Đang tải... (xem toàn văn)
Mục lục2 Chương 1:3 TÍNH CHẤT CHUNG CỦA CÁC CHẤT TẠO VỊ NGỌT3 1. Tính chất vật lý của các chất tạo ngọt6 1.1. Độ tan6 1.2. Độ nhớt6 1.3. Trạng thái kết tinh:6 1.4. Nhiệt hòa tan7 2.Tính chất hóa học8 2.1. Phản ứng Maillard8 2.2. Phản ứng Caramel9 2.3. Khả năng tiêu hóa11 Chương 2: NHỮNG CHẤT TẠO NGỌT SỬ DỤNG TRONG BÁNH KẸO13 1. Nhóm có giá trị dinh dưỡng:13 1.1. Nhóm glucid:13 1.1.1. Monosaccharide:13 1.1.1.1. Glucose:13 1.1.1.2. Fructose:15 Galactose:16 1.1.2. Disaccharide:17 1.1.2.1. Maltose:17 1.1.2.2. Lactose:19 1.2. Hỗn hợp20 1.2.1. Đường nghịch đảo:20 1.2.2 Syrup thủy phân từ tinh bột:22 1.3. Polyols23 1.3.1. Đơn giản24 1.3.1.1. Xylitol:24 1.3.1.2. Sorbitol26 1.3.1.3. Mannitol29 1.3.1.4. Maltitol30 1.3.1.5. Lactitol32 1.3.2. Phức tạp33 1.3.2.1. Glucose syrup được hydro hóa33 1.3.2.2. Isomalt33 2. Không có giá trị dinh dưỡng34 2.1. Tự nhiên:34 2.1.1 Glycyrrhizin34 2.1.2. Stevioside36 2.2.3. Thaumatin37 2.1.5 Monelin39 2.1.6. Miraculin41 2.1.7. Dihydrochalcone42 2.2. Tổng hợp:44 2.2.1 Saccharin44 2.2.2. Cyclamate45 2.2.3 Acesulfame-K:48 2.2.4. Aspartame49 2.2.5 Sucralose51 2.2.6. Dulcine52 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC DÙNG CÁC CHẤT TẠO NGỌT THAY THẾ ĐƯỜNG TRONG BÁNH KẸO53 1.1. Về màu sắc của bánh:53 1.2. Về sự giãn nở thể tích bánh53 1.3. Tính rắn chắc54 1.4. Tính cảm quan55 1.5. Kết luận57 TÀI LIỆU THAM KHẢO58
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆP THỰC PHẨM TPHCM Đề Tài : Những chất tạo ngọt được sử dụng trong sản xuất bánh kẹo Môn: Phụ Gia Thực Phẩm Tp.HCM 2013 Mục lục 1.1.Tính chất vật lý của các chất tạo ngọt 7 1.1.1.Độ tan 7 1.1.2. Độ nhớt 7 1.1.3.Trạng thái kết tinh: 8 1.1.4.Nhiệt hòa tan 8 2.Tính chất hóa học 9 2.1.Phản ứng Maillard 9 2.2.Phản ứng Caramel 10 2.3.Khả năng tiêu hóa 12 Chương 2: NHỮNG CHẤT TẠO NGỌT SỬ DỤNG TRONG 14 1. Nhóm có giá trị dinh dưỡng: 14 1.1. Nhóm glucid: 14 1.1.1. Monosaccharide: 14 1.1.1.1. Glucose: 14 1.1.1.2. Fructose: 16 1.1.1.3. Galactose: 17 1.1.2. Disaccharide: 18 1.1.2.1. Maltose: 18 1.1.2.2. Lactose: 20 1.2. Hỗn hợp 21 1.2.1. Đường nghịch đảo: 21 1.2.2 Syrup thủy phân từ tinh bột: 23 1.3. Polyols 23 1.3.1. Đơn giản 25 1.3.1.1. Xylitol: 25 1.3.1.2. Sorbitol 27 1.3.1.3. Mannitol 29 1.3.1.4. Maltitol 30 1.3.1.5. Lactitol 33 1.3.2. Phức tạp 34 1.3.2.1. Glucose syrup được hydro hóa 34 1.3.2.2. Isomalt 34 2. Không có giá trị dinh dưỡng 35 2.1. Tự nhiên: 35 2.1.1 Glycyrrhizin 35 2.1.2. Stevioside 36 2.2.3. Thaumatin 38 2.1.5 Monelin 40 2.1.6. Miraculin 41 2.1.7. Dihydrochalcone 43 2.2. Tổng hợp: 45 2.2.1 Saccharin 45 2.2.2. Cyclamate 46 2.2.3 Acesulfame-K: 49 2.2.4. Aspartame 50 2.2.5 Sucralose 52 2.2.6. Dulcine 53 2 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC DÙNG CÁC CHẤT TẠO NGỌT THAY THẾ ĐƯỜNG TRONG BÁNH KẸO 54 1.1.Về màu sắc của bánh: 54 1.2.Về sự giãn nở thể tích bánh 54 1.3.Tính rắn chắc 55 1.4.Tính cảm quan 56 1.5.Kết luận 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 Chương 1 TÍNH CHẤT CHUNG CỦA CÁC CHẤT TẠO VỊ NGỌT 3 - Định nghĩa