Tính chất chung của các chất tạo vị ngọt

Chöông 1: TÍNH CHAÁT CHUNG CUÛA CAÙC CHAÁT TAÏO VÒ NGOÏT Ñònh nghóa: [2], [13] Chaát taïo ngoït: laø phuï gia taïo vò ngoït, chuùng ñöôïc theâm vaøo thöïc phaåm nhö laø chaát thay theá ñöôøng. Ñeán nay, caùc nhaø khoa hoïc ñaõ tìm thaáy haøng traêm chaát hoùa hoïc coù khaû naêng taïo neân vò ngoït. Chuùng ñöôïc chieát taùch töø thöïc vaät hoaëc ñöôïc saûn xuaát baèng phöông phaùp toång hôïp. Tuy nhieân chæ vaøi chuïc chaát ñöôïc pheùp söû duïng trong coâng ngheä thöïc phaåm. Tuøy theo quy ñònh cuûa moãi quoác gia maø danh muïc caùc chaát taïo ngoït ñöôïc pheùp söû duïng coù theå khaùc nhau. Caùc nhaø khoa hoïc vaãn ñang noã löïc tìm kieám nhöõng chaát taïo ngoït môùi vôùi caùc ñaëc tính kyõ thuaät öu vieät hôn ñeå söû duïng trong saûn xuaát moät soá loaïi thöïc phaåm chöùc naêng. Phaân loaïi: - Döïa vaøo giaù trò dinh döôõng cuûa chaát taïo ngoït, chia thaønh: + Chaát taïo ngoït coù giaù trò dinh döôõng – nhö chaát taïo ngoït coù nguoàn goác tinh boät, chaát taïo ngoït coù nguoàn goác traùi caây, maät ong, lactose vaø nöôùc ngoït laáy töø nhöïa caây thích. + Chaát taïo ngoït khoâng coù giaù trò dinh döôõng (hoaëc chaát taïo ngoït phi carbohydrate). - Chaát taïo ngoït cuõng coù theå ñöôïc phaân loaïi döïa treân nguoàn goác: + Chaát taïo ngoït töï nhieân (toàn taïi trong töï nhieân), nhö carbohydrate, stevioside, thaumatin, glycyrrhizin. + Chaát taïo ngoït nhaân taïo (saûn xuaát baèng phöông phaùp toång hôïp hoùa hoïc vaø khoâng coù trong töï nhieân) nhö sucralose, aspartame, acesulfame-K, cyclamates, saccharin. Baûng 1.1: Toùm taét sô löôïc veà nhöõng chaát coù khaû naêng taïo ngoït Ñöôøng saccharose Chaát taïo ngoït cöôøng ñoä maïnh Polyols Fructose Naêng löôïng cung caáp 4 Kcal/g Thöïc teá khoâng cung caáp naêng löôïng 2,4 Kcal/g 4 kcal/g Ñoä ngoït töông ñoái 1 30 - 3000 0,4 – 1,0 1,2 Aûnh höôûng leân löôïng insulin Maïnh Khoâng aûnh höôûng Yeáu Yeáu Aûnh höôûng leân heä thoáng tieâu hoùa Trung laäp Khoâng aûnh höôûng Coù theå gaây nhuaän traøng Trung laäp Aûnh höôûng leân raêng mieäng Coù theå gaây saâu raêng Khoâng aûnh höôûng Khoâng aûnh höôûng Coù theå gaây saâu raêng Chaát taïo vò ngoït Coù giaù trò dinh döôõng Khoâng coù giaù trò dinh döôõng Glucid Polyols Töï nhieân Toång hôïp Monosaccharide Disaccharide Hoãn hôïp Ñôn giaûn Hoãn hôïp - Glucose - Fructose - Galactose - Saccharose - Maltose - Lactose - Ñöôøng nghòch ñaûo - Syrup thuùy phaân töø tinh boät - Xylitol - Sorbitol - Mannitol - Maltitol - Lactitol - Glucose syrup ñöôïc hydrogen hoùa - Isomalt - Glycyrrhizin - Stevioside - Thaumatin - Monellin - Miraculin - Dihydrochalcone - Saccharine - Cyclamate - Acesulfame - Aspartame - Sucralose - Dulcine Hình 1.1: Caây sô ñoà phaân loaïi caùc chaát taïo ngoït Hình 1.2: Thaùp nhu caàu thöïc phaåm Tính chaát caûm quan cuûa caùc chaát taïo ngoït: Ñoä ngoït: Ñònh nghóa: [2] Ñoä ngoït laø moät trong nhöõng tính chaát caûm quan, coù lieân quan ñeán moät möùc ñoä taïo ngoït cuûa saûn phaåm, laø chæ tieâu ñeå löôïng hoùa cöôøng ñoä ngoït cuûa chaát taïo ngoït. Theá naøo laø ñoä ngoït töông ñoái? Ñoä ngoït töông ñoái cuûa moät chaát hoùa hoïc thöôøng ñöôïc so saùnh vôùi moät chaát chuaån. Saccharose laø moät chaát taïo ngoït chuaån vaø theo ñoù so saùnh vôùi nhöõng chaát taïo ngoït khaùc. Ñoä ngoït töông ñoái cuûa saccharose laø 1 hay 100%. Caùch duy nhaát ñeå ño ñoä ngoït cuûa moät chaát laø neám noù. Khi moät chaát ñöôïc ñaët leân löôõi, nhöõng gai vò giaùc cuûa löôõi seõ giaûi maõ söï saép xeáp hoùa hoïc cuûa chaát ñoù vaø ñöa ra nhöõng tín hieäu veà vò vaø chuyeån noù leân naõo. Laøm theá naøo ñeå löôïng hoùa ñoä ngoït töông ñoái cuûa moät chaát S? Ñeå löôïng hoùa ñoä ngoït töông ñoái cuûa moät chaát S, caàn giaû söû laø chaát S vaø saccharose coù vò ngoït töông ñöông nhau. Khi ñoù ngöôøi ta seõ söû duïng giaù trò tyû leä giöõa noàng ñoä dung dòch chaát khaûo saùt S vaø noàng ñoä dung dòch saccharose, vôùi ñieàu kieän laø hai dung dòch naøy ñöôïc xem laø coù ñoä ngoït töông ñöông nhau theo phöông phaùp ñaùnh giaù caûm quan. Ñôn vò ño khoái löôïng thöôøng duøng laø phaàn traêm khoái löôïng (w/w) hoaëc mol/l. Nhöõng yeáu toá aûnh höôûng ñeán ñoä ngoït: [9], [11], [16], [21], [25] Ñoä ngoït cuûa chaát taïo ngoït phuï thuoäc vaøo noàng ñoä, pH, nhieät ñoä vaø nhöõng thaønh phaàn hoùa hoïc khaùc nhö nhöõng chaát taïo ngoït khaùc hay nhöõng muøi vò khaùc. Trong moät vaøi tröôøng hôïp, taùc ñoäng taâm lyù cuõng aûnh höôûng ñeán caûm nhaän vò: nöôùc quaû xanh cho caûm giaùc ít ngoït hôn nöôùc quaû ñoû maëc duø chuùng chöùa cuøng moät löôïng chaát taïo ngoït nhö nhau. - Ñoä ngoït phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä: nhieät ñoä aûnh höôûng khaùc nhau ñeán ñoä ngoït cuûa caùc dung dòch ñöôøng vaø tuøy thuoäc vaøo noàng ñoä dung dòch. Ñoä ngoït cuûa fructose thì phuï thuoäc nhieàu vaøo nhieät ñoä. Hình 1.3 cho thaáy ôû nhieät ñoä thaáp fructose ngoït hôn saccharose, nhöng ngöôïc laïi ñoä ngoït laïi giaûm khi nhieät ñoä taêng. Hình 1.3: AÛnh höôûng cuûa nhieät ñoä ñeán ñoä ngoït töông ñoái cuûa fructose (Source: Shallenberge RS, Taste Chemistry, 1993) Hình 1.4: So saùnh ñoä ngoït giöõa xylitol vaø ñöôøng mía ôû caùc nhieät ñoä khaùc nhau Caùc nhaø khoa hoïc ñaõ laøm thí nghieäm nhö sau ñeå nghieân cöùu aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä leân ñoä ngoït: Moãi chaát taïo ngoït ñöôïc pha ôû noàng ñoä 2,5%; 5%; 7,5% vaø 10% saccharose ñöôïc thí nghieäm vôùi nhieät ñoä hot (50oC) hoaëc cold (6oC). Vaø thu ñöôïc keát quaû nhö sau: Nhìn chung nhöõng chaát taïo ngoït coù cöôøng ñoä taïo ngoït maïnh thì haàu nhö taêng ñoä ngoït thöôøng xuyeân bôûi nhieät ñoä thaáp hay cao. Söï taêng nhieät ñoä cuûa dung dòch caùc chaát taïo ngoït töø 22oC ñeán 50oC laøm taêng ñoä ngoït cuûa nhöõng chaát taïo ngoït maïnh nhö aspartame, Neo-DHC, rebaudioside-A, vaø stevioside, ñaëc bieät laø ôû noàng ñoä thaáp. Nhöõng chaát taïo ngoït nhö saccharose vaø sorbitol thì coù taêng nheï ñoä ngoït khi nhieät ñoä taêng vôùi dung dòch coù noàng ñoä thaáp nhaát. Söï giaûm ñoä ngoït do taêng nhieät ñoä xaûy ra ñoái vôùi nhöõng chaát taïo ngoït (ñöôøng vaø polyhydric alcohols) bao goàm fructose, mannitol, vaø saccharose. Söï phaùt hieän naøy phuø hôïp vôùi Paulus vaø Reisch khi cho raèng ngöôõng caûm nhaän ñöôøng saccharose taêng ôû nhieät ñoä cao hôn. Ôû nhieät ñoä thaáp hôn ( khoaûng 6oC) ít coù aûnh höôûng ñeán ngöôõng caûm nhaän ngoït cuûa caùc chaát taïo ngoït ñöôïc thí nghieäm. Ôû moät vaøi noàng ñoä cuûa caùc chaát taïo ngoït coù cöôøng ñoä ngoït cao, khoái löôïng phaân töû lôùn (nhö Neo-DHC, rebaudioside-A, stevioside, vaø thaumatin) thì taêng ñaùng keå ôû nhieät ñoä thaáp. Söï giaûm cöôøng ñoä caûm nhaän ngoït ôû nhieät ñoä thaáp ñöôïc tìm thaáy ôû moät vaøi chaát taïo ngoït nhö fructose, glucose, mannitol, vaø saccharose. Acesulfame-K, sodium saccharin vaø sodium cyclamate khoâng coù nhöõng thay ñoåi quan troïng veà ñoä ngoït ôû baát cöù noàng ñoä naøo trong khoaûng nhieät ñoä töø 6oC – 50oC. Hình 1.5: Keát quaû nghieân cöùu aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä leân ñoä ngoït - Ñoä ngoït phuï thuoäc vaøo noàng ñoä: noàng ñoä chaát taïo ngoït taêng thì ñoä ngoït taêng nhöng khoâng taêng tuyeán tính maø taêng ñeán moät ngöôõng naøo ñoù ñeán khi khoâng caûm nhaän ñöôïc nöõa. Hình 1.6: Cöôøng ñoä ngoït (I) cuûa D-glucose, D-fructose vaø saccharose phuï thuoäc vaøo noàng ñoä ôû nhöõng nhieät ñoä khaùc nhau 15, 22 vaø 35oC Hình 1.7: Cöôøng ñoä ngoït phuï thuoäc noàng ñoä (D-glucose, D-fructose, saccharose) trong dung dòch coù vaø khoâng coù ethanol Hình 1.8: Ñoä ngoït töông ñoái cuûa Natri saccharin trong dung dòch phuï thuoäc vaøo noàng ñoä (Khi ta thay theá daàn Natri saccharin baèng saccharose) Hình 1.9: Ñoà thò bieåu dieãn moái quan heä giöõa cöôøng ñoä ngoït vaø noàng ñoä chaát taïo ngoït Cyclamate Natri Hình 1.10: Ñoä ngoït cuûa acesulfame-K phuï thuoäc vaøo noàng ñoä - Söï phoái troän hoãn hôïp ñöôøng: Hoãn hôïp nhöõng saûn phaåm HIS (High Intensity sweeteners) khaùc nhau thöôøng gaây taùc duïng toång hôïp laø do ñoä ngoït toång hôïp cao hôn khi söû duïng rieâng reõ caùc chaát taïo ngoït. Hình 1.11 cho thaáy aûnh höôûng cuûa hoãn hôïp aspartame vaø acesulfame-K ôû 20oC. Hình 1.11: Ñoä ngoït cuûa hoãn hôïp Acesufame-K vaø Aspartame (Source: von Rymon Lipinsky 1991) Ngoaøi ra ta coøn coù hoãn hôïp giöõa saccharose vaø caùc chaát taïo ngoït khaùc. Söï phoái troän naøy theo nhöõng tyû leä khaùc nhau seõ cho ra hoãn hôïp coù ñoä ngoït nhö mong muoán. Baûng 1.2: Ñoä ngoït töông ñoái cuûa hoãn hôïp caùc chaát taïo ngoït vôùi saccharose Chaát taïo ngoït Ñoä ngoït töông ñoái (25oC) Saccharose 1,0 Ñöôøng nghòch ñaûo 0,8 Saccharose:Ñöôøng nghòch ñaûo (30:70) 0,9 Glucose 0,5 – 0,6 Fructose 0,9 – 1,2 Saccharose:Fructose (90:10) 1,0 Saccharose:Fructose (80:20) 1,1 – 1,2 Saccharose:Fructose (50:50) 1,1 – 1,2 Nhöõng hoãn hôïp khaùc cuõng coù theå cho töông taùc coù lôïi. Baûng 1.3 cho thaáy ñieàu ñoù Baûng 1.3: Khaû naêng cho töông taùc coù lôïi cuûa hoãn hôïp HIS Hoãn hôïp chaát taïo ngoït Töông taùc coù lôïi Aspartame + Acesulfame-K Coù Aspartame + Saccharin Coù Saccharin + Cyclamate Coù Acesulfame-K + Saccharin Khoâng Sucralose + Aspartame Khoâng Sucralose + Acesulfame-K Coù Sucralose + Saccharin Coù - pH: Ñoä ngoït thay ñoåi khoâng ñaùng keå trong khoaûng pH töø 3 ñeán 7. Tuy nhieân ñoä chua laïi taêng khi pH giaûm. Khi noàng ñoä Na+, Ca2+, K+ ôû 5mM khoâng aûnh höôûng ñeán ñoä ngoït cuûa baát kyø chaát taïo ngoït naøo. Tuy nhieân khi theâm KCl thì coù söï taêng nheï vò ñaéng ñoái vôùi 4 chaát taïo ngoït laø acesulfame-K, aspartame, fructose, vaø sucralose. Caùc nhaø khoa hoïc ñaõ laøm thí nghieäm nhö sau ñeå nghieân cöùu aûnh höôûng cuûa pH ñeán ñoä ngoït cuûa caùc chaát taïo ngoït: moãi chaát taïo ngoït ôû moät trong 4 noàng ñoä 2,5%; 5%; 7,5% vaø 10% saccharose ñöôïc thí nghieäm vôùi 5 pH laø 3,0; 4,0; 5,0; 6,0 vaø 7,0. Thí nghieäm dieãn ra ôû nhieät ñoä phoøng laø 22oC. Vaø keát quaû thu ñöôïc laø: Hình 1.12: Keát quaû nghieân cöùu aûnh höôûng cuûa pH ñeán ñoä ngoït - Ñoä ngoït töông ñoái cuûa taát caû caùc chaát taïo ngoït cöôøng ñoä maïnh (HIS) phuï thuoäc nhieàu vaøo noàng ñoä vaø pH, nhö hình 1.13. Hình 1.13: Ñoä ngoït cuûa sucralose phuï thuoäc vaøo pH vaø noàng ñoä (Source: Zannoni Low Calorie Foods 1993) Aûnh höôûng cuûa muoái: ñoä ngoït taêng hay giaûm tuøy thuoäc vaøo loaïi muoái vaø ñöôøng. Ví duï nhö khi cho NaCl vaøo dung dòch ñöôøng thì khoâng aûnh höôûng ñeán ñoä ngoït maø laøm cho dung dòch ñöôøng trôû neân ñaéng, vò ñaéng caøng roõ reät hôn khi cho KCl. Coù nhöõng noàng ñoä muoái thích hôïp khi cho vaøo töøng loaïi dung dòch ñöôøng seõ laøm taêng vò ngoït, do ñoù choïn noàng ñoä muoái laø moät ñieàu quan troïng. Hình 1.14: Ñoä ñaéng trung bình cuûa caùc dung dòch chaát taïo ngoït khi coù maët caùc muoái Baûng 1.4: Aûnh höôûng cuûa caùc muoái ñeán dung dòch caùc chaát taïo ngoït Chaát taïo ngoït Nhöõng aûnh höôûng quan troïng Nhoùm Acesulfame-K Ñaéng Maën Nhoùm 2 Nhoùm 1 Aspartame Ñaéng Muøi cam thaûo Muøi kim loaïi Nhôùt Nhoùm 2 Nhoùm 3 Nhoùm 2 Nhoùm 1 Fructose Ñaéng Maën Nhoùm 2 Nhoùm 1 Glucose - - Mannitol Maën Nhoùm 1 Na cyclamate - - Na saccharin Maën Nhoùm 1, 2 Rebaudioside-A Ngoït löï (fruity) Nhoùm 3 Sorbitol Maën Muøi kim loaïi Nhoùm 1, 2 Nhoùm 2, 3 Sucralose Ñaéng Nhoùm 2 Sucrose Ñaéng Chua Maën Nhoùm 2, 3 Nhoùm 1 Nhoùm 1 Vôùi Nhoùm 1: dung dòch chaát taïo ngoït vôùi CaCl2 vaø NaCl Nhoùm 2: dung dòch chaát taïo ngoït vôùi KCl Nhoùm 3: dung dòch chæ coù chaát taïo ngoït - Ñoä nhôùt: Khoâng coù söï thay ñoåi ñaùng keå veà ñoä beàn ngoït cuûa 3 loaïi ñöôøng glucose, fructose vaø saccharose khi ñoä nhôùt taêng (xem hình 1.15). Nhìn chung, chæ coù söï thay ñoåi nhoû khi ñoä nhôùt thaáp (nhoû hôn 5mPas). Vai troø cuûa caùc taùc nhaân taïo nhôùt laø che giaáu vò trí caûm nhaän ngoït treân cô quan caûm nhaän vò giaùc, laøm cho chaát taïo ngoït khoù tieáp xuùc vôùi cô quan naøy do ñoù khoù caûm nhaän ñöôïc vò ngoït. Ngoaïi tröø glucose, ñoä nhôùt taêng cuõng khoâng aûnh höôûng ñeán vò ngoït ñaùng keå. Hình 1.15: Aûnh höôûng cuûa ñoä nhôùt ñeán ñoä beàn ngoït cuûa dung dòch D-glucose, D-fructose vaø saccharose So saùnh ñoä ngoït cuûa caùc chaát taïo vò ngoït: [2], [25] Khi tieán haønh thöïc nghieäm ñeå xaùc ñònh ñoä ngoït töông ñoái cuûa caùc chaát taïo vò ngoït, ngöôøi ta söû duïng dung dòch chuaån saccharose coù noàng ñoä laø 10%, ôû nhieät ñoä 25oC. Hình 1.16: Ñoä ngoït töông ñoái cuûa caùc chaát taïo ngoït Ñeå deã hình dung, ñoä ngoït naøy coù theå ñöôïc moâ taû nhö treân baûng sau: Baûng 1.5: Baûng ñoä ngoït töông ñoái cuûa moät soá chaát taïo vò ngoït ñöôïc söû duïng trong saûn xuaát baùnh keïo(Moll, 1991) Chaát taïo vò ngoït Ñoä ngoït töông ñoái Chaát taïo vò ngoït Ñoä ngoït töông ñoái Monosaccharide Glucose Fructose Disaccharide Saccharose Maltose Lactose Polyols Xylitol Sorbitol Mannitol Lactitol Isomalt 0,69 1,20 1,00 0,30 0,27 1,00 0,4 ÷ 0,6 0,5 0,45 0,5 ÷ 0,6 Chaát ngoït khoâng coù giaù trò dinh döôõng, nguoàn goác töï nhieân Glycyrrhizin Monelline Stevioside Thaumatine Dihydrochalcone Chaát ngoït toång hôïp Saccharine Cyclamate Aspartame Acesulfame K Ducine 50 ÷ 100 1500 ÷ 2000 200 ÷ 300 2000 ÷ 3000 1000 500 35 200 200 250 Ngaøy nay coù nhieàu polyol coù giaù trò, nhöng taát caû chuùng ngoaïi tröø xylitol ñeàu coù ñoä ngoït thaáp hôn saccharose. Ñoä ngoït töông ñoái cuûa polyol ñöôïc theå hieän ôû hình 1.17 Hình 1.17: Ñoä ngoït töông ñoái cuûa röôïu ñöôøng (polyol) Vò ngoït: 1.2.2.1. Ñònh nghóa: [2] Vò ngoït laø söï caûm nhaän cuûa ngöôøi tieâu duøng khi uoáng hoaëc aên chaát taïo ngoït. Laø baûn chaát cuûa vò do caáu taïo hoùa hoïc cuûa nguyeân lieäu taïo ra. Vò ngoït cuûa ñöôøng saccharose ñöôïc xem laø vò ngoït chuaån. 