Đề tài Sản xuất kẹo mềm

dịch độ nhớt cao hơn, điều này giúp làm giảm tốc độ kết dính của các phân tử vào các mầm hạt trong sự kết tinh, bởi vậy một dung dịch có độ nhớt thật cao mà người ta gọi là trạng thái đặc giả của kẹo đường sẽ ngăn cản sự kết tinh hạt. Isomalt Isomalt được sử dụng để thay thế cho saccharose. Nó là hỗn hợp gồm 2 chất là mannitol và sorbitol, ở dạng tinh thể trắng. Isomalt có tính chất tương tự như saccharose nhưng nó có một số ưu điểm sau: Có năng lượng thấp hơn gần hơn một nửa so với saccharose. Ít chịu tác động của men tiêu hoá. Có nhiệt hoà tan âm nên tạo cảm giác mát lạnh khi kẹo tan trong miệng, đồng thời ít ảnh hưởng đến hương vị của các chất khác. Do dễ bị phân huỷ ở nhiệt độ cao vì vậy sản phẩm có màu sáng hơn so với sử dụng saccharose. Do ít hút nước ngay cả sau khi được đun nóng, vì vậy sản phẩm làm ra có thể bảo quản lâu hơn. Sữa Bơ sữa có tác dụng làm tăng mùi vị thơm ngọt cho kẹo. Các axit amin của sữa tham gia phản ứng Maillard tạo màu và mùi thơm đặc trưng của một số loại kẹo caramel sữa. Theo một số tác giả, protid ảnh hưởng đến việc hình thành và ổn định các hệ nhũ tương, ảnh hưởng đến độ nhớt của kẹo,… Do vậy sữa được sử dụng để cải thiện mùi thơm của kẹo, nâng cao giá trị dinh dưỡng đồng thời làm cho kẹo mềm mại, mịn xốp, đàn hồi đối với kẹo mềm và kẹo dẻo. Các loại sữa có thể được sử dụng để sản xuất kẹo: Sữa tươi: Do có hàm lượng nước lớn hơn 87.8% đồng thời lại chứa nhiều dưỡng chất nên là môi trường thích hợp cho vi sinh vật phát triển, cho nên đòi hỏi phải bảo quản sữa tươi nghiêm ngặt mà thời gian bảo quản khó kéo dài nên sữa tươi rất ít được dùng trong sản xuất kẹo. Sữa đặc có đường: Hàm lượng nước trong sữa đặc có đường nhỏ hơn 30% và hàm lượng đường saccharose vào khoảng 40 - 50%. Sự có mặt của saccharose làm tăng lượng chất khô trong sữa và có tác dụng bảo quản sữa được lâu dài. Do có lượng đường cao nên trong sản xuất kẹo thì sữa đặc có đường được sử dụng với tỉ lệ nhất định. Chỉ tiêu chất lượng của sữa đặc có đường dùng sản xuất kẹo: Chỉ tiêu Yêu cầu Nước Chất béo Chất khô của sữa Saccharose Chì £ 30% ³ 8.5% ³ 22% 40 - 50% £ 2ppm Sữa bột Sữa bột là nguyên liệu sữa chủ yếu để sản xuất kẹo. Thành phần của sữa bột phụ thuộc vào tính chất của sữa tươi ban đầu cũng như phương pháp chế biến. Sữa bột có tính chất hút ẩm mạnh do đó cần chú ý bảo quản nơi khô ráo, thường nhiệt độ không quá 15oC và độ ẩm tương đối vào khoảng 70 - 75%. Trên thị trường sữa bột có hai loại là sữa bột không tách béo (sữa bột toàn bơ) và sữa bột tách béo (sữa gầy). Chỉ tiêu chất lượng của sữa bột dùng trong sản xuất kẹo: Chỉ tiêu Sữa gầy Sữa béo Hàm lượng ẩm Chất béo Protein Lactose £ 5% £ 1.5% ³ 30% ³ 40% 4% ³ 25% ³ 8 -10% 45% Cảm quan Màu vàng ngà, bột mịn không vón cục, hoà tan trong nước thành nhũ tương đồng đều không lắng cặn, mùi thơm