Đề tài Sản xuất kẹo cứng

ất lượng dinh dưỡng cao, cơ thể người hấp thụ dễ dàng, kẹo chứa nhiều chất cần thiết chất nhất cho cơ thể như cacbon hydrat, chất béo, chất khóang, vitamin, … Chất dinh dưỡng và lượng chất dinh dưỡng trong các lọai kẹo là khác nhau, nhiều nhất là Cacbohydrat, trong đó chủ yếu là đường. Một số nguyên liệu chủ yếu trong sản xuất kẹo Nguyên liệu để sản xuất kẹo gồm nhiều loại, tùy theo sản phẩm kẹo mà chọn những nguyên liệu có yêu cầu chất lượng khác nhau. Việc chọn, dùng nguyên liệu có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình sản xuất và chất lượng của kẹo. Vì thế phải nắm vững tác dụng, tính chất của từng loại nguyên liệu và các biến đổi hóa lý, hóa học của chúng trong quá trình gia công chế biến. Trên cơ sở đó đề ra những biện pháp kĩ thuật thích đáng để không ngừng nâng cao chất lượng sản phẩm. 1. Chất ngọt Bất cứ loại kẹo nào cũng có thành phần chủ yếu là chất ngọt. Tùy theo sở thích của người tiêu dùng, phong tục, tập quán của các dân tộc và đặc sản của từng địa phương mà sử dụng nhiều chất ngọt khác nhau để là kẹo, thường sử dụng những chất sau: Saccharose Saccharose là chất ngọt thường dùng nhất trong sản xuất kẹo, thường gọi là đường kính, sản xuất từ mía hay củ cải đường. Saccharose có công thức phân tử là C12H22O11. Khối lượng phân tử: M = 342. Khối lượng riêng của đường d = 1.5879 g/cm3. Là disaccharide do hai monosaccharide là D – glucose và D – fructose tạo thành Với sự có mặt của ion H+ hoặc 1 số enzym đặc hiệu, dung dịch saccharose sẽ phân giải tạo thành hợp chất gồm 1 phân tử α – D – glucose và 1 phân tử β – D – fructose. Hợp chất này gọi là đường nghịch đảo. Một lượng đường nghịch đảo nhất định có thể phá hoại tính kết tinh của saccharose. Nếu tiếp tục phân giải sẽ tạo thành những hợp chất hữu cơ sẫm màu khác như glucose anhidrit, oxitmetilfucfurol, . . . Đường nghịch đảo và sản phẩm phân giải của nó có tính hút ẩm rất mạnh làm cho kẹo dễ cháy. Tính hút ẩm của saccharose chưa phân giải rất yếu, khi độ ẩm tương đối của không khí đạt trên 90% thì saccharose mới bắt đầu hút ẩm không khí. Khi gia nhiệt đến 1350C saccharose hầu như không hút ẩm. Nhưng gia nhiệt trong thời gian dài (quá 2 giờ) hoặc trong thời gian ngắn với nhiệt độ cao có thể làm tăng tính hút ẩm của saccharose. Gia nhiệt saccharose với sự có mặt của ion OH–, saccharose sẽ phân giải tạo thành fucfurol, aceton, axit lactic, axit formic, axit acetic và các chất khác có màu tương đối sẫm. Nhiệt độ nóng chảy của saccharose là 185 – 186oC, lượng phát nhiệt là 3955 cal/kg. Ở nhiệt độ dưới nhiệt độ nóng chảy saccharose phân giải rất chậm. Nhưng nếu tiếp tục gia nhiệt xho saccharose đã nóng chảy, thì nó phân giả rất nhanh, ở 200oC sẽ tạo thành hợp chất nâu đen là caramen, không có vị ngọt cũng không lên men được. Saccharose có dạng tinh thể màu trắng, cỡ hạt không đều. Loại đường thô chưa tẩy màu, chưa tách mật không dùng sản xuất kẹo được vì trong quá trình nấu kẹo thường tạo ra nhiều bọt, dễ cháy, gây nhiều khó khăn cho quá trình chế biến. Dung dịch saccharose bão hòa khi làm lạnh hay khi nước trong dung dịch bốc hơi sẽ thành dung dịch bão hòa. Dung dịch bão hòa không ổn định: khi thay đổi một số điều kiện như khuấy trộn cơ học, hạ nhiệt độ đột ngột, trộn tinh giống , . . . saccharose sẽ tách ra từ dung dịch và kết tinh trở lại. Hiện tượng này gọi là sự hồi đường hay lại đường. Saccharose rất dễ tan trong nước. Ở nhiệt độ thường có thể tan trong nước với tỉ lệ nước : đường là 1 : 2. Độ tan tăng dần theo nhiệt độ. Vì vậy trong quá trình làm kẹo, khi hòa tan đường ta phải cấp nhiệt. Ở nhiệt độ khác nhau, độ hòa tan của saccharose cũng khác nhau Bảng 2: Nhiệt độ sôi của các dung dịch saccharose ở các nồng độ khác nhau Nồng độ Saccharose (%) Nhiệt độ sôi (oC) Nồng độ saccharose (%) Nhiệt độ sôi (oC) 0 100.0 60 103.0 10 100.4 70 106.5 20 100.6 80 112.0 30 101.0 90 130.0 40 101.5 99 160.0 50 102.0 Sự có mặt của các muối ảnh hưởng rất lớn đến độ hòa tan của saccharose. Khi có mặt các muối KCl và NaCl thì độ tan của saccharose tăng nhưng khi có mặt CaCl2 thì độ tan lại giảm. Saccharose không hòa tan trong đa số các dung môi hữu cơ mà hòa tan trong các dung môi có cực như NH3 lỏng, hợp chất của rượu và nước. Trong quá trình sản xuất kẹo, khi làm nguội và tạo hình, khối kẹo có hiện tượng co thể tích. Nguyên nhân là do các tạp chất bề mặt saccharose gây nên. Vì hàm lượng nước trong saccharose thấp, nên khó bị vi sinh vật làm biến chất. Nhưng trong quá trình bảo quản phải để saccharose ở nơi khô ráo, tránh ẩm ướt, đóng cục gây khó khăn cho quá trình sản xuất kẹo, nhất là công đoạn hòa tan đường. Ngòai ra, một số saccharose có khuynh hướng chống lại sự chuyển hóa, đó là do trong quá trình chế biến còn một phần các loại muối chưa loại trừ được. Trong sản xuất, người ta sử dụng đường RE để sản xuất kẹo. Chỉ tiêu chất lượng của đường RE dùng sản xuất kẹo như sau (theo tiêu chuẩn đường RE của nhà máy đường Biên Hòa) Bảng 3: Chỉ tiêu chất lượng của đường RE sử dụng STT Chỉ tiêu                                                                                                  Mức quy định   1 Độ Pol, tính bằng 0Z, không nhỏ hơn 99,90 2 Hàm lượng đường khử, tính bằng % khối lượng, không lớn hơn 0,03 3 Tro độ dẫn, tính bằng % khối lượng, không lớn hơn 0,03 4 Đổ ẩm, tính bằng % khối lượng, không lớn hơn 0,05 5 Độ màu, tính bằng độ ICUMSA, không lớn hơn 10 6 Hàm lượng tạp chất (ppm), không lớn hơn 2  Theo định nghĩa độ Pol là số gram đường saccharose có trong 100 g đường tổng Mạch nha Mạch nha đã được sử dụng như một nguyên liệu chính trong công nghiệp chế biến kẹo. Định nghĩa: Mạch nha là một dung dịch đậm đặc và đã qua chế biến của đường D- glucose và maltose cũng như các polymekhác của D- glucose thu được từ sự thuỷ phân tinh bột. Các loại tinh bột dùng để sản xuất mạch nha là tinh bột bắp, tinh bột khoai tây hay lúa mạch mà trong đó tinh bột bắp được dùng phổ biến hơn cả. Thực tế cho thấy nếu thuỷ phân tinh bột bằng enzyme thì mạch nha thu được có chất lượng cao hơn so với thuỷ phân bằng axit. Thành phần mạch nha: Glucose Công thức cấu tạo C6H12O6 (M=180). Glucose là đường khử trong mạch nha tồn tại dưới dạng vô định hình. Glucose