1.2.2.2. Cô quan caûm nhaän vò ngoït: khaû naêng caûm nhaän vò ngoït taäp trung vaøo gai vò giaùc treân löôõi. 1.2.2.3. Nhöõng thuyeát caûm nhaän vò ngoït ñöôïc bieát ñeán: [10], [28] Thuyeát caùc chaát taïo ngoït phaûi chöùa nhieàu nhoùm hydroxyl vaø nguyeân töû Clo: Söï phaùt trieån cuûa hoùa hoïc höõu cô vaøo theá kyû 19 ñaõ ñöa ra nhieàu hôïp chaát hoùa hoïc vaø phöông phaùp xaùc ñònh caáu truùc hoùa hoïc cuûa caùc chaát. Caùc nhaø hoùa hoïc höõu cô tröôùc ñaây ñaõ coá tình hay voâ tình thöû nhieàu saûn phaåm cuûa hoï. Moät trong nhöõng ngöôøi noã löïc ñaàu tieân ñeå thieát laäp moái töông quan heä thoáng giöõa caáu truùc hoùa hoïc vaø vò cuûa chuùng laø nhaø hoùa hoïc ngöôøi Ñöùc Georg Cohn, naêm 1914. Oâng ta ñaõ phaùt trieån moät giaû thuyeát laø ñeå gôïi leân moät vò naøo ñoù thì caùc phaân töû phaûi coù moät caáu truùc naøo ñoù (ñöôïc goïi laø sapophore) ñeå taïo ra vò. Quan taâm ñeán vò ngoït, oâng ta chuù yù raèng nhöõng phaân töû coù chöùa nhieàu nhoùm hydroxyl vaø caùc nguyeân töû Clo thì cho vò ngoït, vaø trong soá haøng loaït caùc chaát coù caáu truùc töông töï, oâng nhaän thaáy nhöõng chaát coù khoái löôïng phaân töû nhoû hôn thöôøng cho vò ngoït hôn nhöõng chaát coù khoái löôïng phaân töû lôùn. Thuyeát caùc chaát taïo ngoït phaûi coù caáu truùc glucophore hoaëc auxogluc: Naêm 1919, Oertly vaø Myers ñaõ ñeà xuaát moät thuyeát tyû mæ hôn döïa treân thuyeát ñang hieän haønh veà maøu saéc cuûa thuoác nhuoäm toång hôïp. Hoï cho raèng ñeå taïo ngoït, caùc phaân töû phaûi coù moät trong hai loaïi caáu truùc sau: glucophore hoaëc auxogluc. Döïa treân nhöõng chaát taïo ngoït ñaõ bieát vaøo thôøi ñoù, hoï ñöa ra moät danh saùch 6 glucophore vaø 9 auxogluc. Thuyeát AH-B: Vaøo nhöõng naêm ñaàu cuûa theá kyû 20, thuyeát caûm nhaän vò ngoït khoâng thu huùt söï chuù yù nhieàu laém maõi cho ñeán naêm 1967 khi Robert Shallenberger vaø Terry Acree ñöa ra thuyeát caûm nhaän vò ngoït AH-B. Moät caùch ñôn giaûn hoï cho laø ñeå taïo vò ngoït thì chaát ñoù phaûi cho caáu truùc cho nhaän proton, moät chaát cho coù lieân keát hidro (AH) vaø moät chaát nhaän (B) chuùng caùch nhau 3Å. Theo thuyeát naøy thì AH-B cuûa chaát taïo vò ngoït phaûi lieân keát vôùi AH-B töông öùng cuûa cô quan caûm nhaân vò ngoït cuûa löôõi ñeå taïo ra caûm giaùc ngoït. Hình 1.18: Moâ hình thuyeát AH-B (heä thoáng cho nhaän proton) Hình 1.19: Söï töông taùc cuûa caùc nhoùm Hydroxyl laân caän cuûa ñöôøng vôùi caáu truùc hình hoïc töông xöùng treân cô quan caûm nhaän. Thuyeát AH-B-X: Söï phaùt trieån hôn cuûa thuyeát AH-B laø thuyeát AH-B-X ñöôïc ñeà xuaát bôûi Lemont Kier naêm 1972. Trong khi nhöõng nghieân cöùu tröôùc ñaây khoâng quan taâm laø trong moät vaøi nhoùm chöùc cuûa moät hôïp chaát, döôøng nhö coù moái töông quan giöõa caùc nhoùm kî nöôùc vôùi ñoä ngoït. Döïa treân nhöõng quan saùt ñoù thuyeát naøy ñaõ cho laø ñeå taïo ngoït thì caùc hôïp chaát hoùa hoïc phaûi taïo ñöôïc lieân keát thöù 3 (ñöôïc gaùn laø X) maø coù theå töông taùc vôùi nhöõng choã kî nöôùc treân cô quan caûm nhaän vò ngoït. Caùc hôïp chaát taïo ngoït coù chöùa caùc ñôn vò AH-B ôû ñoù A vaø B ñeàu laø nhöõng nguyeân töû mang ñieän tích aâm vaø caùch nhau khoaûng 2,4 – 4Å. Vò trí lieân keát kî nöôùc thöù 3 (X) laøm taêng theâm ñoä ngoït. Hình 1.20: Moâ hình thuyeát AH-B-X Xem hình glucose vaø fructose: Glucose Fructose g: lieân keát kî nöôùc (X) Thuyeát 8 ñieåm: Moät thuyeát saâu hôn nöõa laø cuûa Jean-Marie Tinti vaø Claude Nofre naêm 1991. Thuyeát naøy bao goàm 8 vò trí töông taùc giöõa chaát taïo ngoït vôùi cô quan caûm nhaän ñoä ngoït maëc duø khoâng phaûi taát caû caùc chaát taïo ngoït ñeàu töông taùc vôùi caû 8 vò trí. Thuyeát naøy giuùp giaûi thích vaø tìm ra nhöõng chaát taïo ngoït coù khaû naêng taïo ngoït maïnh nhö chaát taïo ngoït guanidine hay lugduname coù ñoä ngoït gaáp 225000 laàn saccharose. Haäu vò: [2] Ñònh nghóa: Haäu vò laø thôøi gian löu cuûa vò ngoït trong mieäng cuûa ngöôøi sau khi söû duïng. Ñoái vôùi saccharose haäu vò bieán maát nhanh. Tuøy theo töøng loaïi baùnh keïo maø haäu vò coù nhöõng aûnh höôûng tieâu cöïc hay tích cöïc. Tính chaát vaät lyù cuûa caùc chaát taïo ngoït: Ñoä tan: Ñònh nghóa: [4], [5] Ñoä tan laø löôïng cöïc ñaïi chaát tan maø coù theå hoøa tan trong moät löôïng nhaát ñònh nöôùc ñeå taïo thaønh dung dòch baõo hoøa ôû ñieàu kieän nhieät ñoä vaø aùp suaát nhaát ñònh. Baûng 1.6: Ñoä tan cuûa moät vaøi loaïi ñöôøng thoâng duïng Ñoä hoøa tan cuûa “ñöôøng” %w/w ôû 20oC Saccharose (ñöôøng) 67 Dextrose 48 Fructose 79 Lactose 17 Maltose 40 Nhöõng yeáu toá aûnh höôûng ñeán ñoä tan: [4], [9], [24] - Nhieät ñoä: Nhieät ñoä caøng taêng thì ñoä tan taêng nhöng khoâng taêng tuyeán tính maø taêng theo quy luaät moät ñöôøng cong. So vôùi taát caû caùc loaïi ñöôøng thì fructose laø ñöôøng hoøa tan nhieàu nhaát. Dung dòch baõo hoøa ôû 20oC laø 80% khoái löôïng vaø ôû 50oC laø 87% khoái löôïng so vôùi saccharose ôû 20oC laø 67% vaø ôû 50oC laø 72%. Khaû naêng hoøa tan cuûa fructose trong röôïu ngang baèng vôùi nhöõng ñöôøng khaùc. Tính chaát naøy laøm cho fructose trôû neân höõu duïng trong syrup baùnh keïo – syrup ñoøi hoûi noàng ñoä cao vaø khoâng keát tinh khi coù maët cuûa röôïu coàn. Hình 1.21: Ñoä tan cuûa caùc polyol phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä Hình 1.22: Ñoä tan cuûa acesulfame-K phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä Ngoaøi ra ñoä tan coøn phuï thuoäc vaøo caáu truùc ñöôøng, traïng thaùi taäp hôïp ñöôøng vaø thaønh phaàn ñöôøng. - Ñoä tan cuûa hoãn hôïp ñöôøng: ñoä tan chung cuûa hoãn hôïp ban ñaàu taêng sau ñoù giaûm vaø ñoái vôùi moãi hoãn hôïp coù ñænh cöïc ñaïi khaùc nhau. Ñöôøng nghòch ñaûo, glucose syrup vaø dextrose coù cuøng aûnh höôûng leân khaû naêng hoøa tan cuûa saccharose. Hình 1.23: Ñoä hoøa tan cuûa saccharose / hoãn hôïp nghòch ñaûo ôû 20oC Aûnh höôûng cuûa ñoä tan ñeán saûn xuaát baùnh keïo: Khaû naêng hoøa tan cuûa caùc loaïi ñöôøng khaùc nhau ñoùng vai troø quan troïng trong coâng nghieäp saûn xuaát baùnh keïo. Hai taùc duïng khoâng mong muoán döôùi ñaây seõ xaûy ra neáu ta khoâng quan taâm ñeán ñoä tan töông ñoái cuûa ñöôøng: - Vi sinh vaät: neáu noàng ñoä chaát raén trong dung dòch thaáp hôn 75%w/w thì naám moác vaø naám men seõ phaùt trieån, keát quaû laø xuaát hieän söï leân men vaø thöôøng daãn ñeán hö hoûng saûn phaåm. - Keát tinh, söï noåi haït: vôùi tyû leä khoâng ñuùng caùc loaïi ñöôøng khaùc nhau seõ gaây ra hieän töôïng keát tinh khoâng mong muoán vaø caáu truùc saûn phaåm seõ thay ñoåi. Vôùi nhöõng loaïi ñöôøng keå treân thì saccharose, dextrose vaø fructose thì haàu nhö laø raát coù khaû naêng gaây ra hai hieän töôïng treân leân baùnh keïo. Ñoä nhôùt: Ñònh nghóa: Ñoä nhôùt sinh ra töø löïc giöõa caùc phaân töû trong chaát loûng (löïc ma saùt noäi phaân töû); löïc caøng maïnh, thì ñoä nhôùt caøng lôùn. Khi taêng nhieät ñoä, löïc huùt giöõa caùc phaân töû giaûm, coù khaû naêng laøm cho chuùng chuyeån ñoäng töï do hôn neân ñoä nhôùt giaûm. AÛnh höôûng cuûa ñoä nhôùt ñeán saûn xuaát baùnh keïo: Ñoä nhôùt cuûa dung dòch ñöôøng saccharose laø lôùn nhaát. Ñoä nhôùt cao gaây khoù khaên trong quaù trình naáu keïo, caàn ñoäng cô caùnh khuaáy cao. Keát hôïp khaû naêng hoøa tan vaø ñoä nhôùt raát coù lôïi trong saûn xuaát baùnh keïo. Traïng thaùi keát tinh: [19] Theá naøo laø traïng thaùi keát tinh? Traïng thaùi keát tinh laø moät daïng cuûa söï taïo thaønh tinh theå, ôû ñoù caùc nguyeân töû ñöôïc saép xeáp theo moät quy luaät nhaát ñònh laëp ñi laëp laïi lieân tuïc trong toaøn tinh theå. Aûnh höôûng cuûa traïng thaùi keát tinh ñeán saûn xuaát baùnh keïo: Moät trong nhöõng aûnh höôûng chính lieân quan ñeán söï thay ñoåi traïng thaùi trong quaù trình saûn xuaát keïo laø söï keát tinh caùc chaát trong dung dòch syrup baõo hoøa. Khi dung dòch ñaït ñeán traïng thaùi baõo hoøa vaø quaù baõo hoøa thì xaûy ra hieän töôïng chuyeån pha töø loûng sang raén. Neáu quaù trình hoùa raén nhanh, caùc phaân töû chöa kòp saép xeáp laïi vôùi nhau theo caùc quy luaät thì seõ coù daïng voâ ñònh hình; ngöôïc laïi, neáu thôøi gian ñuû daøi hay coù caùc ñieàu kieän cuï theå thì seõ xuaát hieän quaù trình keát tinh. Tröôùc heát laø söï taïo maàm tinh theå sau ñoù thì caùc maàm tinh theå naøy seõ lôùn daàn leân. Söï xuaát hieän caùc maàm tinh theå laø moät quaù trình phöùc taïp, xaûy ra ngaãu nhieân vaø ñoâi khi raát khoù kieåm soaùt, neân trong saûn xuaát moät soá loaïi keïo coù chöùa tinh theå ñöôøng thì ngöôøi ta thöôøng cho vaøo caùc maàm tinh theå coù saün ñeå taïo ñieàu kieän thu ñöôïc chaát löôïng ñöôøng tinh theå mong muoán trong loaïi keïo ñoù. Caùc nghieân cöùu cho thaáy caùc yeáu toá aûnh höôûng chính ñeán söï lôùn daàn leân cuûa tinh theå laø hieäu soá noàng ñoä cuûa dung dòch ñöôøng quaù baõo hoøa vaø noàng ñoä cuûa lôùp dung dòch treân beà maët tinh theå. Ngoaøi ra ñoä nhôùt cuûa dung dòch, nhieät ñoä hay beà daøy cuûa lôùp phim vaät lieäu cuõng quyeát ñònh ñeán quaù trình lôùn leân cuûa maàm. Cho neân trong saûn xuaát keïo muoán khoâng xuaát hieän caùc tinh theå ñöôøng thì ta coù theå caên cöù vaøo nhöõng cô sôû treân ñeå ñieàu chænh thaønh phaàn nguyeân lieäu nhaèm taïo ra ñöôïc dung dòch syrup coù tính chaát phuø hôïp. Ngoaïi tröø nhöõng loaïi keïo caàn coù chöùa nhöõng tinh theå ñöôøng thì söï xuaát hieän tinh theå ñöôøng trong saûn xuaát baùnh keïo laø moät hieän töôïng khoâng mong muoán vì noù seõ laøm giaûm giaù trò caûm quan cuûa baùnh keïo. Trong soá caùc loaïi ñöôøng, lactose keát tinh töø töø neáu khoâng gieo maàm vaø söï keát tinh töø töø naøy taïo ra nhöõng tinh theå saïn lôùn. Saccharose laøm giaûm ñaùng keå khaû naêng hoøa tan cuûa lactose vaø nhaân toá naøy phaûi ñöôïc nghieân cöùu kyõ neáu duøng lactose hay söõa coù haøm löôïng chaát tan cao trong saûn xuaát baùnh keïo, maët khaùc, caáu truùc saïn khoù chòu seõ xuaát hieän trong quaù trình baûo quaûn. Nhieät hoøa tan: [19] Ñònh nghóa: Khi hoøa tan moät mol chaát trong dung dòch, nhieät hoøa tan laø löôïng nhieät caàn haáp thu hay toûa ra cuûa moät chaát ñeå laøm tan chaûy chaát ñoù Hình 1.24: Ñoä giaûm nhieät ñoä khi hoøa tan caùc polyol Hình 1.25: Nhieät hoøa tan cuûa caùc polyol Aûnh höôûng cuûa nhieät hoøa tan ñeán saûn xuaát baùnh keïo: Taát caû polyol coù taùc duïng laøm maùt ít nhieàu do noù, ñieàu naøy coù theå coù giaù trò trong moät vaøi saûn phaåm nhöng laïi coù haïi trong nhöõng saûn phaåm khaùc. Nhieät hoøa tan laøm aûnh höôûng ñeán löôïng nöôùc vaø löôïng nhieät caàn thieát ñeå hoøa tan ñöôøng khi laøm keïo. Ñoái vôùi ñöôøng ít thu nhieät thì caàn nhieàu nöôùc noùng hôn so vôùi ñöôøng thu nhieät nhieàu. Tính chaát hoùa hoïc: Phaûn öùng Maillard: [1], [18], [20], [28], [29] Ñònh nghóa: Phaûn öùng Maillard laø phaûn öùng hoùa hoïc xaûy ra giöõa ñöôøng khöû vaø nhoùm amin cuûa protein hoaëc acid amine coù trong thöïc phaåm ôû nhieät ñoä thích hôïp, noù gaây ra söï hoùa naâu cuûa caùc chaát phi enzym. Maëc duø ñaõ ñöôïc duøng töø nhöõng naêm xa xöa nhöng phaûn öùng naøy môùi ñöôïc ñaët teân sau khi nhaø hoùa hoïc Louis-Camille Maillard nghieân cöùu veà noù trong nhöõng naêm 1910. Hình 1.26: Sô ñoà phaûn öùng Maillard Thöïc phaåm vaø nhöõng saûn phaåm coù phaûn öùng Maillard: Phaûn öùng Maillard coù vai troø taïo ra maøu vaø vò cho thöïc