiều mạch dài, các mạch này bệnh lại với nhau và kết thành nút, thành dây, thành mạng một cách không định hướng, cuối cùng những mạng này tạo nên những bộ khung rất phức tạp của chất keo đông tụ. Do những chỗ tiếp giáp giữa các mạng có hình thành nhiều khoảng trống và hấp thu nhiều phân tử nước nên tạo thành khối kẹo đông tụ xốp và nở. Điều kiện để các dịch keo lỏng khác nhau có thể chuyển sang trạng thái đông tụ cũng sẽ khác nhau. Nói cách khác điều kiện để các dịch keo lỏng ngậm đường không ổn định chuyển thành kẹo đông tụ có ngậm đường ổn định sẽ khác nhau ở từng loại kẹo. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đó là phẩm chất của keo, độ thuần khiết của nguyên liệu, nồng độ hay độ pH của dịch xiro, nhiệt độ, tốc độ sấy khô, làm lạnh, trình tự và tính chất hợp lý của khâu chế biến,…Những yếu tố trên sẽ quyết định lên cấu trúc, độ bền và phẩm chất của hệ keo đông tụ ngậm đường. Mặc dù chất keo trong kẹo mềm có tính dính cũng như có năng lực đông tụ lớn, nhưng hàm lượng saccharose chứa trong kẹo mềm cũng khá lớn (50-60%) đồng thời kẹo mềm lại có hàm lượng ẩm cao (> 5%) nên đường saccharose vẫn có khả năng kết tinh trở lại và tách ra. Không kể đến loại kẹo mềm có chứa các hạt tinh thể đường thì các loại kẹo mềm khác cần có đặc điểm là trong suốt mịn màng và nhẵn bóng do đó cần xác định thành phần, tỷ lệ nguyên liệu chính xác để tránh hiện tượng hồi đường. Trong quá trình chế biến cần hạn chế gia nhiệt trong thời gian dài và nhiệt độ nấu kẹo quá cao, độ axit trong dung dịch quá lớn vì những yếu tố này có thể làm cho chất keo bị phân giải một cách mãnh liệt, ảnh hưởng đến cấu trúc sau cùng của kẹo thành phẩm. Ngoài ra, người ta có thể cho thêm vào trong kẹo một số chất như chất điều vị hoặc chất điều hương để giúp nâng cao được hương vị sản phẩm. Người ta cũng có thể cho vào các dạng bột sệt của hoa quả tươi hoặc sữa đặc có đường,…để nâng cao hương vị và giá trị dinh dưỡng của kẹo mềm. Kẹo mềm từ chuối có thể coi là kẹo mềm pectin vì bột chuối ( chuối tiêu, chuối tây, …) cô đặc vừa được dung làm chất độn, lại vừa có tác dụng như một chất keo đông tụ của quá trình sản xuất. Do trong kẹo có chứa một lượng lớn bột chuối nên dùng loại keọ này, người ta sẽ có thể thưởng thức được hương vị tự nhiên của quả chuối tươi, khác hẳn với loại kẹo mềm được sản xuất từ tinh dầu chuối. Nguyên liệu – Phụ gia Quả chuối Phân loại khoa học Giới (regnum): Plantae (không phân hạng): Angiospermae (không phân hạng) Monocots (không phân hạng) Commelinids Bộ (ordo) : Zingiberales Họ (familia) : Musaceae Chi (genus) : Musa Chuối là tên gọi các loài cây thuộc chi Musa; trái của nó là trái cây được ăn rộng rãi nhất. Những cây này có gốc từ vùng nhiệt đới ở Đông Nam Á và Úc. Ngày nay, nó được trồng khắp vùng nhiệt đới. Chuối được trồng chủ yếu để lấy trái của nó, và ở mức độ ít hơn là thân và để trang trí. Vì cây thường mọc lên cao, thẳng, và hơi vững, nó thường bị lầm lẫn với thân cây thật, trong khi "thân" chính của nó là một "thân giả" (tiếng Anh: pseudostem). Thân giả của một số loài có thể