ít hút ẩm nhưng sau khi được gia nhiệt thì khả năng hút ẩm tăng lên đặc biệt là khi nó đạt tới nhiệt độ tới hạn (135oC). Thông thường hàm lượng glucose trong mạch nha là 25 - 30%. Rất dễ hấp thụ và là thành phần cố định trong máu. Maltose Công thức cấu tạo C12H22O11 (M=342). Maltose cũng là đường khử thuộc loại disaccharide. Khi hoà tan vào nước tạo ra dung dịch có tính nhớt. Maltose ít hút nước nhưng khi được đun nóng đến 90 - 100oC thì bắt đầu phân huỷ diễn ra mãnh liệt và hút nước rất mạnh. Trong mạch nha thì hàm lượng maltose vào khoảng 10-15%. Tạo vị ngọt thanh, tránh hiện tượng tái kết tinh đường Fructose Công thức phân tử:C6H12O6. Frutose không trực tiếp hình thành khi thuỷ phân tinh bột mà nó được tạo thành là do sự chuyển hoá glucose thành fructose (sự chuyển hóa này thường xảy ra trong môi trường axit và nhiệt độ cao) vì vậy hàm lượng frutose trong mạch nha không nhiều. Fructose mang tính hút ẩm. Dextrin Công thức phân tử (C6H10O5)n. Dextrin thuộc loại polysaccharide, không có tính ngọt, có khối lượng phân tử lớn nên dextrin có độ nhớt cao và tính dính. Dextrin có khả năng tạo keo tốt. Trong mạch nha hàm lượng dextrin thường vào khoảng 35-40%. Mạch nha thường dễ bị lên men tạo ra vị chua và mùi rượu. Để tránh tình trạng này người ta thường cô đặc mạch nha cho đến nồng độ chất khô khoảng 80%, nếu đạt nồng độ chất khô cao hơn thì rất khó cô đặc đồng thời cũng khó sử dụng khi lấy mạch nha ra khỏi bao bì. Để đánh giá mức độ thuỷ phân của tinh bột trong chế biến mạch nha người ta đưa ra chỉ số DE. Chỉ số DE là chỉ số đặc trưng cho khả năng khử của các sản phẩm thuỷ phân từ tinh bột, liên quan đến các đầu khử. Chỉ số này được mô tả bằng số gam đường khử qui thành D-glucose trên 100 gam chất khô của sản phẩm và vì thế đường D- glucose theo định nghĩa có chỉ số DE là 100. Các loại mật từ đường glucose (syrup glucose) đã sấy khô là sản phẩm thuỷ phân tinh bột khô có chỉ số DE lớn hơn 20 và maltodextrin có chỉ số DE từ 20 trở xuống. Mạch nha cũng có thể được phân làm 2 nhóm: ngọt và không ngọt. Nhóm ngọt có DE cao bao gồm nhiều maltose, fructose, glucose nên kẹo dễ hút ẩm. Nhóm không ngọt có DE thấp, nghĩa là hàm lượng dextrin cao nên kẹo có tính keo, truyền nhiệt kém. Chỉ tiêu chất lượng mạch nha dùng trong sản xuất kẹo (theo chỉ tiêu mạch nha của nhà máy đường Biên Hòa) Bảng 4: Chỉ tiêu chất lượng mạch nha Chỉ tiêu Yêu cầu Nồng độ chất khô Đường khử (DE) pH Tổng số nấm men Màu Tro Kim loại nặng Muối NaCl 74 - 82% 35 - 75% 4.5– 6 < 100 CFU/g 50–100 ICUMSA 0.1 – 0.5% < 20 ppm £ 0.5% ICUMSA: xác định độ phân cực ánh sáng theo phương pháp ICUMSA Tác dụng của mạch nha đối với kẹo Chức năng của mạch nha trong công nghiệp chế biến kẹo gắn liền với những tính chất của kẹo. Như đã trình bày thì kẹo cần các yêu cầu sau: Kẹo không được để cho lên men cũng như không để cho các loại nấm mọc và các hư hỏng vi sinh khác trong suốt thời gian tồn trữ. Các kinh nghiệm thực tế trong sản xuất kẹo cho thấy nếu hàm lượng chất khô trong kẹo thấp hơn 75% khối lượng thì chắc chắn rằng nấm mốc và nấm men sẽ phát triển và gây hư hỏng cho