phaåm: Baùnh mì nöôùng Luùa maïch duøng trong whiskey vaø bia Caùc saûn phaåm coù voû beân ngoaøi töï hoùa naâu Thòt nöôùng Söõa boät hay söõa coâ ñaëc Phaûn öùng naøy laø neàn taûng cho coâng nghieäp muøi vò vì loaïi acid amine quyeát ñònh ñeán keát quaû muøi vò. Saûn phaåm cuûa phaûn öùng Maillard bò saäm maøu, giaûm khaû naêng hoøa tan protein, taêng vò ñaéng, giaûm giaù trò dinh döôõng cuûa acid amine nhö lysine. Nhöõng yeáu toá aûnh höôûng ñeán phaûn öùng Maillard: 1.4.1.2.1 Aûnh höôûng cuûa acid amine vaø ñöôøng: Caùc acid amine tham gia phaûn öùng khaùc nhau tuøy nhieät ñoä, pH vaø löôïng nöôùc. Theo Kretovic, acid amine coù khaû naêng phaûn öùng vaø cho saûn phaåm maøu maïnh nhaát laø glicocol, alanine, asparagine. Xystine vaø tyrozine traùi laïi cho saûn phaåm maøu yeáu nhaát. Nhöng cho muøi maïnh hôn caû laø valine vaø leusine. Glicocol cho maøu raát ñaäm, muøi cuûa bia vaø vò hôi chua. Alanine phaûn öùng chaäm hôn, cho saûn phaåm töông töï. Phenylalanine phaûn öùng raát chaäm, taïo thaønh saûn phaåm coù maøu naâu saãm, muøi thôm hoa hoàng. Leusine cho saûn phaåm coù maøu khoâng ñaùng keå, nhöng coù muøi baùnh mì roõ reät. Acid glutamic coù hoaït ñoä cao, nhöng cho saûn phaåm coù maøu nhaït. Protein, peptite, amine, amon, vaø 1 soá chaát chöùa Nitô khaùc cuõng coù khaû naêng phaûn öùng vôùi ñöôøng khöû taïo thaønh chaát coù maøu saãm. Chaúng haïn di- vaø tripeptit phaûn öùng maõnh lieät vôùi xilose, arabinose. Caùc protein sôû dó töông taùc ñöôïc vôùi ñöôøng laø do coù caùc nhoùm –NH2 töï do. Nhoùm NH2 trong protein caøng nhieàu thì khaû naêng taïo Maillard caøng maïnh. Khaû naêng tham gia phaûn öùng cuûa acid amine phuï thuoäc raát maïnh vaøo ñoä daøi maïch Cacbon, vò trí cuûa nhoùm amin so vôùi nhoùm carbocyl. Nhoùm amin caøng xa nhoùm carbocyl thì tham gia phaûn öùng caøng maïnh meõ hôn acid monoamine. a-acid amine hoaït ñoäng keùm hôn b-acid amine. Cöôøng ñoä cuûa phaûn öùng cuõng phuï thuoäc baûn chaát ñöôøng khöû. Glucose phaûn öùng maõnh lieät nhaát, sau ñeán galactose vaø lactose. Theo Kretovic, fructose phaûn öùng nhanh hôn glucose, coøn caùc pentose (arabinose, xilose) laïi coù hoaït ñoäng cao nhaát. Ñöôøng pentose phaûn öùng maïnh hôn ñöôøng hexose vaø ñöôøng hexose phaûn öùng maïnh hôn disaccharide. Saccharose khoâng phaûn öùng vôùi acid amine. Maltose cuõng phaûn öùng nhö glucose. Nhö vaäy ñieàu kieän caàn thieát ñeå taïo phaûn öùng Maillard laø coù nhoùm carbonyl. Cöôøng ñoä cuûa phaûn öùng Maillard coøn phuï thuoäc noàng ñoä ñöôøng. Tæ leä giöõa acid amine vaø ñöôøng thích hôïp nhaát laø 1/2 hay 1/3. Cuøng vôùi vieäc taêng hôïp phaàn, ñöôøng thöøa seõ laøm cho saûn phaåm Maillard taïo ñöôïc coù daïng hoøa tan ngay caû khi noàng ñoä raát cao. Do ñoù ngöôøi ta coù khuynh höôùng xeâ dòch tæ leä veà phía taêng haøm löôïng ñöôøng. Noùi chung phaûn öùng coù theå tieán haønh ngay caû khi noàng ñoä acid amine khoâng ñaùng keå vaø tæ leä acid amine/ñöôøng raát beù, 1/40 thaäm chí 1/300. 1.4.1.2.2 Aûnh höôûng cuûa nöôùc vaø hoaït ñoä nöôùc: Ñeå phaûn öùng Maillard tieán haønh cöïc ñaïi thì xung quanh moãi phaân töû protein phaûi taïo neân lôùp ñôn phaân glucose vaø lôùp ñôn phaân nöôùc. Nhö vaäy, söï coù maët cuûa nöôùc laø ñieàu kieän caàn thieát ñeå tieán haønh phaûn öùng. Noàng ñoä chaát taùc duïng caøng cao, löôïng nöôùc caøng ít thì taïo thaønh melanoidin caøng maïnh. Toác ñoä phaûn öùng Maillard taêng khi hoaït ñoä cuûa nöôùc taêng vaø toác ñoä ñaït cöïc ñaïi khi hoaït ñoä cuûa nöôùc trong khoaûng 0,6 – 0,7. Tuy nhieân, phaûn öùng Maillard taïo ra nöôùc laøm aûnh höôûng ñeán hoaït ñoä cuûa nöôùc vaø do ñoù coù theå kieàm haõm phaûn öùng Maillard. 1.4.1.2.3 Aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä vaø pH moâi tröôøng: ÔÛ 0°C vaø döôùi 0°C, phaûn öùng Maillard khoâng xaûy ra. Cuøng vôùi söï taêng nhieät ñoä, vaän toác phaûn öùng taêng leân raát maïnh meõ. ÔÛ caùc nhieät ñoä khaùc nhau, caùc saûn phaåm taïo thaønh cuõng khaùc nhau. Ngöôøi ta thaáy ôû nhieät ñoä töø 95 - 100°C, phaûn öùng seõ cho caùc saûn phaåm coù tính chaát caûm quan toát hôn caû. Khi nhieät ñoä quaù cao thì caùc saûn phaåm Maillard taïo ñöôïc seõ coù vò ñaéng vaø muøi kheùt. Phaûn öùng Maillard coù theå tieán haønh trong moät khoaûng pH khaù roäng, tuy nhieân trong moâi tröôøng kieàm phaûn öùng nhanh hôn vì khi ñoù nhoùm amine seõ khoâng bò maát taùc duïng. Trong moâi tröôøng acid (pH < 3), quaù trình taïo saûn phaåm Maillard theå hieän raát yeáu, chuû yeáu laø söï phaân huûy ñöôøng. Cuøng vôùi söï taêng nhieät ñoä phaûn öùng seõ taêng nhanh ngay caû khi trong moâi tröôøng acid (pH = 2). 1.4.1.2.4 Chaát kìm haõm vaø chaát taêng toác phaûn öùng Maillard: Phaûn öùng caramel hoùa, oxy hoùa vaø Maillard laø nhöõng phaûn öùng coù söï tham gia cuûa caùc hôïp chaát carbonyl: nhö dimedon, hydroxyamin, bisulfite. Nhöõng chaát naøy seõ keát hôïp vôùi caùc chaát khaùc nhau phaùt sinh ra ôû trong giai ñoaïn trung gian, do ñoù laøm ngöøng caùc quaù trình tieáp theo cuûa phaûn öùng. Chaúng haïn dimedon keát hôïp ñöôïc vôùi aldehyd neân coù theå laøm ngöøng haún phaûn öùng taïo Maillard. Khí sunfurô, acid sunfurô hoaëc muoái cuûa noù (bisulfite cuûa Natri, Kali) laø nhöõng chaát kìm haõm raát maïnh meõ phaûn öùng taïo maøu Maillard. Taùc duïng kìm haõm cuûa acid sunfurô coù lieân quan tôùi caùc nhoùm khöû. Caùc giai ñoaïn cuûa phaûn öùng Maillard: Döïa vaøo möùc ñoä maøu saéc caùc saûn phaåm coù theå chia phaûn öùng thaønh 3 giai ñoaïn keá tieáp nhau. - Giai ñoaïn 1: goàm phaûn öùng ngöng tuï carbonylamin vaø phaûn öùng chuyeån vò Amadori; saûn phaåm khoâng maøu, khoâng haáp thu aùnh saùng cöïc tím. - Giai ñoaïn 2: goàm phaûn öùng khöû nöôùc cuûa ñöôøng, phaân huûy ñöôøng vaø caùc hôïp chaát amin; saûn phaåm khoâng maøu hay maøu vaøng, haáp thu maïnh aùnh saùng cöïc tím. - Giai ñoaïn 3: goàm phaûn öùng ngöng tuï aldol, truøng hôïp hoùa aldehydamin, taïo thaønh hôïp chaát dò voøng chöùa Nitô. Khaû naêng tham gia phaûn öùng Maillard cuûa caùc chaát taïo vò ngoït: Phaûn öùng Maillard thöôøng xaûy ra trong moâi tröôøng kieàm hôn laø trong moâi tröôøng acid vaø ñoù cuõng laø moät trong nhöõng lyù do duøng muoái Natri bicarbonate trong baùnh bích quy ñeå laøm taêng tính kieàm. Nhö ñaõ noùi ôû treân, glucose phaûn öùng maõnh lieät nhaát, sau ñeán galactose vaø lactose. Theo Kretovic, fructose phaûn öùng nhanh hôn glucose, coøn caùc pentose (arabinose, xilose) laïi coù hoaït ñoäng cao nhaát. Ñöôøng pentose phaûn öùng maïnh hôn ñöôøng hexose vaø ñöôøng hexose phaûn öùng maïnh hôn disaccharide. Saccharose khoâng phaûn öùng vôùi acid amine. Maltose cuõng phaûn öùng nhö glucose. Vai troø cuûa phaûn öùng Maillard trong saûn xuaát baùnh keïo: 6-acetyl-1,2,3,4-tetrahydropyridine chòu traùch nhieäm taïo maøu cho baùnh bích quy hay cracker – gioáng nhö muøi hieän coù cuûa caùc saûn phaåm nöôùng nhö baùnh mì, boûng ngoâ rang, baùnh ngoâ. 2-acetyl-1-pyrroline laø moät loaïi muøi höông cuûa gaïo rang. Caû hai hôïp chaát naøy coù ngöôõng caûm nhaän muøi döôùi 0,06 ng/l. (a) (b) Hình 1.27: Coâng thöùc caáu taïo cuûa 6-acetyl-1,2,3,4-tetrahydropyridine(a) vaø 2-acetyl-1-pyrroline (b) Phaûn öùng Caramel: [1], [18], [20], [28] Ñònh nghóa: Phaûn öùng Caramel xaûy ra khi ñöôøng bò ñun noùng treân nhieät ñoä noùng chaûy cuûa noù. Noùi moät caùch ñôn giaûn, phaûn öùng Caramel laø phaûn öùng taùch nöôùc ra khoûi ñöôøng (nhö saccharose hay glucose), tieáp sau ñoù laø caùc phaûn öùng ñoàng phaân hoùa vaø truøng hôïp. Chaúng haïn vôùi saccharose, sô ñoà phaûn öùng Caramel hoùa nhö sau: Ñeán 185 – 190oC seõ taïo thaønh isosaccharose: Khi ôû nhieät ñoä cao hôn seõ maát ñi 10% nöôùc vaø taïo thaønh caramelans (C12H18O9 hay C24H36O18) coù maøu vaøng: Khi maát ñi 14% nöôùc seõ taïo thaønh caramelens: Vaø maát ñi 25% nöôùc seõ taïo thaønh caramelins coù maøu naâu ñen. Söï bieán nhieät cuûa ñöôøng gaây ra vò ngoït ñaéng töông töï vôùi maät ñöôøng. Caramel ñöôïc söû duïng trong höông lieäu vaø laøm taêng vò cho thöïc phaåm bao goàm ñöôøng caramel, baùnh ngoït vaø baùnh bích quy. Khi ñöôøng tinh khieát ñöôïc Caramel hoùa thì noù trôû thaønh Caramel. Phaûn öùng Caramel taïo ra maøu vaø muøi vò mong muoán cho caùc loaïi baùnh mì, caø pheâ, rau quaû, bia vaø ñaäu phoäng. Nhöõng aûnh höôûng khoâng mong muoán cuûa phaûn öùng Caramel laø muøi ñöôøng chaùy vaø vò kheùt. Gioáng nhö phaûn öùng Maillard, phaûn öùng Caramel laø moät loaïi phaûn öùng hoùa naâu phi enzyme. Tuy nhieân khoâng gioáng vôùi phaûn öùng Maillard ôû choã phaûn öùng Caramel laø moät quaù trình töï oxi hoùa coøn phaûn öùng Maillard laø moät phaûn öùng vôùi acid amine. Khi quaù trình xaûy ra, caùc hôïp chaát hoùa hoïc deã bay hôi thoaùt ra taïo neân muøi Caramel. Khi quaù trình Caramel hoùa coù lieân quan ñeán saccharose thì ta phaûi theâm moät phaân töû nöôùc vaøo saccharose ñeå phaân taùch noù thaønh glucose vaø fructose laøm taêng khoái löôïng ñöôøng. Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán phaûn öùng Caramel: Phaûn öùng Caramel xaûy ra ôû nhieät ñoä töông ñoái cao khi so saùnh vôùi nhöõng phaûn öùng hoùa naâu khaùc vaø noù phuï thuoäc vaøo loaïi ñöôøng. Baûng1.7 chæ ra nhieät ñoä baét ñaàu phaûn öùng Caramel cuûa moät vaøi loaïi carbohydrate thoâng duïng. Baûng naøy döïa vaøo ñoä tinh khieát cuûa carbohydrate. Trong moät thöïc phaåm coù nhieàu loaïi carbohydrate khaùc nhau vaø nhöõng thaønh phaàn khaùc, taát caû ñeàu aûnh höôûng ñeán nhieät ñoä phaûn öùng Caramel cuõng nhö nhöõng böôùc xaûy ra phaûn öùng do ñoù taïo ra maøu vaø muøi vò khaùc nhau. Baûng 1.7: Nhieät ñoä baét ñaàu phaûn öùng Caramel cuûa moät vaøi loaïi carbohydrate thoâng thöôøng Ñöôøng Nhieät ñoä Fructose 95 - 100oC Lactose 223 - 252oC Glucose 146 - 150oC Saccharose 160 - 180oC Tuy nhieân, phuï thuoäc vaøo noàng ñoä ñöôøng, thaønh phaàn, pH cuûa moâi tröôøng, thôøi gian ñun noùng, … ngöôøi ta vaãn tìm thaáy caùc saûn phaåm cuûa söï Caramel ôû nhieät ñoä thaáp hôn ñieåm noùng chaûy cuûa ñöôøng. Ví duï nhö, saccharose coù theå baét ñaàu bieán ñoåi ngay khi ôû nhieät ñoä 135oC. Caùc giai ñoaïn cuûa phaûn öùng Caramel: Treân thöïc teá, phaûn öùng Caramel laø moät loaït nhöõng phaûn öùng hoùa hoïc phöùc taïp vaãn chöa ñöôïc hieåu roõ. Phaûn öùng Caramel baét ñaàu baèng söï naáu chaûy ñöôøng ôû nhieät ñoä cao, tieáp sau ñoù laø quaù trình soâi taïo boït. Ôû giai ñoaïn naøy, saccharose phaân huûy thaønh glucose vaø fructose. Tieáp theo laø böôùc coâ ñaëc, ôû böôùc naøy, nhöõng ñöôøng ñôn bò maát nöôùc vaø phaûn öùng vôùi nhau vaø taïo thaønh nhöõng hôïp chaát nhö difructose-anhydride. Böôùc keá tieáp laø ñoàng phaân hoùa aldose thaønh ketose vaø nhöõng phaûn öùng taùch nöôùc theâm nöõa. Nhöõng phaûn öùng cuoái cuøng bao goàm phaûn öùng phaân ñoaïn (taïo muøi) vaø phaûn öùng truøng hôïp (taïo maøu). Nhöõng giai ñoaïn khaùc nhau cuûa phaûn öùng Caramel ñöôïc nhaän bieát qua teân döïa treân ñaëc ñieåm cuûa saûn phaåm, xem baûng 1.8. Daïng thread cho bieát ñöôøng coù theå ñöôïc nhaøo thaønh thread meàm hay cöùng. Daïng ball cho bieát laø ñöôøng coù theå ñoå khuoân ñöôïc. Daïng crack cho bieát ñöôøng coù theå cöùng khi ñeå nguoäi (vaø coù theå beå vôõ ra). Chæ khi coù maøu xuaát hieän thì môùi goïi laø caramel. Baûng 1.8: Caùc giai ñoaïn cuûa phaûn öùng caramel saccharose Böôùc Nhieät ñoä, oC Ñaëc ñieåm vaø öùng duïng Hình aûnh 1 Nöôùc boác hôi 100 Ñöôøng tan chaûy vaø caùc chaát baån noåi treân beà maët. 2 Small Thread 102 Khoâng maøu, meàm khi laøm nguoäi, khoâng thay ñoåi muøi vò. Duøng laøm maët boùng hay lôùp phuû. 3 Large Thread 104 Khoâng maøu, khoâng thay ñoåi muøi vò. Duøng trong möùt traùi caây. 4 Small Ball 110 – 115 Khoâng maøu, khi laøm nguoäi thì meàm vöøa, khoâng thay ñoåi muøi vò. Duøng laøm lôùp phuû treân beà maët keïo, laøm baùnh tröùng ñöôøng, keïo meàm fondant, keïo meàm fudge vaø keïo deûo. 5 Large Ball 119 – 122 Khoâng maøu, raén chaéc khi laøm nguoäi, khoâng thay ñoåi muøi vò. Duøng trong keïo meàm caramel. 6 Light Crack 129 Khoâng maøu, raén chaéc khi laøm nguoäi, khoâng thay ñoåi muøi vò. Duøng trong keïo hôi cöùng (semi-hard candy 7 Hard Crack 165 – 166 Khoâng maøu, cöùng khi laøm nguoäi, khoâng thay ñoåi muøi vò. Duøng trong keïo butterscotch vaø keïo cöùng. 8 Extra-hard Crack 168 Coù maøu nhaït, khi laøm nguoäi thì taïo maõnh vôõ gioáng thuûy tinh, khoâng thay ñoåi muøi vò. Duøng trong keïo cöùng. 9 Light Carmel 180 Maøu hoå phaùch taùi ñeán maøu naâu vaøng, giaøu höông. 