cao tới 2–8 m, với lá kéo dài 3,5 m. Mỗi thân giả có thể ra 1 buồng chuối màu vàng, xanh, hay ngay cả màu đỏ, trước khi chết và bị thay bằng thân giả mới. Quả chuối ra thành nải treo, mỗi tầng (gọi là nải) có tới 20 quả, và mỗi buồng có 3 – 20 nải. Các nải nhìn chung gọi là một buồng, nặng 30–50 kg. Một quả trung bình nặng 125 g, trong số đó vào khoảng 75% là nước và 25% là chất khô. Mỗi quả riêng có vỏ dai chung quanh thịt mềm ăn được. Vỏ và thịt đều ăn được ở dạng tươi hay đã qua chế biến (nấu). Những người phương Tây thường ăn thịt chuối còn tươi và vứt vỏ, trong khi một số nước Á Đông nấu rồi ăn cả vỏ và thịt. Quả chuối thường có nhiều sợi (gọi là bó libe) nằm giữa vỏ và thịt. Chuối chứa nhiều vitamin B6, vitamin C và kali. Hình 26: Cây chuối Nước ta có nhiều giống chuối rất quý như: chuối tiêu, chuối tây, chuối bom, chuối ngự, có loại chuối nổi tiếng như chuối ngự Đại Hoàng, đó là một sản phẩm đặc sản nổi tiếng của vùng quê Đại Hoàng thuộc tỉnh Hà Nam, gắn với lịch sử hàng mấy trăm năm và những nét văn hóa của cộng đồng dân cư. Đặc thù chất lượng sản phẩm: chuối Ngự có dáng buồng vuông vắn, các nải nở đều, quả có râu, chiều dài quả khoảng 8 đến 10 cm, đường kính từ 1.5 đến 2 cm, khi chín, vỏ chuối Ngự có màu vàng óng như tơ, rất mỏng, chuối có mùi thơm dịu, ruột quả màu vàng nghệ, ngọt mát và thịt quả chắc giòn. Hình 27: Buổng chuối Bảng 20: Thành phần hóa học của một số giống chuối ở Việt Nam Thành phần hóa học Chuối sứ Đồng Tháp Chuối Nam Định Chuối bom Đồng Nai Chuối tiêu Phú Thọ Nước, % 78 75 70.5 76.5 Lipid, % 0.2 0.07 Protein, % 1.8 1.8 Tinh bột, % 2.8 1.1 1.1 0.8 Đường tổng, % 17.3 17.1 17.2 18.4 Saccharose, % 10.4 11.2 Fructose, % 2.3 3.7 Glucose, % 3.8 3.1 Acid hữu cơ, % 0.14 0.1 0.23 0.15 Tro, % 0.8 0.8 1.1 0.8 Vitamin C, % 58 90 95 65 Chỉ tiêu chọn chuối: Chọn những quả thật chin, mềm nhưng không bị nhũn, dập. Các loại chuối thường được chọn để sản xuất: chuối tiêu, chuối sứ, chuối bom, … Dễ bóc vỏ để thuận tiện hơn trong quá trình sản xuất. Nguyên liệu và phụ gia khác: Trong sản xuất kẹo chuối ngoài đường, nước, các phụ gia và chất bảo quản cần thiết, người ta sử dụng một phụ gia tạo cấu trúc là albumin để tạo cấu trúc mềm, xốp cho sản phẩm. Quy trình công nghệ Sơ đồ khối Sơ đồ quy trình dạng thiết bị Hình 28: Sơ đồ dạng thiết qui trình sản xuất kẹo chuối Giải thích một số quá trình đặc trưng Xử lý hóa chất Mục đích Làm giảm hoặc tiêu diệt vi sinh vật còn sót lại trong quá trình chế biến. Ngăn chặn sự oxy hóa cho chuối. Phương pháp thực hiện Chuối sẽ được ngâm trong dung dịch NaHSO3 đã được chuẩn bị sẵn ( 98% nước và 2% dung dịch NaHSO3 1%) trong 15 - 20 phút. Sau đó vớt ra, để yên khoảng 15 phút cho ráo nước rồi mang đi chà. Hòa tan Là quá trình mà ta sẽ dùng một lượng nước ít nhất để hòa tan hoàn toàn saccharose tinh thể trong một thời gian ngắn nhất, đồng thời kết hợp với gia nhiệt. Mục đích Tránh sự kết tinh trở lại trên một diện tích lớn khi dung dịch đường ở trạng thái quá bão hòa. Đồng nhất dung dịch đường và mật tinh bột. Các biến đổi của nguyên liệu Biến