kẹo, còn ngược lại nếu hàm lượng chất khô cao hơn 75% thì điều đó rất khó xảy ra. Nồng độ saccharose bão hoà trong nước ở 20oC là 67.1% khối lượng. Bởi vậy nếu chỉ dùng saccharose thì không thể thu được sản phẩm có hàm lượng chất khô cao trên 75% để đề phòng các hư hỏng như đã đề cập ở trên. Chính vì vậy chúng ta sử dụng mạch nha để tạo dung dịch ổn định không bị kết tinh và có hàm lượng chất khô đạt yêu cầu. Kẹo phải không thay đổi các tính chất vật lý. Những thay đổi chủ yếu của kẹo là xuất hiện các tinh thể không mong muốn mà chủ yếu là tinh thể đường saccharose, kết quả là làm giảm giá trị cảm quan do tạo cảm giác nhám, thô đối với lưỡi khi ngậm kẹo. Đối với việc sản xuất các loại kẹo từ đường hàm lượng cao thì rõ ràng là không thể tạo được sản phẩm có hàm lượng chất khô 97% mà không bị hiện tượng “lại đường”. Tuy nhiên vấn đề này có thể được giải quyết nhờ sử dụng mạch nha, đó là nhờ mạch nha có thể tạo cho dung dịch độ nhớt cao hơn, điều này giúp làm giảm tốc độ kết dính của các phân tử vào các mầm hạt trong sự kết tinh, bởi vậy một dung dịch có độ nhớt thật cao mà người ta gọi là trạng thái đặc giả của kẹo đường sẽ ngăn cản sự kết tinh hạt. Khảo sát hàm lượng mạch nha đến độ ngọt của kẹo: Ta cố định hàm lượng đường và thay đổi hàm lượng mạch nha sử dụng với các tỉ lệ 30%, 40%, 50%, 60%, 70% về khối lượng so với đường và thu được bảng kết quả như sau: Bảng 5: Tỉ lệ phối trộn đường và mạch nha DE 35 Chỉ tiêu Hàm lượng mạch nha 30% 40% 50% 60% 70% Mùi vị Không ngọt lắm Ngọt Ngọt thanh Hơi ngọt Rất ngọt Bảng 6 : Tỉ lệ phối trộn đường và mạch nha DE 42 Chỉ tiêu Hàm lượng mạch nha 30% 40% 50% 60% 70% Mùi vị Ngọt Ngọt thanh Khá ngọt Rất ngọt Rất ngọt Bảng 7 : Tỉ lệ phối trộn đường và mạch nha DE 50 Chỉ tiêu Hàm lượng mạch nha 30% 40% 50% 60% 70% Mùi vị Ngọt thanh Khá ngọt Rất ngọt Rất ngọt Rất ngọt Kết luận: + Đối với mạch nha DE 35: tỉ lệ mạch nha thích hợp nhất là 50%. + Đối với mạch nha DE 42: tỉ lệ mạch nha thích hợp nhất là 40%. + Đối với mạch nha DE 50: tỉ lệ mạch nha thích hợp nhất là 30%. => Chỉ số DE của Malto dextrin càng cao thì hàm lượng sử dụng để chế biến sẽ giảm đi do độ ngọt của nó cao. Axit hữu cơ Các loại kẹo hoa quả thường dùng axit hữu cơ làm chất điều vị. Trong đó chủ yếu nhất là axit citric, có khi còn dùng axit tartric, axit lactic,… Các axit hữu cơ được sử dụng làm chất điều vị cho các loại kẹo trái cây. Tuy nhiên khi sử dụng axit sẽ làm tăng lượng đường chuyển hoá trong kẹo. Để hạn chế sự chuyển hoá này cần hạn chế thời gian tiếp xúc của axit với đường ở nhiệt độ cao. 2.1 Axit citric: Đây là một axit hữu cơ được dùng rộng rãi nhất trong sản xuất kẹo. Công thức hoá học: COOH-CH2-C(OH)-COOH-CH2-COOH Axit citric có dạng tinh thể, ngậm một phân tử nước, rất dễ tan trong nước hoặc cồn, khó tan trong ethylen. Axit citric có nhiều trong hoa quả tự nhiên, nhiều nhất là trong chanh, chiếm 6-8% khối lượng. Lượng axit citric dùng cho kẹo cứng thường là 0,4-1,4%. Axit citric phải chứa trong thùng gỗ, để ở nơi khô ráo, đề phòng vón cục, biến màu. Nếu tinh thể quá lớn, phải nghiền nhỏ rồi mới dùng. Chi