Đang tải... (xem toàn văn)
TQTL về các chất tạo ngọt không phải saccharose trong sản xuất bánh kẹoTQTL về các chất tạo ngọt không phải saccharose trong sản xuất bánh kẹoTQTL về các chất tạo ngọt không phải saccharose trong sản xuất bánh kẹoTQTL về các chất tạo ngọt không phải saccharose trong sản xuất bánh kẹoTQTL về các chất tạo ngọt không phải saccharose trong sản xuất bánh kẹoTQTL về các chất tạo ngọt không phải saccharose trong sản xuất bánh kẹoTQTL về các chất tạo ngọt không phải saccharose trong sản xuất bánh kẹo
Đồ án môn học Công nghệ thực phẩm GVHD: Trần Thò Thu Trà Chương 1: TÍNH CHẤT CHUNG CỦA CÁC CHẤT TẠO VỊ NGỌT SVTH: Trần Thò Thúy Liễu MSSV: 60301459 1 Đồ án môn học Công nghệ thực phẩm GVHD: Trần Thò Thu Trà 1.1 Đònh nghóa: [2], [13] Chất tạo ngọt: là phụ gia tạo vò ngọt, chúng được thêm vào thực phẩm như là chất thay thế đường. Đến nay, các nhà khoa học đã tìm thấy hàng trăm chất hóa học có khả năng tạo nên vò ngọt. Chúng được chiết tách từ thực vật hoặc được sản xuất bằng phương pháp tổng hợp. Tuy nhiên chỉ vài chục chất được phép sử dụng trong công nghệ thực phẩm. Tùy theo quy đònh của mỗi quốc gia mà danh mục các chất tạo ngọt được phép sử dụng có thể khác nhau. Các nhà khoa học vẫn đang nỗ lực tìm kiếm những chất tạo ngọt mới với các đặc tính kỹ thuật ưu việt hơn để sử dụng trong sản xuất một số loại thực phẩm chức năng. Phân loại: - Dựa vào giá trò dinh dưỡng của chất tạo ngọt, chia thành: + Chất tạo ngọt có giá trò dinh dưỡng – như chất tạo ngọt có nguồn gốc tinh bột, chất tạo ngọt có nguồn gốc trái cây, mật ong, lactose và nước ngọt lấy từ nhựa cây thích. + Chất tạo ngọt không có giá trò dinh dưỡng (hoặc chất tạo ngọt phi carbohydrate). - Chất tạo ngọt cũng có thể được phân loại dựa trên nguồn gốc: + Chất tạo ngọt tự nhiên (tồn tại trong tự nhiên), như carbohydrate, stevioside, thaumatin, glycyrrhizin. + Chất tạo ngọt nhân tạo (sản xuất bằng phương pháp tổng hợp hóa học và không có trong tự nhiên) như sucralose, aspartame, acesulfame-K, cyclamates, saccharin. Bảng 1.1: Tóm tắt sơ lược về những chất có khả năng tạo ngọt Đường saccharose Chất tạo ngọt cường độ mạnh Polyols Fructose Năng lượng cung cấp 4 Kcal/g Thực tế không cung cấp năng lượng 2,4 Kcal/g 4 kcal/g Độ ngọt tương đối 1 30 - 3000 0,4 – 1,0 1,2 nh hưởng lên lượng insulin Mạnh Không ảnh hưởng Yếu Yếu nh hưởng lên hệ thống tiêu hóa Trung lập Không ảnh hưởng Có thể gây nhuận tràng Trung lập nh hưởng lên răng miệng Có thể gây sâu răng Không ảnh hưởng Không ảnh hưởng Có thể gây sâu răng SVTH: Trần Thò Thúy Liễu MSSV: 60301459 2 Đồ án môn học Công nghệ thực phẩm GVHD: Trần Thò Thu Trà Hình 1.1: Cây sơ đồ phân loại các chất tạo ngọt Hình 1.2: Tháp nhu cầu thực phẩm SVTH: Trần Thò Thúy Liễu MSSV: 60301459 Chất tạo vò ngọt Có giá trò dinh dưỡng Không có giá trò dinh dưỡng Glucid Polyols Tự nhiên Tổng hợp Monosaccharide Disaccharide Hỗn hợp Đơn