Các loại đường và ứng dụng của chúng trong công nghiệp sản xuất bánh kẹo, nước giải khát

ertase α- D- Glucose + β- D- Fructose (đường khử). Ở thực phẩm có độ pH thấp quá trình này cũng xảy ra làm thay đổi tính chất của thực phẩm. Do đó kiểm tra hàm lượng đường nghich đảo cũng là chỉ tiêu cần thiết đối với một số sản phẩm thực phẩm. Sản phẩm hình thành khi thủy phân saccharose là hỗn hợp đường nghịch đảo. Sự nghịch đảo này làm tăng chất khô, đồng thời cũng tăng vị ngọt và tính hòa tan của đường trong dung dịch. Sự tăng tính hòa tan gây ra nhờ quá trình nghịch đảo là do tính hòa tan cao của đường fructose cũng như tính khó kết tinh của đường glucose so với saccharose. Tính chất này được sử dụng trong sản xuất mứt, kẹo để tạo nên các sản phẩm trong đó saccharose dù ở nồng độ cao cũng vẫn không kết tinh. Tính hút ẩm của đường Tính chất này ảnh hưởng tới kết cấu của một số thực phẩm. Về tính chất hút ẩm so sánh giữa các loại đường nhận thấy đường glucose, maltose, các siro glucose là những chất có tính khử cao thường có tính hút ẩm kém hơn so với saccharose nhất là so với đường nghịch đảo và fructose. Khi cần duy trì một độ ẩm nhất định trong thực phẩm thì sự có mặt của chất hút ẩm là cần thiết. Trong các sản phẩm như bánh, mứt, kẹo người ta thường sử dụng một lượng đường nghịch đảo nhất định để duy trì cấu trúc mềm láng. Tuy nhiên, trong một số trường hợp ở các chế phẩm của mứt, kẹo nếu đường tồn tại ở trạng thái vô định hình thì sự tồn tại của các chất hút ẩm lại không có lợi. Vì khi đó sự hất thụ nước sẽ làm tăng nhanh quá trình kết tinh đường và làm cho sản phẩm trở nên dính. Tác dụng với chất kiềm hoặc kiềm thổ Khi tác dụng với các chất kiềm hoặc kiềm thổ, saccharose tạo nên các saccharat. Trong saccharat, hydro của nhóm hydroxyl được thay thế bởi một kim loại. Có thể kết tủa saccharat khỏi dung dịch bằng rượu. Phản ứng tạo thành saccharat phụ thuộc vào nồng độ của dung dịch, lượng kiềm cũng như lượng saccharose. C12H22O11 + NaOH  NaC12H21O11 + HOH Khi tác dụng với vôi sẽ thu các dạng phức sacchsrat: C12H22O11 . Cao . 2H2O monocanxi saccharat C12H22O11 . 2Cao dicanxi saccharat C12H22O11 . 3Cao . 3H2O tricanxi saccharat Phản ứng tạo tricanxi saccharat được ứng dụng trong sản xuất saccharose từ rỉ đường. Phản ứng caramel Caramel bản chất là một phản ứng khử nước. Saccharose bị phân hủy và nóng chảy ở 186OC tạo caramel. Sản phẩm caramel được sử dụng tạo màu, mùi và vị đặc trưng của thực phẩm. Maltose Nguồn gốc Maltose còn được gọi là đường mạch nha, có nhiều trong các loại hạt cốc nảy mầm như thóc nảy mầm, mầm đại mạch,… Khi thủy phân tinh bột bằng enzyme có thể thu được maltose. Cấu tạo Maltose được cấu tạo từ hai gốc α- glucopyranose lien kết với nhau qua liên kết glycoside giữa nhóm – OH ở vị trí C1 của phân tử glucose thứ nhất với nhóm – OH ở vị trí C4 của phân tử glucose thứ hai. Do đó trong phân tử maltose vẫn còn một gốc – OH glycoside nên maltose có tính khử. Maltose Cấu tạo trong không gian của maltose. Tính chất Mantose hiện diện tinh thể ngậm một phân tử nước, nóng chảy ở 102-103˚C. Tinh thể này không mất nước khi đun duới áp suất thấp, cũng như khi dùng các chất làm khan nước như H2SO4 đậm đặc hay P2O5. Mantose tan trong nước, ít tan trong rượu, không tan trong eter Maltose là loại đường có độ ngọt kém và độ hòa tan cũng thấp hơn so với đường saccharose. Maltose có tính khử, dễ bị thủy phân bởi glucosidase hoặc HCl 3% để tạo ra hai gốc α- D- glucose. Lactose 1.2.3.1 nguồn gốc Lactose còn được gọi là đường sữa, vì nó chủ yếu có trong sữa người, động vật. 1.2.3.2 cấu tạo Lactose được cấu tạo từ một phân tử β-D- glucose và β-D- galactose qua liên kết 1-4 glycosid giữa nhóm –OH glycoside của β-D- galactose và nhóm –OH rượu của β-D- glucose.do đó lactose vẫn còn có một nhóm –OH glycoside nên vẫn mang tính khử. Lactose Cấutrúc trong không gian của lactose 1.2.3.3 Tính chất Lactose kết tinh chậm, tinh thể cứng và có nhiều dạng tinh thể. Vitamin B2 có thể ức chế sự kết tinh của lactose. ở nhiệt độ thường lactose hòa tan trong nước ít hơn 10 lần so với saccharose, tuy nhiên ở 1000C thì độ hòa tan của nó xấp xỉ saccharose. Độ ngọt của lactose chỉ bằng 1/6 saccharose. Lactose khó bị thủy phân bởi acid hơn so với saccharose. Để thủy phân phải đun sôi với acid và không xảy ra hiện tượng nghịch đảo. dễ bị thủy phân bởi enzyme lactase Rafinose 1.2.4.1 Nguồn gốc Là một chất phổ biến trong tự nhiên, có nhiều trong hạt bông và trong củ cải đường. Rafinose còn có nhiều ở gỉ đường thu dược khi sản xuất đường từ củ cải đường. 1.2.4.2 Cấu tạo Rafinose có chứa galactose, glucose và fructose. Các monosaccharide này gắn với nhau qua các –OH glycoside của chúng do đó rafinose không còn tính khử. Cấu trúc trong không gian của rafinose 1.2.4.3 Tính chất Rafinose tinh thể không có vị ngọt, hòa tan trong nước, khi thủy phân bằng acid trong thời gian ngắn và ở nhiệt độ không cao sẽ xảy ra sự giải phóng fructofuranose. Tác dụng của enzyme invertase cũng cho kết quả tương tự. phân tự disaccharide hình thành nếu tiếp tục bị thủy phân sẽ phân giải hoàn toàn thành D-glucose và D-galactose. Rafinose kém bền đối với nhiệt hơn saccharose. 2. ĐƯỜNG HÓA HỌC (ĐƯỜNG TỔNG HỢP) Từ lâu người ta đã thấy cần phải sản xuất thực phẩm với hàm lượng đường thấp hơn. Tuy nhiên chỉ đơn thuần là giảm hàm lượng đường tiêu tốn trong công thức chế biến thì không thể cho hiệu quả mong muốn vì thế người ta cần phải sử dụng các chất ngọt khác, đảm bảo được vị dịu ngọt cần thiết của thực phẩm mà không làm tăng độ calo của sản phẩm . Ba dạng đường chủ yếu dùng cho thực phẩm là đường saccaroza và các sản phẩm thuỷ phân của nó là glucoza và fructoza, có độ calo thực tế như nhau, độ ngọt khác nhau. Đường công nghiệp chủ yếu là saccaroza có độ ngọt là 1, thì glucoza là 0.74 còn fructoza là 1,2. Như vậy 70 g đường fructoza có thêt thay thế 100g đường saccaroza để đạt cùng một độ ngọt như nhau , hiệu quả như vậy không lớn, trong khi đó giá thành của fructoza lại cao hơn Từ đó một số chất làm ngọt thay thế đường đã được tổng hợp mà người ta vẫn thường gọi là đường hóa học. Đường hóa học thường có độ ngọt cao hơn rất nhiều so với đường saccharose mà lại không có (có ít) giá trị dinh dưỡng. MỘT SỐ LOẠI ĐƯỜNG HÓA HỌC THƯỜNG SỬ DỤNG SACCHARINE (E954) Cấu tạo. Công thức phân tử : C6H4CONHSO2 - là sunfamate của axit o-benzoic. Công thức cấu tạo: Tính chất Saccharine là một acid hoà tan trong nước kém, trong công nghiệp thực phẩm thường sử dụng ở dạng muối của Natri Saccharine C6H4CONaSO2, vì nó dễ hoà tan trong nước. Độ ngọt của saccharine là 400-500 lần lớn độ ngọt của saccharose Nhược điểm: Có vị kim loại, ở nồng độ cao có hậu vị đắng. Ổn định trong môi trường acid, nhưng bị phân hủy khi có mặt acid và nhiệt độ tạo ra phenol làm thực phẩm có mùi khó chịu. Phương pháp sử dụng. Trong cơ thể saccharin qua hệ thống tiêu hóa mà không hề bị hấp thu. Nó không gây ảnh hưởng đến hàm lượng insulin trong máu và cũng không cung cấp năng lượng cho cơ thể. Vì thế nó được xếp vào nhóm chất tạo ngọt không calo. Được phép sử dụng thay thế đường trong các sản phẩm thực phẩm cần vị ngọt . ở Mỹ và các nước châu Âu , việc sử dụng saccarin và các muối natri của nó đã được các cơ quan bảo vệ sức khoẻ cho phép và đã đưa vào tiêu chuẩn nhà nước cho các loại quả sau đây: - Nước quả đưòng từ mơ, anh đào ngọt, vả, đào, lê, dứa và các coktail hoa quả (nước quả đường hỗn hợp) - Mứt đông ( 27 loại theo các nguyên liệu khác nhau ) - Mứt quả nghiền ( 21 Loại) Tổng hợp. Saccharine có thể được tổng hợp bằng nhiều cách: - Trước đây Remsen và Fahlberg đã tổng hợp saccharin từ toluen nhưng hiệu suất lúc đó rất thấp. - Vào năm 1950, công ty hóa chất Maumee của Toledo đã áp dụng một phương pháp cải tiến khác. Trong phưong pháp này saccharin được tạo ra bằng cách cho acid anthranilic (NH2C6H4COOH) phản ứng với acid nitrơ (HNO2), SO2, Cl2 và kế tiếp là NH3. - Một phương pháp khác dùng nguyên liệu ban đầu là o-chlorotoluen. Tính dộc hại : nhiều công trình nghiên cứu y học trong thời gian dài trên 50 năm, không thấy tác động độc hại của saccarin đối với cơ thể con người.Saccarin được bài tiết khỏi cơ thể vẫn ở dạng ban đầu. Saccarin không cung cấp năng lượng nên ở một số nước có mức sống thấp thiếu dinh dưỡng thường không được phép hoặc hạn chế sử dụng ADI: 0,25 mg / kg khối lượng cơ thể/ngày. CYCLAMATE Cấu tạo Công thức phân tử: C6H12NHSO3Na - là cyclohexane sunfamate, thường là muối natri, kali, canxi cyclamate. Công thức cấu tạo: Tính chất - Khối lượng phân tử là 201.23. Đây là một loại bột tinh thể trắng không mùi, hầu như không hoà tan trong rượu, ete nhưng hoà tan rất tốt trong nước. ở 250C có thể thu được dung dịch với Natri cyclamat 21%. Dung dịch trong nước của Natri cyclamate hầu như trung tính (PH của dung dịch 10% là 5,5 - 7,5) - Độ ngọt của Natri cyclamate lớn hơn 30 – 40 lần độ ngọt của saccharose. Natri cyclamat là một muối không cho năng lượng. - Natri cyclamate bền nhiệt và bị phân huỷ ở 280-5000C. bởi vậy các chế độ nhiệt được áp dụng trong quá trình chế biến thực phẩm hoàn toàn không làm cyclamate bị thay đổi. Ngoài ra cyclamate còn bền với axit và kiềm Phương pháp sử dụng - Cyclamate không làm tác hại đến các men tiêu hoá như diastaza, pepsin, lipaza. Nói chung Natri cyclamate có thể dùng trong tất cả các trường hợp cần sử dụng đường với tỷ lệ một phần cyclamate thay thế cho 30-40 phần đường. Thường ta sử dụng cyclamate ở dạng dung dịch nước nồng độ 15%. Như vậy 1ml dung dịch này có độ ngọt tương đương 6g đường. Có thể cho cyclamate trực tiếp vào sản phẩm nếu có thể đảm bảo được khuấy đều để hoà tan hoàn toàn. - Khi cần thiết và theo yêu cầu, natri cyclamate có thể sử dụng phối hợp với gelatin, anginit natri, tinh bột vv.. hoặc phối hợp với các chất ngọt khác như đường saccharose, saccharine. Tuy nhiên trong một số trường hợp cyclamate nhiều sẽ làm giảm độ bền của keo đông và chất đông. Canxi cyclamate sẽ làm giảm độ bền của keo đông gelatin. Natri cyclamate không làm giảm chất lượng của keo đông colagen và cũng ít ảnh hưởng đến các loại keo đông khác. - Natri cyclamate không phải là môi trường dinh dưỡng cho vi khuẩn và nấm mốc, nên các sản phẩm có sử dụng cyclamate dễ bảo quản hơn. Cyclamate thường có vị dễ chịu hơn so với đường saccharose. Cyclamate dễ quyện với mùi các hoa quả và nhiều khi còn làm tăng vị tự nhiên của quả. Ưu điểm lớn nhất của natri cyclamate là không trích ly dịch bào trong các loại cam, chanh như thường xảy ra khi đóng hộp với đường saccharose. Tính bền và tính trơ hoá học của cyclamate sẽ làm hạn chế sự mất màu tự nhiên và sự sẫm màu của quả trong đồ hộp khi bảo quản lâu dài. - Cyclamate không bị caramen hoá do tác dụng nhiệt trong quá trình chế biến, nên nó rất thích hợp cho quay thịt và dăm bông. - Cuối cùng, không được dùng nó thay thế đưòng đối với thực phẩm mà đường là chất bảo quản như các loại mứt đặc và mứt sệt. Còn đối với tất cả các trường hợp khác việc sử dụng nó hoàn toàn thích hợp.Ở Nhật đã được nêu lên trong tiêu chuẩn nhà nước như trên nhãn hiệu hàng hoá bắt buộc phải ghi thêm là có sử dụng cyclamate Tổng hợp Cyclamate được tổng hợp từ cyclohexylamine phản ứng với acid sulfamic hoặc trioxit lưu huỳnh, tiếp theo cho phản ứng với natri, kali hoặc canxi. Tính độc hại :. Cyclamate không độc đối với cơ thể người. Nó có thể dùng cho những người bị bệnh đái đường và là một chất ngọt tốt nhất dùng để sản xuất các sản phẩm thực phẩm và các nước giải khát có độ calo thấp. Và có khoảng 55 nước trên thế giới sử dụng Cyclamate trong thực phẩm. Tuy nhiên, tại Việt Nam bộ Y Tế vẫn chưa đưa Cyclamate vào danh mục chất phụ gia được phép sử dụng trong thực phẩm. ADI: 0,11 mg / kg khối lượng cơ thể/ngày ACESUFAM KALI (E950) Cấu tạo. Công thức phân tử: C4H4NO4SK Acesulfam kali có tên hoá học là Dioxyt oxathiazin kali. Công thức cấu tạo: Tính chất - Acesulfam kali là tinh thể không màu, ở thể rắn có tỷ trọng là 1,81 g/cm3, không có độ nóng chảy nhất định, bắt đầu bị phân huỷ ở nhiệt độ trên 2000C, dễ tan trong nước đặc biệt trong nước nóng, ở 1000C có thể hoà tan 1300 g/ 1 lít nước. - Vị ngọt gấp 150 – 200 lần đường saccharose. Ổn định ở nhiệt độ cao và môi trường acid. - Acesulfam-K không cung cấp năng lượng cho cơ thể vì nó không tham gia quá trình trao đổi chất và được thải ra ngoài theo nước tiểu mà không có bất kì sự biến đổi hóa học nào. - Tuy nhiên nó có dư vị hơi đắng Phương pháp sử dụng - Acesulfam kali được ứng dụng trong nhiều ngành CNTP như trong công nghiệp đồ uống, công nghiệp bơ sữa, kem, kẹo và các loại mứt, công nghiệp bánh nướng và các sản phẩm từ bột mì, đồ hộp rau quả, các sản phẩm vệ sinh