tiêu chất lượng của axit citric dùng sản xuất kẹo như sau (theo UPS) Bảng 8: Chỉ tiêu axit citric Chỉ tiêu Yêu cầu Hàm lượng axit citric Tro Chì,Arsen Sulphate Oxalate ³ 99.5% £ 0.05% 10mg/kg, 3mg/L không có Không có 2.2 Axit tartric Khi thiếu axit citric, có thể thay một phần hay toàn bộ bằng axit tartric (axit tartric là một diaxit). Công thức hoá học: COOH-CH(OH)-CH(OH)-COOH Nhiệt độ nóng chảy của axit tartric là 1700C, dễ tan trong nước và cồn. Ở 700C, 100g nước có thể hòa tan 139,4g axit; ở 1000C có thể hòa tan 343g axit. Trong sản xuất kẹo, axit tartric được dùng làm chất điều vị; kali tartrat axit được dùng làm chất chuyển hóa rất tốt Chỉ tiêu chất lượng của axit tactric dùng sản xuất kẹo: Bảng 9: Chỉ tiêu chất lượng của axit tartric Chỉ tiêu Yêu cầu Độ tro Kim loại nặng Màu sắc £ 0.5% £ 0.0014% trắng hoặc vàng nhạt Hương liệu Mùi hương của kẹo được tạo thành từ mùi thơm của bản thân nguyên liệu và mùi thơm của hương liệu đưa vào. Hương liệu là những hợp chất dạng lỏng, dạng bột, dạng tinh thể; chúng tỏa ra các mùi thơm khác nhau được con người ưa thích. Hương liệu dùng cho kẹo là những hợp chất như este, andehyt, axit, rượu,… Lượng hương liệu dùng cho kẹo không nên quá nhiều hoặc quá ít; nếu quá nhiều, khi ăn kẹo sẽ cảm thấy sốc mũi, khó chịu, mất cảm giác hài hòa êm dịu của hương thơm; nếu quá ít, hương thơm không đủ, không đạt được hiệu quả cấn có. Mặt khác, hương liệu phần lớn là những chất bay hơi, khi sử dụng nên dùng chất định hương để cố định thành phần của hương liệu, làm cho hương liệu phân bố đều trong kẹo. Hương liệu sử dụng trong sản xuất kẹo gồm nhiều loại, nên nguyên nhân gây biến chất rất phức tạp. Thường là do tác dụng của quá trình oxy hóa, trùng hợp, thủy phân,… với tác nhân là nhiệt độ, không khí, thỷ phần, ánh sáng, axit, bazơ,… Muốn hương liệu không biến chất phải bao gói thật kín, để tránh bay hơi và tiếp xúc với không khí. Hương liệu dạng lỏng như các loại tinh dầu, phải đựng bằng lọ thủy tinh trung tính, sẫm màu, phải chứa đầy lọ để loại trừ phần không khí ở cổ lọ, bảo quản ở nơi râm mát và xa lửa. Dưới đây là một vài hương liệu thường được dùng trong công nghiệp sản xuất kẹo: 3.1 Tinh dầu Tinh dầu thuộc nhóm hợp chất bay hơi, có mùi thơm. Tinh dầu không tan trong nước, nhưng tan trong các dung môi hữu cơ. Về bản chất hóa học, tinh dầu là một hỗn hợp của nhiều chất khác nhau. Tuy nhiên, thành phần chính và quan trọng nhất là terpen và các dẫn xuất oxit của terpen (terpen là hydrocacbon không no có vòng hoặc không vòng, công thức là (C10H10)n). Trong sản xuất kẹo thường dùng các tinh dầu sau: Tinh dầu cam: Là chất lỏng màu vàng, có mùi cam, vị ngọt, hơi cay, sôi ở 175-1800C. Tinh dầu quýt: Là chất lỏng màu vàng, có mùi thơm rất dễ chịu. Thành phần chủ yếu của tinh dầu quýt là limonen. Mùi thơm dễ chịu của tinh dầu quýt là do este metylic của axit metylantronilic gây nên. Tinh dầu chanh: Là chất lỏng màu vàng óng, có mùi thơm mát dịu của chanh. Trong tinh dầu chanh có 90% là limonen, những mùi thơm dễ chịu là do xytral gây nên. Tinh dầu dứa: Là chất lỏng màu vàng, sánh, có mùi thơm