giản Hỗn hợp - Glucose - Fructose - Galactose - Saccharose - Maltose - Lactose - Đường nghòch đảo - Syrup thúy phân từ tinh bột - Xylitol - Sorbitol - Mannitol - Maltitol - Lactitol - Glucose syrup được hydrogen hóa - Isomalt - Glycyrrhizin - Stevioside - Thaumatin - Monellin - Miraculin - Dihydrochalcone - Saccharine - Cyclamate - Acesulfame - Aspartame - Sucralose - Dulcine 3 Đồ án môn học Công nghệ thực phẩm GVHD: Trần Thò Thu Trà 1.2 Tính chất cảm quan của các chất tạo ngọt: 1.2.1 Độ ngọt: 1.2.1.1 Đònh nghóa: [2] Độ ngọt là một trong những tính chất cảm quan, có liên quan đến một mức độ tạo ngọt của sản phẩm, là chỉ tiêu để lượng hóa cường độ ngọt của chất tạo ngọt. Thế nào là độ ngọt tương đối? Độ ngọt tương đối của một chất hóa học thường được so sánh với một chất chuẩn. Saccharose là một chất tạo ngọt chuẩn và theo đó so sánh với những chất tạo ngọt khác. Độ ngọt tương đối của saccharose là 1 hay 100%. Cách duy nhất để đo độ ngọt của một chất là nếm nó. Khi một chất được đặt lên lưỡi, những gai vò giác của lưỡi sẽ giải mã sự sắp xếp hóa học của chất đó và đưa ra những tín hiệu về vò và chuyển nó lên não. Làm thế nào để lượng hóa độ ngọt tương đối của một chất S? Để lượng hóa độ ngọt tương đối của một chất S, cần giả sử là chất S và saccharose có vò ngọt tương đương nhau. Khi đó người ta sẽ sử dụng giá trò tỷ lệ giữa nồng độ dung dòch chất khảo sát S và nồng độ dung dòch saccharose, với điều kiện là hai dung dòch này được xem là có độ ngọt tương đương nhau theo phương pháp đánh giá cảm quan. Đơn vò đo khối lượng thường dùng là phần trăm khối lượng (w/w) hoặc mol/l. 1.2.1.2 Những yếu tố ảnh hưởng đến độ ngọt: [9], [11], [16], [21], [25] Độ ngọt của chất tạo ngọt phụ thuộc vào nồng độ, pH, nhiệt độ và những thành phần hóa học khác như những chất tạo ngọt khác hay những mùi vò khác. Trong một vài trường hợp, tác động tâm lý cũng ảnh hưởng đến cảm nhận vò: nước quả xanh cho cảm giác ít ngọt hơn nước quả đỏ mặc dù chúng chứa cùng một lượng chất tạo ngọt như nhau. - Độ ngọt phụ thuộc vào nhiệt độ: nhiệt độ ảnh hưởng khác nhau đến độ ngọt của các dung dòch đường và tùy thuộc vào nồng độ dung dòch. Độ ngọt của fructose thì phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ. Hình 1.3 cho thấy ở nhiệt độ thấp fructose ngọt hơn saccharose, nhưng ngược lại độ ngọt lại giảm khi nhiệt độ tăng. SVTH: Trần Thò Thúy Liễu MSSV: 60301459 4 Đồ án môn học Công nghệ thực phẩm GVHD: Trần Thò Thu Trà Hình 1.3: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ ngọt tương đối của fructose (Source: Shallenberge RS, Taste Chemistry, 1993) Hình 1.4: So sánh độ ngọt giữa xylitol và đường mía ở các nhiệt độ khác nhau Các nhà khoa học đã làm thí nghiệm như sau để nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ lên độ ngọt: Mỗi chất tạo ngọt được pha ở nồng độ 2,5%; 5%; 7,5% và 10% saccharose được thí nghiệm với nhiệt độ hot (50 o