răng miệng, và trong công nghiệp dược .v.v. . Acesulfam kali có thể dùng riêng rẽ hoặc dùng phối hợp với đường hydrratcacbon và các đường hoá học khác . - Acesulfam kali được sử dụng bằng cách trộn trực tiếp vào thực phẩm hoặc ở dạng dung dịch pha sẵn (riêng rẽ hoặc với các loại chất tạo ngọt khác). Số lượng bổ xung vào thực phẩm tuỳ thuộc vào độ ngọt yêu cầu của từng sản phẩm. - Acesulfam kali có tính chịu nhiệt cao và hầu như không bị biến đổi tính chất hoá học và vật lý trong thời gian dài nên rất thích hợp với các sản phẩm cần gia công ở nhiệt độ cao. Tính độc hại : Acesulfam kali không độc, không gây các phản ứng xấu và âm tính đối với cơ thể. Acesulfam kali là chất tạo ngọt không sinh năng lượng , không chuyển hoá trong cơ thể. Không nhận thấy ảnh hưởng xấu đối với người mắc bệnh tiểu đường. ADI: 0,9 mg/1kg khối lượng cơ thể. ASPARTAME (E951) Cấu tạo Công thức phân tử:  HYPERLINK "" \o "Aspartame" C14H18N2O5 L-aspartic-L-phenylalanine methyl ester (L-Asp-L-Phe-OMe) Công thức cấu tạo: Tính chất. - Aspartam là một dipeptid, nó ngọt hơn saccharose khoảng 180 - 200 lần. Không để lại dư vị khó chịu. - Giống như các dipeptid khác, aspartam có chứa năng lượng khoảng 4 Kcal/g (17 Kj/g). Tuy nhiên, chỉ cần một lượng rất nhỏ aspartam đã tạo ra độ ngọt cần thiết. Do đó năng lượng chúng ta đưa vào cơ thể sẽ không đáng kể. - Vị ngọt của nó chúng ta cảm nhận được chậm hơn và kéo dài lâu hơn so với đường. - Không ổn định ở nhiệt độ và pH cao. Phân hủy dần trong nước nên nước ngọt có aspartam không giữ được lâu. Cho trộn aspartam với saccharin hoặc acesulfam K thì hỗn hợp ngọt hơn và ổn định hơn khi hai chất đứng riêng một mình. Phương pháp sử dụng - Trong cơ thể aspartam bị thuỷ phân thành 3 chất thường có trong thức ăn là axit aspartic, phenylalanine và metyl ester, aspartam được sử dụng thay thế đường trong thực phẩm ăn kiêng. - Hiện nay Aspartam là chất ngọt rất được ưa chuộng. Nó được sử dụng rộng rãi trên thế giới với sự hiện diện trong hơn 6000 sản phẩm như: bánh kẹo, yogurt, nước giải khát….. và cả trong dược phẩm. ADI: 0,40 mg/kg thể trọng Điều chế Aspartam được cấu tạo từ acid aspartic, phenylalanin và metanol. Các thành phần này đều tồn tại trong tự nhiên. Tuy nhiên bản thân aspartam không tồn tại trong tự nhiên. Nó được điều chế thông qua các quá trình lên men và tổng hợp. Lên men - Dùng số lượng lớn các vi khuẩn đặc trưng gồm B.flavum và C.glutamicum để sản xuất ra các acid amin L-aspratic và L-phenylalanin. - Môi trường lý tưởng cho sự phát triển của vi khuẩn gồm nước ấm, thức ăn, nguồn cacbon và nguồn nitơ. Thức ăn là các loại cacbonhydrat như mật mía, đường glucose hoặc saccharose. Nguồn cacbon như acid acetic, rượu hoặc các hidrocacbon. Nguồn nitơ như NH3 lỏng hoặc urê. Đó là những điều kiện chủ yếu để vi khuẩn tổng hợp ra các acid amin mong muốn. Ngoài ra còn một số các yếu tố khác như các vitamin, acid amin… Tổng hợp Aspartam có thể được tổng hợp bằng nhiều phương pháp hóa học khác nhau. Một phương pháp thường được sử dụng như sau: - Đầu tiên các acid amin phải qua quá trình xử lí: L - Phenylalanin thu được từ quá trình lên men được cho phản ứng với metanol tạo thành hợp chất gọi là L – phenylalanin metyl ester. Còn acid aspartic phải qua một quá trình phản ứng để che các vị trí trong phân tử có thể ảnh hưởng đến phản ứng tạo aspartam, đảm bảo phản ứng chỉ xảy ra ở các vị trí cần thiết. - Sau khi đã được xử lý phù hợp, chúng được bơm vào bình phản ứng và trộn lẫn trong 24 giờ ở nhiệt độ phòng. Kế đó nhiệt độ được tăng lên 650C  (1490F) và duy trì trong 24 giờ nữa. Sau đó phản ứng được làm nguội đến nhiệt độ phòng. Nó được pha loãng với dung môi thích hợp và được làm kết tinh  ở  -180C (00F). Tinh thể thu được sẽ được lọc để tách riêng ra rồi làm khô. Những tinh thể này chỉ là sản phẩm trung gian và dùng cho phản ứng kế. - Chúng được chuyển hóa thành aspartam bằng phản ứng với acid acetic. Phản ứng này được thực hiện trong một cái bồn lớn chứa dung dịch acid, chất xúc tác Pd và H2. Chúng được trộn lẫn và cho phản ứng trong 12 giờ. - Cuối cùng là giai đoạn tinh chế chất xúc tác Pd được loại bỏ bằng cách lọc và chưng cất để thu dung môi. Phần chất rắn còn lại được tinh chế bằng cách hòa tan trong dung dịch etanol và được kết tinh lại. Những tinh thể này sẽ được lọc và làm khô cho ra sản phẩm cuối cùng đó là bột aspartam. Quy trình tổng hợp Aspartame : SUCRALOSE(E955) Cấu tạo Công thức phân tử: C12H19Cl3O8 Công thức cấu tạo: Tính chất - Có vị ngọt gấp 600 lần đường saccharose. Kết tinh dạng hạt rắn màu trắng. Tan trong nước - Không giống aspartame, sucralose khá ổn định với nhiệt độ và pH biến đổi trên khoảng rộng. - Mặc dù được tổng hợp từ đường nhưng cơ thể không hấp thu sucralose như một cacbonhydrat. Vì thế phân tử của nó không hề bị bẻ gãy sinh ra năng lượng trong cơ thể như đường. Và được loại ra nhẹ nhàng khỏi cơ thể sau khi ăn mà không có bất kì sự biến đổi nào. Vì thế nó được xác định là không có calo. Phương pháp sử dụng - Sucralose được sử dụng rộng rãi trong nhiều loại nước giải khát, thực phẩm, đồ gia vị, rượu, mứt, kem, bánh ngọt, bánh mì, trái cây đóng hộp, chewing gum, kem đánh răng,… - Được dùng phổ biến như thế vì so sánh với các loại chất tạo ngọt khác, sucralose có nhiều ưu điểm như : Không có năng lượng thích hợp với người béo phì, người bệnh tim mạch và người cao tuổi. Không làm dao động lượng đường trong máu thích hợp cho người bệnh tiểu đường. Vị ngọt tinh khiết tương tự như saccharose. Sức căng bề mặt nhỏ (71.8mN/m) nên sucralose có thể được dùng trong sản xuất nước giải khát có gas. Tính chất vẫn ổn định khi dự trữ trong thời gian dài. Tổng hợp. Sucralose là một disaccharid được tổng hợp từ đường saccharose qua 5 bước bằng cách thay thế chọn lọc 3 nhóm –OH)  trong phân tử đường bằng 3 nguyên tử Cl. Hình: Qui trình tổng hợp sucralose   TÁC DỤNG CỦA ĐƯỜNG TRONG CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TÁC DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP BÁNH Phân loại bánh: -Dựa vào cấu trúc, độ cứng, hình dạng -Dựa vào thành phần nguyên liệu có ảnh hưởng chính -Dựa vào cấu trúc bột nhào và phương pháp tạo hình. Ví dụ: cracker, biscuit, cookies, cake Cracker: Đặc điểm nguyên liệu: hàm lượng protein cao; đường, chất béo ít; có thể sử dụng muối. Đặc điểm bột nhào: khung gluten