vị ngọt. Chất béo (dầu mỡ, bơ) Khi sử dụng chất béo cần lưu ý những đặc điểm sau: Đặc tính kết cấu của sản phẩm Mùi vị của sản phẩm Thời gian bảo quản sản phẩm Công cụ trong chế biến Giá thành Căn cứ vào các yếu tố trên mà các nhà sản xuất sẽ quyết định sử dụng đúng loại chất béo với hàm lượng thích hợp cùng với những kỹ thuật tương ứng để tạo ra sản phẩm kẹo phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng đồng thời đạt được hiệu quả kinh tế. Thông thường các chất béo dùng trong sản xuất kẹo bao gồm các loại sau: Bơ Bơ được sản xuất bằng cách phân ly từ sữa động vật. Như vậy thành phần chính của bơ là chất béo (trên 80%), nếu bơ chỉ chứa khoảng 40 - 45% chất béo thì gọi là bơ nhẹ. Ngoài ra trong bơ còn chứa một lượng nhỏ muối (1.5 - 3%) và các vitamin tan trong chất béo như vitamin A, D, E, K. Một số loại bơ còn chứa chất màu nhưng đối với sản xuất kẹo thì loại này không cần thiết. Trong bơ có chứa một lượng nhỏ sữa phân tán trong chất béo, nhờ có casein và photphatit có tính ưa nước và ưa béo nên có tác dụng bền hoá nhũ tương. Ngoài ra trong bơ sữa còn có chứa axit butanoic mà các loại bơ khác có rất ít, chính nhờ điều này mà bơ sữa có mùi vị thơm ngon. Do đó khi đưa bơ vào kẹo sẽ giúp cho kẹo cải thiện mùi vị, tăng chất dinh dưỡng đồng thời cũng làm cho kẹo bóng mịn hơn. Tuy nhiên không nên đưa quá nhiều bơ vào kẹo vì bơ có nhiệt độ nóng chảy thấp nên dễ tan chảy làm cho kẹo hoá mềm, biến dạng và gây cho người tiêu dùng cảm giác khó chịu vì mùi vị của dầu mỡ. Chỉ tiêu chất lượng của bơ dùng để sản xuất kẹo: Chỉ tiêu Yêu cầu Chất béo Lactoza Đạm Chất khoáng Nhiệt độ nóng chảy Nhiệt độ đông đặc Độ pH Nước Màu sắc Mùi vị Vi sinh ³ 83% 0.5% 1.1% 0.2% 22 - 30oC 12 - 25oC 5.0 – 5.5 16% vàng nhạt Không có mùi vị lạ Không có nấm mốc và vi khuẩn đường ruột Bơ cacao Bơ cacao được tách ra từ quá trình chế biến hạt cacao. Nó có giá trị rất quan trọng trong chế biến kẹo, đặc biệt là nguyên liệu không thể thiếu trong sản xuất kẹo sôcôla. Bơ cacao có màu vàng nhạt, mùi thơm dễ chịu. Chất béo trong bơ cacao có nhiệt độ nóng chảy cao hơn so với trong bơ sữa, ở nhiệt độ cơ thể thì bơ cacao có độ cứng mà các loại bơ thông thường khác không có, do đó bơ cacao thường dùng sản xuất các loại kẹo bóng, nhẵn, mát cổ và không bị biến dạng. Ngoài ra do bơ cacao có hàm lượng axit béo no tương đối cao nên so với các loại bơ khác thì bơ cacao cũng ít bị oxi hoá và hư hỏng. Tuy nhiên giá thành bơ cacao đắt hơn so với bơ thường vì thế nó thường được sử dụng cho các loại số kẹo cao cấp hay làm lớp vỏ bọc cho một số loại kẹo. Chỉ tiêu chất lượng của bơ cacao dùng trong sản xuất kẹo: Chỉ tiêu Yêu cầu Nhiệt độ nóng chảy Tỉ trọng Chiết suất (40oC) Chỉ số iốt Độ pH Mùi vị 32 - 36oC 0.945 – 0.976 1.4560 – 1.4578 31 - 36 4.0 – 4.5 Có mùi thơm tự nhiên Shortening và magarine Shortening là chất