Đồ án Quy trình sản xuất chewing gum

đã bị chi phối bởi điều này. Tôi đã bị phá sản ba lần từ khi bắt đầu nghiệp kinh doanh. Chẳng ai biết điều này ngoại trừ tôi và nó cũng chẳng làm tôi mất ngủ phút giây nào. Chẳng có thứ gì trên đời có thể làm tổn thương bạn ngoài chính bạn!”. William Wrigley Jr. chết năm 1932... Năm 1906, Frank Henry Fleer cho ra đời loại kẹo cao su có thể tạo ra bong bóng, gọi là Blibber-Blubber. Nhưng nó chẳng gây được tiếng vang nào. Bóng nổ sau khi ra khỏi miệng và cao su văng dính khắp mặt. Cho đến một ngày tháng 8/1928, một công nhân của Fleer tên là Walter Diemer đã tìm ra lời giải. Sau một năm phụ trách pha chế, Diemer tìm được công thức hợp chất giúp tạo ra bong bóng to và sau khi nổ thì lớp cao su dễ dàng bung ra, không dính tèm lem vào mặt. Tuy nhiên, hôm sau, mẻ kẹo kế tiếp bị hư do Diemer không cẩn thận ghi chép khối lượng và số lượng các chất tạo thành hợp chất. Sau bốn tháng thí nghiệm, ông thành công. Sau này, ông nhớ lại: “Ôi, may quá. Mấy cái máy bắt đầu gầm lên thì hỗn hợp cũng bắt đầu nổ lốp bốp và rồi... Tôi chợt nhớ mình quên bỏ bột màu vào!”. Hôm sau, Diemer làm mẻ kẹo khác; lần này, với chai phẩm màu hồng để kế bên. Chewing-gum này được đặt tên Bubble và màu hồng của kẹo cao su thổi bóng ngày nay cũng chính là màu hồng mà “ông tổ” Walter Diemer đã dùng hồi đó mà ra. Thói nghiện kẹo cao su của người Mỹ cuối thập niên 1930 là kết quả của sự thiếu thốn trong Chiến tranh thế giới lần thứ hai. Đường cũng như tinh chất bạc hà được chia theo khẩu phần và nguồn nhựa tự nhiên dùng làm chewing-gum nhập từ miền Viễn Đông gần như cạn kiệt. Lúc này, lượng hàng tích trữ được tung ra với giá cắt cổ, đôi khi đến 1 đôla/viên. Một số người đã nghĩ ra cách bỏ chewing-gum nhai rồi vào ly nước với hy vọng nó vẫn còn dẻo cho lần dùng sau. Chiến tranh kết thúc, nhu cầu kẹo cao su còn dữ dội hơn. Một ý tưởng trong kinh doanh là bỏ danh thiếp hoặc truyện tranh vào hộp kẹo. Danh thiếp doanh nghiệp từng có từ thập niên 1880, khi người ta bỏ nó vào gói thuốc lá. Sau Thế chiến thứ hai, công việc kinh doanh trở nên sôi nổi, với cuộc cạnh tranh sống mái giữa Công ty Topps và J. Warren Bowman với sản phẩm Blony (được quảng cáo: “Thanh kẹo cao su bự nhất giá chỉ 1 xu”). Nhờ ký hợp đồng với hầu hết ngôi sao bóng chày để in tên họ lên “danh thiếp chewing-gum”, Topps trở thành công ty số một vào năm 1955 và một năm sau mua luôn Bowman. Frank Henry Fleer trở thành công ty đầu tiên dùng dải giấy nhỏ in truyện tranh (cuốn quanh thanh kẹo), đề cao chú bé gan dạ Pud và cậu bạn thân Rocky Roller. Năm 1953, hình ảnh Pud bị lu mờ, khi Topps phát hành truyện tranh đầu tiên để xây dựng hình tượng chàng nhóc Bazooka Joe. Chữ “bazooka” không lấy từ nguồn gốc một loại vũ khí mà ngẫu nhiên xuất phát từ tên loại nhạc cụ cho âm thanh vui nhộn làm từ ống và phễu, được sáng chế bởi diễn viên hài Bob Burns năm 1930. Các công ty kinh doanh kẹo cao su tiếp tục cạnh