phát triển tối đa. Tạo hình: cán → phân tấm → cắt Cán lá bột 1 – 4mm → xếp thành nhiều lớp → cắt tạo hình Mục đích của phân tấm: do độ ẩm trong bột thấp, bột không ép sát nhau được nên có khí trong khối bột, khi nướng khí sẽ thoát ra ngoài tạo độ dòn xốp cho bánh Dạng truyền thống của bánh: kích thước: 50 x 50 x 4 mm. Khối lượng: 3 – 3.5g Cấu trúc sản phẩm: dòn cứng Độ cứng của bánh phụ thuộc: thành phần bánh, mật độ phân tấm khi tạo hình Biscuit: Biscuit cứng: hàm lượng đường và chất béo nhiều hơn cracker nên khung gluten phát triển ít hơn. Khung gluten mềm nên bột ít dai, ít đàn hồi. Cấu trúc cơ bản: mạng protein bao quanh các hạt tinh bột và chất béo Do bánh mềm hơn nên tạo hình bằng cách cán cắt Biscuit mềm: lượng đường và chất béo sử dụng cao hơn nên sự phát triển của khung gluten càng bị hạn chế. Cấu trúc cơ bản: tinh bột, đường, chất béo, protein dạng hạt lớn đề gắn hạt tinh bột lại với nhau, xen vào đó là bọt khí. Trong quá trình nướng khí thoát ra thể tìch bánh tăng lên, tạo được độ dòn xốp cho bánh. Với bánh biscuit thường được tạo hình bằng phương pháp đúc Cookies: Đặc điểm nguyên liệu: lượng đường và chất béo sử dụng rất cao. Đặc điểm bột nhào: khung gluten bị hạn chế tối đa. Tạo hình: bằng phương pháp đùn, nặn. Cấu trúc: mềm, mềm xốp Bánh mịn dễ tan khi ăn, có giá trị dinh dưỡng cao .Cake: (bánh ngọt chỉ sử dụng trong ngày) Đặc điểm nguyên liệu: đường và chất béo cao. Đặc điểm bột nhào: khung gluten phát triển trung bình hoặc kém phát triển Tạo hình: đa dạng Cấu trúc: độ ẩm cao, mềm xốp, thời gian bảo quản ngắn Có 2 loại: không nhân: ngọt, béo và có nhân: độ ngọt béo sẽ không bằng do có nhân cũng ngọt béo (khung gluten phát triển trung bình vì phải bao nhân) Nguyên liệu sử dụng trong sản xuất bánh: Gồm: bột mì, các chất làm ngọt, các chất béo, các nguyên liệu phụ, các chất phụ gia Bột mì: Thành phần bao gồm tinh bột, protein, đường, chất béo, enzyme Tinh bột: trong bột mì làm bánh dòn cứng Chỉ có vai trò trong bánh mà không có vai trò trong kẹo. Là nguyên liệu chính vì nó tạo cấu trúc bột nhào và cấu trúc bánh. Protein: trong sản xuất bánh thì protein quan trọng nhất vì khi mạng gel được tạo thành thì nó tạo cho bột nhào dai, dẻo, đàn hồi có khả năng giữ nước. Khi nướng khung gluten cố định, khí thoát ra bánh nở xốp, tạo được cấu trúc cho bánh Protein có 4 loại: Albumin. Globulin, Glutein, Gliadin Đường và chất béo: ít có tác dụng trong sản xuất bánh. Nếu là bánh mì thì còn có tác dụng như là môi trường cho vi sinh vật Còn dùng để đánh giá chất lượng bột cũ hay mới Số của bột: biểu thị hàm lượng protein của bột Hàm lượng protein càng cao sự tạo thành màng gel càng tốt có nghĩa là cấu trúc bột nhào sẽ dai dẻo đàn hồi Có hai loại: 8 và 11 Ví dụ: Cracker, biscuit: sử dụng bột số 11 Bánh bông lan: sử dụng bột số 8 Các chất tạo ngọt: Đường saccharose: Vai trò: tạo vị ngọt, màu mùi cho vỏ bánh Tính chất ảnh hưởng đến công nghiệp:Tính hòa tan. Tính dễ chuyển thành dung dịch quá bão hòa: khi sử dụng quá nhiều đường sacharose dung dịch trở nên quá bão hòa, dẫn đến dễ kết tinh phần đường dư (hiện tượng hồi tinh) Không có lợi trong kẹo làm kẹo bị đục, bị ỉu Dễ tan trong nước. độ tan tăng khi nhiệt độ tăng, cần hòa tan đường triệt để, không còn tinh thể đường làm mầm và tiêu diệt vi sinh vật. + Phản ứng đường chuyển hóa: Sacharose → glucose + fructose + Phản ứng tạo caramel: ở 180 – 2000C tạo thành các chất có màu sẫm tạo màu mùi cho bánh Mật tinh bột: là sản phẩm trung gian của quá trình thủy phân tinh bột, thành phần chủ yếu là glucose, fructose, maltose với tỉ lệ khác nhau, do đó mức độ thành phần khác nhau (nếu quá trình xảy ra triệt đề sẽ chỉ có maltose) Nếu quá trình thủy phân tốt tạo nhiều đường ít dextrin, có độ ngọt cao, độ nhớt thấp Vai trò: tạo màu vỏ bánh Đường hóa học: Nguồn gốc: tổng hợp hóa học Vai trò: (chủ yếu trong kẹo) + làm giảm giá thành sản phẩm +Không cung cấp năng lượng +Đáp ứng yêu cầu về công nghệ: không gây sẫm màu, không gây hồi đường. +Tính độc hại: gây quái thai, làm biến đổi tế bào, gây ung thư Các chất béo: Vai trò: Tăng giá trị dinh dưỡng và năng lượng Tăng chất lượng cảm quan Làm mềm khung gluten do quá trình nhào bột chất béo tạo thành một màng mỏng bao quanh hạt bột, bột sẽ không lấy được nước, không tạo thành khung gluten, nó dễ bị đứt đoạn và yếu đi. Bánh mềm xốp dễ tan trong miệng khi ăn Các chất béo thường sử dụng: shortening, margarine, bơ Sữa: Vai trò: tăng giá trị cảm quan làm tăng mùi vị bánh do phản ứng Maillard -Các loại sữa thường dùng: sữa bột, sữa tươi, sữa đặc có đường, whey power Các nguyên liệu phụ: Trứng: tạo mùi thơm cho bánh, làm bánh nờ xốp, màu đẹp, tăng giá trị cảm quan cho bánh Các chất phụ gia: các loại bột cacao, café. Các chất làm xốp, nở. Hưong liệu,… Các công đoạn sản xuất bánh: Phương pháp làm nở bánh: Phương pháp hóa học: Tác nhân: dùng các chất hóa học phân hủy tạo khí ở nhiệt độ cao, khí tạo áp lực làm thể tích bánh tăng Phương pháp sinh học: Phương pháp cơ học: sử dụng biện pháp cơ học trong làm bột nhồi. Bản chất: tạo lớp và sục khí Công đoạn đánh kem: Mục đích: tạo khối kem đồng nhất Yêu cầu: Đường: sử dụng đường bột để hòa tan nhanh hơn Chất béo: được đánh trước hay đưa vào gần điểm nóng chảy, nếu không sẽ phân bố không đều làm giảm tính dẻo của bột nhào Tốc độ nhanh, thời gian ngắn để hạn chế sự tách pha Công đoạn nhào bột: Trong quá trình đánh trộn, bột nhào hấp thu nước, trương nở tạo khung gluten làm khối bột nhào trở nên mềm dẻo phù hợp với phương pháp tạo hình Hàm lượng gluten trong bột cao sẽ làm tăng khả năng hút nước, bột mau khô và dai Thời gian trộn: phải đủ để các hỗn hợp phân tán đều trong hỗn hợp, nhưng không quá dài, do protein có khả năng biến tính làm giảm chất lượng sản phẩm Nhiệt độ, tốc độ khuấy nếu cao gây biến tính protein Ẩm bột nhào cao sẽ khó tạo hình , gây dính khuôn Đường: khi nhào trộn, đường cho vào làm tăng nồng dộ chất tan trong nước làm giảm sự trương nở của khung gluten, khung gluten mềm đi, bột nhào ít dai dẻo đàn hồi, bánh trở nên mềm xốp hơn Công đoạn ủ bột nhào: Với phương pháp làm nở hóa học: bột tíếp tục hút nước, các thành phần đồng nhất hơn, bột vẫn tiếp tục trương nở Với phương pháp làm nở sinh học: tạo điều kiện cho nấm men lên men Đường chuyển thành rượu và CO2 Công đoạn nướng: Biến đổi về nhiệt độ Chia làm 