10 Medium Carmel 180 – 188 Töø maøu naâu vaøng ñeán maøu naâu haït deû, giaøu muøi vò. 11 Dark Carmel 188 - 204 Maøu raát toái vaø ñaéng, coù muøi chaùy. Duøng ñeå taïo maøu nhöng keùm ngoït. 12 Black Jack 210 Ñöôïc bieát nhö maøu “maùu khæ” (monkey’s blood). Ôû giai ñoaïn naøy, ñöôøng bò phaân huûy thaønh carbon tinh khieát. Coù muøi vò chaùy kheùt. Khaû naêng tham gia phaûn öùng Caramel cuûa caùc chaát taïo vò ngoït: Toác ñoä phaùt trieån maøu cao nhaát gaây ra bôûi fructose khi phaûn öùng Caramel fructose xaûy ra ôû nhieät ñoä thaáp. Vì vaäy, nhöõng saûn phaåm baùnh mì coù chöùa maät ong hay syrup fructose nhìn chung coù maøu toái hôn moät chuùt so vôùi nhöõng saûn phaåm laøm töø ñöôøng. Vai troø cuûa phaûn öùng Caramel trong saûn xuaát baùnh keïo: Caramel laø moät trong nhöõng loaïi phaûn öùng hoùa naâu quan troïng trong thöïc phaåm beân caïnh nhöõng phaûn öùng nhö Maillard vaø söï hoùa naâu cuûa enzyme. Phaûn öùng Caramel gaây ra nhöõng bieán ñoåi quan troïng trong thöïc phaåm khoâng chæ veà maøu saéc maø coøn veà muøi vò. Trong suoát phaûn öùng Caramel coù taïo ra moät vaøi hôïp chaát muøi cuõng nhö caùc saûn phaåm caramel truøng hôïp. Caramel laø moät hoãn hôïp phöùc taïp goàm nhieàu thaønh phaàn coù phaân töû löôïng lôùn khaùc nhau. Chuùng coù theå ñöôïc chia thaønh 3 nhoùm: - Caramelans (C24H36O18) (nhö böôùc 8 vaø 9 trong baûng 1.8) - Caramelens (C36H50O25) (nhö böôùc 10 vaø 11 trong baûng 1.8) - Caramelins (C125H188O80) (nhö böôùc 12 trong baûng 1.8) Nhöõng polymer naøy thöôøng duøng ñeå taïo maøu cho caùc saûn phaåm baùnh keïo. Phaûn öùng Caramel cuõng ñöa ñeán vieäc hình thaønh muøi vò. Diacetyl laø moät hôïp chaát muøi quan troïng, noù ñöôïc sinh ra trong suoát nhöõng giai ñoaïn ñaàu cuûa phaûn öùng Caramel. Diacetyl laø nguyeân nhaân chính taïo ra muøi trong keïo bô (buttery) hay keïo bô ñöôøng (butterscotch). Diacetyl khoâng nhöõng ñöôïc hình thaønh qua phaûn öùng Caramel maø coøn ñöôïc saûn sinh ra bôûi vi khuaån trong caùc saûn phaåm leân men nhö bia, yoghurt. Beân caïnh diacetyl haøng traêm hôïp chaát muøi khaùc cuõng ñöôïc sinh ra ví duï nhö caùc furans nhö hydroxymethylfurfural (HMF) vaø hydroxyacetylfuran (HAF), caùc furanones nhö hydroxydimethylfuranone (HDF), dihydroxydimethylfuranone (DDF) vaø maltol töø disaccharides vaø hydroxymaltol töø monosaccharides. Vaø maltol (E636) coù muøi gioáng baùnh mì môùi nöôùng vaø ñöôïc duøng nhö moät chaát laøm taêng muøi trong baùnh mì vaø baùnh ngoït. Khaû naêng tieâu hoùa: Ñònh nghóa: [19] Khaû naêng tieâu hoùa bao goàm caùc quaù trình cô hoïc, nhö nhai, nhaøo troän, nghieàn nhuyeãn thöïc phaåm, cuõng nhö caùc hoaït ñoäng hoùa hoïc cuûa enzym tieâu hoùa vaø nhöõng chaát khaùc nhö maät. Söï tieâu hoùa hoùa hoïc baét ñaàu trong mieäng vôùi hoaït ñoäng cuûa nöôùc boït leân thöïc phaåm, nhöng haàu heát dieãn ra ôû daï daøy vaø ruoät non, nôi thöùc aên laø ñoái töôïng cuûa dòch vò, dòch tuïy vaø succus entericus So saùnh khaû naêng tieâu hoùa cuûa caùc chaát taïo ngoït: [28] Khaû naêng tieâu hoùa lactose: Ñeå tieâu hoùa ñöôïc lactose caàn coù enzyme lactase (β1-4 disaccharidase) ñöôïc tieát ra bôûi loâng tô cuûa ruoät (intestinal villi) vaø enzyme naøy phaân caét phaân töû lactose thaønh glucose vaø galactose deã haáp thuï. Vì lactose coù maët trong haàu heát caùc loaïi söõa neân haàu heát nhöõng choã coù theå sinh ra enzyme lactase daàn caïn kieät vaø khi ñoù cô theå con ngöôøi khoâng coøn khaû naêng chuyeån hoùa lactose. Do ñoù söï maát lactase cuõng laø moät loaïi beänh ôû ngöôøi tröôûng thaønh. Khaû naêng tieâu hoùa xylitol: ñöôïc cô theå haáp thu chaäm nhöng hoaøn toaøn. Tieâu thuï moät löôïng lôùn xylitol aûnh höôûng ñeán nhuaän traøng. Khaû naêng tieâu hoùa sorbitol: Sorbitol ñöôïc duøng trong cô theå vaø 98% sorbitol trong thöïc phaåm ñöôïc tieâu hoùa vaø 2% bò thaûi ra ngoaøi, trong cô theå, sorbitol ñöôïc tieâu hoùa keùm, noù phaân huûy chaäm taïo thaønh glucose. Löôïng lôùn sorbitol (khoaûng 50g hay hôn ñoái vôùi ngöôøi lôùn) coù theå daãn ñeán ñau buïng, ñaày hôi vaø tieâu chaûy nheï ñeán naëng hay thaäm chí gaây ra nhöõng vaán ñeà nghieâm troïng veà daï daøy. Sorbitol cuõng coù theå laøm naëng hôn nhöõng beänh ôû ruoät. Beänh maøng löôùi (retinopathy) vaø beänh thaàn kinh (neuropathy) cuûa nhöõng ngöôøi beänh ñaùi thaùo ñöôøng coù theå lieân quan ñeán haøm löôïng quaù möùc sorbitol trong teá baøo maét vaø thaàn kinh. Coù quaù nhieàu sorbitol trong teá baøo coù theå gaây phaù huûy teá baøo. Khaû naêng tieâu hoùa maltitol: Do noù ñöôïc tieâu hoùa chaäm neân söï tieâu thuï quaù möùc coù theå gaây aûnh höôûng ñeán nhuaän traøng vaø noù thöôøng gaây ngaït vaø / hoaëc söng phuø leân. Vì vaäy ñoái vôùi nhöõng ngöôøi coù vaán ñeà veà haäu moân thì neân chaéc chaén laø khoâng neân duøng maltitol hay nhöõng loaïi röôïu ñöôøng töông töï khaùc. Maltitol deã daøng ñöôïc duøng trong thöïc phaåm vôùi moät löôïng khoång loà (do noù coù nhöõng tính chaát gioáng vôùi ñöôøng) neân noù seõ trôû thaønh moät chaát ñoäc ñoái vôùi thaønh daï daøy. Khaû naêng tieâu hoùa stevioside: Söï chuyeån hoaù cuûa Stevioside raát chaäm (heä soá thaám laø 0,16.10-6  cm/s). Sau 48 giôø, stevioside bò thaûi ra ngoaøi theo phaân vaø nöôùc tieåu. Khaû naêng tieâu hoùa saccharin: Saccharin ñi tröïc tieáp qua heä thoáng tieâu hoùa cuûa ngöôøi maø khoâng ñöôïc tieâu hoùa. Noù khoâng aûnh höôûng ñeán möùc insulin trong maùu vaø khoâng taïo naêng löôïng. Khaû naêng tieâu hoùa cyclamate: Ôû ngöôøi, cyclamate ñöôïc haáp thuï töø ruoät vaø ñöôïc baøi tieát maø khoâng qua chuyeån hoùa cuûa thaän. Moät soá ít ngöôøi coù dieãn ra söï chuyeån hoùa cyclamate moät löôïng cyclamate döôùi taùc duïng cuûa vi khuaån ôû phaàn ruoät döôùi. Theo nghieân cöùu thì löôïng cyclamate chuyeån hoùa > 0,2% löôïng cyclamate söû duïng vaøo cô theå moãi ngaøy. Khaû naêng tieâu hoùa acesulfame-K: Noù khoâng ñöôïc chuyeån hoùa hay toàn tröõ trong cô theå, ñöôïc cô theå haáp thuï nhanh choùng vaø sau ñoù ñaøo thaûi ra ngoaøi Khaû naêng tieâu hoùa aspartame: Aspartame bò thuûy phaân hoaøn toaøn trong quaù trình tieâu hoùa thaønh moät löôïng methanol vaø acid amine aspartic acid vaø phenylalanine. Nhöõng thaønh phaàn naøy sau ñoù ñöôïc haáp thuï vaøo maùu vaø ñöôïc cô theå söû duïng theo caùch gioáng nhö khi chuùng baét nguoàn töø nhöõng thöùc aên vaø ñoà uoáng khaùc. Khoâng coù söï tích luõy aspartame hay thaønh phaàn cuûa noù trong cô theå con ngöôøi. Khaû naêng tieâu hoùa sucralose: Khoâng chuyeån hoùa, bò baøi tieát ra ngoaøi theo phaân vaø nöôùc tieåu. Moät löôïng sucralose aên vaøo khoâng ñeå laïi daï daøy, chuùng ñöôïc thaûi ra qua phaân vaø chæ coù 11 – 27% ñöôïc haáp thuï. Sucralose deã bò phaân huûy bôûi vi sinh vaät vaø giaûi phoùng ra moâi tröôøng. Chöông 2: NHÖÕNG CHAÁT TAÏO NGOÏT SÖÛ DUÏNG TRONG BAÙNH KEÏO 2.1. Nhoùm coù giaù trò dinh döôõng: 2.1.1. Nhoùm glucid: 2.1.1.1 Monosaccharide: Glucose: [4], [28] 2.1.1.1.1.1 Coâng thöùc caáu taïo: Hình 2.1: Coâng thöùc caáu taïo vaø caáu hình khoâng gian cuûa glucose Teân hoùa hoïc: 6-(hydroxymethyl)oxane-2,3,4,5-tetrol Töø ñoàng nghóa vôùi D-glucose: dextrose Ñoàng phaân cuûa D-glucose: α-D-glucose; β-D-glucose Khoái löôïng phaân töû: 180,16 g/mol Nhieät noùng chaûy: α-D-glucose: 146oC; β-D-glucose: 150oC Tyû troïng: 1,54 g/cm3 Glucose laø moät monosaccharide (hoaëc ñöôøng ñôn), laø moät carbohydrate quan troïng trong sinh hoïc. Teá baøo söû duïng noù nhö moät nguoàn naêng löôïng vaø laø chaát chuyeån hoùa trung gian (metabolic intermediate). Glucose laø moät trong nhöõng saûn phaåm chính cuûa quaù trình quang hôïp vaø baét ñaàu hoâ haáp cuûa teá baøo ôû caû teá baøo prokaryote vaø eukaryote. Teân glucose xuaát phaùt töø tieáng Hy Laïp laø glykos coù nghóa laø ngoït, coäng theâm haäu toá “-ose” coù nghóa laø carbohydrate. Daïng D-glucose thöôøng ñöôïc goïi laø dextrose (dextrose monohydrate), ñaëc bieät trong coâng ngheä thöïc phaåm. L-glucose khoâng ñöôïc teá baøo söû duïng. Caáu truùc: Glucose (C6H12O6) chöùa 6 nguyeân töû carbon vaø moät nhoùm aldehyde vaø vì vaäy noù ñöôïc bieát nhö laø aldohexose. Phaân töû glucose coù theå toàn taïi nhö moät voøng hôû (acyclic) vaø voøng kín (cyclic) (caân baèng nhau). Daïng voøng kín laø keát quaû cuûa phaûn öùng noäi phaân töû giöõa nguyeân töû carbon aldehyde vaø C-5 nhoùm hydroxyl ñeå taïo thaønh hemiacetal noäi phaân töû. Trong dung dòch nöôùc, caû hai daïng ñeàu toàn taïi caân baèng vaø ôû pH 7 thì maïch voøng chieám öu theá hôn. Moät voøng chöùa 5 nguyeân töû carbon vaø 1 nguyeân töû oxy, töông töï caáu truùc cuûa pyran, do ñoù glucose maïch voøng ñöôïc bieát nhö laø glucopyranose. Trong voøng naøy, moãi nguyeân töû carbon ñöôïc lieân keát vôùi nhoùm hydroxyl veà moät phía vôùi söï ngoaïi leä cuûa nguyeân töû carbon thöù 5, carbon thöù 5 naøy lieân keát vôùi carbon thöù 6 ngoaøi voøng taïo thaønh nhoùm CH2OH. Ñoàng phaân: Ñöôøng aldohexose coù 16 ñoàng phaân laäp theå quang hoïc. Coù söï phaân chia thaønh 2 nhoùm L vaø D vôùi 8 loaïi ñöôøng. Glucose laø moät trong nhöõng loaïi ñöôøng naøy. L vaø D-glucose laø hai ñoàng phaân laäp theå. Chæ 7 trong soá 8 loaïi ñöôøng ñöôïc tìm thaáy trong caùc sinh vaät soáng, trong ñoù D-glucose (Glu), D-galactose (Gal) and D-mannose (Man) laø quan troïng nhaát. Caùc daïng cuûa dextrose: dextrose coù theå toàn taïi ôû 3 daïng: 1. a-D-Glucose thuûy hôïp (a Dextrose hydrate): daïng tinh theå naøy xuaát hieän trong dung dòch coâ ñaëc ôû nhieät ñoä döôùi 50oC 2. a-D-Glucose khan: daïng tinh theå naøy hình thaønh trong dung dòch coâ ñaëc ôû nhieät ñoä trong khoaûng 50 – 110oC 3. b-D-Glucose khan: daïng naøy ñöôïc taùch ra khi dung dòch ñöôïc keát tinh ôû nhieät ñoä treân 110oC (ñaëc bieät laø treân 115oC) 2.1.1.1.1.2. Phöông phaùp thu nhaän: Dextrose laø moät loaïi ñöôøng raát doài daøo trong töï nhieân.Trong haàu heát traùi caây vaø quaû moïng cuõng nhö trong maät ong raát doài daøo dextrose. Phöông phaùp 1: Glucose thu ñöôïc baèng vieäc phaân taùch glycogen ôû ñoäng vaät vaø naám, ñöôïc bieát nhö laø quaù trình glycogenolysis. Phöông phaùp 2: Thu nhaän baèng phöông phaùp thuûy phaân tinh boät baèng acid hoaëc baèng enzyme. Quaù trình naøy ñöôïc bieát nhö laø “söï ñöôøng hoùa”, tinh boät bò thuûy phaân hoaøn toaøn thaønh glucose duøng xuùc taùc enzym glucoamylase töø naám Aspergillus niger. Ñieàu kieän ñaëc tröng cuûa phaûn öùng laø pH 4,0 – 4,5; 60oC vaø noàng ñoä carbohydrate töø 30 – 35% khoái löôïng. Trong nhöõng ñieàu kieän naøy, tinh boät chuyeån hoùa thaønh glucose vôùi hieäu suaát 96% trong 1 – 4 ngaøy. Duøng dung dòch loaõng hôn coù theå ñaït ñöôïc hieäu suaát cao hôn, nhöng ñoøi hoûi thieát bò phaûn öùng lôùn hôn vaø löôïng nöôùc nhieàu hôn neân nhìn chung laø khoâng kinh teá. Dung dòch glucose thu ñöôïc ñem ñi loïc ñeå laøm saïch vaø ñem coâ ñaëc trong thieát bò boác hôi nhieàu caáp (multiple-effect evaporator). Quaù trình keát tinh nhieàu laàn taïo D-glucose raén. 2.1.1.1.1.3. Ñaëc ñieåm: Vai troø nhö laø moät nguoàn naêng löôïng: Glucose laø nguoàn nguyeân lieäu toàn taïi ôû khaép moïi nôi trong sinh vaät hoïc. Noù ñöôïc xem laø nguoàn naêng löôïng cho haàu heát sinh vaät, töø vi khuaån ñeán con ngöôøi. Duøng glucose nhö laø söï hoâ haáp cuûa vi sinh vaät öa khí hoaëc kò khí (leân men). Carbohydrate laø nguoàn naêng löôïng chính yeáu cho cô theå con ngöôøi, thoâng qua hoâ haáp hieáu khí, cung caáp khoaûng 4KCal (17KJ) naêng löôïng / 1g thöïc phaåm. Vai troø cuûa glucose trong söï thuûy phaân glucose:Duøng glucose nhö nguoàn naêng löôïng trong teá baøo theo con ñöôøng hoâ haáp hieáu khí hoaëc kò khí. Vai troø laø moät chaát tieàn thaân:Trong thöïc vaät vaø haàu heát ñoäng vaät, noù laø tieàn thaân ñeå saûn xuaát vitamin C (acid ascorbic).Glucose ñöôïc duøng nhö laø chaát tieàn thaân cho vieäc toång hôïp moät vaøi chaát quan troïng. Dung dòch tinh boät, tinh boät, cellulose vaø glycogen (“tinh boät cuûa ñoäng vaät”) laø nhöõng polyme glucose phoå bieán (polysaccharide). Glucose keát hôïp vôùi frutose taïo saccharose. Fructose: [4], [28] 2.1.1.1.2.1. Coâng thöùc caáu taïo vaø tính chaát: Hình 2.2: Coâng thöùc caáu taïo cuûa fructose Fructose, hay levulose – ñöôøng quaû laø moät monosaccharide ñöôïc tìm thaáy trong nhieàu thöïc phaåm vaø laø moät trong 3 loaïi ñöôøng huyeát quan troïng nhaát cuøng vôùi glucose vaø galactose, vaø laø ñoàng phaân cuûa glucose. Coâng thöùc hoùa hoïc cuûa fructose laø C6H12O6. Fructose tinh khieát coù ñoä ngoït töông töï ñöôøng mía nhöng noù coù muøi traùi caây. Maëc duø fructose laø moät hexose (ñöôøng coù 6C), nhöng noù thöôøng toàn taïi ôû daïng voøng 5 (moät furanose). Caáu truùc naøy tham gia vaøo chuoãi hoâ haáp daøi vaø möùc ñoä phaûn öùng cao hôn glucose. Nhöõng ñoàng phaân: D-fructose coù cuøng caáu hình ôû taïi cacbon aùp cuoái cuûa noù nhö D-glyceraldehyde. Fructose laø moät chaát ngoït hôn glucose do caáu truùc stereomerism cuûa noù. a-D-Fructose b-D-Fructose a-L-Fructose b-L-Fructose Hình 2.3: Caáu taïo caùc ñoàng phaân cuûa fructose 2.1.1.1.2.2. Phöông phaùp thu nhaän: Fructose coù trong maät ong, traùi caây, quaû moïng, döa vaø trong moät vaøi loaïi rau cuû nhö cuû caûi ñöôøng, khoai lang, cuû caûi vaøng, cuû haønh vaø thöôøng ôû daïng keát hôïp vôùi saccharose vaø glucose. Fructose cuõng ñöôïc sinh ra töø söï tieâu hoùa saccharose. 