tranh để tồn tại và đưa ra thị trường sản phẩm tốt cũng như hấp dẫn hơn. Kẹo cao su còn được dùng như dược phẩm khi các nhà sản xuất cho ra đời loại chứa aspirin, nicotin, chất nhuận tràng và chống say sóng. Các công ty còn sản xuất kẹo với đủ mùi, từ quế, dưa hấu, đinh hương đến sâm. Công ty Gimmicks sản xuất loại kẹo cao su có hình dáng nhãn cầu. Kẹo cao su hiện nay có ít đường và ít dẻo hơn (tránh làm dính và lôi ra cả hàm răng giả!), có thêm gia vị, chất tạo cảm giác dịu mát, hương trái cây hoặc bạc hà, làm trắng răng, thơm miệng. Thanh chewing-gum cho dù chẳng giúp ích gì trong chiến tranh cũng chẳng thay đổi lịch sử xã hội, nhưng quá trình phát triển của nó đã cho thấy sự khéo léo và ý tưởng cách tân của giới doanh nghiệp Mỹ. (Theo American History) 1.3. Phân loại Chewing gum hiện nay có rất nhiều mùi vị khác nhau như bạc hà, quế và các loại trái cây (dâu, táo, cam, …). Loại gum bạc hà thường được nhai cho hơi thở thơm mát. Không có loại gum nào là tiêu chuẩn, vì nó có thể được tạo thành nhiều hình dạng và kích thước khác nhau. Có thể kể một vài ví dụ như: Gum bóng (Gum balls) – hình dạng tròn như quả bóng và được bao một lớp kẹo cứng bên ngoài. Chúng thường được bán ở các máy bán gum. Ở Anh, loại này thường được quy vào ‘Screwballs’ (bóng xoáy), chúng thường được tìm thấy ở cuối bữa tiệc kem lốc xoáy. Gum bong bóng (Bubblegum): có thể thổi thành bong bóng. Gum không đường (Sugarfree gum) – sử dụng chất tạo ngọt nhân tạo. Những dạng kết hợp giữa kẹo và gum (Candy & Gum combinations) – phần lớn thường là gum bong bóng được dùng làm nhân của một số loại kẹo que (lollipop), như là Charms Blow Pops. Gum có nhân (Center-filled gum) – dạng gum bóng hay viên bao quanh lớp nhân dẻo hoặc lỏng. Gum cắt và gói (Cut & Wrap gum) – có liên quan đến tên của thiết bị dùng để gói loại kẹo gum này, thường có dạng hình khoanh, hình lập phương hay hình trụ. Gum hạnh nhân hay gum viên (Dragée gum hay "pellet gum") – dạng viên được bao tạo hình gối, thường được gói trong các túi phồng. Gum chức năng (Functional gum) – là một loại gum có chức năng nhất định. Ví dụ sử dụng gum như là một phương thức phân phát caffeine, nhân sâm, guarana và trà xanh. Gum được tẩm thuốc (Medicated gum) – là một loại chewing gum đóng vai trò như là một phương thức phân phát để đưa những cơ chất có đặc tính chữa bệnh vào nước bọt từ đó vào máu nhanh hơn các viên thuốc. Gum bột (Powdered gum) – dạng bột chảy tự do hay dạng bột được ép thành các hình dạng độc nhất. Gum thỏi (Stick gum) – miếng gum có hình chữ nhật, mỏng và phẳng. Gum dải (Ribbon gum hay tape gum) – rất giống gum thỏi về hình dạng nhưng dài hơn, very similar to stick gum in shape, but much longer, được cuộn lại thành các khối hình trụ, thường có dạng như là bóng khúc côn cầu. Người nhai có thể xé thành các phần nhỏ hơn theo ý muốn. Gum ống (Tube gum hay spaghetti gum) – là một loại gum bong bóng rất dẻo, có thể nặng thành ống hay tìm thấy trong các túi nhỏ. CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 2.1. Nguyên liệu 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. 