Chất tạo ngọt: là phụ gia tạo vị 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 vị 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 định 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 trị dinh dưỡng của chất tạo ngọt, chia thành: + Chất tạo ngọt có giá trị 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 trị 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 Ảnh hưởng lên lượng insulin Mạnh Không ảnh hưởng Yếu Yếu Ảnh hưởng lên hệ thống tiêu hóa Trung lập Không ảnh hưởng Có thể gây nhuận tràng Trung lập Ảnh hưởng lên răng miệng Có thể gây sâu răng Không ảnh hưởng Không ảnh hưởng Có thể gây sâu răng 4 Hình 1.1: Cây sơ đồ phân loại các chất tạo ngọt Hình 1.2: Tháp nhu cầu thực phẩm Chất tạo vị ngọt Có giá trị dinh dưỡng Không có giá trị dinh dưỡng Glucid Polyols Tự nhiên Tổng hợp Monosaccharid e Disaccharid e Hỗn hợp Đơn giản Hỗn hợp - Glucose - Fructose - Galactose - Saccharos e - Maltose - Lactose - Đường nghịch đảo - Syrup thủy 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 5 So sánh độ ngọt của các chất tạo vị ngọt Khi tiến hành thực nghiệm để xác định độ ngọt tương đối của các chất tạo vị ngọt, người ta sử dụng dung dịch chuẩn saccharose có nồng độ là 10%, ở nhiệt độ 25 o C. 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 vị ngọt được sử dụng trong sản xuất bánh kẹo(Moll, 1991) Chất tạo vị ngọt Độ ngọt tương đối Chất tạo vị ngọt Độ ngọt tương đối Monosaccharid e Glucose Fructose Disaccharide Saccharose Maltose Lactose Polyols Xylitol Sorbitol Mannitol Lactitol Isomalt 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 ngọt không có giá trị dinh dưỡng, nguồn gốc tự nhiên Glycyrrhizin Monelline Stevioside Thaumatine Dihydrochalcone Chất ngọt tổng hợp Saccharine Cyclamate Aspartame Acesulfame K Ducine 50 ÷ 100 1500 ÷ 2000 200 ÷ 300 2000 ÷ 3000 1000 500 35 200 200 250 Ngày nay có nhiều polyol có giá trị, nhưng tất cả chúng ngoại trừ xylitol đều có độ ngọt thấp hơn saccharose. Độ ngọt tương đối của polyol được thể hiện ở hình 1.17 6 Hình 1.17: Độ ngọt tương đối của rượu đường (polyol) 1.1. Tính chất vật lý của các chất tạo ngọt 1.1.1. Độ tan - Định nghĩa: Độ tan là lượng cực đại chất tan mà có thể hòa tan trong một lượng nhất định nước để tạo thành dung dịch bão hòa ở điều kiện nhiệt độ và áp suất nhất định. Bảng 1.6: Độ tan của một vài loại đường thông dụng Độ hòa tan của “đường” %w/w ở 20 o C Saccharose (đường) 67 Dextrose 48 Fructose 79 Lactose 17 Maltose 40 1.1.2. Độ nhớt - Định nghĩa: Độ nhớt sinh ra từ lực giữa các phân tử trong chất lỏng (lực ma sát nội phân tử); lực càng mạnh, thì độ nhớt càng lớn. Khi tăng nhiệt độ, lực hút giữa các phân tử giảm, có khả năng làm cho chúng chuyển động tự do hơn nên độ nhớt giảm. 7 1.1.3. Trạng thái kết tinh: - Thế nào là trạng thái kết tinh: Trạng thái kết tinh là một dạng của sự tạo thành tinh thể, ở đó các nguyên tử được sắp xếp theo một quy luật nhất định lặp đi lặp lại liên tục trong toàn tinh thể. - Ảnh hưởng của trạng thái kết tinh đến sản xuất bánh kẹo: Một trong những ảnh hưởng