của dứa. Tinh dầu dứa có mùi thơm đặc trưng, là do trong thành phần có butirat pentyl. Nhiệy độ sôi khoảng 170-1750C. Nói chung, các tinh dầu dùng trong sản xuất kẹo phải đạt tiêu chuẩn chất lượng như sau: Có mùi thơm đặc trưng. Thấm với giấy đột cháy được. Thể hiện trung tính hay axit yếu với giấy quỳ Kim loại nặng ≤ 10ppm. 3.2 Vanilin Vanilin có dạng tinh thể hình kim hoặc dạng bột, không màu, có mùi thơm đặc trưng, tan trong rượu etylic. Chỉ tiêu chất lượng của vanilin dùng sản xuất kẹo như sau: Bảng 10: Chỉ tiêu chất lượng của vanilin Chỉ tiêu Yêu cầu Nhiệt độ nóng chảy Nước Tro Kim loại nặng 31-33oC £ 0.5% £ 0.05% £ 10ppm Chất màu thực phẩm Trong sản xuất người ta có thể nhuộm màu cho thực phẩm bằng cách sử dụng màu tự nhiên hay màu tổng hợp.Tuy nhiên dù cho sử dụng loại màu nào thì cũng đảm bảo trước tiên là không gây độc hại đối với cơ thể người sau đó mới quan tâm đến màu sắc, độ tan, độ bền màu và các phản ứng có màu khác. Màu tự nhiên thường không gây độc hại cho cơ thể người tuy nhiên chúng lại không bền màu và có pH ổn định khác nhau, chúng dễ dàng bị oxy hoá và biến màu. Các chất màu tổng hợp không gây ngộ độc cấp tính mà có tác dụng tích luỹ lâu dài cho nên việc ngộ độc thực phẩm rất khó phát hiện và điều trị. Do đó người ta đưa ra liều lượng tối đa của màu thực phẩm mà cơ thể có thể tiếp nhận trong ngày tính bằng đơn vị mg/kg thể trọng cơ thể - gọi là chỉ số ADI. Trong thực tế để quản lý, đánh giá các loại chất màu người ta sử dụng chỉ số CI (Color Index). Chỉ có một số nhỏ các chất màu được phép sử dụng trong thực phẩm. Số lượng ngày nay thay đổi theo từng quốc gia. Ở Việt Nam các chất màu thực phẩm được phép sử dụng hiện nay được quy định theo quyết định số 8671998 QĐBYT ban hành ngày 14/04/1998 Trong sản xuất kẹo, việc tạo màu phần lớn là theo phương pháp nhân tạo, tức là nhuộm màu. Do đó khi chọn màu, trước hết phải đảm bảo chất màu không có hại đối với cơ thể người, sau đó mới chú ý đến màu sắc, độ tan, độ bền và các phản ứng biến màu khác. Theo phạm vi ứng dụng, có thể chia chất màu thực phẩm thành các loại như sau: chất màu tan trong nước, tan trong dầu mỡ, tan trong cồn và tan trong sáp,… Muốn chất màu hòa đều trong kẹo, trước khi dùng phải hòa chất màu thành dung dịch với lượng nước ít nhất, thường theo tỷ lệ nước/màu = 9/1. Phần lớn kẹo đều dùng chất màu tan trong nước, những loại kẹo có hàm lượng bơ mỡ cao phải dùng chất màu hòa tan trong dầu. Theo quy định, lượng màu đưa vào kẹo nhiều nhất không vượt quá 0,01% khối lượng kẹo. Các chất màu phải đựng trong bình đóng kín, nếu không sẽ hút ẩm, vón cục, ảnh hưởng đến độ hòa tan của chất màu. Nếu chất màu bị vón cục, phải nghiền nhỏ trước khi sử dụng. Chỉ tiêu chất lượng của chất màu thực phẩm dùng sản xuất kẹo như sau: Bảng 11: Chỉ tiêu chất lượng của chất màu thực phẩm Chỉ tiêu Yêu cầu Chất bay hơi (ở 135oC) Chất không tan trong nước Arsen (tính theo As2O3) Chì £ 10% £ 0.5% £ 1.4ppm £ 10ppm Qui trình công nghệ Quy trình sản xuất Quy trình1: Mạch nha Đường + nước Nấu hòa tan Phối trộn Nấu chân không Làm nguội lần 1 Trộn Màu, hương, axit, phụ gia Tạo hình Dập khuôn Làm nguội lần 2 Bao gói và bảo quản Kẹo cứng Quy trình2: Trộn Làm nguội lần 1 Nấu chân không Đường + nước Nấu hòa tan Phối trộn Mạch nha Màu, hương, axit, phụ gia Đổ khuôn Làm nguội lần 2 Bao gói và bảo quản Kẹo cứng Giải thích quy trình 2.1 Hòa tan và phối trộn Mục đích: chuẩn bị Tránh sự kết tinh trở lại trên một diện tích lớn khi dung dịch đường ở trạng thái quá bão hòa. Đồng nhất dung dịch đường và mạch nha. Tăng hàm lượng chất khô của dung dịch đường trước khi nấu kẹo. Tránh hiện tượng hồi đường khối kẹo. Các biến đổi của nguyên liệu: Biến đổi vật lý: Nhiệt độ khối dung dịch tăng. Biến đổi hoá lý: Sự hòa tan mạch nha và đường vào nước. Sự bốc hơi nước. Biến đổi hoá học: Phản ứng thuỷ phân đường saccharose tạo dường nghịch đảo. Tăng nồng độ chất khô. Biến đổi sinh học: Vi sinh vật bị ức chế. Thiết bị 6 5 4 3 2 1 Hình 1: Sơ đồ nguyên lý thiết bị hòa tan và phối trộn Nước. Mạch nha. Đường Saccharose. Hơi nước. Dung dịch đường sau khi nấu. Nước ngưng tụ. Thông số kỹ thuật: Nhiệt độ: 113 – 1150C. Lượng nước dùng để hòa tan đường bằng 25-30% tổng chất khô, nồng độ dung dịch đường thu được khoảng 80%. Nồng độ chất khô: 86 – 88%. Thời gian nấu hòa tan: Thời gian hòa tan đường phụ thuộc vào hàm lượng chất khô, diện tích gia nhiệt của thiết bị hòa tan đường, áp suất hơi và dạng truyền nhiệt.…. Tổng thời gian nấu hòa tan và phối trộn là 10 – 14 phút. Một số lưu ý : Nếu hoà tan không triệt để, những hạt đường nhỏ còn sót lại sẽ là mầm mống phát sinh sự kết tinh trở lại khi dung dịch ở trạng thái quá bão hoà. Nếu ít nước quá thì sự hoà tan không hết. Nếu hoà tan với lượng nước quá nhiều thì sẽ hoà tan triệt để nhưng tốn nhiều thời gian và nhiệt năng để làm bốc hơi nước, ảnh hưởng đến hiệu suất nồi nấu kẹo, ngoài ra còn làm tăng lượng đường khử và khiến kẹo dễ chảy. Quan hệ giữa mức độ gia nhiệt và thời gian nấu kẹo chân không: Bảng 12: Ảnh hưởng của mức độ gia nhiệt và hàm lượng chất khô đến thời gian nấu Mức độ gia nhiệt Hàm lượng chất khô của dung dịch đường đưa vào nồi nấu, % Thời gian nấu kẹo, phút Không gia nhiệt, đưa đi nấu ngay 77.0 36.0 Gia nhiệt đến 108oC rồi mới nấu 78.0 32.0 Gia nhiệt đến 115oC rồi mới nấu 85.0 25.5 Gia nhiệt đến 118oC rồi mới nấu 88.0 20.0 2.2 Nấu kẹo: Mục đích: khai thác Tăng nồng độ chất khô. Phối trộn thành khối kẹo đồng nhất. Các biến đổi trong nguyên liệu: Vật lý: Nhiệt độ khối kẹo tăng. Độ nhớt khối kẹo tăng. Biến đổi hoá học Xảy ra phản ứng caramel hoá. Phản ứng caramel hoá xảy ra mạnh mẽ ở nhiệt độ nóng chảy của đường. Tuy nhiên phụ thuộc vào nồng độ đường, thành phần pH của môi trường, thời gian đun nóng,… mà người ta vẫn tìm thấy các sản phẩm của sự caramel hoá ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của đường. Các sản phẩm caramel hoá đều có vị đắng, nó sẽ ảnh hưởng không tốt đến tính chất cảm quan của sản phẩm, do đó cần hạn chế phản ứng caramel hóa. Phản ứng thuỷ phân sacchrose tạo đường nghịch đảo. Tăng nồng độ chất khô . Biến đổi hoá lý: Sự bốc hơi nước . Biến đổi sinh học: Vi sinh vật bị tiêu diệt ở nhiệt độ cao. Thiết bị: Hình 2: Sơ đồ nguyên lý thiết bị nấu kẹo chân không 1. Đường dẫn hơi đốt. 2. Thiết bị gia nhiệt. 