TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM    Đề tài : SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC LOẠI GELATINE VÀ NỒNG ĐỘ GELATINE ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA MARSHMALLOW TRONG THỜI GIAN BẢO QUẢN GVHD: Phan Minh Anh Thư SVTH : Nguyễn Thái Hoàng An 11116001 Nguyễn Thị Tánh 11116056 Lê Thị Thùy 11116063 Văn Thị Diệu 11116014 Nguyễn Thị Diệp 11116013 Tp HCM, Tháng 4 năm 2013 user [Pick the date] GVHD:Phan Minh Anh Thư Mục Lục Nhận xét của giáo viên: ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… Đề tài: Marshmallow Trang 2 GVHD:Phan Minh Anh Thư ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC LOẠI GELATINE VÀ NỒNG ĐỘ GELATINE ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA MARSHMALLOW TRONG THỜI GIAN BẢO QUẢN I. Tóm tắt: Sự ảnh hưởng của nồng độ Gelatine, khả năng tạo gel và nguồn gốc của nó đến chất lượng và thời gian sử dụng ổn định của marshmallows đã được nghiên cứu.Người ta đã tiến hành nghiên cứu tất cả sáu mẫu dưới kho dự trữ ở điều kiện là 25 o C và độ ẩm tương đối là 75% trong khoảng 25 tuần. Chất Gelatine A 150 bloom có độ nhớt cao nhất bởi vì nồng độ của nó cao nhất (2,54%), tỉ trọng thấp nhất và một lượng lớn độ ẩm bị mất đi. Do đó Marshmallow được sản xuất ra sẽ có độ cứng cao nhất . Độ cứng và hoạt độ nước có liên quan đến các mẫu nghiên cứu đã cho thấy rằng độ ẩm bị mất đi là yếu tố Đề tài: Marshmallow Trang 3 GVHD:Phan Minh Anh Thư chính để kẹo đông cứng lại. Với trường hợp ngoại lệ của chất Gelatine B 2,2% đường kết tinh có thể xảy ra trong tất cả các mẫu nghiên cứu ở tuần thứ 20, điều này đã tác động đến độ cứng của kẹo. Sự hình thành mạng lưới gel có thể góp phần hình thành độ cứng trong chất Gelatine B 2,2%, khi đó độ cứng tăng lên nhưng hoạt tính của nước không thay đổi đáng kể. II. Giới thiệu : Marshmallow được biết đến là “Pâte de Guimauve”, xuất xứ từ Pháp. Chúng được lấy từ gốc của một loại cây được dùng để làm thuốc, một loại cây trồng ở những khu vực đầm lầy. Chất được tinh chiết từ cây này là một loại dịch dính và nó có thể nổi bọt nhẹ khi được đánh với trứng và đường. Ngày nay, Marshmallow là một loại kẹo có khí bên trong gồm thành phần chính là nước đường syrup, chất tạo bọt và tác nhân bền thường là Gelatine. Gelatine là một tác nhân tạo bọt thông thường được dùng đối với Marshmallow vì nó tạo ra bọt bền, nhẹ và có kết cấu không gian. Nó là một loại bọt có vai trò quan trọng trong việc ngăn chặn các bọt khí bị phá vỡ thành các mảnh vụn. Ưu điểm của Marshmallow là có một giới hạn về thời gian sử dụng khoảng 40 tuần khi thay đổi về cấu trúc, chủ yếu là độ cứng, sự mất tính co giãn của bọt, xảy ra qua thời gian. Đối với Marshmallown ở những khu vực ẩm, có sự tăng lên đáng kể về độ cứng sau 20-22 tuần được lưu trữ trong kho. Hơi ẩm bị mất đi sự kết tinh đường, chất tạo bọt, sự hình thành mang lưới gel hay hợp chất trên có thể góp phần vào quá trình làm cứng. Không khí thì không có sẵn trong Marshmallow nhưng nó góp