2.1.1.1.2.3. Ñaëc ñieåm: Khaû naêng hoøa tan: fructose raát tan trong nöôùc vaø noù tan nhieàu nhaát so vôùi taát caû caùc loaïi ñöôøng thöông maïi. Dung dòch baõo hoøa ôû 20oC laø 80% khoái löôïng vaø ôû 50oC laø 87% khoái löôïng so vôùi saccharose ôû 20oC laø 67% vaø ôû 50oC laø 72%. Khaû naêng hoøa tan cuûa noù trong röôïu ngang baèng vôùi nhöõng ñöôøng khaùc. Tính chaát naøy laøm cho noù trôû neân höõu duïng trong syrup baùnh keïo – syrup ñoøi hoûi noàng ñoä cao vaø khoâng keát tinh khi coù maët cuûa röôïu coàn. Tính huùt aåm: fructose khi tan trong dung dòch ñaëc (strong solution) thì noù raát huùt nöôùc. Tính chaát naøy ñaùnh giaù ñöôïc baùnh keïo ñem phôi ôû ngoaøi laø khoâng ñöôïc pheùp nhöng vieäc saûn xuaát fructose baèng caùch chuyeån hoùa keïo laøm töø maät ñöôøng laø traùnh bôûi vì aåm seõ taêng gaây hieän töôïng nhaày nhôùt. Fructose ngaäm nöôùc keát tinh cuõng raát huùt aåm. Ñoä aåm cuûa noù thöôøng nhoû hôn 0,1%. Nhieät ñoä noùng chaûy: nhieät ñoä noùng chaûy xaáp xæ cuûa fructose laø töø 102 – 104oC. Fructose cuõng goùp phaàn “kìm keïp” (chelate) caùc nguyeân toá khoaùng trong maùu. Taùc duïng naøy ñaëc bieät quan troïng ñoái vôùi nhöõng chaát khoaùng vi löôïng nhö ñoàng, crom, keõm. Bôûi vì nhöõng chaát tan naøy toàn taïi vôùi moät löôïng raát nhoû, söï kìm keïp moät löôïng nhoû saét coù theå daãn ñeán bò thieáu saét, laøm giaûm heä thoáng mieãn dòch vaø thaäm chí khaùng insulin – moät nguyeân nhaân cuûa beänh tieåu ñöôøng loaïi II. Fructose ñöôïc duøng nhö laø chaát thay theá saccharose vì noù reû vaø ít aûnh höôûng ñeán löôïng ñöôøng huyeát. Thöôøng fructose ñöôïc duøng döôùi daïng syrup nguõ coác giaøu fructose – ñöôïc goïi laø syrup giaøu nguõ coác, ñaõ ñöôïc xöû lyù bôûi enzym glucose isomerase. Enzym naøy chuyeån moät phaàn glucose thaønh fructose vì vaäy maø ngoït hôn. Trong khi haàu heát caùc carbohydrate cung caáp baèng naêng löôïng nhöng fructose thì ngoït hôn vaø caùc nhaø saûn xuaát chæ caàn duøng moät löôïng ít cuõng coù theå cho keát quaû töông töï vôùi nhöõng carbohydrate khaùc. 2.1.1.1.2.4. ÖÙng duïng: Fructose coù theå ñöôïc duøng laøm taùc nhaân taêng muøi vò cho chocolate, möùt, traùi caây ñoùng hoäp. Noù ñöôïc öùng duïng nhieàu trong thöïc phaåm nöôùng, thöùc uoáng, boät nguõ coác, baùnh keïo, moùn traùng mieäng, caùc saûn phaåm söõa, chaát dinh döôõng duøng trong theå thao. Galactose: [28] 2.1.1.1.3.1. Coâng thöùc caáu taïo vaø tính chaát: Hình 2.4: Coâng thöùc caáu taïo cuûa galactose Caáu taïo: Galactose (Gal) (coøn ñöôïc goïi laø ñöôøng naõo). Galactose coù coâng thöùc hoùa hoïc laø C6H12O6, khoái löôïng phaân töû laø 180,08 vaø nhieät noùng chaûy laø 167oC. Nhoùm –OH ñaàu vaø cuoái naèm ôû cuøng moät phía vaø nhoùm –OH thöù 2, thöù 3 ôû phía coøn laïi. D-galactose coù caáu hình cuûa C aùp choùt gioáng vôùi D-glyceraldehyde. Galactose laø moät ñoàng phaân quang hoïc cuûa glucose. Galactose laø moät monosacchride, neáu keát hôïp vôùi glucose seõ taïo thaønh lactose disaccharide. 2.1.1.1.3.2. Phöông phaùp thu nhaän: Ñöôïc tìm thaáy trong caùc saûn phaåm söõa, trong cuû caûi ñöôøng, gum vaø chaát nhaày. Noù ñöôïc toång hôïp bôûi cô theå ngöôøi, taïi ñaây noù taïo thaønh moät daïng glycolipid vaø glycoprotein trong moät vaøi loaïi moâ. Thuûy phaân lactose bôûi xuùc taùc laø enzyme lactase, moät b-galactosidase ñöôïc saûn xuaát bôûi lac operon trong Escherichia coli (E. coli), taïo thaønh glucose vaø galactose. Trong cô theå con ngöôøi, glucose chuyeån hoùa thaønh galactose ñeå kích thích tuyeán vuù coù theå tieát ra lactose. Thuûy phaân hemicelluose cuõng taïo ra galactose. 2.1.1.1.3.3. Ñaëc ñieåm: Noù ñöôïc xem laø chaát taïo ngoït coù giaù trò dinh döôõng vì noù laø thöïc phaåm taïo naêng löôïng. Galactose ít ngoït hôn glucose vaø tan ít trong nöôùc. Coù 3 söï roái loaïn quan troïng lieân quan ñeán galactose: Galactosemia (söï thieáu huït galactokinase) gaây ra beänh ñuïc nhaân maét vaø chaäm phaùt trieån trí naõo. Neáu moät cheá ñoä aên kieâng khoâng coù galactose (galactose-free) ñöa ra thích ñaùng töø sôùm thì beänh ñuïc nhaân maét seõ bò ñaåy luøi maø khoâng ñeå laïi bieán chöùng tuy nhieân toån thaát trí naõo laø vónh cöûu. Thieáu UDP galactose-4-epimerase laø ñieàu cöïc kyø hieám (chæ coù 2 tröôøng hôïp ñöôïc noùi bieát ñeán). Noù gaây ra beänh ñieác (nerve deafness) Thieáu enzyme Galactose-1-phosphate uridyl transferase laø moät vaán ñeà khoù giaûi quyeát nhaát, vì moät cheá ñoä aên kieâng khoâng coù galactose khoâng coù taùc duïng laâu daøi. 2.1.1.2 Disaccharide: 2.1.1.2.1 Maltose: [12], [28] 2.1.1.2.1.1. Coâng thöùc caáu taïo vaø tính chaát: Hình 2.5: Coâng thöùc caáu taïo cuûa maltose Teân hoùa hoïc: 4-O-α-D-Glucopyranosyl-D-glucose Nhöõng teân khaùc: Maltose, Malt sugar, Maltobiose. Coâng thöùc hoùa hoïc: C12H22O11 Khoái löôïng phaân töû: 342,1162g/mol Tyû troïng: 1,54g/cm3 Ñoä tan trong nöôùc: 1,080g/ml nöôùc ôû 20oC Nhieät noùng chaûy: 102 – 103oC (monohydrate) Maltose, hay ñöôøng maïch nha, laø moät disaccharide hình thaønh töø 2 ñôn vò glucose lieân keát nhau qua lieân keát a-1,4 glucoside. Noù laø thaønh phaàn quan troïng thöù hai trong haøng loaït nhöõng hôïp chaát hoùa sinh coù voøng glucose. Neáu theâm moät goác glucose thì taïo thaønh maltotriose, vaø 4 goác glucose thì goïi laø maltotetrose, … Neáu theâm nhieàu goác glucose nöõa thì taïo thaønh dextrins, thöôøng goïi laø maltodextrin, hay thaäm chí taïo thaønh tinh boät. 2.1.1.2.1.2. Phöông phaùp thu nhaän: Maltose ñöôïc thu nhaân töø nguoàn tinh boät, ñaëc bieät laø tinh boät baép. Döôùi ñaây laø sô ñoà thu nhaän maltose syrup töø nguoàn tinh boät baép. Tinh boät Hoùa loûng baèng enzyme Ñöôøng hoùa baèng enzyme Taåy maøu Loïc Loïc thoâ Loïc tinh Coâ ñaëc chaân khoâng Loïc tieät truøng (filtering sterilization) Thaønh phaåm Maltose syrup Bao goùi Hình 2.6: Sô ñoà thu nhaän Maltose 2.1.1.2.1.3. Ñaëc ñieåm: Khaû naêng tham gia phaûn öùng thuûy phaân: Maltose bò thuûy phaân taïo thaønh hai phaân töû glucose. Trong cô theå soáng, enzyme maltase xuùc taùc cho phaûn öùng thuûy phaân naøy xaûy ra nhanh. Trong phoøng thí nghieäm ñun noùng dung dòch trong moâi tröôøng acid maïnh trong vaøi phuùt cuõng seõ cho ra nhöõng saûn phaåm töông töï. Söï saûn sinh maltose trong nguõ coác naåy maàm, nhö luùa maïch, laø moät phaàn quan troïng cuûa quaù trình uû. Khi luùa maïch ñöôïc uû thì ñaây laø ñieàu kieän thuaän lôïi ñeå haøm löôïng maltose ñaït cöïc ñaïi. Quaù trình chuyeån hoùa maltose bôûi naám men trong quaù trình leân men taïo ra saûn phaåm laø ethanol vaø CO2. Tính chaát caûm quan: Maltose syrup laø chaát loûng trong suoát, coù muøi deã chòu, vò ngoït, maùt, ñöôïc haáp thuï toát bôûi heä tieâu hoùa cuûa ngöôøi. Ñoä ngoït: ngoït baèng 40% so vôùi saccharose, 60% so vôùi glucose. Choáng laïi hieän töôïng saïn caùt (anti-sand) trong keïo, jelly, jam vaø nhöõng thöïc phaåm khaùc toát. Hieám xaûy ra hieän töôïng keát tinh ñöôøng. Ñoä beàn: beàn ôû nhieät ñoä cao vaø trong moâi tröôøng acid, ñaëc bieät thích hôïp ñeå laøm keïo. Khoù bò phaân huûy bôûi vi khuaån ñöôøng mieäng do ñoù khoâng gaây saâu raêng. 2.1.1.2.1.4. ÖÙng duïng: Maltose syrup coù vò ngoït nheï, beàn vôùi nhieät ñoä vaø moâi tröôøng acid neân noù ñöôïc öùng duïng ñeå taïo chaát löôïng toát cho thöïc phaåm vaø keùo daøi thôøi gian baûo quaûn. Höõu ích trong coâng ngheä saûn xuaát baùnh keïo. Noù giuùp caûi thieän chaát löôïng vaø muøi vò cho coâng nghieäp thöùc uoáng laïnh vì noù khoâng xuaát hieän hieän töôïng keát tinh vaø coù nhieät ñoä ñoâng ñaëc thaáp. Choáng tinh boät cuõ (older), giöõ aåm vaø keùo daøi thôøi gian baûo quaûn cho caùc saûn phaåm baùnh, baùnh mì, thöïc phaåm nöôùng. Vò beàn trong caùc saûn phaåm traùi caây, quaû giaàm nöôùc ñöôøng, jam, traùi caây ñoùng hoäp. 2.1.1.2.2 Lactose: [4], [28] 2.1.1.2.2.1. Coâng thöùc caáu taïo vaø tính chaát: Lactose, ñöôøng söõa, laø moät disaccharide caáu taïo bôûi 2 phaân töû β-D-galactose vaø β-D-glucose lieân keát nhau qua lieân keát β 1-4 glycosidic. Lactose chieám khoaûng 2 – 8% trong söõa. Lactose baét nguoàn töø tieáng Latin coù nghóa laø söõa, coâng theâm ñuoâi –ose ñeå chæ ñöôøng. Ñoä hoøa tan: 8g lactose/10g Khoái löôïng phaân töû: 342,296g/mol 2.1.1.2.2.2. Phöông phaùp thu nhaän: Lactose laø moät loaïi ñöôøng töï nhieân coù trong söõa cuûa ñoäng vaät coù vuù vaø noù khoâng coù trong thöïc vaät. Trong söõa boø coù khoaûng 4,7% nhöng trong söõa traâu thì cao hôn (6,9%) vaø söõa deâ (6,0%). Lactose thöông maïi ñöôïc saûn xuaát töø whey sinh ra trong saûn xuaát phoâ mai hay töø chaát loûng coøn dö ra trong saûn xuaát casein. Chaát loûng naøy ñöôïc hoùa chua, ñöôïc ñun noùng trong than hoaït tính vaø loïc. Vaø sau ñoù noù ñöôïc xöû lyù ñeå taùi dieãn quaù trình keát tinh vaø möùc ñoä tinh saïch ñöôïc xaùc ñònh baèng soá löôïng tinh theå. Söï thay theá naøy coù moät ít khoù khaên bôûi vì khaû naêng keùm tan cuûa noù vaø khaû naêng keát tinh khaùc thöôøng. Ñoä tan cuûa lactose ôû nhieät ñoä thöôøng laø khoaûng 16% vaø taêng leân 60% ôû 90oC, vaø trong dung dòch noù toàn taïi hai daïng a vaø b-lactose. Ôû traïng thaùi keát tinh, lactose coù 3 daïng: a lactose ngaäm nöôùc, a lactose khan vaø b lactose khan. a lactose ngaäm nöôùc (moät phaân töû nöôùc) laø lactose thöông maïi, lactose khan thu ñöôïc baèng caùch taùch nöôùc ôû nhieät ñoä 65 – 93,5oC ôû aùp suaát thaáp hay noù ñöôïc saûn xuaát ôû aùp suaát thöôøng vaø nhieät ñoä laø 110 – 130oC. Ôû daïng khan, noù coù khaû naêng huùt aåm trong moâi tröôøng aåm öôùt ôû nhieät ñoä döôùi 93,5oC vaø khi ñoù noù chuyeån sang daïng ngaäm nöôùc, nhöng treân 93,5oC noù chuyeån sang daïng b khan. b lactose khan cuõng ñöôïc hình thaønh khi lactose keát tinh trong dung dòch ñaäm ñaëc ôû nhieät ñoä 93,5oC. 2.1.1.2.2.3. Ñaëc ñieåm: Veà dinh döôõng: lactose laø loaïi ñöôøng quan troïng vaø thuùc ñaåy söï tieâu hoùa canxi vaø phospho ôû nhöõng con thuù con vaø ñöôïc xem laø nguoàn ñöôøng trong teá baøo naõo. Ñoä ngoït: Noù khoâng ngoït vaø khi trong dung dòch, noù baèng 1/6 ñoä ngoït saccharose, vaø chính vì theá noù ñöôïc ñeà xuaát laø chaát thay theá ñöôøng trong moät vaøi loaïi baùnh keïo ñeå laøm giaûm bôùt ñoä ngoït quaù möùc. Khaû naêng tieâu hoùa cuûa lactose: Nhöõng ñöùa treû nhoû ñöôïc cho buù baèng söõa cuûa meï chuùng. Ñeå tieâu hoùa ñöôïc chuùng caàn coù enzyme lactase (β1-4 disaccharidase) ñöôïc tieát ra bôûi loâng tô cuûa ruoät (intestinal villi) vaø enzyme naøy phaân caét phaân töû lactose thaønh glucose vaø galactose deã haáp thuï. Vì lactose coù maët trong haàu heát caùc loaïi söõa neân haàu heát nhöõng choã coù theå sinh ra enzyme lactase daàn caïn kieät vaø khi ñoù cô theå con ngöôøi khoâng coøn khaû naêng chuyeån hoùa lactose. Do ñoù söï maát lactase cuõng laø moät loaïi beänh ôû ngöôøi tröôûng thaønh. Tuy nhieân nhieàu ngöôøi coù toå tieân ôû Chaâu Aâu, Trung Ñoâng, Aán Ñoä vaø Maasai ôû Ñoâng Phi coù moät kieåu gien cho lactase giuùp ngöôøi tröôûng thaønh khoâng bò maát khaû naêng naøy. Vaø nhieàu ñoäng vaät töï nhieân nhö boø, deâ, cöøu cho söõa ñeå laøm thöùc aên. 2.1.1.3 Hoãn hôïp: 2.1.1.3.1 Ñöôøng nghòch ñaûo: [2], [28] 2.1.1.3.1.1. Coâng thöùc caáu taïo vaø tính chaát: Ñöôøng nghòch ñaûo laø hoãn hôïp glucose vaø fructose vôùi tyû leä mol 1:1. 