C) hoặc cold (6 o C). Và thu được kết quả như sau: Nhìn chung những chất tạo ngọt có cường độ tạo ngọt mạnh thì hầu như tăng độ ngọt thường xuyên bởi nhiệt độ thấp hay cao. Sự tăng nhiệt độ của dung dòch các chất tạo ngọt từ 22 o C đến 50 o C làm tăng độ ngọt của những chất tạo ngọt mạnh như aspartame, Neo-DHC, rebaudioside-A, và stevioside, đặc biệt là ở nồng độ thấp. Những chất tạo ngọt như saccharose và sorbitol thì có tăng nhẹ độ ngọt khi nhiệt độ tăng với dung dòch có nồng độ thấp nhất. Sự giảm độ ngọt do tăng nhiệt độ xảy ra đối với những chất tạo ngọt (đường và polyhydric alcohols) bao gồm fructose, mannitol, và saccharose. Sự phát hiện này phù hợp với Paulus và Reisch khi cho rằng ngưỡng cảm nhận đường saccharose tăng ở nhiệt độ cao hơn. nhiệt độ thấp hơn ( khoảng 6 o C) ít có ảnh hưởng đến ngưỡng cảm nhận ngọt của các chất tạo ngọt được thí nghiệm. một vài nồng độ của các chất tạo ngọt có cường độ ngọt cao, khối lượng phân tử lớn (như Neo-DHC, rebaudioside-A, stevioside, và thaumatin) thì tăng đáng kể ở nhiệt độ thấp. Sự giảm cường độ cảm nhận ngọt ở nhiệt độ thấp được tìm thấy ở một vài chất tạo ngọt như fructose, glucose, mannitol, và saccharose. Acesulfame-K, sodium saccharin và sodium SVTH: Trần Thò Thúy Liễu MSSV: 60301459 5 Đồ án môn học Công nghệ thực phẩm GVHD: Trần Thò Thu Trà cyclamate không có những thay đổi quan trọng về độ ngọt ở bất cứ nồng độ nào trong khoảng nhiệt độ từ 6 o C – 50 o C. SVTH: Trần Thò Thúy Liễu MSSV: 60301459 6 Đồ án môn học Công nghệ thực phẩm GVHD: Trần Thò Thu Trà Hình 1.5: Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ lên độ ngọt - Độ ngọt phụ thuộc vào nồng độ: nồng độ chất tạo ngọt tăng thì độ ngọt tăng nhưng không tăng tuyến tính mà tăng đến một ngưỡng nào đó đến khi không cảm nhận được nữa. Hình 1.6: Cường độ ngọt (I) của D-glucose, D-fructose và saccharose phụ thuộc vào nồng độ ở những nhiệt độ khác nhau 15, 22 và 35 o C SVTH: Trần Thò Thúy Liễu MSSV: 60301459 7 Đồ án môn học Công nghệ thực phẩm GVHD: Trần Thò Thu Trà Hình 1.7: Cường độ ngọt phụ thuộc nồng độ (D-glucose, D-fructose, saccharose) trong dung dòch có và không có ethanol Hình 1.8: Độ ngọt tương đối của Natri saccharin trong dung dòch phụ thuộc vào nồng độ (Khi ta thay thế dần Natri saccharin bằng saccharose) Hình 1.9: Đồ thò biểu diễn mối quan hệ giữa cường độ ngọt và nồng độ chất tạo ngọt Cyclamate Natri SVTH: Trần Thò Thúy Liễu MSSV: 60301459 8 Đồ án môn học Công nghệ thực phẩm GVHD: Trần Thò Thu Trà Hình 1.10: Độ ngọt của acesulfame-K phụ thuộc vào nồng độ - Sự phối trộn hỗn hợp đường: Hỗn hợp những sản phẩm HIS (High Intensity sweeteners) khác nhau thường gây tác dụng tổng hợp là do độ ngọt tổng hợp cao hơn khi sử dụng riêng rẽ các chất tạo ngọt. Hình 1.11 cho thấy ảnh hưởng của hỗn hợp aspartame và acesulfame-K ở 20 o C. Hình 1.11: Độ ngọt của hỗn hợp Acesufame-K và Aspartame (Source: von Rymon