chính liên quan đến sự thay đổi trạng thái trong quá trình sản xuất kẹo là sự kết tinh các chất trong dung dịch syrup bão hòa. Khi dung dịch đạt đến trạng thái bão hòa và quá bão hòa thì xảy ra hiện tượng chuyển pha từ lỏng sang rắn. Nếu quá trình hóa rắn nhanh, các phân tử chưa kịp sắp xếp lại với nhau theo các quy luật thì sẽ có dạng vô định hình; ngược lại, nếu thời gian đủ dài hay có các điều kiện cụ thể thì sẽ xuất hiện quá trình kết tinh. Trước hết là sự tạo mầm tinh thể sau đó thì các mầm tinh thể này sẽ lớn dần lên. Sự xuất hiện các mầm tinh thể là một quá trình phức tạp, xảy ra ngẫu nhiên và đôi khi rất khó kiểm soát, nên trong sản xuất một số loại kẹo có chứa tinh thể đường thì người ta thường cho vào các mầm tinh thể có sẵn để tạo điều kiện thu được chất lượng đường tinh thể mong muốn trong loại kẹo đó. Các nghiên cứu cho thấy các yếu tố ảnh hưởng chính đến sự lớn dần lên của tinh thể là hiệu số nồng độ của dung dịch đường quá bão hòa và nồng độ của lớp dung dịch trên bề mặt tinh thể. Ngoài ra độ nhớt của dung dịch, nhiệt độ hay bề dày của lớp phim vật liệu cũng quyết định đến quá trình lớn lên của mầm. Cho nên trong sản xuất kẹo muốn không xuất hiện các tinh thể đường thì ta có thể căn cứ vào những cơ sở trên để điều chỉnh thành phần nguyên liệu nhằm tạo ra được dung dịch syrup có tính chất phù hợp. 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 trị cảm quan của bánh kẹo. Trong số các loại đường, lactose kết tinh từ từ nếu không gieo mầm và sự kết tinh từ từ này tạo ra những tinh thể sạn lớn. Saccharose làm giảm đáng kể khả năng hòa tan của lactose và nhân tố này phải được nghiên cứu kỹ nếu dùng lactose hay sữa có hàm lượng chất tan cao trong sản xuất bánh kẹo, mặt khác, cấu trúc sạn khó chịu sẽ xuất hiện trong quá trình bảo quản. 1.1.4. Nhiệt hòa tan Định nghĩa: Khi hòa tan một mol chất trong dung dịch, nhiệt hòa tan là lượng nhiệt cần hấp thu hay tỏa ra của một chất để làm tan chảy chất đó 8 Hình 1.24: Độ giảm nhiệt độ khi hòa tan các polyol Hình 1.25: Nhiệt hòa tan của các polyol - Ảnh hưởng của nhiệt hòa tan đến sản xuất bánh kẹo: Tất cả polyol có tác dụng làm mát ít nhiều do nó, điều này có thể có giá trị trong một vài sản phẩm nhưng lại có hại trong những sản phẩm khác. Nhiệt hòa tan làm ảnh hưởng đến lượng nước và lượng nhiệt cần thiết để hòa tan đường khi làm kẹo. Đối với đường ít thu nhiệt thì cần nhiều nước nóng hơn so với đường thu nhiệt nhiều. 2. Tính chất hóa học 2.1. Phản ứng Maillard - Định nghĩa: Phản ứng Maillard là phản ứng hóa học xảy ra giữa đường khử và nhóm amin của protein hoặc acid amine có trong thực phẩm ở nhiệt độ thích hợp, nó gây ra sự hóa nâu của các chất phi enzym. Mặc dù đã được dùng từ những năm xa xưa nhưng phản ứng này mới được đặt tên sau khi nhà hóa học Louis-Camille Maillard nghiên cứu về nó trong những năm 1910. 