2.1.1.3.1.2. Phöông phaùp thu nhaän: Hieän nay ñöôøng nghòch ñaûo ñöôïc saûn xuaát baèng phöông phaùp thuûy phaân dung dòch ñöôøng saccharose, taùc nhaân xuùc taùc coù theå laø acid hoaëc enzyme invertase. Giaû söû hieäu suaát laø 100%, khi ñoù ta seõ thu ñöôïc saûn phaåm laø ñöôøng ngòch ñaûo. Ôû 20oC vaø böôùc soùng 546,1nm, goùc quay cöïc cuûa dung dòch saccharose laø +66,5o (goùc quay phaûi), coøn goùc quay cöïc cuûa D-glucose laø +52,7o (goùc quay phaûi) vaø cuûa D-fructose laø -92,4o (goùc quay traùi). Nhö vaäy, khi phaûn öùng thuûy phaân saccharose dieãn ra hoaøn toaøn, dung dòch ñöôøng thu ñöôïc seõ coù goùc quay cöïc laø -19,8o (goùc quay traùi). Do coù söï thay ñoåi goùc quay cöïc cuûa dung dòch saccharose tröôùc vaø sau phaûn öùng neân quaù trình naøy coøn ñöôïc goïi laø quaù trình nghòch ñaûo ñöôøng. Xuùc taùc acid coù theå duøng laø: acid citric, acid tartaric, malic … nhöng phoå bieán vaãn laø acid ciric vì noù phoå bieán, ñöôïc tìm thaáy trong nhieàu loaïi traùi caây vaø laø chaát taïo vò chua quan troïng trong thöïc phaåm. Xuùc taùc enzyme söû duïng laø enzyme invertase. ÔÛ quy moâ coâng nghieäp, quaù trình nghòch ñaûo ñöôøng baèng invertase ñöôïc thöïc hieän bôûi hai daïng cheá phaåm: enzyme hoøa tan vaø enzyme coá ñònh. - Cheá phaåm enzyme hoøa tan: cheá phaåm thöông maïi thöôøng coù daïng boät, maøu töø traéng ñeán vaøng nhaït vaø ñöôïc thu nhaän chuû yeáu töø baõ thaûi naám men bia. - Cheá phaåm enzyme coá ñònh: vaøo naêm 1916, laàn ñaàu tieân Nelson vaø Griffin ñaõ quan saùt hieän töôïng invertase haáp phuï treân than hoaït tính. Nhöng maõi ñeán naêm 1969, caùc enzyme coá ñònh môùi ñöôïc öùng duïng ôû quy moâ coâng nghieäp. Öu ñieåm cuûa duøng xuùc taùc enzyme so vôùi xuùc taùc acid laø: - Ñieàu kieän phaûn öùng oân hoøa hôn: caùc cheá phaåm invertase thöông maïi hieän nay thöôøng coù nhieät ñoä toái thích dao ñoäng trong khoaûng 50 – 60oC vaø pH toái thích naèm trong vuøng acid yeáu. Ñieàu naøy seõ tieát kieäm chi phí naêng löôïng (gia nhieät) cho quaù trình saûn xuaát vaø ngaên ngöøa hieän töôïng syrup bò saãm maøu. - Chaát löôïng syrup thu ñöôïc seõ toát hôn: saûn phaåm khoâng coù nguy cô bò nhieãm kim loaïi naëng nhö tröôøng hôïp söû duïng acid voâ cô laøm xuùc taùc cho phaûn öùng thuûy phaân. 2.1.1.3.1.3. Ñaëc ñieåm: Nhöõng öu ñieåm cuûa ñöôøng nghòch ñaûo so vôùi dung dòch ñöôøng sacharose coù cuøng noàng ñoä laø: - Taêng ñoä ngoït cho syrup: theo Moll vaø coäng söï (1990) thì ñoä ngoït cuûa saccharose laø 1,0; ñoä ngoït cuûa glucose vaø fructose laàn löôït laø 0,7 vaø 1,7. Hoãn hôïp glucose vaø fructose vôùi tyû leä mol 1:1 seõ coù ñoä ngoït laø 1,3. Nhö vaäy vôùi cuøng moät noàng ñoä ñöôøng nhö nhau thì syrup ñöôøng nghòch ñaûo seõ coù ñoä ngoït cao hôn syrup sacharose. - Taêng haøm löôïng chaát khoâ cho syrup: theo phöông trình phaûn öùng treân, neáu söï thuûy phaân xaûy ra hoaøn toaøn thì töø 342g saccharose ban ñaàu seõ cho ra 180g glucose vaø 180g fructose – töùc thu ñöôïc 360g ñöôøng nghòch ñaûo. Nhö vaäy löôïng toång chaát khoâ trong syrup sau phaûn öùng seõ taêng xaáp xæ 1,053 laàn. Ñieàu naøy seõ mang laïi hieäu quaû kinh teá khoâng nhoû cho caùc nhaø saûn xuaát. - Oån ñònh chaát löôïng ñöôøng syrup, ngaên ngöøa hieän töôïng taùi keát tinh ñöôøng: noàng ñoä ñöôøng cao trong syrup deã daãn ñeán hieän töôïng taùi keát tinh ñöôøng vaø laøm giaûm ñoä ñoàng nhaát cuûa syrup. Khaû naêng hoøa tan trong nöôùc cuûa saccharose cao hôn ñoâi chuùt so vôùi glucose (100ml nöôùc ôû 15oC coù theå hoøa tan ñöôïc 197g saccharose hoaëc 154g glucose). Tuy nhieân khaû naêng hoøa tan trong nöôùc cuûa fructose laïi cao hôn raát nhieàu (100ml nöôùc ôû 20oC coù theå hoøa tan ñeán 375g fructose). Thöïc teá cho thaáy quaù trình keát tinh ñöôøng glucose vaø fructose khoù thöïc hieän hôn so vôùi saccharose. Do ñoù phaûn öùng nghòch ñaûo saccharose seõ taêng cöôøng söï hoøa tan cuûa ñöôøng trong syrup noàng ñoä cao vaø traùnh ñöôïc hieän töôïng taùi keát tinh cuûa ñöôøng. - Taêng cöôøng khaû naêng öùc cheá heä vi sinh vaät coù trong syrup: aùp löïc thaåm thaáu cuûa syrup phuï thuoäc vaøo noàng ñoä caùc chaát hoøa tan trong syrup vaø phaân töû löôïng cuûa chuùng. Theo lyù thuyeát, neáu hai dung dòch coù cuøng theå tích vaø haøm löôïng chaát tan thì dung dòch chöùa chaát hoøa tan phaân töû löôïng nhoû hôn seõ coù aùp löïc thaåm thaáu lôùn hôn. Giaù trò aùp löïc thaåm thaáu caøng cao seõ caøng öùc cheá quaù trình trao ñoåi chaát vaø sinh tröôûng cuûa caùc teá baøo vi sinh vaät coù trong dung dòch. Quaù trình nghòch ñaûo ñöôøng laøm taêng haøm löôïng caùc chaát tan coù trong syrup ñoàng thôøi taïo ra caùc saûn phaåm hexose coù phaân töû löôïng nhoû hôn nhieàu so vôùi cô chaát saccharose ban ñaàu. Do ñoù aùp löïc thaåm thaáu cuûa syrup ñöôøng nghòch ñaûo luoân cao hôn syrup saccharose coù cuøng moät noàng ñoä. Ñieàu naøy goùp phaàn öùc cheá heä vi sinh vaät coù trong syrup vaø keùo daøi thôøi gian baûo quaûn dòch ñöôøng. Ngoaøi nhöõng öu ñieåm treân, ñöôøng fructose seõ taïo cho syrup vaø thaønh phaåm moät vò ngoït töông töï caùc loaïi nöôùc eùp traùi caây. Do ñoù quaù trình ngòch ñaûo ñöôøng khoâng nhöõng laøm taêng ñoä ngoït maø coøn caûi thieän caû vò ngoït cuûa syrup. 2.1.1.3.1.4. ÖÙng duïng: Ñaëc bieät duøng trong coâng ngheä saûn xuaát möùt, nöôùc ngoït khoâng gaz vaø maät ñöôøng vaø ñöôïc vaän chuyeån bôûi nhöõng xe haøng. Nhöõng loaïi naøy caàn phaûi ñöôïc baûo quaûn kyõ ñeå traùnh nhieãm vi sinh vaät vaø xaûy ra quaù trình keát tinh. Quaù trình nghòch ñaûo coù theå ñöôïc öùng duïng ñeå saûn xuaát keïo meàm laøm nhaân chocolate. Nhaân ñaõ ñöôïc phuû bôûi chocolate tröôùc ñoù, sau ñoù ta cho enzyme vaøo trong luùc vaãn coøn raát nhôùt, döôùi taùc duïng cuûa enzyme nhaân seõ daàn ít nhôùt hôn theo thôøi gian. 2.1.1.3.2 Syrup thuûy phaân töø tinh boät: [2], [14], [28] 2.1.1.3.2.1. Giôùi thieäu: Trong ngaønh coâng nghieäp thöïc phaåm, töø nguyeân lieäu tinh boät ngöôøi ta coù theå saûn xuaát ra caùc loaïi syrup khaùc nhau nhö glucose, maltose, oligosaccharide hoaëc syrup chöùa hoãn hôïp glucose vaø fructose ñöôïc söû duïng phoå bieán nhaát hieän nay vaø thöôøng ñöôïc goïi laø syrup giaøu fructose. Trong baøi naøy, toâi chæ ñeà caäp ñeán syrup giaøu fructose töø tinh boät. 2.1.1.3.2.2. Phöông phaùp thu nhaän: Ñeå saûn xuaát syrup giaøu fructose töø tinh boät, ngöôøi ta söû duïng hai nhoùm cheá phaåm enzyme: amylase vaø glucoisomerase. - Amylase: xuùc taùc phaûn öùng thuûy phaân tinh boät taïo thaønh saûn phaåm ñöôøng glucose. Trong thöïc teá ngöôøi ta thöôøng söû duïng keát hôïp hai cheá phaåm: a-amylase vaø glucoamylase. - Glucoisomerase: xuùc taùc phaûn öùng chuyeån hoùa ñöôøng glucose thaønh ñöôøng fructose (phaûn öùng chuyeån hoùa ñoàng phaân). 2.1.1.3.2.3. Ñaëc ñieåm: Chaát löôïng syrup giaøu fructose ñöôïc ñaùnh giaù thoâng qua ba nhoùm chæ tieâu döôùi ñaây: - Chæ tieâu caûm quan: maøu saéc, ñoä trong, muøi, vò. - Chæ tieâu hoùa lyù: haøm löôïng frutose, chæ soá DE, toång haøm löôïng chaát khoâ, ñoä chua, ñoä nhôùt, … - Chæ tieâu vi sinh: toång soá vi khuaån hieáu khí, naám men vaø naám moác. 2.1.1.3.2.4. ÖÙng duïng: Syrup thöôøng ñöôïc duøng ôû möùc ñoä thaáp töông ñoái trong saûn xuaát baùnh bích quy vì muøi vò ñaëc bieät cuûa noù. Noù cuõng ñöôïc duøng nhö chaát giöõ aåm (laø nguyeân lieäu ngaên caûn söï maát nöôùc töø thöïc phaåm) vaø, ñöôïc hieåu theo nghóa heïp, ngaên caûn caáu truùc cuûa baùnh nöôùng trôû neân quaù cöùng vaø gioøn. Syrup laø con ñöôøng thuaän lôïi ñeå ñöa ñöôøng khöû vaøo trong coâng thöùc baùnh vaø vì vaäy thuùc ñaåy phaûn öùng Maillard trong quaù trình nöôùng. 2.1.2. Polyols: Polyols: [3] Polyols cuõng coù theå ñöôïc chia laø nguoàn goác monosaccharide (sorbitol, erythritol, xylitol, mannitol), nguoàn goác disaccharide (maltitol, isomalt, lactitol) vaø nguoàn goác polysaccharide (tinh boät thuûy phaân ñöôïc hydro hoùa). Chuùng laø nhöõng carbohydrate taïo caûm giaùc ngoït nhöng khoâng phaûi laø ñöôøng hay laø röôïu. Polyols laø nhöõng chaát taïo ngoït giaûm naêng löôïng (reduced-calorie sweeteners) phoå bieán vaø coù theå ñöôïc duøng baèng moät löôïng ñöôøng (table sugar) nhöng thöôøng duøng keát hôïp vôùi nhöõng chaát taïo ngoït khaùc ñeå ñaït ñöôïc ñoä ngoït vaø vò mong muoán. Cung caáp naêng löôïng ít hôn ñöôøng saccharose, chuùng laø chaát ngoït trong baùnh khoâng ñöôøng, keïo, chewing gum, thöïc phaåm nöôùng, kem, kem ñaùnh raêng, nöôùc suùc mieäng, chaát baïc haø laøm thôm mieäng vaø döôïc phaåm. Polyols cuõng goùp phaàn taïo xô vaø taïo caáu truùc cho thöïc phaåm, gaây caûm giaùc maùt khi aên, giuùp giöõ aåm cho thöïc phaåm, khoâng laøm maát vò ngoït vaø khoâng hoùa naâu döôùi taùc duïng nhieät. Vì naám moác khoâng theå phaùt trieån toát treân polyols neân chuùng coù theå goùp phaàn laøm taêng thôøi haïn söû duïng cuûa thöïc phaåm. Trong töï nhieân, chuùng xuaát hieän nhieàu trong traùi caây vaø trong caùc loaïi nöôùc uoáng, nhöng trong thöông maïi, chuùng ñöôïc saûn xuaát töø nhöõng carbohydrate khaùc nhö tinh boät, saccharose vaø glucose. Polyols ñöôïc haáp thu moät phaàn töø ruoät non vaøo trong maùu, laøm giaûm taùc duïng glycemic (producing a glycemic respone) (nhö aûnh höôûng ít hôn ñeán glucose trong maùu) thaáp hôn so vôùi saccharose vaø glucose. Khi ñöôïc haáp thu, chuùng chuyeån hoùa taïo naêng löôïng vaø khoâng saûn sinh ra hoaëc saûn sinh ra moät ít insulin. Veà lyù thuyeát, polyols coù theå höõu ích ñoái vôùi ngöôøi beänh ñaùi thaùo ñöôøng. Baûng 2.1: Caùc polyols ñöôïc pheùp duøng thay theá ñöôøng bôûi U.S FDA Polyols Naêng löôïng (cal/g) Ñoä ngoït so vôùi saccharose (%) Sorbitol 2,6 50 - 70 Xylitol 2,4 100 Maltitol 2,1 75 Isomalt 2,0 45 - 65 Lactitol 2,0 30 – 40 Mannitol 1,6 50 – 70 Erythritol 0,2 60 – 80 Nhöõng polyols khoâng ñöôïc haáp thu tieáp tuïc chuyeån xuoáng ruoät giaø, taïi ñaây chuùng bò leân men bôûi vi khuaån. Moät vaøi ngöôøi tieâu thuï quaù möùc polyols coù theå coù nhöõng trieäu chöùng ñau daï daøy, nhö ñaày hôi vaø aûnh höôûng ñeán nhuaän traøng, töông töï nhöõng phaûn öùng vôùi nhöõng thöïc phaåm nhieàu xô vaø ñaäu. American Dietetic Association khuyeân caùo laø neáu tieâu thuï hôn 50 g/ngaøy sorbitol hay 20 g/ngaøy mannitol coù theå gaây tieâu chaûy. Polyols khoâng gaây saâu raêng bôûi vì vi khuaån trong mieäng khoâng trao ñoåi chaát cuõng nhö chuyeån hoùa ñöôïc nhöõng chaát taïo ngoït naøy thaønh maûng baùm hay acid coù haïi gaây saâu raêng. Xylitol ñöôïc nhaän thaáy laø chaát kieàm haõm vi khuaån ñöôøng mieäng. Ñaây laø nguyeân nhaân ta duøng polyols trong nhieàu loaïi baïc haø khoâng ñöôøng vaø chewing gum. 2.1.2.1 Ñôn giaûn: 2.1.2.1.1 Xylitol: [2], [6], [26], [27], [28] 2.1.2.1.1.1. Coâng thöùc caáu taïo vaø tính chaát: Hình 2.7: Coâng thöùc caáu taïo cuûa xylitol Xylitol: CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CH2OH Teân hoùa hoïc: (2S,3R,4R)-Pentane-1,2,3,4,5-pentaol Teân khaùc: 1,2,3,4,5-Pentahydroxypentane Coâng thöùc hoùa hoïc: C5H12O5 Khoái löôïng phaân töû: 152,15g/mol Ñoä nhôùt: 1,52g/cm3 Nhieät ñoä noùng chaûy: 92 – 96oC Nhieät ñoä soâi: 216oC Chæ soá E: E967 Ñoä tan: 64g/100ml nöôùc ôû 25oC. Tinh theå boät traéng. Dung dòch beàn nhieät – khoâng bò caramel hoùa. Naêng löôïng cung caáp: 2,4Cal/g. Xylitol, coøn ñöôïc bieát laø ñöôøng goã, laø moät loaïi röôïu ñöôøng 5 carbon, ñöôïc duøng nhö moät chaát thay theá ñöôøng. Xylitol ngoït xaáp xæ saccharose nhöng cung caáp naêng löôïng keùm 40%. 2.1.2.1.1.2. Phöông phaùp thu nhaän: Xylitol ñaàu tieân ñöôïc chieát xuaát töø caây buloâ ôû Phaàn Lan vaøo theá kyû thöù 19. Vaøo theá kyû 20, xylitol daïng haït baét ñaàu ñöôïc saûn xuaát vôùi löôïng lôùn ôû Myõ vôùi teân laø “Ultimate Sweetener” vôùi nguoàn thu nhaän laø caây cuû caûi ñöôøng. Xylitol coù nhieàu trong töï nhieân, ñöôïc tìm thaáy trong caùc moâ, trong nhieàu loaïi traùi caây vaø rau quaû, bao goàm nhieàu loaïi quaû moïng khaùc nhau, voû nguõ coác, yeán maïch vaø naám. Noù coù theå thu ñöôïc baèng caùch trích ly moâ haït nguõ coác, gioáng caây buloâ (birch), quaû maän vaø nguõ coác. Hình 2.8: Toùm taét caùc phöông phaùp saûn xuaát xylitol Caùc phöông phaùp saûn xuaát xylitol: Phöông phaùp trích ly loûng-raén (solid-liquid extraction): Xylitol ñöôïc tìm thaáy ôû traùi caây vaø rau quaû nhö nho, daâu, chuoái… trong taûo, rong bieån, naám…. Xylitol coù theå ñöôïc saûn xuaát caùc nguoàn naøy baèng phöông phaùp trích ly loûng-raén, nhöng do xylitol chæ chieám tæ leä nhoû trong caùc nguyeân lieäu thoâ( ít hôn 900mg/100g) neân giaù thaønh seõ raát ñaét Phöông phaùp hoaù hoïc: Saûn xuaát töø xylan (polysaccharide thuoäc nhoùm hemicellulose) baèng caùch thuyû phaân baèng acid. Xylan chieám khoaûng 11-35% (khoái löôïng chaát khoâ) cuûa nguyeân lieäu lignocellulse nhö goã cöùng, pheá phaåm cuûa noâng nghieäp nhö loõi ngoâ, rôm luùa mì, baõ mía…. Tieáp theo, xylan ñöôïc thuûy phaân taïo thaønh xylose, söû duïng xuùc taùc laø acid hay enzyme cylanase. Sau cuøng ñöôøng xylose seõ ñöôïc hydrogen hoùa thaønh xylitol. Ngaøy nay ngöôøi ta coøn coù theå saûn xuaát xylitol baèng phöông phaùp leân men, söû duïng vi sinh vaät. 2.1.2.1.1.3. Ñaëc ñieåm: Khaùc vôùi stevia, xylitol haàu nhö khoâng coù haäu vò, vaø noù ñöôïc cho laø an toaøn ñoái vôùi ngöôøi beänh ñaùi thaùo ñöôøng vaø nhöõng ngöôøi giaûm glucose huyeát (hypoglycaemia). Ñoù laø do carbohydrate gioáng nhö röôïu ñöôøng ít coù taùc ñoäng leân löôïng ñöôøng huyeát cuûa con ngöôøi nhö nhöõng loaïi ñöôøng thoâng thöôøng khaùc. Xylitol töông töï vôùi sorbitol vaø coù maët trong haàu heát caùc thöïc phaåm – naám vaø nhöõng loaïi rau caûi khaùc. Xylitol, khi tieâu thuï, noù tan chaàm chaàm nhöng hoaøn toaøn trong ruoät. Noù khoâng ñoøi hoûi coù insulin trong quaù trình chuyeån hoùa vaø vì vaäy noù khoâng thay ñoåi löôïng ñöôøng maùu ôû ngöôøi bò ñaùi thaùo ñöôøng. Noù ñöôïc chaáp nhaän nhö laø moät chaát taïo ngoït khoâng sinh naêng löôïng vaø noù khoâng ñöôïc toång hôïp bôûi vi khuaån cariogenic. Cho ñeán ngaøy nay, noù ñöôïc bieát laø khoâng coù tính ñoäc nhöng tính ñoäc phaùt sinh moät caùch khaùc thöôøng khi tieâu thuï moät löôïng lôùn hieám coù. Gioáng nhö sorbitol, noù coù tính nhuaän traøng (30 – 40g/single administration). Trong thöïc phaåm, xylitol khoâng phaûi laø chaát thay theá thuoác nhöng noù ñaõ ñöôïc American Food and Drug Administration chöùng nhaän laø phöông thuoác thích hôïp cho treû con ñeå choáng saâu raêng. Xylitol cuõng coù khaû naêng chöõa chöùng beänh loaõng xöông. Moät nhoùm caùc nhaø nghieân cöùu Phaàn Lan ñaõ phaùt hieän laø xylitol ngaên chaën söï yeáu xöông treân chuoät thí nghieäm vaø thaäm chí coøn caûi thieän tyû troïng cuûa xöông. Nhieàu nghieân cöùu chæ ra raèng chewing gum xylitol coù theå ngaên chaën söï nhieãm truøng tai (vieâm tai caáp tính). Nhöõng nghieân cöùu gaàn ñaây cho thaáy vieäc tieâu thuï xylitol giuùp kieåm soaùt söï nhieãm truøng ñöôøng mieäng do naám men Candida, traùi laïi galactose, glucose, saccharose laïi laøm taêng söï phaùt trieån cuûa naám men naøy. Gioáng nhö haàu heát caùc loaïi röôïu ñöôøng khaùc, xylitol aûnh höôûng nheï ñeán nhuaän traøng khi duøng vôùi lieàu löôïng cao. Maëc duø vaäy noù khoâng coù ñoäc tính, con ngöôøi coù theå duøng 400g/ngaøy trong thôøi gian daøi maø khoâng thaáy phaùt hieän beänh. 2.1.2.1.1.4. ÖÙng duïng: Trong baùnh keïo, noù ñöôïc öùng duïng ñaëc bieät nhö moät chaát taïo ngoït khoâng taïo khuaån trong nhöõng saûn phaåm “dính” (adhesive) nhö keïo chewing gum, caramel. Xylitol raát phoå bieán ôû Phaàn Lan nôi ñöôïc xem laø nguoàn goác phaùt hieän ra noù. Nhieàu coâng ty saûn xuaát baùnh keïo Phaàn Lan ñaõ söû duïng xylitol, haàu heát chewing gum baùn ôû Phaàn Lan vaø Chaâu Aâu laø coù duøng xylitol. Coâng ty Chupa Chups tröôùc ñaây laø cuûa Taây Ban Nha baây giôø laø cuûa YÙ ñöôïc saûn xuaát ra keïo baïc haø thôm mieäng treân cô sôû xylitol ñöôïc quaûng caùo treân khaép theá giôùi. ÔÛ Trung Quoác, Nhaät vaø Nam Haøn Quoác, xylitol ñöôïc tìm thaáy nhieàu trong haøng loaït caùc saûn phaåm chewing gum. Thaäm chí Trung Quoác vaø Haøn Quoác coøn coù haún moät loaïi gum mang teân “Xylitol”, trong khi ôû Nhaät Baûn coù teân laø “Xylish”. 2.1.2.1.2 Sorbitol: [2], [4], [28] 2.1.2.1.2.1. Coâng thöùc caáu taïo vaø tính chaát: Hình 2.9: Coâng thöùc caáu taïo cuûa D-sorbitol Sorbitol: CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CH2OH Teân IUPAC: hexane-1,2,3,4,5,6-hexaol Coâng thöùc hoùa hoïc: C6H14O6 Khoái löôïng phaân töû: 182,17g/mol Nhieät noùng chaûy: 95oC Nhieät ñoâng ñaëc: 296oC Tyû troïng: 0,68g/cm3 ADI laø khoaûng 3oz/ngaøy (1oz = 28,35g). Naêng löôïng cung caáp: 2,6Cal/g. Sorbitol ñöôïc bieát nhö laø glucitol, laø moät loaïi röôïu ñöôøng cô theå chuyeån hoùa chaäm. Noù thu ñöôïc baèng caùch khöû glucose, noù thay ñoåi nhoùm aldehide thaønh nhoùm hydroxyl do ñoù noù ñöôïc goïi laø röôïu ñöôøng. 2.1.2.1.2.2. Phöông phaùp thu nhaän: Sorbitol laø moät loaïi röôïu ñöôøng coù nhieàu trong töï nhieân ôû haàu heát caùc loaïi quaû coù haït, nguoàn doài daøo laø quaû thanh höông traø (Rowan berry) hay quaû thanh löông traø (Mountain Ash berry), nhöng khoâng coù nguoàn töï nhieân naøo quan troïng trong thöông maïi. Ngaøy nay, noù ñöôïc saûn xuaát baèng caùch khöû glucose, noù thay ñoåi nhoùm aldehide thaønh nhoùm hydroxyl. Ngoaøi ra sorbitol ñöôïc saûn xuaát moät caùch töï nhieân bôûi cô theå ngöôøi maëc duø ñöôïc tieâu hoùa keùm. 2.1.2.1.2.3. Ñaëc ñieåm: Ít coù giaù trò trong coâng nghieäp baùnh keïo, thöôøng duøng trong keïo meàm hay thöïc phaåm daïng paste vôùi chöùc naêng giöõ aåm. Sorbitol ñöôïc xeáp vaøo loaïi chaát taïo ngoït coù giaù trò dinh döôõng vì noù cung caáp calorie hay naêng löôïng cho nhöõng ngöôøi aên kieâng: 2,6Cal/g (11KJ/g) so vôùi ñöôøng vaø tinh boät laø 4Cal/g (17KJ/g) trong khi vaãn duy trì ñöôïc 50% ñoä ngoït. Ngoaøi vieäc cung caáp chaát ngoït, noù coøn laø moät chaát giöõ aåm tuyeät vôøi vaø laø moät chaát taïo caáu truùc. Sorbitol thöông phaåm coù theå toàn taïi döôùi daïng dung dòch coâ ñaëc (70% chaát khoâ) hoaëc daïng tinh theå. Ôû daïng tinh theå noù ñöôïc duøng trong saûn xuaát chocolate. Tính chaát ñieån hình nhö sau: Baûng 2.2: Tính chaát cuûa sorbitol Daïng tinh theå Daïng syrup Polyhydric alcohol ≥ 99% 70% ± 0,5% Aåm < 1,0% (toát nhaát laø döôùi 0,5% ñoái vôùi chocolate) - Nhieät noùng chaûy 98oC - Tyû troïng 1,47 - Khuùc xaï trong dung dòch 10%, 25oC 1,3477 - Ñöôøng khöû < 0,2% Tro < 0,025 Kim loaïi naëng (chì, ñoàng, saét) < 5ppm pH 5,0 – 6,0 2.1.2.1.2.4. ÖÙng duïng: Sorbitol laø moät chaát thay theá ñöôøng thöôøng duøng trong thöïc phaåm aên kieâng (bao goàm caû thöùc uoáng kieâng) vaø chewing gum khoâng ñöôøng. Sorbitol laø moät chaát coù giaù trò trong coâng nghieäp saûn xuaát chocolate cho ngöôøi ñaùi thaùo ñöôøng vaø baùnh keïo, khaùc vôùi saccharin vaø cyclamate, ngoaøi ra coøn ñöôïc öùng duïng trong saûn xuaát giaáy, deät, thuoác laù. Sorbitol coù theå öùng duïng trong coâng ngheä myõ phaåm hieän ñaïi nhö laøm chaát giöõ aåm hay chaát laøm daày (thickener). Moät vaøi loaïi gel trong suoát chæ coù theå ñöôïc saûn xuaát töø sorbitol vì noù coù tính khuùc xaï ñuû lôùn ñeå taïo thaønh chaát trong suoát. Vaø noù cuõng ñöôïc duøng nhö chaát giöõ aåm trong saûn xuaát thuoác laù. Sorbitol ñöôïc duøng ñeå giöõ aåm cho nhieàu loaïi saûn phaåm ñeå choáng laïi söï maát aåm. Söï oån ñònh aåm vaø tính taïo caáu truùc cuûa sorbitol ñöôïc öùng duïng trong saûn xuaát baùnh keïo, thöïc phaåm nöôùng vaø chocolate – nhöõng thöïc phaåm coù khuynh höôùng trôû neân khoâ vaø cöùng. Söï oån ñònh aåm baûo veä nhöõng saûn phaåm naøy khoûi khoâ nhanh vaø duy trì ñaëc tính töôi nhö luùc ban ñaàu trong suoát quaù trình baûo quaûn. Sorbitol cuõng ñöôïc duøng nhö moät phuï gia cryoprotectant (hoãn hôïp vôùi sucorse vaø muoái Natri polyphosphate) trong saûn xuaát surimi coù ñoä tinh khieát cao – moät loaïi boät caù soáng haàu nhö ñöôïc saûn xuaát nhieàu ôû Alaska. Sorbitol khi keát hôïp vôùi Kali nitrate taïo thaønh nhieân lieäu. Sorbitol ñöôïc cho laø chaát hoùa hoïc trung gian then choát coù tieàm naêng töø nguoàn sinh khoái (biomass). Quaù trình khöû hoaøn toaøn sorbitol môû ra con ñöôøng taïo thaønh caùc alkane nhö hexane – coù theå ñöôïc duøng nhö nhieân lieäu sinh hoïc (biofuel). Noù coù nguoàn goác töø tinh boät, ñöôïc saûn xuaát nhö laø moät dòch ñöôøng nhôùt, caáu taïo neân HDPE cuûa caùi troáng hoaëc laø daïng boät tinh theå duøng ñeå nhoài nheùt trong nhöõng caùi tuùi xaùch coù nhieàu lôùp. Vai troø quan troïng cuûa sorbitol laø saûn xuaát Vitamin C vaø nhöõng saûn phaåm döôïc phaåm khaùc vaø ñöôïc söû duïng nhö laø moät taù döôïc vaø chaát ngoït dinh döôõng. Sorbitol raát beàn vaø trô hoùa hoïc. Noù coù theå chòu ñöïng ñöôïc nhieät ñoä cao vaø khoâng tham gia vaøo phaûn öùng maillard (hoùa naâu). Ñoù laø moät thuaän lôïi, ví duï nhö, trong nhöõng saûn phaåm baùnh caàn maøu saéc töôi taén chöù khoâng phaûi laø maøu naâu laø moät ñieàu mong muoán. Sorbitol coù theå keát hôïp vôùi nhöõng thaønh phaàn thöïc phaåm khaùc nhö laø ñöôøng, taùc nhaân keo tuï, protein vaø chaát beùo thöïc vaät. Noù hoaït ñoäng toát trong nhieàu saûn phaåm thöïc phaåm nhö keïo goâm, keïo, moùn traùng mieäng öôùp laïnh, baùnh quy, baùnh, …, bao goàm caû kem ñaùnh raêng vaø thuoác suùc mieäng. 2.1.2.1.3 Mannitol: [28] 2.1.2.1.3.1. Coâng thöùc caáu taïo vaø tính chaát: Hình 2.10: Coâng thöùc caáu taïo cuûa mannitol Teân IUPAC: (2R,3R,4R,5R)-Hexane-1,2,3,4,5,6-hexol Coâng thöùc: C6H14O6 Khoái löôïng phaân töû: 182,172g/mol Löôïng thaûi ra: qua thaän 90% Chu kyø baùn huûy: 100 phuùt Nhieät ñoä noùng chaûy: 160 – 165oC. Naêng löôïng cung caáp: 1,6Cal/g. Veà hoùa hoïc, mannitol laø moät loaïi röôïu ñöôøng hay moät polyol, noù töông töï xylitol hay sorbitol. Tuy nhieân, mannitol coù khuynh höôùng maát moät ion H+ trong dung dòch nöôùc laøm cho dung dòch mang tính acid. Vì theá, khoâng coù gì laø baát thöôøng khi ta theâm moät chaát ñeå ñieàu chænh laïi pH cuûa noù nhö NaHCO3. 2.1.2.1.3.2. Phöông phaùp thu nhaän: Nhieàu loaïi rau quaû coù chöùa mannitol nhö sung, oliu ... Haøm löôïng mannitol trong moät soá loaøi naám vaø taûo raát cao, coù theå leân ñeán 15 – 20% (Multon, 1992). Fructose laø nguyeân lieäu ñeå saûn xuaát mannitol. Phaûn öùng hydrogen hoùa seõ chuyeån fructose thaønh mannitol. 2.1.2.1.3.3. Ñaëc ñieåm: Mannitol laø moät taùc nhaân lôïi tieåu, noù laø moät ñoàng phaân cuûa sorbitol. Tính tan: mannitol ít tan trong nöôùc hôn sorbitol, 100g nöôùc ôû 25oC chæ coù theå hoøa tan ñöôïc toái ña 18g mannitol. Mannitol cuõng laø moät chaát taïo ngoït daønh cho nhöõng ngöôøi beänh ñaùi thaùo ñöôøng. Bôûi vì mannitol thu nhieät khi tan neân noù ñöôïc duøng laøm chaát taïo ngoït trong nhöõng loaïi keïo laøm töôi maùt hôi thôû, noù coù taùc duïng laøm laïnh vaø taïo caûm giaùc töôi maùt. Vôùi löôïng lôùn hôn 20g, mannitol aûnh höôûng ñeán nhuaän traøng, vaø thænh thoaûng ñöôïc baùn nhö laø moät loaïi thuoác nhuaän traøng cho treû em. 2.1.2.1.3.4. ÖÙng duïng: Mannitol ñöôïc öùng duïng nhieàu trong y döôïc, noù hoå trôï cho thuoác chöõa caùc beänh veà naõo (nhö taâm thaàn, maát trí nhôù) Thænh thoaûng mannitol ñöôïc duøng nhö chaát laøm giaû thuoác gaây meâ (heroin), thuoác gaây teâ (methamphetamines) hay nhöõng loaïi thuoác caám khaùc. Mannitol cuõng ñöôïc duøng ñeå bao boïc taïm thôøi nhöõng vaät saét nhoïn (nhö laø nhöõng ñinh oác trong maùy ñieàu hoøa nhòp tim nhaân taïo) khi chuùng ñöôïc ñöa vaøo tónh maïch. Bôûi vì noù tan deã daøng trong maùu do ñoù nhöõng vaät saét nhoïn maø noù bao boïc seõ loä ra khi ñeán nôi caàn duøng. 2.1.2.1.4 Maltitol: [12], [21], [28], [47] 2.1.2.1.4.1. Coâng thöùc caáu taïo vaø tính chaát: Hình 2.11: Coâng thöùc caáu taïo maltitol Teân hoùa hoïc: 4-O-α-D-Glucopyranosyl-D-glucitol Nhöõng teân khaùc: Amalty; Maltitol; Maltisorb; Maltisweet Coâng thöùc hoùa hoïc: C12H24O11 Khoái löôïng phaân töû: 344,31 g/mol Nhieät noùng chaûy: 145oC Maltitol laø moät loaïi röôïu ñöôøng (polyol) ñöôïc duøng nhö laø moät chaát thay theá ñöôøng. 2.1.2.1.4.2. Phöông phaùp thu nhaän: Maltitol thu nhaän baèng caùch hydro hoùa D-maltose töø tinh boät. Nguoàn nguyeân lieäu ñi töø tinh boät baép hoaëc tinh boät khoai taây, tinh boät gaïo. - Phöông phaùp thu nhaän maltitol daïng syrup: Gaïo Ngaâm nöôùc Nghieàn - Naáu Ñöôøng hoùa Loïc Trao ñoåi ion Hydrogen hoùa Taåy maøu Coâ ñaëc Roùt chai Maltitol syrup Hình 2.12: Sô ñoà thu nhaän Maltitol daïng syrup - Phöông phaùp thu nhaân maltitol theo saáy phun: Hình 2.13: Sô ñoà thu nhaän Maltitol baèng caùch saáy phun 2.1.2.1.4.3. Ñaëc ñieåm: Coù ñoä ngoït baèng 90% saccharose vaø coù tính chaát gaàn gioáng vôùi saccharose ngoaïi tröø khaû naêng taïo maøu naâu cho saûn phaåm. Noù thöôøng ñöôïc duøng ñeå thay theá ñöôøng saccharose vì noù cung caáp ít naêng löôïng hôn, khoâng thuùc ñaåy saâu raêng vaø aûnh höôûng leân löôïng ñöôøng maùu vôùi möùc ñoä thaáp hôn. Maltitol gaây ñau bao töû ñaëc bieät laø khi tieâu thuï vôùi moät löôïng lôùn. Gioáng nhö nhöõng röôïu ñöôøng khaùc, maltitol khoâng hoùa naâu hay khoâng taïo caramel. Noù khoâng ñöôïc chuyeån hoùa bôûi vi khuaån ôû mieäng vì vaäy noù khoâng gaây saâu raêng. Noù tan chaäm hôn saccharose do ñoù thích hôïp vôùi nhöõng ngöôøi bò beänh tieåu ñöôøng hôn saccharose. Cung caáp naêng löôïng laø 2,1 Cal/g (8,8 KJ/g). Vôùi ñoä ngoït cao, noù ñöôïc duøng trong thöïc phaåm maø khoâng caàn troän theâm vôùi baát cöù chaát taïo ngoït naøo vaø coù taùc duïng laøm maùt khi tan khoâng ñaùng keå khi so saùnh vôùi nhöõng loaïi röôïu ñöôøng khaùc, noù töông töï caûm giaùc maùt laïnh khoù phaùt hieän cuûa saccharose. 