đổi vật lý: Nhiệt độ khối dung dịch tăng. Tỷ trọng dung dịch tăng. Biến đổi hoá lý: Sự hoà tan mật tinh bột và đường vào nước. Sự bốc hơi nước. Biến đổi hoá học: Phản ứng thuỷ phân đường saccharose tạo dường nghịch đảo. Tăng nồng độ chất khô. Biến đổi sinh học: Vi sinh vật bị ức chế. Một số điều lưu ý Nếu quá trình hòa tan đường với một lượng nước quá nhiều, sẽ tốn nhiều thời gian và nhiệt năng để làm bốc hơi nước, ảnh hưởng đến hiệu suất nồi nấu kẹo, mà còn làm tăng lượng đường khử và màu sắc của kẹo, khiến cho kẹo sẽ dễ bị chảy. Do đó khi hòa tan đường cần phải lưu ý các nhân tố sau: Nhiệt độ của nưóc dùng hòa đường. Lượng nước dùng hòa đường. Tình trạng khuấy và sôi của dung dịch. Nhiệt độ nước trực tiếp ảnh hưởng đến tốc độ hòa tan đường, nhiệt độ nước càng cao, tốc độ hòa tan đường càng nhanh . Nhìn chung, nhiệt độ nước khoảng 80oC, lượng nước dùng để hòa tan đường bằng 30 – 33% tổng lượng chất khô là thích hợp nhất, nồng độ dung dịch đường thu được khoảng 75%. Thành phần của dung dịch đường khác nhau, nhiệt độ sôi cũng sẽ khác nhau. Thường nhiệt độ đến 106oC thì dung dịch đường sẽ sôi, sau đó nhiệt độ tăng chậm, và khi vượt quá 106oC thì coi như đường tan hoàn toàn. Thời gian hòa tan đường phụ thuộc vào hàm lượng chất khô trong phối liệu, diện tích gia nhiệt của thiết bị hòa tan đường, áp suất hơi và dạng truyền nhiệt. Thông thường, thời gian hòa tan đường là 9 - 11 phút. Tốc độ hòa tan đường không những liên quan với các nhân tố nói trên mà còn ảnh hưởng bới các nhân tố khác như: tính chất của nguyên liệu (cỡ lớn và độ đều của hạt đường),… Thiết bị: Giống thiết bị sản xuất kẹo dứa Lọc Mục đích: Loại bỏ các tạp chất cơ học và các hạt keo trong nguyên liệu. Các biến đổi của nguyên liệu Chủ yếu là các biến đổi vật lý: tách các tạp chất nhờ lưới lọc Thiết bị: Lưới lọc. Thông số công nghệ Lưới lọc dùng loại 120 lỗ/ cm2. Sau khi dung dịch đường sôi cần đem đi lọc ngay, nếu không nước sẽ bốc hơi nhiều gây khó khăn cho quá trình lọc. Ngâm Mục đích Khôi phục trạng thái keo dính ban đầu của lòng trắng trứng. Các biến đổi của nguyên liệu Biến đổi vật lý: thể tích khối bột tăng do bột hút nước trương nở, nhiệt độ tăng Biến đổi hoá lý: tạo gel albumin Biến đổi hoá học: không đáng kể Biến đổi sinh học: vi sinh vật phân huỷ albumin Một số điều lưu ý Thời gian ngâm albumin phải tương đối dài, nước chỉ cần hơi nóng là được, nếu quá nóng albumin sẽ bị phân hủy hoặc bị vi sinh vật phá hoại, gây nên ôi hỏng. Tốt nhất là ngâm xong phải dùng ngay, vừa dùng vừa ngâm bổ sung, nếu không albumin sẽ biến chất, làm giảm năng lực keo dính và độ nhớt của lòng trắng trứng. Nước ngâm không nên dùng nước cứng, trong quá trình ngâm tuyệt đối không để các chất acid, kiềm lẫn vào. Ngâm xong phải đặt ở nơi có nhiệt độ thấp, mát. Phương pháp thực hiện Ngâm bột lòng trắng trứng với nước, thời gian ngâm thường bắt đầu trước khi sử dụng là 8 tiếng đồng hồ, lượng nước dùng để ngâm bằng 3 - 4 lần lượng bột lòng trắng trứng. Nhiệt độ của nước khoảng 40 - 450C. Tạo bọt Mục đích: Tạo độ xốp cho khối kẹo. Các biến