2.2.1. 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 Hình 2.1. Cấu trúc phân tử saccharose Khối lượng phân tử: M = 342. Khối lượng riêng của đường d = 1.5879 g/cm3. Saccharose là disaccharide do hai monosaccharide là D – glucose và D – fructose tạo thành. Với sự có mặt của ion H+ hoặc một số enzym đặc hiệu, dung dịch saccharose sẽ phân giải tạo thành hợp chất gồm một phân tử D – glucose và một phân tử 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 anhydrite, oxymethylfurfurol. . . 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 furfurol, aceton, acid lactic, acid formic, acid 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 cho 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 2.1. 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. Ngoài 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 2.2. 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 polyme khác của D- glucose thu được từ sự thuỷ phân tinh bột. Các loại tinh bột dùng để sản xuất mạch nha là tinh bột bắp, tinh bột khoai tây hay lúa mạch mà trong đó tinh bột bắp được dùng phổ biến hơn cả. Thực tế cho thấy nếu thuỷ phân tinh bột bằng enzyme thì 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 2.3. 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 2.4. 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 2.5. 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 2.6. 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. Ngoài các chất ngọt kể trên, ngày này các công ty sản xuất kẹo chewing gum thường dùng các chất ngọt tổng hợp dùng sản xuất các dòng sản phẩm chewing gum không đường như : Acesulfame K, Aspartame, Maltitol, Sucralose, Sorbitol, Xylitol 2.1.2. Chất nền gum (gum base) Chất nền gum có tác dụng liên kết tất cả các thành phần nguyên liệu lại với nhau tạo thành cấu trúc mềm dẻo đặc trưng cho sản phẩm kẹo chewing gum. Chất nền gum truyền thống được sản xuất từ các loại nhựa cây, phổ biến nhất là nhựa cây chicle. Ngày nay, để đáp ứng nhu cầu sản xuất và tiêu thụ chewing gum ngày càng cao, người ta đã tìm ra các loại nhựa tổng hợp làm chất nền gum, giúp giữ hương vị tốt hơn và nâng cao cấu trúc cho sản phẩm. Chất nền gum tổng hợp thường dùng là polyacetat etylen. Polyacetat etylen là một resin cao phân tử, khi gia nhiệt sẽ hóa mềm, có tính dẻo và tan trong dung môi hữu cơ. Phân tử lượng của polyacetat etylen lớn hay nhỏ sẽ quyết định đặc tính của chất keo. Đặc tính của chất keo lại trực tiếp ảnh hưởng đến tính đàn hồi, mềm, dẻo, trơn, bóng nhẵn của kẹo cao su. 2.1.3. Chất độn Thường dùng là cao su trắng và sáp trắng, có tính dẻo và đàn hồi cao. 2.1.4. Ttác nhân tạo tính mềm dẻo Glycerin và một số loại dầu thực vật có thể giữ cho gum được mềm dẻo bằng cách giữ lại một lượng ẩm trong sản phẩm. Các