3 giai đoạn: nhiệt độ tăng đến nhiệt độ môi trường lò. Khi nhiệt độ ổn định, nhiệt độ tăng Nhiệt độ thời gian nướng phụ thuộc:tính chất bột nhào, hình dạng bánh. Tính chất bánh Biến đổi về kích thước: thể tích bánh tăng từ 1.5 – 3 lần so với thể tích bột Biến đổi độ ẩm: ảnh hưởng đến độ dòn và khả năng bảo quản của bánh biến đổi màu mùi: do phản ứng Maillard, caramel Con đường hình thành màu: Màu của bánh được quyết định bởi hai phản ứng chính là phản ứng tạo melanoidin và phản ứng caramen. Các giai đoạn của quá trình: Giai đoạn 1: nhiệt độ được đưa lên 1200C. Trong giai đoạn này chỉ có sự bốc hơi nước, phản ứng melanoidin bắt đầu xảy ra, mùi vị vẫn chưa được hình thành. Giai đoạn 2: 1500C lúc này phản ứng melanoidin đã xảy ra triệt để (tạo màu nâu), phản ứng caramen bắt đầu diễn ra. Các chất hữu cơ bị than hoá tạo khí CO2, CO. giai đoạn 3: 2200C các thành phần glucid, a.amin tham gia hoàn toàn vào các phản ứng (caramen xảy ra hoàn toàn). Xuất hiện khói đen, giai đoạn này hương thơm hình thành mạnh nhất. Phản ứng caramen: Phản ứng caramen xảy ra ở nhiệt độ nóng chảy của đường: Glucose: 146 – 150oC Fructose: 95 – 100oC Saccharose: 160 - 180oC Lactose: 223 - 252oC Nhưng còn tuỳ nồng độ đường, pH, thời gian đun nóng, phản ứng caramen hoá có thể xảy ra ở nhiệt độ thấp hơn, như saccharose có thể bắt đầu bị caramen hóa ở 135oC.       Với saccharose, phản ứng caramen hoá xảy ra theo sơ đồ phản ứng:       Tạo các anhydrit không màu:                   C12H22O11  – H2O  →  C6H10O5  +  C6H10O5                   Saccharose          glucozan          levulozan       Đến 185-190oC sẽ tạo thành izosaccharozan:                   Glucozan  +   levulozan →  izosaccharozan                   C6H10O5 +  C6H10O5 →  C12H20O10       Khi nhiệt độ cao hơn sẽ mất đi 10% nước và tạo thành caramelan (C12H18O9 hoặc C24H36O18) có màu vàng:                   2C12H20O10 – 2H2O → (C12H18O9) hoặc C24H36O18                   Izosaccharozan       caramelan       Khi mất đi 14% nước sẽ tạo thành caramelen:                   C12H20O10 + C24H36O18 – 3H2O → C36H48O24.H2O       Và khi mất đi 25% nước sẽ tạo thành caramelin có màu nâu đen. Hầu như tất cả các sản phẩm caramen hoá đều có vị đắng. Phản ứng melanoidin: Phản ứng melanoidin là phản ứng có vai trò đặc biệt quan trọng trong việc hình thành nên màu sắc của sản phẩm. Các hợp phần tham gia là protein (hay các sản phẩm phân giải của chúng) và glucid. Điều kiện để tạo thành phản ứng là phải có nhóm cacbonyl. Khác với phản ứng caramen, phản ứng melanoidin đòi hỏi năng lượng hoạt hoá bé hơn, nhưng nhất thiết trong môi trường phản ứng phải có a.amin hay amoniac. Theo Hodge, phản ứng melanoidin bao gồm một loạt các phản ứng xảy ra song song hay nối tiếp nhau. Dựa vào mức độ màu sắc có thể phân làm ba giai đoạn nối tiếp nhau. Sản phẩm giai đoạn đầu không màu và không hấp phụ ánh sáng cực tím. Giai đoạn này gồm hai phản ứng: phản ứng ngưng tụ cacbonyl và phản ứng chuyển vị Amadori. Sản phẩm của giai đoạn hai không màu hoặc màu vàng, hấp thụ mạnh ánh sáng cực tím. Giai đoạn này bao gồm quá trình khử nước của đường và các hợp chất amin. Sản phẩm của giai đoạn cuối có màu đậm. Giai đoạn này gồm có phản ứng ngưng tụ aldol, trùng hợp andehitamin, tạo hợp chất dị vòng chứa nito Các giai đoạn của phản ứng tạo melanoidin: Giai đoạn đầu của phản ứng tạo melanoidin: Phản ứng ngưng tụ cacbonylamin: Glucose  QUOTE  bazo schiff + N-glycozit Trong điều kiện sản xuất ở nhiệt độ cao, phản ứng được bắt đầu từ sacaroamin (đường amin) theo sơ đồ: Đường + hợp chất amin → phức đường amin. Phản ứng chuyển vị Amadori: Phức đường amin  QUOTE  1 – amin – 1 – dexoxy – 2 – xetose  QUOTE  dạng enol của 1 – amin – 1 – dexoxy – 2 – xetose Giai đoạn trung gian của phản ứng melanoidin: Ở giai đoạn này xảy ra sự khử nước của 1 – amin – 1 – dexoxy – 2 – xetose tạo thành các sản phẩm phân ly khác nhau. Phụ thuộc điều kiện môi trường và nhiệt độ mà giai đoạn trung gian có thể tiến hành bằng một vài con đường Tạo thành fufurol và ozon Tạo thành reducton có 6 cacbon: sự hình thành reducton và các dehydro của chúng cũng góp phần tạo màu nâu. Phân huỷ đường: một số chất tạo thành khi phân huỷ đường tạo mùi và vị khá dễ chịu, do đó quyết định chất lượng sản phẩm. Phân huỷ các hợp chất amin: trong quá trình tạo nên melanoidin thì CO2, andehyde và NH3 là những phẩm vật tạo ra khi phản ứng ở nhiệt độ cao. Nguyên nhân của hiện tượng này là do sự phân huỷ strecker theo nhiều hướng khác nhau. Các andehyde được tạo thành góp vai trò quan trọng trong việc hình thành mùi hương sản phẩm. Giai đoạn cuối tạo melanoidin: Giai đoạn cuối gồm nhiều phản ứng phức tạp. Có thể chia làm hai kiểu: Phản ứng ngưng tụ aldol với sự tạo thành polyme màu nâu không chứa nito Phản ứng trùng hợp hoá andehydeamin với sự tạo thành các hợp chất nito dị vòng. Trong giai đoạn này sẽ tạo nên đầu tiên là các polyme không no hoà tan được trong nước, sau đó là các polyme không no và không hoà tan được trong nước, nhưng đều có màu đậm và gọi chung là melanoidin. Nếu nhiệt độ quá cao phản ứng xảy ra mãnh liệt hơn nhưng sẽ kem về mùi vị. Điều kiện tiến hành phản ứng melanoidin và màu sắc hình sau quá trình phản ứng phụ thuộc chặt chẽ vào bản chất a.amin, bản chất đường, nồng độ chất khô nói chung trong dung dịch, nhiệt độ, nước, pH và một loạt yếu tố khác. Các phản ứng tạo hương vị: Phản ứng melanoidin (Maillard): Phản ứng tổng quát: hexose + pentose + a.amin → (t0) furfurol (từ pentose – mùi táo) + oxymetylfurfunrol (từ hexose – mùi dễ chịu) + aldehede + reducton + … Đây là phản ứng giữa a.amin và đường. Điều kiện để có phản ứng là phải có nhóm cacbornyl. Ngoài ra a.amin có thể tương tác với furfurol hoặc với reducton để tạo thành các andehit. Các andehit này do bản chất của a.min “nguyên thuỷ” quyết định. Như vậy hương thơm của các bán thành phẩm hay thành phẩm đều do a.amin quyết định. Từ thực nghiệm cho thấy, từ loxin sẽ cho andehit thơm mùi bánh mì, từ glixin sẽ cho ra andehit có mùi mật và thơm mùi bia,… NH2 CH=O + RCH – CO – R’ + CO2 + RCOCOR’ → Ví dụ trên với a.amin valine cho andehit có mùi thơm dịu của hoa hồng Phụ thuộc vào protein, đường khử, và nhiệt độ nướng bánh -Biến đổi về cấu trúc: Sự tạo thành khung xốp, sự tạo vỏ -Biền đổi về khối lượng và khối lượng riêng -Biến đổi cảm quan: từ bột sống sang bánh chín. Cách làm một số loại bánh. Banh cookie Dan Mach -125g bột mì -40g bột bắp -50g đường xay -180g bơ -1/2 muỗng cafe vani -100g Cherries hoặc mứt chùm ruột, dâu tươi. -1/2 muỗng cafe muối Cách làm: 1.Cho bơ cắt nhỏ vảo thau, để hơi mềm, nhưng không chảy, bơ vẫn còn lạnh. Đánh số lớn đến khi bơ chuyển sang vàng nhạt, cho đường xay và vani vào tiếp tục đánh đến khi bơ nổi, màu bông trắng. 