đổi của nguyên liệu Biến đổi vật lý: thể tích tăng, nhiệt độ tăng. Biến đổi hoá lý: sự bốc hơi nước, trạng thái keo bị phá vỡ, hình thành nhũ tương bọt (khí trong lỏng). Biến đổi hoá sinh: không đáng kể. Biến đổi vi sinh: không đáng kể. Một số điều lưu ý Dung dịch albumin sủi bọt trắng dày. Các thùng chứa dịch albumin và máy đánh trộn phải được giữ gìn sạch sẽ, không để dính dầu mỡ hay acid. Phương pháp thực hiện Đổ dịch albumin vào nồi của máy đánh trộn, cho máy chạy với tốc độ nhanh, làm cho dung dịch albumin sủi bọt trắng dày. Thời gian đánh trộn để tạo bọt tùy theo chiều cao của lớp bọt, điều này liên quan với chất lượng lòng trắng trứng, cách ngâm và thao tác tạo bọt, thường thời gian tạo bọt từ 10 đến 15 phút. Phối trộn Mục đích: Phối trộn thành khối kẹo đồng nhất. Các biến đổi của nguyên liệu Biến đổi vật lý: Nhiệt độ khối kẹo tăng. Tỷ trọng khối kẹo tăng. Độ nhớt khối kẹo tăng. Biến đổi hoá học Xảy ra phản ứng caramel hoá. Phản ứng caramel hoá xảy ra mạnh mẽ ở nhiệt độ nóng chảy của đường. Tuy nhiên phụ thuộc vào nồng độ đường, thành phần pH của môi trường, thời gian đun nóng,… mà người ta vẫn tìm thấy các sản phẩm của sự caramel hoá ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của đường. Các sản phẩm caramel hoá đều có vị đắng, nó sẽ ảnh hưởng không tốt đến tính chất cảm quan của sản phẩm, do đó cần hạn chế phản ứng caramel hóa. Phản ứng thuỷ phân sacchrose tạo đường nghịch đảo. Tăng nồng độ chất khô . Biến đổi hoá lý: Sự bốc hơi nước . Biến đổi sinh học: Vi sinh vật bị tiêu diệt ở nhiệt độ cao. Thiết bị Người ta thường sử dụng thiết bị hình trụ 2 vỏ có cánh khuấy. Tiến hành phối trộn ở áp suất thường. Phối trộn ở áp suất thường còn gọi là nấu kẹo bằng lửa trực tiếp, nguồn nhiệt thường dùng là lò khí than, nếu dùng hơi thì áp suất hơi phải tương đối cao. Thiết kế lò than tương đối đơn giản, nhưng xét về mặt vệ sinh thì lò khí than tốt hơn. Khi sử dụng lò khí than phải chú ý an toàn, thao tác theo tuần tự quy định: mở van cái cho khí than vào ống dẫn và mở van ống dẫn nhỏ để đốt lửa. Sau khi lửa cháy, đặt nồi dung dịch đường đã gia nhiệt sơ bộ lên bếp khí than, rồi mở van cho khí than vào bếp, sau đó cho quạt gió chạy. Thông số Nhiệt độ: khỏang 80 oC – 85oC Thời gian: khỏang 10 – 15 phút Đường / puree chuối: ¼ Cô đặc Mục đích: Tăng nồng độ chất khô cho sản phẩm. Các biến đổi của nguyên liệu: Biến đổi vật lý: Tỷ trọng khối kẹo tăng. Độ nhớt khối kẹo tăng. Biến đổi hoá học : Xảy ra phản ứng caramel hoá. Phản ứng caramel hoá xảy ra mạnh mẽ ở nhiệt độ nóng chảy của đường. Tuy nhiên phụ thuộc vào nồng độ đường, thành phần pH của môi trường, thời gian đun nóng,… mà người ta vẫn tìm thấy các sản phẩm của sự caramel hoá ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của đường. Các sản phẩm caramel hoá đều có vị đắng, nó sẽ ảnh hưởng không tốt đến tính chất cảm quan của sản phẩm, do đó cần hạn chế phản ứng caramel hóa. Phản ứng thuỷ phân sacchrose tạo đường nghịch đảo. Tăng nồng độ chất khô . Biến đổi hoá lý: Sự bốc hơi nước . Biến đổi sinh học: Vi sinh vật bị tiêu