thánh phần như mannitol và sorbitol đảm bảo tỷ trọng thích hợp cho sản phẩm. 2.1.5. Hương và chất màu Hương vị đặc trưng nhất của kẹo chewing gum là hương bạc hà. Ngoài ra các loại kẹo chewing gum ngày này có hương vị rất đa dạng, như các loại trái cây: nho, dâu, cam… Thông thường, để phân biệt các loại hương vị khác nhau của kẹo chewing, người ta sử dụng các chất tạo màu khác nhau, biểu lộ màu đặc trưng cho sản phẩm. Ví dụ: kẹo bạc hà có màu xanh lục, kẹo nho có màu tím, kẹo cam có màu cam… 2.2. Quy trình sản xuất Nấu chảy Chất nền gum tự nhiên đã xử lý/chất nền gum tổng hợp Chất tăng dẻo, đường tinh luyện, syrup bắp, hương … Phối trộn Ép đùn Bao gói Cắt Chewing gum Cán – Tạo hình Đường bột Ổn định Làm nguội Hình 2.2. Quy trình sản xuất chewing gum THUYẾT MINH QUY TRÌNH 2.2.1. Nấu chảy Mục đích Chuẩn bị: hóa lỏng nguyên liệu để chuẩn bị cho quá trình phối trộn tiếp theo. Biến đổi Vật lý: nhiệt độ tăng, độ nhớt dung dịch giảm Hóa học : hầu như không xảy ra biến đổi hóa hóa học. Hóa lý : ổn định thành phần chất nền gum, chuyển pha từ rắn sang lỏng. Sinh học: vi sinh vật không phát triển. Thiết bị Quá trình nấu chảy có thể thực hiện trong nồi nấu áp suất thường hay áp suất chân không, gián đoạn hay liên tục. Hình 2.3. Thiết bị nấu gum Thông số công nghệ T = 115oC t = 20 ¸ 25 phút 2.2.2. Phối trộn Mục đích Chuẩn bị : đồng nhất các thành phần nguyên liệu để chuẩn bị cho quá trình chế biến tiếp sau. Biến đổi Vật lý : Thay đổi độ nhớt, thể tích, tỷ trọng và tính chất quang học của sản phẩm sau phối trộn. Thay đổi nhiệt độ do hiện tượng hydrate hóa. Hóa lý : Chuyển hỗn hợp từ trạng thái rắn lỏng phân biệt sang dạng paste. Góp phần tạo cấu trúc cho sản phẩm, do tác động của lực cơ học. Yếu tố ảnh hưởng Tính chất của nguyên liệu Tỷ trọng, độ nhớt và tính chất lưu biến của nguyên liệu có ảnh hưởng mang tích chất quyết định đến quá trình phối trộn. Khả năng hòa tan Thông số công nghệ Tốc độ khuấy v = 20 ÷ 30 rpm Nhiệt độ T = 115oC (240oF) Loại thiết bị và cách khuấy thực hiện quá trình phối trộn Phương pháp thực hiện và thiết bị Hình 2.4. Thiết bị phối trộn 2.2.3. Làm nguội Mục đích Chuẩn bị : giảm nhiệt độ chuẩn bị cho quá trình ép đùn. Biến đổi Vật lý : Nhiệt độ khối kẹo giảm. Độ nhớt dung dịch tăng. Yếu tố ảnh hưởng Bản chất của nguyên liệu : thành phần hóa học và cấu trúc nguyên liệu ® nhiệt dung riêng, tính chất dẫn nhiệt . Kích thước và hình dạng của nguyên liệu : diện tích tiếp xúc ® tốc độ làm nguội. Nhiệt độ ban đầu của nguyên liệu. Thông số công nghệ Nhiệt độ T = 60 – 750C Kích thước băng tải : 6000 × 350mm Tốc độ băng tải : 0 ÷ 0.5 m/s Phương pháp thực hiện và thiết bị Hình 2.5. Thiết bị làm nguội dạng đường hầm 2.2.4. Ép đùn Mục đích Chế biến : sản phẩm tăng thể tích, được làm khô, trương nở. Biến đổi Giai đoạn phối trộn : phối trộn đều các nguyên liệu lại với nhau. Giai đoạn nhào trộn Liên kết hydro giữa nước và các phân tử có nhóm háo nước. Nguyên