Lipinsky 1991) Ngoài ra ta còn có hỗn hợp giữa saccharose và các chất tạo ngọt khác. Sự phối trộn này theo những tỷ lệ khác nhau sẽ cho ra hỗn hợp có độ ngọt như mong muốn. Bảng 1.2: Độ ngọt tương đối của hỗn hợp các chất tạo ngọt với saccharose Chất tạo ngọt Độ ngọt tương đối (25 o C) Saccharose 1,0 Đường nghòch đảo 0,8 Saccharose:Đường nghòch đảo (30:70) 0,9 Glucose 0,5 – 0,6 Fructose 0,9 – 1,2 SVTH: Trần Thò Thúy Liễu MSSV: 60301459 9 Đồ án môn học Công nghệ thực phẩm GVHD: Trần Thò Thu Trà Saccharose:Fructose (90:10) 1,0 Saccharose:Fructose (80:20) 1,1 – 1,2 Saccharose:Fructose (50:50) 1,1 – 1,2 Những hỗn hợp khác cũng có thể cho tương tác có lợi. Bảng 1.3 cho thấy điều đó Bảng 1.3: Khả năng cho tương tác có lợi của hỗn hợp HIS Hỗn hợp chất tạo ngọt Tương tác có lợi Aspartame + Acesulfame-K Có Aspartame + Saccharin Có Saccharin + Cyclamate Có Acesulfame-K + Saccharin Không Sucralose + Aspartame Không Sucralose + Acesulfame-K Có Sucralose + Saccharin Có - pH: Độ ngọt thay đổi không đáng kể trong khoảng pH từ 3 đến 7. Tuy nhiên độ chua lại tăng khi pH giảm. Khi nồng độ Na + , Ca 2+ , K + ở 5mM không ảnh hưởng đến độ ngọt của bất kỳ chất tạo ngọt nào. Tuy nhiên khi thêm KCl thì có sự tăng nhẹ vò đắng đối với 4 chất tạo ngọt là acesulfame-K, aspartame, fructose, và sucralose. Các nhà khoa học đã làm thí nghiệm như sau để nghiên cứu ảnh hưởng của pH đến độ ngọt của các chất tạo ngọt: mỗi chất tạo ngọt ở một trong 4 nồng độ 2,5%; 5%; 7,5% và 10% saccharose được thí nghiệm với 5 pH là 3,0; 4,0; 5,0; 6,0 và 7,0. Thí nghiệm diễn ra ở nhiệt độ phòng là 22 o C. Và kết quả thu được là: SVTH: Trần Thò Thúy Liễu MSSV: 60301459 10 [...]... giữa chất tạo ngọt với cơ quan cảm nhận độ ngọt mặc dù không phải tất cả các chất tạo ngọt đều tương tác với cả 8 vò trí Thuyết này giúp giải thích và tìm ra những chất tạo ngọt có khả năng tạo ngọt mạnh như chất tạo ngọt guanidine hay lugduname có độ ngọt gấp 225000 lần saccharose 1.2.3 Hậu vò: [2] Đònh nghóa: Hậu vò là thời gian lưu của vò ngọt trong miệng của người sau khi sử dụng Đối với saccharose. .. phủ trên bề mặt kẹo, làm bánh trứng đường, kẹo mềm fondant, kẹo mềm fudge và kẹo dẻo Không màu, rắn chắc khi làm nguội, không thay đổi mùi vò Dùng trong kẹo mềm caramel Không màu, rắn chắc khi làm nguội, không thay đổi mùi vò Dùng trong kẹo hơi cứng (semi-hard candy Không màu, cứng khi làm nguội, không thay đổi mùi vò Dùng trong kẹo butterscotch và kẹo cứng Có màu nhạt, khi làm nguội thì tạo mãnh vỡ giống... dụng trong sản xuất bánh kẹo( Moll, 1991) Chất tạo vò ngọt Monosaccharide Glucose Fructose Disaccharide Saccharose Maltose Lactose Polyols Xylitol Sorbitol Mannitol Lactitol Isomalt Độ ngọt tương đối 0,69 1,20 1,00 0,30 0,27 1,00 0,4 ÷ 0,6 0,5 0,45 0,5 ÷ 0,6 Chất tạo vò ngọt Chất ngọt không có giá trò dinh dưỡng, nguồn gốc tự nhiên Glycyrrhizin Monelline Stevioside Thaumatine Dihydrochalcone