diệt ở nhiệt độ cao. Thiết bị : Giống thiết bị cô đặc trong sản xuất kẹo dứa Tiến hành cô đặc ở áp suất thường, vì chuối có độ nhớt cao nên cô đặc không thể trong điều kiện quá yên tĩnh được. Thông số Nhiệt độ cô đặc: 105 oC – 110oC Nhiệt độ phối trộn phụ gia: 80 oC - 85 oC Thời gian: khỏang 50 – 60 phút Độ rich: khỏang 70oBx Làm nguội Mục đích: Chuẩn bị, bảo quản Làm đông đặc khối kẹo chuẩn bị cho quá trình tạo hình. Tránh quá trình caramel hóa đường. Làm lạnh nhanh khối kẹo để tránh hiện tượng hồi đường, chuẩn bị cho quá trình tạo hình. Các biến đổi trong quá trình làm nguội Vật lý: Nhiệt độ khối kẹo giảm, độ nhớt của khối kẹo tăng. Hoá lý: Khối kẹo hút ẩm. Thiết bị Hình 29: Thiết bị làm nguội Chú thích: (1) Băng tải. (2) Vòi phun. (3) Cần gạt. (4) Trục quay. Trình tự hoạt động của thiết bị Khối kẹo sẽ được làm nguội trên băng tải làm nguội, ở đó chúng được nhào trộn bởi những cần gạt và các con lăn điều chỉnh, khối kẹo được làm nguội bằng những tia nước nhỏ ở mặt dưới của băng tải. Các bộ phận của thiết bị làm nguội Bộ phận làm nguội gồm: Một băng tải được làm bằng thép không gỉ chạy trên hai trục quay đường kính 1m. Một hệ thống dẫn nước và hơi nước. Băng tải dài từ 8 ¸ 15m, được trang bị một bộ điều khiển lực căng nhằm điều chỉnh độ căng của băng tải. Hai đường ray cố định nằm bên cạnh băng tải để ngăn chặn sự trật đường ray của băng tải. Theo sau dây băng tải là hệ thống làm giảm nhiệt độ được chia làm nhiều vùng, mỗi vùng có một hệ thống lưu thông nhiêt độ riêng và thường đi kèm với hệ thống phun hơi nước. Nguyên tắc làm nguội: Khi làm nguội phải đảm bảo nguyên tắc là phần tiếp xúc với bề mặt làm nguội bao giờ cũng phải lật gập vào giữa lòng khối kẹo. Lật gập nhiều lần cho đến khi toàn bộ khối kẹo giảm nhiệt độ nhanh chóng và đều đặn. Lật gập không đúng sẽ dẫn đến hiện tượng bề mặt khối kẹo giảm nhiệt độ quá mức sinh nứt nẻ mà nhiệt độ trong lòng khối kẹo quá cao. Vận hành thiết bị: Khối kẹo được làm nguội bằng cách cho tiếp xúc với băng tải lạnh. Băng tải được làm mát bằng những tia nước phun từ dưới lên. Nhiệt độ của nước được điều khiển bằng máy điều nhiệt. Nếu nhiệt độ nước quá cao, nước lạnh sẽ được thêm vào làm nhiệt độ hạ xuống một cách tự động. Ngược lại nếu nước quá lạnh hơi nước sẽ được sục vào để nâng nhiệt độ. Quá trình hoạt động của vòi phun được điều khiển bởi hệ thống giám sát dòng chảy. Bộ phận nhào trộn: Trên băng tải làm nguội, quá trình nhào trộn được thực hiện bằng cách lật gập khối kẹo theo nguyên tắc: Phần tiếp xúc với bề mặt làm nguội bao giờ cũng phải gập vào giữa lòng khối kẹo, lật gập nhiều lần như vậy làm cho tất cả các phần của khối kẹo đều được tiếp xúc với bề mặt làm nguội khiến cho nhiệt độ của khối kẹo giảm xuống nhanh chóng và đều đặn. Các cần gạt và con lăn nhào trộn được sắp xếp ở mặt trên của băng tải. Để tránh gây nguy hại đến băng tải, một đoạn teflon được cố định ở đáy gờ của cần gạt. Độ dày mỏng của khối kẹo được điều khiển bằng cách thay đổi chiều cao của con lăn nhào trộn. Bộ phận làm sạch và bôi trơn Con lăn nhào trộn có thể