liệu trở nên đặc hơn. Giai đọan nấu Phân tử khí và hơi phân bố đều giữa các khung mạng chính là các “mầm” khí để tạo độ xốp cuối cho sản phẩm. Yếu tố ảnh hưởng Cấu hình của thiết bị. Vận tốc quay của trục vis. Lưu lượng nhập liệu và thời gian lưu của nguyên liệu trong thiết bị. Tính chất của nguyên liệu. Motor quay trục vis Khoang nhập liệu Bộ kiểm soát nhiệt độ Phễu nhập liệu Bộ phận thông khí Buồng ép đùn Trục vis Phương pháp thực hiện và thiết bị Hình 2.6. Thiết bị ép đùn 2.2.5. Cán – tạo hình Mục đích Chế biến : loại bỏ bớt không khí. Hoàn thiện : hỗn hợp nhẵn trơn, nhiệt độ đồng đều hơn. Biến đổi Vật lý : Thay đổi kích thước và hình dạng của sản phẩm. Thay đổi tỷ trọng, tính chất cơ lý của nguyên liệu. Yếu tố ảnh hưởng Tỷ trọng của nguyên liệu. Tính chất cơ lý của nguyên liệu : độ cứng, độ đàn hồi, độ bền cơ học… Tính chất lưu biến của nguyên. Độ dính của sản phẩm Phương pháp thực hiện và thiết bị Hình 2.7. Thiết bị cán tạo hình 2.2.6. Ổn định Mục đích Hoàn thiện : cấu trúc sản phẩm trở nên ổn định, nguyên liệu bao gói kết dính tốt hơn. Yếu tố ảnh hưởng Nhiệt độ : 300C Thời gian: ≥ 48 giờ Hình 2.8. Phòng lạnh Phương pháp thực hiện và thiết bị Nguyên liệu được đặt trong phòng lạnh ít nhất 48h 2.2.7. Cắt Mục đích Chế biến : tạo sản phẩm có kích thước và hình dạng phù hợp. Biến đổi Vật lý : Nhiệt độ khối kẹo giảm. Khối kẹo được chia thành những viên kẹo có kích thước xác định. Yếu tố ảnh hưởng Nhiệt độ T = 75 ÷ 800C Quá cao : khối kẹo linh động khó tạo hình, dễ bị biến dạng, dính với nhau thành cục. Quá thấp : khối kẹo cứng, không thể tạo hình hay khi tạo vừa trở thành dạng rắn đã mất ngay tính dẻo, bề mặt không hoàn chỉnh. Phương pháp thực hiện và thiết bị Hình 2.9. Thiết bị cắt 2.2.8. Bao gói Mục đích Hoàn thiện sản phẩm, kéo dài thời gian bảo quản của sản phẩm. Thông số công nghệ Nhiệt độ T = 20 ÷ 25oC Độ ẩm tương đối : 60% Phương pháp thực hiện và thiết bị Hình 2.10. Thiết bị bao gói Kẹo cao su thường được gói bằng hai lớp giấy Lớp trong là giấy nhôm hoặc giấy nhôm có lát màng mỏng. Bên ngoài là lớp giấy dày có độ bóng cao và in nhãn nhiều màu. Hình 2.10. Các bước bao gói CHƯƠNG 3: SẢN PHẨM 3.1. Thành phần dinh dưỡng Bảng 3.1. Thành phần dinh dưỡng trong một thanh kẹo chewing gum (3g) 3.2. Chỉ tiêu chất lượng Bảng 3.2. Chỉ tiêu chất lượng cho sản phẩm chewing gum chứa xylitol Chỉ tiêu FCC USP JP BP EP E967 Sự phân tích % 98.5-101.0 98.5-101.0 ≥ 98.0 98.0-102.0 98.0-102.0 ≥ 98.5 Các loại polyol khác % ≤ 2.0 ≤ 2.0 — ≤ 2.0 ≤ 1.0 Thất thoát trong quá trình sấy % ≤ 0.5 ≤ 0.5 ≤ 1.0 ≤ 1.0 ≤ 1.0 ≤ 0.5 Tro % ≤ 0.5 ≤ 0.5 ≤ 0.1 ≤ 0.1 — ≤ 0.1 Đường khử % ≤ 0.2 ≤ 0.2 Vượt qua kiểm tra ≤ 0.2 ≤ 0.2 ≤ 0.2 Kim loại nặng (như Pb)  % ≤ 0.0010 ≤ 0.0010 ≤ 0.00005 — ≤ 0.00005 ≤ 0.0010 Ni % — — Vượt qua kiểm tra ≤ 0.0001 ≤ 0.0001 ≤ 0.0002 Chì % ≤ 0.0001 — — ≤ 0.0005 ≤ 0.0005 ≤ 0.0001 Tính acid hay tính kiềm — — — Vượt qua kiểm tra — — pH — — 5.0-7.0 — — 5.0-7.0 Sulfates % —