2.Rây bột mì + bột bắp + muối và trộn đều 3.Khuôn lót giấy nến. Cho bột vào bao bắt bông kem, dùng đuôi tròn lớn, hay đuôi sao lớn bắt hình hoa xoay, gắn cherry hay chùm ruột, dâu tây cắt nhỏ cắt nhỏ ở giữa. 4.Cho vào lò nướng 1800C khoảng 15 phút, hoặc thấy bánh vàng là được. Nếu lò nhỏ có thể giảm nhiệt độ xuống. Khi vàng lấy bánh ra để nguội rồii cho vào hộp đậy kín, để tủ lạnh. 4.2.Bánh bông lan: Sử dụng khuôn 2.5 tấc trứng gà 70g Bột mì số 8 35g Đường 35g Sữa 20g Dầu 7g Vani 1/8 mcf - 0.1g trứng Cách làm: -Cắt giấy trắng để lót khuôn -Thoa dầu ăn lên đáy và thành khuôn -Trứng đánh thật nổi cho từ từ đường xay vào, vừa cho vừa đánh có thể thêm một chút muối -Rây bột. Cho tiếp bột đã rây vào, đánh nhẹ -Cuối cùng cho sữa, dầu vào -Rót dịch vào khuôn -Để lò nướng trước 10 phút ở 2000C lửa bên dưới. Cho khuôn vào để lửa 160, lửa dưới, cho bánh chín vàng đều. Khi gần chín mở lửa bên trên. Tắt lò, để thêm trong lò ít phút rồi hãy mang ra TÁC DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP KẸO Làm kẹo và kết tinh Các tinh thể phổ biến nhất, bảng đường, là một thành phần có nhiều trong kẹo bởi vì nhiều điều để có thể được thực hiện với nó. Đường (sucrose) bao gồm các phân tử đơn giản của một phân tử glucose và một phân tử fructose liên kết với nhau. phân tử đường sắp xếp giống hệt mình trong mô hình hình học có trật tự lặp đi lặp lại nhiều lần mà không thể được nhìn thấy bằng mắt thường. Nhưng bản chất của các nguyên tử đường dẫn đến kết quă hình thành dạng tinh thể của nó. Kẹo được hình thành bằng cách thêm đường (một chất tan) với nước (dung môi), được gọi là một dung dịch đường, và đun sôi hỗn hợp đến một nhiệt độ khoảng từ 215 đến 356 độ F, được đo với một Candy nhiệt. nhiệt độ này làm tan chảy đường, bốc hơi nước, và có thể phá hủy các phân tử đường. Kết quả là, bạn nhận được một nồng độ lớn hơn của đường, cuối cùng đã đạt đến một dung dịch quá bão hòa của đường. Khi bị gãy ra và tập trung trong một dung dịch bão hòa, phân tử đường là không ổn định. chúng có khuynh hướng quay trở về cấu trúc tinh thể ban đầu. Bất kì sự kích thích hay khuấy động nào không đúng thời điểm có thể làm chúng trở về dạng tinh thể ban đầu và trnagj thái khô, hỗn hợp kết tinh và phá hủy toàn bộ lô kẹo. Có nhiều cách để  HYPERLINK "" \l "The%20variables" kiểm soát kết tinh không mong muốn , tùy thuộc vào công thức. Bí quyết để làm các loại bánh kẹo khác nhau đạt được nồng độ chính xác của dung dịch quá bão hòa là giải pháp thông qua nhiệt và sau đó kiểm soát tái kết tinh của các tinh thể đường. Điều này dẫn đến hai loại kẹo kết tinh và không kết tinh (vô định hình). Kẹo này có thể được sắp xếp từ các kết cấu mềm của caramels và kẹo mềm, nơi kết tinh được giảm thiểu, để kẹo cứng nơi kết tinh dẫn đến hạt mong muốn hoặc cấu trúc tinh thể. CÁC LOẠI KẸO: kết tinh và vô định hình. Mức nhiệt khác nhau xác định các loại bánh kẹo khác nhau: nhiệt độ cao làm cho kẹo cứng, trung bình sẽ làm cho kẹo mềm và thấp làm cho kẹo dẻo. Đường được nấu đến 300 độ F thì cứng hơn so với đường nấu chín tới 290 độ F. Đó là bởi vì ở nhiệt độ cao hơn các xi-rô đường tập trung nhiều hơn bởi vì nó cho phép nhiều đường hòa tan và nước dễ bay hơi hơn. Sự tái kết tinh của các phân tử đường bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và mật độ của dung dịch đường được đun sôi, có hoặc không có các thành phần khác được thêm vào, chẳng hạn như kem, bơ, xi-rô bắp, … và khi nào, như thế nào dung dịch nhanh chóng được làm mát, có hoặc không được khuấy hay nhào trộn. Kết quả là, bạn có thể tạo ra nhiều loại kẹo mà tất cả chỉ đơn giản là: đun sôi dung dịch đường hòa tan trong nước, và sẽ đáp ứng được bất cứ nhu cầu đặc biệt nào của người thích ngọt. Kẹo tinh thể :(công thức) Tinh thể kẹo có thể được chia thành hai nhóm a) với các tinh thể bạn có thể thấy, chẳng hạn như kẹo đá b) kẹo kem mà trong đó các tinh thể là quá nhỏ để được phát hiện bởi lưỡi, chẳng hạn như kẹo mềm. Ngoài kẹo cứng và một số loại đường, lớp tinh thể ngoài cùng được mong muốn về kẹo như bon-Bons và giọt kẹo cao su và kẹo kem. Tinh thể được nấu chín đến giữa 234 và 240 độ F. Thành phần và biện pháp có thể giúp quá trình này là các chất ức chế ngăn chặn sự tăng trưởng của các tinh thể lớn. Trong công thức nấu glucose ở dạng sirô bắp được sử dụng để trợ giúp trong việc kiểm soát hình thành tinh thể. Kẹo kem được sử dụng cho trung tâm của sôcôla nhúng sử dụng chất béo để thêm sự phong phú của hương vị mà còn để đảm bảo hình thành tinh thể nhỏ. Một số công thức nấu sôcôla dẻo bao gồm kẹo dẻo như là một thành phần vì nó không phải là một tinh thể kẹo và các tác động như một chất phụ trợ. kẹo vô định hình Kẹo không định hình thì thực hiện đơn giản hơn, mục đích là để ngăn chặn sự kết tinh xảy ra như các loại kẹo được nấu chín ở nhiệt độ cao hơn kẹo kết tinh, chất ức chế được thêm vào trong đó ngăn chặn sự tăng trưởng của các tinh thể lớn hoặc ngăn chặn sự kết tinh như đường nghịch, đó là mật đường hoặc xi-rô bắp, và / hoặc là một acid, như một nước giải khát vị chanh, kem của cao răng hoặc dấm, việc thêm vào chất béo và lòng trắng trứng bao bọc bên ngoài tinh thể và ngăn chặn sự tăng trưởng của tinh thể đó. Nhiều tinh thể kẹo không được đổ ra khỏi chảo ngay sau khi nấu ăn bởi vì họ đông cứng nhanh chóng tinh thể. Kẹo như kẹo bơ cứng và brittles nhanh chóng củng cố về làm mát và sản xuất một khối cứng nhắc nhằm ngăn ngừa sự hình thành của tổ chức rất cao. Nhiều tinh thể kẹo được đổ ra khỏi chảo ngay sau khi nấu ăn bởi vì chúng đông cứng rất nhanh chóng. . Kẹo như kẹo bơ cứng và kẹo giòn nhanh chóng cứng lại trong điều kiện mát và tạo một khối cứng nhắc nhằm ngăn ngừa sự hình thành của tổ chức rất cao. kẹo vô định hình được làm từ đường xirô khử nước rất cao - ngay sau khi chúng được làm nguội, đường kết tinh trong các dung dịch trước khi các phân tử đường có thời gian để di chuyển gần với phân tử đường