3. Đường vào của dung dịch đường. 4. Ngăn tách hơi. 5. Khoang tháo sản phẩm. 6. Đường dẫn nước ngưng. 7. Ngăn bốc hơi chân không. 8. Ống thoát hơi (đi đến thiết bị ngưng tụ ). 9. Bơm chân không. 10. Ống thoát khí. Nồi nấu cô đặc chân không liên tục là nồi nấu liên tục với hệ thống bốc hơi chân không và sản phẩm được xuất ra theo từng mẻ. Nồi cô đặc chân không liên tục gồm thiết bị gia nhiệt, bốc hơi chân không và hai nồi tháo sản phẩm. Thiết bị nấu liên tục gồm: Ống xoắn trong thiết bị nấu được làm bằng thép không gỉ. Thiết bị nấu được gia nhiệt bởi dòng hơi bão hoà có áp suất cao. Thiết bị bốc hơi gồm: Ngăn bốc hơi chân không được chế tạo bằng hợp kim crom- niken được gắn vào thùng hình trụ với hai bồn dưới đáy hình cầu. Giữa ngăn bốc hơi chân không và ngăn tách hơi được lắp van 2 chiều để có thể điều chỉnh tốc độ dòng chảy của sản phẩm. Hệ thống được nối với màn hình điều khiển trung tâm. d. Thông số kỹ thuật: Nhiệt độ: 123 – 1250C. Thời gian nấu: 25 – 26 phút. Áp suất hơi: 6.11 at – 8.15 at. Áp suất chân không trong thiết bị bốc hơi: 740 mmHg. Nồng độ chất khô: 97 – 98%. 2.3 Làm nguội lần 1: Mục đích: chuẩn bị. Làm đông đặc khối kẹo chuẩn bị cho quá trình tạo hình. Làm lạnh nhanh khối kẹo để tránh hiện tượng hồi đường, chuẩn bị cho quá trình tạo hình. Các biến đổi trong quá trình làm nguội: Vật lý: nhiệt độ khối kẹo giảm, độ nhớt của khối kẹo tăng. Thiết bị 3 5 4 2 1 Hình 3: Sơ đồ thiết bị làm nguội Bơm. Ống dẫn nước lạnh. Băng tải. Ống dẫn nước ấm. Thùng nước. Nguyên tắc làm nguội: Khi làm nguội phải đảm bảo nguyên tắc là phần tiếp xúc với bề mặt làm nguội bao giờ cũng phải lật gập vào giữa lòng khối kẹo. Lật gập nhiều lần cho đến khi toàn bộ khối kẹo giảm nhiệt độ nhanh chóng và đều đặn. Lật gập không đúng sẽ dẫn đến hiện tượng bề mặt khối kẹo giảm nhiệt độ quá mức sinh nứt nẻ mà nhiệt độ trong lòng khối kẹo quá cao. Vận hành thiết bị: Khối kẹo được làm nguội bằng cách cho tiếp xúc với băng tải lạnh. Băng tải được làm mát bằng nước. Thông số kỹ thuật: Nhiệt độ của nước làm nguội: 25 – 300C. Chiều dài băng tải 6 – 8 m. Thời gian : 10 – 12 phút. Nhiệt độ ra của khối kẹo: 85 – 900C. 2.4 Trộn Mục đích: Hoàn thiện Trộn đều khối kẹo thành hỗn hợp đồng nhất. Bổ sung thêm vào hương liệu, axit … nhằm tăng giá trị dinh dưỡng và cảm quan cho sản phẩm, hoàn thiện màu và mùi cho sản phẩm. Biến đổi : Hoá học: Tăng thành phần các chất dinh dưỡng. Khối kẹo xốp hơn vì có một lượng không khí xâm nhập vào khối kẹo. pH tăng. Xảy ra phản ứng este hóa, phản ứng caramel hóa Hoá lý: Độ ẩm tăng. Thiết bị: 2 4 3 1 Hình 4: Sơ đồ thiết bị trộn Nhập liệu. Hương liệu. Khối kẹo ra. Trục khuấy. Thông số kỹ thuật: Thời gian : 5 – 7 phút. 2.5 Định hình dây kẹo: a. Mục đích: Chuẩn bị Định hình dây kẹo để chuẩn bị cho quá trình dập khuôn. Biến đổi Vật lý: biến đổi hình dạng và kích thước của khối kẹo. Thiết bị: 2 1 Hình 5: Sơ đồ thiết bị định hình khối kẹo Khối kẹo vào. Dây kẹo ra. Thông số kỹ thuật: Đường kính dây kẹo: 1.5 – 2 cm. Vận tốc dây kẹo: 0.1 – 0.2 m/s.