phần to lớn vào độ mềm và kết cấu nhẹ của Marshmallow cũng như là them khối lượng vào hỗn hợp tạo ra bọt có khối lượng cao và mật độ thấp. Tất cả các thành phần kết hợp được tách ra để có khí Lúc đầu bọt khí lớn nhưng khi chúng ta đánh liên tục thì bọt khí sẽ nhỏ lại. Bọt khí sẽ có hình dạng thuận lợi khi thu được mật độ thích hợp. Sau đó nó có thể được đẩy ra hay lắng xuống trong khuôn bột. Các nhân tố ảnh hưởng đến mức độ tạo bọt gồm sự lọc và Đề tài: Marshmallow Trang 4 GVHD:Phan Minh Anh Thư nồng độ của tác nhân tạo bọt, loại gel mà chúng ta đánh, tốc độ và nhiệt độ đánh lượng đường, tốc độ và phần trăm chất rắn khô. Công thức làm Marshmallow được biết đến là sự ảnh hưởng đến sự thay đổi tỉ lệ từ chất tạo bọt và sự co lại ban đầu để tạo độ cứng. Việc nghiên cứu lại dựa trên hiệu quả của việc phân loại kẹo ngọt và kẹo singum về thời gian sử dụng của Marshmallow cho thấy rằng đường glucose với hàm lượng dextroza tác động làm giảm sự kết tinh đường. Khi đó tổng diện tích bề mặt các tế bào trong không gian tăng lên, tỉ lệ thất thoát độ ẩm cũng được tăng lên như độ cứng của kẹo. Nguồn Gelatine có ảnh hưởng đến cấu trúc và độ bền chắc của Marshmallow. Đối với Gelatine có nguồn gốc từ những động vật trưởng thành thì có mạng lưới gel bền và chắc hơn. Điều này được biết vì lượng colagen hòa tan giảm dần theo tuổi của động vật và độ liên kết giữa các phân tử tăng, như vậy hình dạng của mạng lưới sẽ ổn định với các liên kết hóa trị 3 bao gồm 3 phân tử collagen. Hình thành hệ thống mạng lưới gelatin góp phần hướng tới độ cứng của kẹo dẻo, đó là những phần cấu trúc còn thiếu sót.Giá trị của chỉ số nở đặc trưng cho cường độ của một loại gelatin. Giá trị Bloom đều đặn nằm trong khoảng 180-220 thì được dùng trong sản xuất kẹo dẻo. Gía trị Bloom cao thì cho thấy cường độ gel tăng mạnh và gel trong hơn, nó cũng là dấu hiệu làm màu, mùi, thời gian hình thành mạng lưới, độ dính của gel giảm xuống. Mục đích của việc nghiên cứu này là để nghiên cứu sự ảnh hưởng của nồng độ các Gelatine khác nhau, giá trị Bloom lên độ nhớt của hỗn hợp trước phối trộn, thời gian sử dụng ổn định và chất lượng của Marshmallow dưới những điều kiện trong kho bảo quản khoảng 25 o C và độ ẩm tương đối là 75%. III. Phương pháp và nguyên liệu : III.1 :Thành phần marshmallows: Để phục vụ cho mục đích của việc nghiên cứu này, người ta tiến hành chế biến 1,5 kg marshmallows từ các nguyên liệu từ nhà sản xuất. Vì sự bảo mật nên thành phần Đề tài: Marshmallow Trang 5 GVHD:Phan Minh Anh Thư chính xác của dung dịch syro không được tiết lộ, dung dịch syro chỉ được biết với thành phần chính bao gồm đường sucrose, syro glucose và nước. Thành phần cơ bản của marshmallows thông thường bao gồm dung dịch syro (90,6%) và gelatin hòa tan (9,4%). Người ta tiến hành thí nghiệm này để xác định loại gelatin, nồng độ và nguồn gốc của gelatine thích hợp dùng trong sản xuất marshmallows. Trong nghiên cứu này, thành phần của dung dịch syro được giữ không đổi trong suốt quá trình nghiên