9 Hình 1.26: Sơ đồ phản ứng Maillard Thực phẩm và những sản phẩm có phản ứng Maillard: Phản ứng Maillard có vai trò tạo ra màu và vị cho thực phẩm: - Bánh mì nướng - Lúa mạch dùng trong whiskey và bia - Các sản phẩm có vỏ bên ngoài tự hóa nâu - Thịt nướng - Sữa bột hay sữa cô đặc Phản ứng này là nền tảng cho công nghiệp mùi vị vì loại acid amine quyết định đến kết quả mùi vị. Sản phẩm của phản ứng Maillard bị sậm màu, giảm khả năng hòa tan protein, tăng vị đắng, giảm giá trị dinh dưỡng của acid amine như lysine. - Khả năng tham gia phản ứng Maillard của các chất tạo vị ngọt: Phản ứng Maillard thường xảy ra trong môi trường kiềm hơn là trong môi trường acid và đó cũng là một trong những lý do dùng muối Natri bicarbonate trong bánh bích quy để làm tăng tính kiềm. Như đã nói ở trên, glucose phản ứng mãnh liệt nhất, sau đến galactose và lactose. Theo Kretovic, fructose phản ứng nhanh hơn glucose, còn các pentose (arabinose, xilose) lại có hoạt động cao nhất. Đường pentose phản ứng mạnh hơn đường hexose và đường hexose phản ứng mạnh hơn disaccharide. Saccharose không phản ứng với acid amine. Maltose cũng phản ứng như glucose. - Vai trò của phản ứng Maillard trong sản xuất bánh kẹo: 6-acetyl-1,2,3,4-tetrahydropyridine chịu trách nhiệm tạo màu cho bánh bích quy hay cracker – giống như mùi hiện có của các sản phẩm nướng như bánh mì, bỏng ngô rang, bánh ngô. 2-acetyl-1-pyrroline là một loại mùi hương của gạo rang. Cả hai hợp chất này có ngưỡng cảm nhận mùi dưới 0,06 ng/l. (a) (b) Hình 1.27: Công thức cấu tạo của 6-acetyl-1,2,3,4-tetrahydropyridine(a) và 2-acetyl- 1-pyrroline (b) 2.2. Phản ứng Caramel - Định nghĩa: Phản ứng Caramel xảy ra khi đường bị đun nóng trên nhiệt độ nóng chảy của nó. 10 [...]... 400g/ngày trong thời gian dài mà không thấy phát hiện bệnh - Ứng dụng: Trong bánh kẹo, nó được ứng dụng đặc biệt như một chất tạo ngọt không tạo khuẩn trong những sản phẩm “dính” (adhesive) như kẹo chewing gum, caramel Xylitol rất phổ biến ở Phần Lan nơi được xem là nguồn gốc phát hiện ra nó Nhiều công ty sản xuất bánh kẹo Phần Lan đã sử dụng xylitol, hầu hết chewing gum bán ở Phần Lan và Châu Âu là... chất có giá trị trong công nghiệp sản xuất chocolate cho người đái tháo đường và bánh kẹo, khác với saccharin và cyclamate, ngoài ra còn được ứng dụng trong sản xuất giấy, dệt, thuốc lá Sorbitol có thể ứng dụng trong công nghệ mỹ phẩm hiện đại như làm chất giữ ẩm hay chất làm dầy (thickener) Một vài loại gel trong suốt chỉ có thể được sản xuất từ sorbitol vì nó có tính khúc xạ đủ lớn để tạo thành chất. .. xạ đủ lớn để tạo thành chất trong suốt Và nó cũng được dùng như chất giữ ẩm trong sản xuất thuốc lá Sorbitol được dùng để giữ ẩm cho nhiều loại sản phẩm để chống lại sự mất ẩm Sự ổn định ẩm và tính tạo cấu trúc của sorbitol được ứng dụng trong sản xuất bánh kẹo, thực phẩm nướng và chocolate – những thực phẩm có khuynh hướng trở nên khô và cứng Sự ổn định ẩm bảo vệ những sản phẩm này khỏi khô nhanh... phân được hydro hóa) Chúng là những carbohydrate tạo cảm giác ngọt nhưng không phải là đường hay là rượu Polyols là những chất tạo ngọt giảm năng lượng (reduced-calorie sweeteners) phổ biến và có thể được dùng bằng một lượng đường (table sugar) nhưng thường dùng kết hợp với những