2.1.2.1.4.4. ÖÙng duïng: Noù ñaëc bieät ñöôïc duøng trong saûn xuaát ñoà ngoït – keïo cöùng khoâng ñöôøng, chewing gum, chocolate, thöïc phaåm nöôùng vaø kem ñaù. 2.1.2.1.5 Lactitol: [28] 2.1.2.1.5.1. Coâng thöùc caáu taïo vaø tính chaát: Hình 2.14: Coâng thöùc caáu taïo cuûa lactitol Teân hoùa hoïc: 4-O-α-D-Galactopyranosyl-D-glucitol Teân khaùc: Lactitol; Lacty Coâng thöùc hoùa hoïc: C12H24O11 Khoái löôïng phaân töû: 344,31 g/mol Nhieät noùng chaûy: lactitol monohydrate laø 122oC vaø lactitol dihydrate laø 77oC. Ñoä hoøa tan: 149g lactitol/ 100g nöôùc ôû 25oC. Naêng löôïng cung caáp: 2,0Cal/g. Lactitol laø moät loaïi disaccharide ñaõ ñöôïc hydrogen hoùa, duøng nhö laø moät chaát taïo ngoït thay theá trong nhöõng thöïc phaåm. 2.1.2.1.5.2. Phöông phaùp thu nhaän: Nguyeân lieäu saûn xuaát ñöôøng lactitol laø ñöôøng lactose. 2.1.2.1.5.3. Ñaëc ñieåm: Lactitol coù theå toàn taïi ôû daïng mono hoaëc dihydrate. Tinh theå lactitol coù maøu traéng. Lactitol coù naêng löôïng thaáp vôùi ñoä ngoït xaáp xæ 40% so vôùi ñöôøng. Lactitol ñöôïc saûn xuaát bôûi 2 nhaø saûn xuaát laø Danisco Sweeteners vaø Purac Biochem. Lactitol cung caáp ít naêng löôïng hôn, chæ 2 Cal/g (9 KJ/g) so vôùi nhöõng carbohydrate khaùc laø 4 Cal/g (17 KJ/g). 2.1.2.1.5.4. ÖÙng duïng trong coâng ngheä thöïc phaåm: Lactitol ñöôïc duøng trong nhieàu thöïc phaåm naêng löôïng thaáp hay chaát beùo thaáp. Tính oån ñònh giuùp noù coù theå duøng trong nhöõng thöïc phaåm nöôùng. Noù ñöôïc duøng trong keïo khoâng ñöôøng, baùnh cookie, biscuit, chocolate, chewing gum vaø kem ñaù. Lactitol ñoùng vai troø laø prebiotic goùp phaàn laøm khoûe ruoät keát (colon). Lactitol cuõng ñöôïc cho pheùp duøng trong nhieàu loaïi thöïc phaåm ôû nhieàu quoác gia nhö Canada, Nhaät, Israel vaø caû Chaâu Aâu. Maëc duø ñöôïc duøng trong nhieàu loaïi thöïc phaåm aên kieâng vaø tieåu ñöôøng nhöng lactitol coù theå gaây ra chöùng voïp beû, ñaày hôi vaø tieâu chaûy ôû moät soá ngöôøi. 2.1.2.2 Phöùc taïp: 2.1.2.2.1 Glucose syrup ñöôïc hydro hoùa: [2] 2.1.2.2.1.1. Giôùi thieäu: Coù nhieàu loaïi glucose syrup hydrogen hoùa. Loaïi thöôøng gaëp coù chöùa 2 – 8% sorbitol, 50 – 90% maltitol, 5 – 25% maltotritol vaø khoâng quaù 3% caùc oligosaccharide khaùc ñaõ ñöôïc hydrogen hoùa. 2.1.2.2.1.2. Phöông phaùp thu nhaän: Nguyeân lieäu ñeå saûn xuaát glucose syrup hydrogen hoùa laø tinh boät. Ñaàu tieân, ngöôøi ta thuûy phaân tinh boät, söû duïng xuùc taùc laø heä enzyme amylase ñeå thu nhaän syrup. Thaønh phaàn ñöôøng chuû yeáu trong syrup laø maltose, glucose, maltotriose vaø moät ít caùc oligosaccharide khaùc. Sau ñoù hoãn hôïp ñöôøng trong syrup ñöôïc hydrogen hoùa. 2.1.2.2.1.3. Ñaëc ñieåm: Toång haøm löôïng chaát khoâ trong glucose syrup hydrogen hoùa thöôøng laø 75%. Ôû noàng ñoä cao nhöng caùc polyol trong dung dòch khoâng bò keát tinh. Chuùng khoâng tham gia phaûn öùng Maillard vì khoâng coù goác khöû aldehyde. 2.1.2.2.2 Isomalt: [2], [28] 2.1.2.2.2.1. Coâng thöùc caáu taïo vaø tính chaát: Hình 2.15: Coâng thöùc caáu taïo cuûa isomalt Isomalt laø hoãn hôïp 2 disaccharide ñaõ ñöôïc hydrogen hoùa vôùi soá löôïng mol töông ñöông nhau. Ñoù laø a-D glucopyranosyl-1,6-sorbitol vaø a-D glucopyranosyl-1,6-mannitol. Naêng löôïng cung caáp: 2,0cal/g. 2.1.2.2.2.2. Phöông phaùp thu nhaän: Nguyeân lieäu ñeå saûn xuaát isomalt laø saccharose. Quaù trình saûn xuaát ñöôïc chia thaønh 2 giai ñoaïn: Giai ñoaïn thöù nhaát: ñöôøng saccharose ñöôïc chuyeån hoùa thaønh isomaltulose, moät disaccharide khöû (6-0-α-D-glucopyranosido-D-fructose). Giai ñoaïn thöù hai: isomaltulose sau ñoù laïi ñöôïc hydro hoùa baèng thieát bò chuyeån hoùa Raney duøng xuùc taùc kim loaïi. Saûn phaåm cuoái cuøng isomalt laø moät chaát toång hôïp ñaúng phaân töû (equimolar composition) cuûa 6-0-α-D-glucopyranosido-D-sorbitol (1,6-GPS) vaø 1-0-α-D-glucopyranosido-D-mannitol-dihydrate (1,1-GPM-dihydrate). 2.1.2.2.2.3. Ñaëc ñieåm: Isomalt laø moät chaát thay theá ñöôøng nhaân taïo, laø moät loaïi röôïu ñöôøng, noù ñöôïc duøng chuû yeáu do tính chaát vaät lyù gioáng vôùi ñöôøng. Noù khoâng muøi, maøu traéng, daïng tinh theå chöùa 5% nöôùc. Khoâng gioáng vôùi nhöõng loaïi röôïu ñöôøng khaùc nhö xylitol vaø erythritol, isomalt coù taùc duïng laøm maùt raát ít. Isomalt raát ñaëc bieät vì noù laø moät loaïi röôïu ñöôøng toång hôïp thu ñöôïc töø ñöôøng. Noù aûnh höôûng raát ít leân löôïng ñöôøng trong maùu, khoâng gaây saâu raêng vaø cung caáp naêng löôïng baèng moät nöûa so vôùi ñöôøng. Tuy nhieân gioáng vôùi haàu heát nhöõng loaïi röôïu ñöôøng khaùc, noù thaät söï nguy hieåm ñoái vôùi beänh ñau daï daøy, bao goàm caû ñaày hôi vaø tieâu chaûy khi tieâu thuï moät löôïng lôùn isomalt. Isomalt thöôøng ñöôïc pha troän vôùi nhöõng chaát taïo ngoït coù tyû troïng lôùn nhö sucralose ñeå taïo thaønh hoãn hôïp coù ñoä ngoït xaáp xæ ñöôøng. Isomalt coù theå ñöôïc duøng trong ñieâu khaéc ñöôøng (sugar sculpture) vaø thöôøng ñöôïc öa chuoäng hôn bôûi noù khoâng deã keát tinh nhö ñöôøng. 2.1.2.2.2.4. ÖÙng duïng: Moät öùng duïng thuù vò cuûa isomalt laø noù ñöôïc tìm thaáy trong caùc thöïc phaåm ngoït thuoäc cheá ñoä aên kieâng, laø moät chaát thay theá ñöôøng ñöôïc öùng duïng trong caùc saûn phaåm nöôùng döôùi daïng hoãn hôïp isomalt vaø acesulfame-K, nhöng noù coù vò ñaéng (do acesulfame-K) vaø thieáu tính chaát taïo caramel nhö ñöôøng. 2.2. Khoâng coù giaù trò dinh döôõng: 2.2.1. Töï nhieân: 2.2.1.1 Glycyrrhizin: [11], [15], [16], [28] 2.2.1.1.1. Coâng thöùc caáu taïo vaø tính chaát: Hình 2.16: Coâng thöùc caáu taïo cuûa glycyrrhizin Teân hoùa hoïc: 3-β,20-β)-20-Carboxy-11-oxo-30-norolean-12-en-3-yl-2-O-β-D-glucopyranuronosyl-α-D-glucopyranosiduronic acid Nhöõng teân khaùc: Glycyrrhizin; Glycyrrhizinic acid; Glycyrrhizic acid Coâng thöùc hoùa hoïc: C42H62O16 Khoái löôïng phaân töû: 822,94 g/mol Glycyrrhizin, glycyrrhizinic acid hay glycyrrhizic acid coù nguoàn goác töø reå cam thaûo. Veà maët hoùa hoïc, glycyrrhizin laø moät triterpenoid glycosidic saponin vôùi teân heä thoáng laø (3-beta,20-beta)-20-carboxy-11-oxo-30-norolean-12en-3-yl-2-O-beta-D-glucopyranuronosyl-alpha-D-glucopyranosiduronic acid. ADI (do Nhaät quy ñònh) laø 200mg/ ngaøy. 2.2.1.1.2. Phöông phaùp thu nhaän: Nguyeân lieäu ñeå saûn xuaát glycyrrhizin laø cuû cam thaûo. Phöông phaùp thu nhaän Glycyrrhizin töø cuû cam thaûo nhìn chung bao goàm 2 giai ñoaïn: - Giai ñoaïn 1: Trích ly caùc chaát chieát töø cuû cam thaûo - Giai ñoaïn 2: Taùch rieâng vaø tinh saïch Glycyrrhizin töø dòch chieát 2.2.1.1.3. Ñaëc ñieåm: Saûn phaåm thöông maïi glycyrrhizin ôû daïng boät, deã hoøa tan trong nöôùc. Trong dung dòch, glycyrrhizin raát beàn nhieät. Ôû 105oC, caùc tính chaát cuûa noù vaãn khoâng bò thay ñoåi. Tuy nhieân, khi pH dung dòch nhoû hôn 4,5 glycyrrhizin bò keát tuûa. Noù laø moät chaát taïo ngoït coù taùc ñoäng maïnh, coù ñoä ngoït gaáp 30 – 50 laàn surose. Ôû daïng acid noù khoâng tan trong nöôùc, nhöng dung dòch muoái ammonium cuûa noù tan trong nöôùc ôû pH lôùn hôn 4,5. Maëc duø ngoït nhöng vò cuûa glycyrrhizin khaùc so vôùi ñöôøng. Vò ngoït cuûa glycyrrhizin xuaát hieän chaäm hôn ñöôøng vaø haäu vò keùo daøi moät thôøi gian. Theâm vaøo ñoù, muøi cam thaûo ñaëc tröng cuûa noù khieán cho noù khoâng phuø hôïp ñeå thay theá ñöôøng trong vieäc taïo muøi höông. Khoâng gioáng nhö aspartame, glycyrrhizin vaãn duy trì ñöôïc ñoä ngoït cuûa noù döôùi taùc duïng cuûa nhieät ñoä. Glycyrrhizin vaø nhöõng saûn phaåm reã cam thaûo khaùc ñöôïc duøng nhieàu vôùi muïc ñích khoa hoïc, thöôøng ñeå chöõa trò loeùt trong heä thoáng tieâu hoùa vaø laø thuoác long ñôøm. Triterpene baét nguoàn töø glycyrrhizin, glycyrrhizin acid, baûn thaân noù coù theå chöõa trò beänh loeùt trong heä thoáng tieâu hoùa. Glycyrrhizin haïn cheá söï chuyeån hoùa cortisol thaønh cortisone bôûi enzyme 11-betahydroxysteroid dehydrogenase. Keát quaû laø haøm löôïng cortisol cao taäp trung trong oáng daãn cuûa thaän. Cortisol coù intrinsic mineralocorticoid properties (noù hoaït ñoäng gioáng nhö aldosterone vaø noù laøm taêng khaû naêng giöõ Natri). Vieäc taêng huyeát aùp phaùt sinh do cô cheá giöõ Natri naøy. 2.2.1.1.4. ÖÙng duïng: Glycyrrhizin duøng ñeå taïo muøi vò trong moät vaøi loaïi thöïc phaåm nhö keïo, döôïc phaåm, thuoác laù. Noù cuõng ñöôïc duøng laøm taùc nhaân taïo boït trong moät vaøi thöùc uoáng khoâng coàn. Glycyrrhizin ñöôïc chaáp nhaân duøng ôû Myõ nhö laø chaát taïo höông hay laøm taêng muøi höông. 2.2.1.2 Stevioside: [11], [15], [28], [31], [32] 2.2.1.2.1. Coâng thöùc caáu taïo vaø tính chaát: Coâng thöùc phaân töû: C38H60O18 Khoái löôïng phaân töû: 804,36 ñvC ADI cuûa stevioside laø 2 mg/kg theå troïng. Stevioside coù nguoàn goác töø laù caây Stevia rebaudiana, baûn chaát hoùa hoïc cuûa stevioside laø phöùc giöõa steviol vaø ba goác ñöôøng glucose Hình 2.17: Coâng thöùc caáu taïo cuûa stevioside Trong töï nhieân, Stevia rebaudiana chöùa stevioside vôùi haøm löôïng khaù cao (ñeán 6%). Loaïi thöïc vaät naøy raát phoå bieán ôû Nam Myõ, Nhaät, Haøn Quoác … vaø ñöôïc söû duïng laøm nguyeân lieäu ñeå saûn xuaát stevioside. 2.2.1.2.2. Phöông phaùp thu nhaän: Caùc böôùc cô baûn trong trích ly Stevioside töø laù caây Stevia rebaudiana:4böôùc • - Böôùc 1: dung moâi trích ly • - Böôùc 2: ion hoaù dòch trích ly • - Böôùc 3: keát tuûa hoaëc ñoâng tuï • - Böôùc 4: keát tinh hoaëc saáy khoâ. Coù nhieàu phöông phaùp trích ly, sau ñaây laø moät phöông phaùp ñieån hình: Phöông phaùp trích ly baèng CO2 + H2O, CO2 + C2H5OH vaø CO2 + H2O + C2H5OH : - Ñeå saûn xuaát Stevioside caàn traûi qua 2 giai ñoaïn: böôùc tieàn xöû lyù baèng SCFE vôùi CO2 vaø böôùc thöù hai vôùi hoãn hôïp dung moâi trích ly bao goàm CO2 + H2O, CO2 + C2H5OH vaø CO2 + H2O + C2H5OH . - Böôùc ñaàu tieân coù thoâng soá kó thuaät laø 200 bar vaø 30oC. Glycosides ñöôïc thu ôû 120 vaø 200 bar taïi caùc nhieät ñoä 16,3 vaø 45oC 2.2.1.2.3. Ñaëc ñieåm: Saûn phaåm thöông maïi stevioside coù daïng tinh theå, maøu traéng, coù khaû naêng huùt aåm cao neân caàn ñöôïc baûo quaûn trong ñieàu kieän khoâ raùo. Ñoä ngoït cao gaáp 250- 300 laàn so vôùi ñöôøng Saccharose, tieát kieäm khi söû duïng. Stevioside coù vò ngoït roõ nhöng thoaûng nheï vò ñaéng. Khoâng sinh naêng löôïng, khoâng laøm taêng noàng ñoä ñöôøng trong maùu nhö ñöôøng thoâng thöôøng, ñöôïc söû duïng cho ngöôøi ñaùi thaùo ñöôøng. OÅn ñònh trong qui trình cheá bieán (noù beàn nhieät, beàn pH): + Chòu nhieät cho ñeán 198oC, khoâng bò phaù vôû ôû nhieät ñoä nhö saccrine hoaëc aspartame. + Khaû naêng chòu toát trong dung dòch acid vaø trong muoái (dung dòch Stevioside trong pH töø 3 - 9 ôû 100oC trong 1giôø khoâng bò maát ñaùng keå. + Khoâng bò aûnh höôûng laãn nhau vôùi caùc chaát caáu taïo neân saûn phaåm. Khoâng leân men, vì vaäy khoâng laø nguoàn thöùc aên cho naám men. Stevioside tan nhieàu trong nöôùc. Taêng muøi vò, coù theå duøng chung vôùi muoái, acid höõu cô hoaëc vôùi amino acid. Noù cho vò baïc haø, haäu vò ñaéng nhöng coù theå laøm giaûm baèng caùch taêng ñoä tinh khieát trong quaù trình trích ly. Coù theå pha haøi hoøa muøi vò cho saûn phaåm. Khoâng gaây saâu raêng. Khoâng ñoäc, kieåm tra roäng raõi ôû ñoäng vaät vaø ngöôøi. Öùng duïng cho ngöôøi khoâng gaây aûnh höôûng xaáu. Khoâng taïo ra phaûn öùng Maillard khi naèm trong hoãn hôïp vôùi amino acid hoaëc protein. Stevioside laø 1 Glycoside ñuùng nghóa hôn laø Saccharide. 2.2.1.2.4. ÖÙng duïng: Töø nhöõng naêm 1970, stevioside ñöôïc duøng nhö moät chaát taïo ngoït ôû Nhaät bôûi moät mình noù hay duøng keát hôïp vôùi nhöõng chaát taïo ngoït khaùc trong nöôùc uoáng, rau giaàm, haûi saûn saáy khoâ, chaát laøm taêng muøi vò, baùnh keïo, chewing gum. Noù cuõng laø chaát taïo ngoït ñöôïc duøng ôû Nam Haøn Quoác vaø Brazil. 2.2.1.3 Thaumatin: [13], [28] 2.2.1.3.1. Coâng thöùc caáu taïo vaø tính chaát: Thaumatin laø moät chaát taïo ngoït coù baûn chaát protein, Thaumatin ñöôïc tìm thaáy ñaàu tieân trong hoãn hôïp protein ñöôïc phaân laäp töø caây katemfe (Thaumatococcus daniellii Bennett) ôû Taây Phi. Coù 5 loaïi thaumatin: I, II, a, b ca, nhöng coù 2 loaïi phoå bieán laø Thaumatin I vaø Thaumatin II. Hai loaïi Thaumatin naøy khaùc nhau bôûi 5 acid amine. Thaumatin I coù phaân töû löôïng laø 22209 Da, thaumatin II laø 22293 Da. Ñoä haáp thu cöïc ñaïi cuûa thaumatin ôû böôùc soùng 279nm laø 11,5-13. Thaumatin bao goàm 207 acid amine ôû daïng neáp gaáp b, vôùi 8 lieân keát disulfite. Noù coù ñuû taát caû caùc loaïi acid amine tröø histidin. Caùc lieân keát ngang disulfite thì beàn nhieät, caûn trôû söï bieán tính vaø baûo veä caáu truùc baäc 3 cuûa chuoãi polypeptide. Söï vöõng chaéc cuûa caáu truùc baäc 3 aûnh höôûng ñeán tính naêng coâng ngheä cuûa thaumatin. Söï p