Chất ngọt. .. ngọt: 1.2.2.1 Đònh nghóa: [2] Vò ngọt là sự cảm nhận của người tiêu dùng khi uống hoặc ăn chất tạo ngọt Là bản chất của vò do cấu tạo hóa học của nguyên liệu tạo ra Vò ngọt của đường saccharose được xem là vò ngọt chuẩn 1.2.2.2 Cơ quan cảm nhận vò ngọt: khả năng cảm nhận vò ngọt tập trung vào gai vò giác trên lưỡi 1.2.2.3 Những thuyết cảm nhận vò ngọt được biết đến: [10], [28] Thuyết các chất tạo ngọt. .. đó thì các phân tử phải có một cấu trúc nào đó (được gọi là sapophore) để tạo ra vò Quan tâm đến vò ngọt, ông ta chú ý rằng những phân tử có chứa nhiều nhóm hydroxyl và các nguyên tử Clo thì cho vò ngọt, và trong số hàng loạt các chất có cấu trúc tương tự, ông nhận thấy những chất có khối lượng phân tử nhỏ hơn thường cho vò ngọt hơn những chất có khối lượng phân tử lớn Thuyết các chất tạo ngọt phải có... Trà và Terry Acree đưa ra thuyết cảm nhận vò ngọt AH-B Một cách đơn giản họ cho là để tạo vò ngọt thì chất đó phải cho cấu trúc cho nhận proton, một chất cho có liên kết hidro (AH) và một chất nhận (B) chúng cách nhau 3Å Theo thuyết này thì AHB của chất tạo vò ngọt phải liên kết với AH-B tương ứng của cơ quan cảm nhân vò ngọt của lưỡi để tạo ra cảm giác ngọt Hình 1.18: Mô hình thuyết AH-B (hệ thống... đònh độ ngọt tương đối của các chất tạo vò ngọt, người ta sử dụng dung dòch chuẩn saccharose có nồng độ là 10%, ở nhiệt độ 25oC SVTH: Trần Thò Thúy Liễu 13 MSSV: 60301459 Đồ án môn học Công nghệ thực phẩm GVHD: Trần Thò Thu Trà Hình 1.16: Độ ngọt tương đối của các chất tạo ngọt Để dễ hình dung, độ ngọt này có thể được mô tả như trên bảng sau: Bảng 1.5: Bảng độ ngọt tương đối của một số chất tạo vò ngọt. .. năng hòa tan của saccharose Hình 1.23: Độ hòa tan của saccharose / hỗn hợp nghòch đảo ở 20oC 1.3.1.3 nh hưởng của độ tan đến sản xuất bánh kẹo: Khả năng hòa tan của các loại đường khác nhau đóng vai trò quan trọng trong công nghiệp sản xuất bánh kẹo Hai tác dụng không mong muốn dưới đây sẽ xảy ra nếu ta không quan tâm đến độ tan tương đối của đường: - Vi sinh vật: nếu nồng độ chất rắn trong dung dòch... Vai trò của các tác nhân tạo nhớt là che giấu vò trí cảm nhận ngọt trên cơ quan cảm nhận vò giác, làm cho chất tạo ngọt khó tiếp xúc với cơ quan này do đó khó cảm nhận được vò ngọt Ngoại trừ glucose, độ nhớt tăng cũng không ảnh hưởng đến vò ngọt đáng kể Hình 1.15: nh hưởng của độ nhớt đến độ bền ngọt của dung dòch D-glucose, Dfructose và saccharose 1.2.1.3 So sánh độ ngọt của các chất tạo vò ngọt: [2],... nhằm tạo ra được dung dòch syrup có tính chất phù hợp SVTH: Trần Thò Thúy Liễu 20 MSSV: 60301459 Đồ án môn học Công nghệ thực phẩm GVHD: Trần Thò Thu Trà Ngoại trừ những loại kẹo cần có chứa những tinh thể đường thì sự xuất hiện tinh thể đường trong sản xuất bánh kẹo là một hiện tượng không mong muốn vì nó sẽ làm giảm giá trò cảm quan của bánh kẹo Trong số các loại đường, lactose kết tinh từ từ nếu không