được nâng lên điều đó cho phép chúng và băng tải thép được làm sạch một cách nhanh chóng và dễ dàng. Để giữ an toàn vệ sinh thực phẩm và tránh hiện tượng khối kẹo dính vào băng tải hệ thống phải có dụng cụ làm sạch và bộ phận bôi trơn. Dụng cụ làm sạch được đặt ở cuối băng tải bao gồm một bàn chải và một dao cạo. Chúng đảm bảo cho băng tải hoàn toàn khô và sẵn sàng cho khối kẹo tiếp theo. Bộ phận bôi trơn được đặt ở vùng đầu của băng tải, chúng sẽ tráng một lớp mỏng dầu lên băng tải nhằm ngăn cản khối đường dính vào bề mặt băng tải. Ở phần cuối của băng tải làm nguội khối kẹo được đưa vào quá trình tiếp theo thường là quá trình lăn. Thông số Làm nguội nhanh. Đổ kẹo lên phản làm nguội, cào bằng phẳng,chờ nguội đến 70-80oC rồi dùng dao cắt thành từng tấm hình chữ nhật và tiếp tục làm nguội đến 40oC. Các yếu tố ảnh hưởng Nhiệt độ của nước làm nguội: chênh lệch nhiệt độ của nước làm nguội và khối kẹo càng lớn thì làm nguội càng nhanh. Nếu chênh lệch nhiệt độ quá thấp, hiệu suất làm lạnh thấp, khối kẹo dính chặt với bàn làm nguội sẽ gây khó khăn trong lật gập khối kẹo làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm sau này. Làm nguội nhanh: thời gian làm nguội càng nhanh càng tránh tổn thất hương . Tạo hình Mục đích: Hoàn thiện sản phẩm. Yêu cầu Phải cắt rời từng viên kẹo, hay nói cách khác kẹo ra khỏi máy cắt phải tung rời ra. Các viên kẹo có kích thước đều nhau. Phương pháp thực hiện Các tấm kẹo sau khi được làm nguội xong sẽ được đưa đi cán thành tấm phẳng có độ dày 1cm và cắt thành viên theo kích thước quy định bằng một bộ máy cắt: máy cắt dọc và máy cắt ngang. Khi cắt kẹo nếu dính dao có thể rải đều trên mặt tấm kẹo một hỗn hợp tinh bột- đường để chống dính. Quá trình hoạt động của thiết bị tạo hình Khối kẹo được một cặp bánh lăn đưa vào máy tạo hình. Máy sẽ tạo hình kẹo theo hình dáng có sẵn trên khuôn. Việc tạo hình nhờ sự chuyển động và vị trí tương đối hợp lý giữa các thanh die. Băng kẹo và kẹo viên chuyển động tròn khi các thanh die quay. Băng kẹo khi vào trong die được một khoảng thì bị ngắt ra thành từng viên, sau đó viên kẹo được ép vào trong khuôn có hình dạng nhất định. Khi kẹo đạt được hình dáng của khuôn thì được tách ra khỏi khuôn và đi ra băng chuyền hẹp. Dọc băng chuyền hẹp kẹo được làm nguội một phần nhờ quạt gió thổi không khí nén vào. Thiết bị: Giống thiết bị tạo hình trong sản xuất kẹo Thông số Nhiệt độ sau khi tạo hình khỏang 65 – 70oC Bao gói Mục đích: Bảo quản, hoàn thiện Bảo quản sản phẩm , chống ẩm, chống vi sinh vật… Yêu cầu Bao gói ngay sau cắt để tránh ẩm. Bảo đảm kín, chặt để trong quá trình vận chuyển đường dài, tiêu thụ ở những vùng nóng bức không bị ảnh hưởng nghiêm trọng. Thiết bị: Cấu tạo và hoạt động giống thiết bị bao gói kẹo dứa Thông số Để hạn chế hiện tượng hút ẩm của kẹo nên bao gói ở nhiệt độ phòng nhỏ hơn hoặc bằng 20oC, độ ẩm tương đối từ 60% trở xuống. Phần bốn: SẢN PHẨM Hình 30: Kẹo dẻo dứa Hình 31: Kẹo dẻo dứa dừa Hình 32: Kẹo chuối Chỉ tiêu chất lượng của kẹo Chỉ tiêu hoá học: Bảng 21: Chỉ tiêu hóa học của sản phẩm Các chỉ tiêu Kẹo dẻo Kẹo mềm Nước % 4 - 5 12 - 20 Đường tổng % 72 - 74 70 - 75 Tro =< 0.1 =< 0.1 Muối Asen (mg/Kg) 1 Muối thiếc (mg/Kg) 100 Muối đồng (mg/Kg) 30 Muối nhôm (mg/Kg) 2.5 Muối kẽm (mg/Kg) 50 Chỉ tiêu cảm quan: Bảng 22: Chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm Chỉ tiêu cảm quan Yêu cầu Kẹo dẻo Kẹo mềm Màu sắc Đồng đều, đẹp, tự nhiên, phù hợp với tên gọi, không có màu quá đậm Đồng đều, đẹp, tự nhiên, phù hợp với tên gọi, không có màu quá đậm Mùi vị Mùi thơm đặc trưng,vị ngọt dịu, không có mùi vị lạ ( như khét , đắng). Mùi thơm đặc trưng,vị ngọt dịu, không có mùi vị lạ ( như khét , đắng). Trạng thái Dẻo dai, đồng nhất, không có khuyết tật Mềm, mịn, đồng nhất, không có khuyết tật Chỉ tiêu vi sinh vật: Bảng 23: Chỉ tiêu vi sinh vật của sản phẩm Chỉ tiêu vi sinh Yêu cầu Kẹo dẻo Kẹo mềm Tổng số vi khuẩn hiếu khí ( cfu/g) =<100 Coliform ( cfu/g) Không có Tổng số nấm men ( cfu/g) =<10 Tổng số nấm mốc ( khuẩn lạc/g) =<10 Vi khuẩn gây bệnh đường ruột Không có E.Coli Không có Nấm mốc độc Không có Cl.Perfingers Không có Phần năm: THÀNH TỰU CÔNG NGHỆ Nấu kẹo ở áp suất chân không: Hình 33: Sơ đồ nguyên lý thiết bị nấu kẹo chân không Chú thích: (1) Đường dẫn hơi đốt. (2) Thiết bị gia nhiệt. (3) Đường vào của dung dịch đường. (4) Ngăn tách hơi. (5) Khoang tháo sản phẩm. (6) Đường dẫn nước ngưng. (7) Ngăn bốc hơi chân không. (8) Ống thoát hơi (đi đến thiết bị ngưng tụ ). (9) Bơm chân không. (10) Ống thoát khí. Nồi nấu cô đặc chân không liên tục là nồi nấu liên tục với hệ thống bốc hơi chân không và sản phẩm được xuất ra theo từng mẻ. Thiết bị hoà tan và thiết bị gia nhiệt sơ bộ được đặt trước nồi cô đặc còn bộ phận làm nguội và thiết bị nhào trộn thì được đặt sau nồi cô đặc. Nồi cô đặc chân không liên tục gồm thiết bị gia nhiệt, bốc hơi chân không và hai nồi tháo sản phẩm. Thiết bị nấu liên tục (thiết bị gia nhiệt sơ bộ ) gồm: Ống xoắn trong thiết bị nấu được làm bằng thép không gỉ. Thiết bị nấu được gia nhiệt bởi dòng hơi bão hoà có áp suất cao khoảng 8 bar (cao nhất khoảng 10 bar ). Áp suất vận hành phụ thuộc vào lượng sản phẩm ra của thiết bị. Thiết bị bốc hơi gồm: Ngăn bốc hơi chân không được chế tạo bằng hợp kim crom- niken được gắn vào thùng hình trụ với hai bồn dưới đáy hình cầu. Giữa ngăn bốc hơi chân không và ngăn tách hơi được lắp van 2 chiều để có thể điều chỉnh tốc độ dòng chảy của sản phẩm. Hệ thống được nối với màn hình điều khiển trung tâm. Hình 34: Thiết bị nấu kẹo chân không Quy trình vận hành: Dung dịch đường và mật tinh bột sau khi nấu hoà tan được tiếp liên tục vào ống xoắn bởi bơm nhập liệu, nồng độ dung dịch đường lúc này khoảng 75%. Phần dưới cùng của ống xoắn được nối với bơm, phần trên cùng nối với ngăn tách hơi. Áp suất cao nhất của dòng hơi khoảng 10 bar và áp suất vận hành khoảng 8 bar. Vì đồng và thép có khả năng truyền nhiệt cao nên nhiệt độ đường tăng lên nhanh chóng trong một thời gian ngắn. Ở giữa ống xoắn do được gia nhiệt liên tục nên phần trên cùng ống xoắn đầy hơi nước. Sau khi rời ống xoắn, phần dung dịch đường cần cô đặc và phần hơi nước