chất tạo ngọt khác để đạt được độ ngọt và vị mong muốn Cung cấp năng lượng ít hơn đường saccharose, chúng là chất ngọt trong. .. để tạo màu cho các sản phẩm bánh kẹo Phản ứng Caramel cũng đưa đến việc hình thành mùi vị Diacetyl là một hợp chất mùi quan trọng, nó được sinh ra trong suốt những giai đoạn đầu của phản ứng Caramel Diacetyl là nguyên nhân chính tạo ra mùi trong kẹo bơ (buttery) hay kẹo bơ đường (butterscotch) Diacetyl không những được hình thành qua phản ứng Caramel mà còn được sản sinh ra bởi vi khuẩn trong các sản. .. của nó trong rượu ngang bằng với những đường khác Tính chất này làm cho nó trở nên hữu dụng trong syrup bánh kẹo – syrup đòi hỏi nồng độ cao và không kết tinh khi có mặt của rượu cồn Tính hút ẩm: fructose khi tan trong dung dịch đặc (strong solution) thì nó rất hút nước Tính chất này đánh giá được bánh kẹo đem phơi ở ngoài là không được phép nhưng việc sản xuất fructose bằng cách chuyển hóa kẹo làm... nhiên nào quan trọng trong thương mại Ngày nay, nó được sản xuất bằng cách khử glucose, nó thay đổi nhóm aldehide thành nhóm hydroxyl Ngoài ra sorbitol được sản xuất một cách tự nhiên bởi cơ thể người mặc dù được tiêu hóa kém - Đặc điểm: Ít có giá trị trong công nghiệp bánh kẹo, thường dùng trong kẹo mềm hay thực phẩm dạng paste với chức năng giữ ẩm Sorbitol được xếp vào loại chất tạo ngọt có giá trị dinh... đường tạo thành các alkane như hexane – có thể được dùng như nhiên liệu sinh học (biofuel) Nó có nguồn gốc từ tinh bột, được sản xuất như là một dịch đường nhớt, cấu tạo nên HDPE của cái trống hoặc là dạng bột tinh thể dùng để nhồi nhét trong những cái túi xách có nhiều lớp Vai trò quan trọng của sorbitol là sản xuất Vitamin C và những sản phẩm dược phẩm khác và được sử dụng như là một tá dược và chất ngọt. .. tan trong nước hơn sorbitol, 100g nước ở 25 oC chỉ có thể hòa tan được tối đa 18g mannitol Mannitol cũng là một chất tạo ngọt dành cho những người bệnh đái tháo đường Bởi vì mannitol thu nhiệt khi tan nên nó được dùng làm chất tạo ngọt trong những loại kẹo làm tươi mát hơi thở, nó có tác dụng làm lạnh và tạo cảm giác tươi mát Với lượng lớn hơn 20g, mannitol ảnh hưởng đến nhuận tràng, và thỉnh thoảng được. .. thấp Vì vậy, những sản phẩm bánh mì có chứa mật ong hay syrup fructose nhìn chung có màu tối hơn một chút so với những sản phẩm làm từ đường - Vai trò của phản ứng Caramel trong sản xuất bánh kẹo: Caramel là một trong những loại phản ứng hóa nâu quan trọng trong thực phẩm bên cạnh những phản ứng như Maillard và sự hóa nâu của enzyme Phản ứng Caramel gây ra những biến đổi quan trọng trong thực phẩm không . của một số chất tạo vị ngọt được sử dụng trong sản xuất bánh kẹo( Moll, 1991) Chất tạo vị ngọt Độ ngọt tương đối Chất tạo vị ngọt Độ ngọt tương đối Monosaccharid e Glucose Fructose Disaccharide Saccharose Maltose Lactose Polyols Xylitol Sorbitol Mannitol Lactitol Isomalt. Tài : Những chất tạo ngọt được sử dụng trong sản xuất bánh kẹo Môn: Phụ Gia Thực Phẩm Tp.HCM 2013 Mục lục 1.1.Tính chất vật lý của các chất tạo ngọt 7 1.1.1.Độ