khác để tạo ra sự sắp xếp. TÁC DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP NƯỚC GIẢI KHÁT Phân loại nước giải khát: Nước chứa khí cacbonic (có gas) Nước giải khát pha chế Nước giải khát lên men Nước giải khát chữa bệnh Các dạng nước quả: nước quả cô đặc, nước quả ngâm đường. Nguyên liệu đường và tác dụng tạo vị trong nước giải khát Nhu cầu nước uống đã ngày một tăng lên theo tiến bộ của xã hội, vì thế mặt hàng nước giải khát đang là mặt hàng cạnh tranh trên thị trường cả nước, nhiều nhà máy sản xuất nước ngọt lần lượt hình thành tung ra thị trường nhiều loại sản phẩm phong phú và đa dạng. Nguyên liệu để sản xuất nước giải khát chủ yếu là nước, đường, các loại nước ép từ trái cây, rau quả, các loại phụ gia tạo màu, mùi, acid thực phẩm…Trong đó, đường là một trong những thành phần chủ yếu nhất trong nước giải khát, giúp điều chỉnh và làm hài hòa giữa vị chua, độ ngọt và mùi thơm của nước uống. Tùy loại nước giải khát, lượng đường cho vào có thể rất khác nhau. Các nhà máy thường dùng đường tinh luyện RE (cho sản phẩm màu trong sáng) Một số chỉ tiêu của đường RE: Các chỉ tiêuChất lượng đường tinh luyện REĐộ Pol (% )99,80Độ ẩm (%)0,05Hàm lượng tro ( %)0,03Hàm lượng tạp chất (%)0,03Hàm lượng đường khử (%)0,03Độ màu St (%)1,20 Đường trước khi pha vào nước giải khát nấu thành dạng sirô có nồng độ 50-70%. Sirô nhất thiết phải được đun sôi, lọc và làm lạnh. Nước đường có thể chuẩn bị theo hai phương pháp: nóng và lạnh. Trong công nghiệp chỉ dùng phương pháp nóng vì khi đun sôi sẽ tiêu diệt được các vi sinh vật có trong đường và trong nước, mặt khác tạo điều kiện tốt để biến saccharoza thành glucoza và fructoza giúp sirô thành phẩm có chất lượng tốt hơn. Muốn vậy, sau khi nấu làm nguội đến nhiệt độ 80-900 rồi cho acid thực phẩm vào với số lượng tính trước, đủ đảm bảo phản ứng được hoàn toàn. Quá trình chuyển hóa saccharoza thành đường chuyển hóa ( còn gọi là đường hoàn nguyên hay đường nghịch đảo) dựa trên phản ứng thủy phân khi đun nóng dung dịch trong môi trường acid yếu: C12H22O11 + H2O  C6H12O6 + C6H12O6 Lượng acid cần thiết đảm bảo cho phản ứng hoàn toàn : HNO3=125-130g/100kg. Quá trình nấu sirô gồm 3 giai đoạn: Hòa tan đường trong nước Đun sôi Chuyển hóa đường thành sirô Sirô sau khi lọc và làm lạnh phải trong suốt và không có mùi lạ. Sirô này được hòa lẫn với các cấu tử khác có trong thành phần nước giải khát theo tỉ lệ nhất định ta sẽ nhận được nước giải khát. Tạo màu tự nhiên: Muốn cho nước giải khát có màu đẹp, hấp dẫn người ta dùng các chất màu tự nhiên hay tổng hợp. Chất màu tự nhiên phần nhiều trích từ rể cây, vỏ quả hoặc đường cháy. Màu caramen: Trong pha chế nước giải khát người ta dùng đường cháy, là sản phẩm thu được từ đường saccharaza khi đun nước tới 180- 1900C, là chất lỏng màu sẩm tối, hơi đắng nên gọi là keo đắng. Đường cháy hòa tan tốt trong nước, dùng để pha chế nước giải khát có độ màu khác nhau. Kết hợp với các màu khác và thay đổi tỷ lệ các chất màu trong hỗn hợp sẽ tạo ra được nhiều màu khác phù hợp với nhiều loại quả dùng pha chế nước giải khát. Chuẩn bị dung dịch Cole – đường cháy: Cole đường cháy ( Caramen keo đắng) là chất màu tự nhiên nhận được bằng cách nấu saccharoza trong nồi tới nhiệt độ t0 = 180 - 1900C, cao hơn so với nhiệt độ nóng chảy của saccharoza ( tnc = 1600C) Trong quá trình đun, đầu tiên đường nóng chảy ở nhiệt độ 1600C. Đây là quá trình thủy phân đường: C12H22O11 - H2O  C6H10O5 + C6H10O5 (levuloza) Đến 180 - 1900C sẽ tạo thành isosaccharozan C6H10O5 + C6H10O5  C12H20O10 Khi ở nhiệt độ 1900C sẽ mất nước tạo thành caramenlan (C24H36O18 ) màu vàng óng lúc này dịch đường bị mất khoảng 10,5% nước. tại thời điểm này nếu thời gian kéo dài lau hơn thì sẽ chuyển nhanh thành caramelen ( C36H50O25 ) mất khoảng 14% nước. Khi nhiệt độ cao hơn 2000C sẽ bị mất khoảng 25% nước và caramelin hình thành. Caramelan và caramelen hòa tan tốt trong nước, còn caramelin thì hầu như không hòa tan. Vì vậy, khi sản xuất cần caramen dừng lại khi tạo ra caramelen. Cùng với hiện tượng mất nước để tạo caramen, dưới tác dụng của không khí đường còn bị oxi hóa đ tạo ra các sản phẩm khác, phân hủy đường đến các acid hữu cơ bay hơi và không bay hơi. các chất này sẽ làm tăng tốc độ phản ứng, vì thế nấu đường cháy không nên tăng quá 2000C. Nếu dung dịch caramen có nồng độ chất khô 80% thì hiệu suất đạt được từ 105% so với đường đem nấu. Khi chuẩn bị đúng kỹ thuật và chất lượng tốt thì cường độ màu của dung dịch là 0,05% sẽ tương đương với độ màu của 5ml dung dịch iot 0,1N pha trong 1 lít nước. Tác dụng của đường trong đồ uống lên men Đường đóng vai trò gián tiếp trong quá trình lên men rượu, khi sản xuất rượu từ tinh bột của hạt hoặc củ thì trước hết cần phải chuyển các gluxit phức tạp của nguyên liệu đó thành các đường đơn giản. Thường thì tinh bột của nguyên liệu được thủy phân đến maltoza và glucoza nhờ các enzyme amilolizơ. Trong quá trình lên men, đường cùng với các chất dinh dưỡng khác của môi trường lên men trước tiên được hấp phụ vào trên bề mặt của tế bào nấm men, sau đó khuếch tán qua màng bề mặt bán thấm đó mà vào bên trong tế bào. Sự khuếch tán này tuân theo những định luật chung của sự thẩm thấu. Trong khi nước được ra vào tế bào một cách tự do thì đường và các chất dinh dưỡng khác chỉ được màng tế bào cho đi vào mà không cho quay ra. Vì vậy, đường bị chuyển hóa qua một chuỗi phản ứng enzim để tạo thành sản phẩm cuối cùng của sự lên men là rượu etylic và CO2. Trong sản xuất rượu vang, để lên men rượu được phải có cơ chất chính là đường. Ở trong nho, đường glucoza là chủ yếu thường chứa từ 150 – 250g/l nước ép nho. Cũng có thể bổ sung thêm đường sacaroza tính toán sao cho lên men trong vang có được độ rượu từ 9 đến 150 GL. Ngoài ra, người ta còn nhận thấy nấm men có thể lên men được mặc dù chậm chạp trong môi trường chứa nồng độ đường 25-30%. Tuy nhiên, môi trường thuận lợi cho lên men là chứa từ 10 – 18 % đường. Dung dịch đường có nồng độ rất cao sẽ tạo ra áp suất thẩm thấu lớn gây phá hủy trạng thái sinh lý bình thường của nấm men. Nấm men này có vai trò rất quan trọng trong quá trình sản xuất bia. Tác dụng của các chất làm ngọt nhân tạo (đường hóa học) Các chất tạo ngọt thông thường là các loại đường Saccharose, glucose, fructose, lactose. Trong đó saccharose phổ biến hơn cả. Ngoài ra, thuộc nhóm đường còn có một số đường không năng lượng hoặc năng lượng thấp như Saccharin, aspartame, cyclamate… Aspartam Hiện nay, aspartam là chất ngọt rất được ưa chuộng. Nó được sử dụng rộng rãi trên thế giới với sự hiện diện trong hơn 6000 loại thực phẩm khác nhau như bánh kẹo, yogurt, trong các thức uống ít nhiệt năng như Coke diete, Pepsi diete vv…và cả trong dược phẩm. Chất này được cho phép sử dụng trong nước giải khát có gas vào năm 1983 Aspartam có độ ngọt cao, khoảng 180 đến 200 lần đường mía. Vị ngọt của aspartam khá giống đường. Vị ngọt này được cảm nhận chậm hơn và kéo dài lâu hơn so với đường. Aspartam có năng lượng khoảng 4 Kcal/g (17 KJ/g). Tuy nhiên, chỉ cần một lượng rất nhỏ aspartam đã tạo ra độ ngọt cần thiết. Do đó năng lượng chúng ta đưa vào cơ thể khi dùng thực phẩm tạo ngọt bằng aspartam sẽ không đáng kể Nhược điểm Không ổn định ở nhiệt độ và pH cao. Aspartam phủy dần trong nước nên nước ngọt có aspartam không giữ được lâu. Vì thế cho trộn aspartam với saccharin hoặc acesulfam K thì hỗn hợp ngọt hơn và ổn định hơn khi hai chất đứng riêng một mình. Saccharin Vào năm 1907, saccharin là đường hóa học đầu tiên được dùng như phụ gia thay thế đường trong thực phẩm cho bệnh nhân tiểu đường. Nó càng được tiêu thụ mạnh hơn vào những năm 1960 và 1970 trong thực phẩm và nước giải khát dành cho người ăn kiêng. Saccharin là loại đường hóa học ra đời sớm nhất, nhanh chóng được sử dụng rộng rãi trên thị trường do những ưu điểm của nó lúc bấy giờ. Nó là cơ sở cho nhiều sản phẩm ít calo và không đường trên khắp thế giới, được dùng trong nhiều sản phẩm như : mứt, chewing gum, trái cây đóng hộp, gia vị để trộn salad, các món nướng… Ngọt gấp 300 - 400 lần saccharose, ổn định ở môi trường acid nên dùng được trong nước ngọt, thường dùng dưới dạng muối natri hay canxi. Trong cơ thể saccharin qua hệ thống tiêu hóa mà không hề bị hấp thu. Nó không gây ảnh hưởng đến hàm lượng insulin trong máu và cũng không cung cấp năng lượng cho cơ thể. Vì thế nó được xếp vào nhóm chất tạo ngọt không calo. Nhược điểm Có vị chát Khi bị phân hủy bởi nhiệt độ và acid giải phóng phenol, làm thức ăn có mùi vị khó chịu. Acesulfame-K (E950) Acesulfame-K còn được biết đến với các tên gọi khác như Sunette, Sweet one, Sweet’n safe. Nó được FDA kiểm nghiệm và cho đưa vào sử dụng từ năm 1988. Đặc biệt Acesulfame-K không gây ra bất kỳ sự cảnh báo nào trên sản phẩm có chứa chúng. Acsesulfame-K được sử dụng trong hơn 4000 sản phẩm trên khắp thế giới như chewing gum, các món ngọt, rượu,…Ngoài ra nó thường được dùng kết hợp với Aspartame hoặc các loại đường hóa học khác vì nó có tác động hỗ trợ, tăng cường và duy trì vị ngọt của thức ăn và nước giải khát. Acesulfam-K không cung cấp năng lượng cho cơ thể vì nó không tham gia quá trình trao đổi chất và được thải ra ngoài theo nước tiểu mà không có bất kì sự biến đổi hóa học nào. Tuy nhiên nó có dư vị hơi đắng. Sucralose (E955) Sucralose được sử dụng rộng rãi trong nhiều loại nước giải khát, thực phẩm, đồ gia vị, rượu, mứt, kem, bánh ngọt, bánh mì, trái cây đóng hộp, chewing gum, kem đánh răng,…Được dùng phổ biến như thế vì so sánh với các loại chất tạo ngọt khác, sucralose có nhiều ưu điểm như :0000000000 - Không có năng lượng thích hợp với người béo phì, người bệnh tim mạch và người cao tuổi.... ………………………………… - Không làm dao động lượng đường trong máu thích hợp cho người bệnh tiểu đường. - Vị ngọt tinh khiết tương tự như saccharose. - Sức căng bề mặt nhỏ (71.8mN/m) nên sucralose có thể được dùng trong sản xuất nước giải khát có gas. Tính chất vẫn ổn định khi dự trữ trong thời gian dài. Những lưu ý khi sử dụng các chất phụ gia tạo ngọt Chất phụ gia cũng như thực phẩm khi vào cơ thể sẽ bị phân giải thành những phân tử đơn giản và nhỏ nhất, sau đó vào máu, vào màng tế bào rồi được tái hợp thành các chất khác, có khi là những chất độc, nhất là những chất phụ gia có tính độc. Khi sử dụng phụ gia không rõ nguồn gốc xuất sứ cũng có thể gây ngộ độc. Sử dụng phụ gia trong danh mục cho phép, nhưng với liều lượng quá mức cho phép cũng có thể gây ngộ độc Chất phụ gia không tinh khiết chứa các tạp chất độc nên phải chú ý đến độ tinh khiết của phụ gia. Tóm lại, cần phải quản lý, kiểm tra nghiêm ngặt việc sản xuất, chế biến kinh doanh, nhập khẩu và sử dụng chất phụ gia, tránh lạm dụng để đảm bảo an toàn cho người tiêu dùng. KẾT LUẬN Trong công nghiệp bánh kẹo, nước giải khát không thể thiếu sự có mặt của đường. Tuy nhiên, việc sử dụng các loại đường tự nhiên sẽ làm tăng giá thành sản phẩm. Và không phù hợp với các loại thực phẩm dành cho người ăn kiêng hoặc người bị tiểu đường. Do các loại đường đó mang lại cho thực phẩm lượng calo lớn. Chính vì thế, các loại đường hóa học (đường tổng hợp) đã được người ta lựa chọn trong sản xuất. Và việc sử dụng các loại đường hóa học phải nằm trong giới hạn cho phép. Nhiều loại đường đã được sử dụng rộng rãi trên thế giới. Ở Việt Nam việc sử dụng các loại đường hóa học trong những năm gần đây đã được bộ y tế công nhận và ra quyết định về danh mục phụ gia được sử dụng trong thực phẩm trong đó có các chất ngọt thay thế hay còn gọi là đường hóa học. TÀI LIỆU Bài giảng: Các chất phụ gia sử dụng trong thực phẩm- PGS.TS. Nguyễn Duy Thịnh (ĐH Bách Khoa Hà Nội) Hóa sinh công nghiệp – Lê Ngọc Tú Phụ gia thực phẩm – Phan Thế Đồng (Trường ĐH Nông Lâm TP. HCM) Một số trang web: http//www.hoahocvadoisong.com http//www.en.wikipedia. org MỤC LỤC Mở đầu 1 I. Một số loại đường 2 1. Các loại đường tự nhiên 2 1.1. Một số monosaccharide quan trọng 2 1.1.1. Glucose 2 1.1.2 Fructose 4 1.1.3 Galactose 7 1.2 Một số oligosaccharide 8 1.2.1 Saccharose 8 1.2.2 Maltose 11 1.2.3 Lactose 13 1.2.4 Rafinose 14 2. Đường hóa học 15 2.1 Saccharine 16 2.2 Cyclamate 18 2.3 Acesufame 20 2.4 Aspartame 22 2.5 Sucrslose 25 II. Tác dụng của đường trong CNTP 27 1. Tác dụng trong công nghiệp bánh 27 1.1 Phân loại bánh 27 1.2 Nguyên liệu sử dụng trong sản xuất bánh 30 1.3 Các công đoạn sản xuất bánh 32 1.4 Cách làm một số bánh 39 2. Tác dụng trong công nghiệp kẹo 41 2.1 Làm kẹo và kết tinh 41 2.2 Các loại kẹo 42 3. Tác dụng trong công nghiệp nước giải khát 44 3.1 Nguyên liêụ đường và tác dụng tạo vị 44 3.2 Tạo màu tự nhiên 46 3.3 Tác dụng của đường trong đồ uống lên men 48 3.4 Tác dụng của các chất làm ngọt nhân tạo 49 Kết luận 53 Tài liệu 54