cứu. Có nhiều loại gelatine khác nhau, sự khác nhau này thể hiện qua nồng độ của gelatin, cường độ Bloom (độ bền gel) và nguồn gốc của gelatin. Có 4 loại gelatin khác nhau được sử dụng và chúng được tìm ra bởi Gelita NZ Ltd (Christchurch, New Zealand) (Bảng 1). Phương trình dưới đây được tìm ra bởi Gelita, nó cho phép ta xác định lượng gelatin cần thiết để duy trì độ bền gel của các loại gelatin khác nhau về cường độ Bloom. Nồng độ 2=nồng độ 1 Đại diện cho Bloom 1 và nồng độ 1 là gelatin A 2.2%, và đại diện cho bloom 2 và nồng độ 2 là các gelatin còn lại. Bảng 1: Nguồn gốc, cường độ Bloom và nồng độ của các mẫu gelatine Mẫu Nguồn gốc Cường độ Bloom Nồng độ gelatine (%) Gelatine A 2.0% Bò con 200 2.0 Gelatine A 2.2% Bò con 200 2.2 Gelatine A 2.4% Bò con 200 2.4 Gelatine A 150 Bloom Bò con 150 2.54 Gelatine A 250 Bloom Bò con 250 1.97 Gelatine B 2.2% Bò trưởng thành 200 2.2 Đề tài: Marshmallow Trang 6 GVHD:Phan Minh Anh Thư III.2 Chuẩn bị mẫu marshmallows: Dung dịch syro được đun nóng ở 50 O C trong lò vi sóng và được trộn hoàn toàn với dung dịch gelatin, sau đó hydrate hóa ở 65 o C trong 5 phút. Cuối cùng ta nhận được một hỗn hợp gọi là hỗn hợp tiền phối trộn và được lưu lại trong nước 2 phút trước khi chuyển vào bồn trộn. Nhiệt độ trong quá trình phối trộn được duy trì ở 50 o C. Hỗn hợp này được đánh trộn 4,5 phút trong máy trộn kenwood với 3,5 phút đầu tiên đánh ở cấp độ 5 và phút cuối cùng đánh ở mức độ 6. Hỗn hợp sau khi đánh trộn được dẫn vào khuôn là một ống hình trụ có đường kính 32 mm và cao 15 mm, một lớp mỏng bột được rắc lên trên cùng của khối marshmallows. Chúng được để trong 24 giờ ở điều kiện nhiệt độ phòng. Sau đó người ta tiến hành gỡ marshmallows ra khỏi khuôn, lượng bột thừa được bỏ đi, marshmallows được chứa trong các khay nhựa, đuợc bọc kín bằng bao nilon và được cất trữ trong điều kiện nhiệt độ là 25 o C và độ ẩm tương đối là 75%. III.3 Độ nhớt của gelatin trước khi phối trộn: Độ nhớt của dung dịch gelatin được phân tích bởi RheoStress, sử dụng phần mềm Rheo Win Pro (phiên bản 2001) và thiết bị kiểm soát nhiệt DC 30 Haake (Waltham, MA, USA). Ngoài ra, thí nghiệm đo độ nhớt còn sử dụng cốc (Z34 Din 53018) và con quay (Z34 Din). Một thiết bị hoạt động với tốc độ cắt và quét luân phiên được dùng để đo độ nhớt và lực cắt. Tại thời điểm thiết bị hiển thị số đo của dung dịch gelatine gần một điểm mà người ta gọi là điểm Newtonian thì ta tiến hành đọc tại 20 thời điểm khác nhau từ 1000 đến 10/s, và tại mỗi thời điểm người ta sẽ đọc trong 20s ứng với mỗi tốc độ cắt. Nhiệt độ của quá trình đo được kiểm soát ở 50 o C, nhiệt độ này tương tự nhiệt độ quá trình đánh trộn. Thí nghiệm này được thực hiện 2 lần và độ nhớt được tính từ tỉ lệ của lực ép và tốc độ cắt. III.4 Tỉ trọng bọt tạo ra trong quá trình sản xuất marshmallows: Tiến hành đo tỉ trọng bọt 3 lần trong tất cả 6 lần thí nghiệm. Ngay sau khi đánh trộn, bọt tạo ra được dẫn vào ống hình trụ (đã được cân để biết trước khối lượng) có thể Đề tài: Marshmallow Trang 7 GVHD:Phan Minh Anh Thư tích V=60,2 ml, sau đó tiến hành cân thêm lần nửa, từ đó tính ra khối lượng bọt.Tỉ trọng bọt đươc tính dựa theo phương trình tính sau: III.5 Xác định độ ẩm của marshmallows: Độ ẩm của marshmallows được đo lặp lại 3 lần trong tuần thứ nhất bằng cách sử dụng phương pháp sấy chân không. Mẫu được sấy bằng cách tách mẫu cho vào đĩa nhôm, sau đó đặt trong buồng sấy chân không ở 75 o C, áp suất 4 Pa trong 24 giờ. Sau quá trình sấy khô, đĩa chứa mẫu sẽ được làm nguội trong vòng một giờ trước khi đem cân. Độ ẩm được tính bằng sự giảm khối lượng của marshmallows trước và sau khi sấy chân không. Độ ẩm của marshmallows giảm dần trong suốt quá trình sấy. Khay chứa mẫu được bọc kín bởi một túi màu đục. Việc xác định độ ẩm được thực hiện trong 3 lần và có tất cả 27 mẫu marshmallows cho mỗi đợt thí nghiệm. Ở mỗi giai đoạn của thí nghiệm, các khay được cân và sự giảm độ ẩm được xác định bởi sự thay đổi khối lượng. III.6 Hoạt độ nước (a w ): Hoạt độ nước của marshmallows được đo lặp lại ba lần, sử dụng thiết bị đo hoạt độ nước (CX3, Aqua Lab,Decagon Devises Inc.,Pullman, WA, USA). Người ta chuẩn bị mẫu để đo hoạt độ nước bằng cách tiến hành tách một mẫu nhỏ ngay chính trung tâm của marshmallows. Hoạt độ nước được kiểm tra bằng dung dịch muối tiêu chuẩn NaCl (có nồng độ mol=6.0 M, a w =0,760). Tại các tuần 0,1,2,6,14,20,22 và 25 từ khi marshmallows được đem đi bảo quản, người ta tiến hành kiểm tra hoạt độ nước trên các mẫu marshmallows này. III.7 Độ cứng của marshmallows: Độ cứng của marshmallows được kiểm tra lặp lại 5 lần trong mỗi lần kiểm nghiệm. Độ cứng được đo bằng thiết bị nén hai giai đoạn Instron Universal Testing Đề tài: Marshmallow Trang 8 GVHD:Phan Minh Anh Thư Machine (mô hình 5564, Instron,High Wycombe, UK). Mẫu marshmallows có bề dày 30mm được nén xuống 7mm (gần 28% sức ép), với tốc độ của con trượt không đổi là 0,4 mm/s. Vào các tuần 0,1,2,6,10,14,18,20,22 và 25 từ khi mẫu marshmallows được đem đi bảo quản, người ta tiến hành đo độ cứng của các mẫu marshmallows này. III.8 Phân tích các số liệu thống kê: Người ta tiến hành xác định sai số trong quá trình kiểm tra nếu có sự khác nhau đáng kể giữa hoạt độ nước và độ cứng của marshmallows. Phiên bản SPSS 10 được sử dụng để thực hiện phân tích hai chiều đơn biến, nơi hai yếu tố của thời gian và mẫu thí nghiệm được sử dụng. IV. Kết quả và thảo luận IV.1: Độ nhớt của gelatin tiền phối trộn: Mashmallow tiền phối trộn là dung dịch syrup với gelatin, có độ nhớt từ thấp đến trung bình để giữ khí trong cấu trúc và cải thiện độ bung nở của Marshmallow. Độ nhớt của dung dịch tiền phối trộn cũng rất quan trọng trong việc quyết định đến chất lượng của sản phẩm mashmalow cuối cùng (Tiemstra, 1964). Độ nhớt có thể có ảnh hưởng đến độ bung nở, do đó sẽ ảnh hưởng kích thước các lỗ khí, sau cùng dẫn đến sự khác nhau về tỉ lệ hao hụt độ ẩm (Heenan, 2004). Dung dịch tiền phối trộn có thể ảnh hưởng đến tính mềm dẻo của Marshmallows, điều đó cho thấy rõ ràng độ nhớt giảm nhẹ khi tỉ lệ lực xé cao( hình 1). Tính lưu biến của gelatin phù hợp với kết quả báo cáo trong các nghiên cứu trước (Tiemstra, 1964; wulansari và các cộng sự, 1998; Mar-cotte và các cộng sự. 2001; Heeman, 2004). Gelatine A 150 bloom có độ nhớt cao nhất (hình 1, bảng 2) vì mức độ gelatin được sử dụng cao, 2.54%. Cả nồng độ thấp và cường độ bloom cao của Gelatin A 250 bloom đều ảnh hưởng đến độ nhớt của nó. Mặc dù nồng độ của gelatin thấp nhất là 1.97%, nhưng nó Đề tài: Marshmallow Trang 9 GVHD:Phan Minh Anh Thư không phải là chất có độ nhớt thấp nhất vì độ nhớt ảnh hưởng bởi cường độ bloom nhiều hơn sự ảnh hưởng bởi nồng độ. Gía trị bloom cao biểu thị độ bền của gel tăng lên, do sự tăng lên của các liên kết ngang của các phân tử, do đó kết quả là độ nhớt có thể lớn hơn (Jackson, 1995; Francis, 2000). Độ nhớt của dung dịch tiền phối trộn được tạo thành từ Gelatine B 2.2% cao hơn gelatin A 2.2% mặc dù nồng độ được sử dụng giống nhau. Điều này rất được mong đợi vì gelatin B 2.2% được lấy từ giống bò trưởng thành. Kết quả này được đóng góp bởi Djagny và các cộng sự (2001) và Tiemstra (1964), người đã chứng minh rằng nếu khối lượng chất khô tăng thì độ nhớt của dung dịch gelatin cũng tăng lên và độ nhớt cũng bị ảnh hưởng bởi loại gelatin cũng như là nồng độ. Hình 1:Tính nhớt của các mẫu Marshmallow tiền phối trộn, Gelatine A 2.0% (■) , Gelatine A 2.2% , Gelatine A 2.4% (▼),Gelatine A 150 bloom (X), Gelatine A 250 bloom (O), and Gelatine B 2.2% (●), ở 50 o C Bảng 2: Độ nhớt của Marshmallow tiền phối trộn ở 200 lần cắt/giây và độ bọt trong suốt quá trình chuẩn bị Marshmallow. Mẫu Độ nhớt (pas) Tỉ trọng (g/mL) Gelatine A 2.0% 0.234 0.64 ± 0.061 Gelatine A 2.2% 0.237 0.63 ± 0.068 Gelatine A 2.4% 0.240 0.70 ± 0.008 Đề tài: Marshmallow Trang 10 [...]... IV.3: Sự mất độ ẩm: Sự mất độ ẩm theo thời gian là yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng cũng như ảnh hưởng đến việc hình thành tinh thể và kết tinh đường trong Marshmallow (Lees & Jackson, 1973; Alikonis, 1979; Jackson, 1995) Như trước đây người ta quan sát, dấu hiệu của sự kết tinh đường được thể hiện ở sự giảm độ ẩm liên tục và tăng độ cứng (Edmond, 2000) Tất cả các mẫu nghiên cứu ( P . SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC LOẠI GELATINE VÀ NỒNG ĐỘ GELATINE ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA MARSHMALLOW TRONG THỜI GIAN BẢO QUẢN I. Tóm tắt: Sự ảnh hưởng của nồng độ Gelatine, khả năng tạo gel và nguồn gốc của. MINH KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM    Đề tài : SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC LOẠI GELATINE VÀ NỒNG ĐỘ GELATINE ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA MARSHMALLOW TRONG THỜI GIAN BẢO QUẢN GVHD: Phan Minh Anh Thư . lệ độ ẩm hao hụt, điều đó sẽ ảnh hưởng đến độ cứng của mashmallow ( Jackson, 1995; Heenan, 2004). IV.3: Sự mất độ ẩm: Sự mất độ ẩm theo thời gian là yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng cũng như ảnh hưởng