sẽ được đưa vào ngăn tách hơi. Tại đây hơi sẽ được xả ra ngoài và đi đến thiết bị ngưng tụ. Khối lượng sẽ được tập trung tại đáy nón của thiết bị bốc hơi. Khi đạt được một khối lượng đường nhất định, van 2 chiều sẽ nâng tự động để khối đường chảy xuống chảy xuống ngăn chân không bên dưới (áp suất chân không khoảng 740 mmHg). Trong điều kiện chân không khối đường được gia nhiệt ở nhiệt độ thấp hơn, ẩm bốc hơi nhanh hơn làm cho thành phần chất khô của khối đường sẽ tăng lên. Đồng thời với sự giảm nhiệt độ do bay hơi nước, khối đường trở nên rất nhớt và được tập trung tại bồn tháo sản phẩm. Sau khi bồn tháo sản phẩm đạt được một khối lượng nhất định, van 2 chiều sẽ đóng ngăn chân không và mở van thông hơi. Khi đó bồn chứa sản phẩm sẽ tách sản phẩm ra khỏi ngăn chân không và quay 180o. Đồng thời bồn rỗng cũng sẽ quay 180o vào đúng vị trí bồn đầy sản phẩm lúc nãy để thay thế và tiếp tục cho mẻ sau. Lúc này van 2 chiều lại mở tự động và mẻ tiếp theo bắt đầu được cô đặc ở áp suất chân không. Sản phẩm được tháo ra có độ nhớt cao. SO SÁNH HAI QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ: Nấu chân không Nấu ở áp suất thường Thiết bị, năng lượng - Hiệu quả truyền nhiệt tốt do dòng dung dịch đường thay đổi hướng liên tục trong quá trình chuyển động trong ống xoắn ruột gà. - Hiệu quả truyền nhiệt không tốt như thiết bị cô đặc chân không mặc dù dung dịch đường gia nhiệt đi kèm với hệ thống cánh khuấy nhưng dung dịch đường ngày càng đặc lại làm cho tác dụng khuấy đảo của cánh khuấy sẽ bị giảm từ từ. Qui mô sản xuất - Khả năng tự động hoá cao. - Lượng công nhân trực tiếp điều hành thiết bị cũng sẽ giảm nên chi phí trả lương cho công nhân giảm - Chi phí trang thiết bị và mặt bằng cho phân xưởng sản xuất khá cao đòi hỏi cần nguồn vốn đầu tư khá lớn. - Khả năng tự động hoá không cao. - Lượng công nhân trực tiếp điều hành thiết bị sẽ nhiều hơn làm tăng chi phí trả lương cho công nhân - Chi phí trang thiết bị sản xuất và mặt bằng cho phân xưởng không cao nên không đòi hỏi nguồn vốn đầu tư lớn. Hiệu suất thu hồi - Hiệu suất thu hồi sản phẩm cao. - Quá trình gia nhiệt dung dịch đường trong hệ thống ống xoắn ruột gà sẽ hạn chế được hiện tượng sôi trào làm tổn thất dung dịch đường. - Khả năng truyền nhiệt trong thiết bị gia nhiệt loại ống xoắn ruột gà và trong nồi cô đặc sẽ đồng đều nên không tạo lớp cháy khét cục bộ, hoặc đường bị kết tinh làm tổn thất dung dịch đường. - Hiệu suất thu hồi sản phẩm không cao bằng. - Quá trình cô đặc dung dịch đường trong nồi cô đặc ở áp suất thường, xuất hiện hiện tượng sôi trào làm tổn thất dung dich đường. - Khả năng truyền nhiệt trong thiết bị cô đặc ở áp suất thường không hoàn toàn đồng đều nên dễ dàng tạo lớp cháy khét cục bộ bám ở đáy nồi và đường dễ tái kết tinh làm tổn thất dung dịch đường. Chất lượng sản phẩm Sản phẩm đạt chất lượng cao về các chỉ tiêu: Chỉ tiêu cảm quan: Màu của kẹo sáng hơn nên tạo sự hấp dẫn với người tiêu dùng hơn. Mùi của kẹo hài hoà do hương liệu bị mất trong quá trình cô đặc, mùi khét của kẹo ít hơn. Vị của kẹo ngọt thanh, í