béo được tách ra từ dầu thực vật. Người ta lấy những chất béo có khối lượng phân tử lớn đem hydro hoá để tạo thành chất béo no với mục đích bảo quản tốt hơn. Shortening có tính dẻo, màu trắng đục, xốp bề mặt bóng liền không nứt. Được dùng trong một số thực phẩm làm tăng nhiệt lượng, tăng vị ngon, bảo quản lâu hư hỏng, dùng trong công nghiệp làm bánh kẹo, mì ăn liền. Magarine cũng có đặc điểm giống shortening. Đây là hỗn hợp nhũ tương đồng thể giữa dầu và nước (85% dầu, 15% H2O), trong lúc phối chế bổ sung muối khoáng, hương liệu và vitamin. Dùng shortening làm chất chống dính cho kẹo cứng, đồng thời shortening và magarine cũng tạo ra cấu trúc mịn cho kẹo cũng như tăng giá trị dinh dưỡng cho kẹo. Chỉ tiêu chất lượng của shortening và magarine dùng sản xuất kẹo: Chỉ tiêu Shortening Magarine Hàm lượng béo Nhiệt độ nóng chảy Chỉ số axit Hàm lượng muối ³ 90% 38 - 42oC £ 0.5% ³ 82% 37 - 42oC £ 0.5% 1.5 - 3% Cảm quan Màu vàng nhạt, không có mùi ôi, không có tạp chất cơ học Phụ gia tạo cấu trúc Việc sử dụng các phụ gia trong công nghiệp sản xuất kẹo là lĩnh vực hết sức phong phú và có nhiều bí quyết. Sử dụng hiệu quả các phụ gia sẽ đem lại những hiệu quả to lớn về kinh tế, tăng được chất lượng sản phẩm hay thay thế được nhiều nguyên vật liệu phụ và đặc biệt là có thể đáp ứng được thị hiếu, nhu cầu của người tiêu dùng vốn rất đa dạng và hay biến đổi Trong sản xuất kẹo mềm và kẹo dẻo thì người ta đưa thêm vào kẹo chất keo với mục đích tạo bọt và nhũ hoá để cho viên kẹo có cấu trúc xốp, mềm hay dai. Các loại keo phổ biến trong công nghiệp chế biến kẹo bao gồm: Albumin Albumin được sản xuất từ lòng trắng trứng gà. Người ta sử dụng albumin với mục đích tạo cho kẹo có cấu trúc xốp mềm. Khi ngâm albumin trong nước thì sẽ tạo thành dịch keo, dịch keo này không thể bảo quản được lâu vì vậy thường người ta ngâm albumin vào nước ấm với thời gian xác định, đồng thời dịch albumin sử dụng phải được bảo quản trong kho lạnh. Thông thường trong sản xuất người ta ngâm albumin với lượng nước ngâm bằng 3 - 4 lần lượng albumin với thời gian ngâm khoảng 8 giờ. Chỉ tiêu chất lượng của albumin dung trong sản xuất kẹo: Chỉ tiêu Yêu cầu Hàm lượng nước Hàm lượng chất khô Tạp chất Màu sắc Vi sinh £ 16% ³ 79% không có vàng nhạt không có Gelatin Gelatin có trong sản phẩm phụ của ngành chế biến thịt như da, lông, xương. Ngoài tác dụng keo, gelatin còn cung cấp một số axit amin. Gelatin là loại keo ưa nước và tạo gel, nó tan tốt trong nước ấm nhưng lại bị đông đặc khi làm nguội. Tác dụng của gelatin trong kẹo là giúp trong kẹo có cấu trúc mềm, dai và đàn hồi tốt. Trong sản xuất keo người ta quan tâm nhiều đến năng lực đông tụ (năng lực tạo keo) của gelatin và cũng dựa vào đó mà người ta cung cấp gelatin theo chỉ tiêu này. Trên thị trường hiện nay có hai loại gelatin: Gelatin 125 (với năng lực dông tụ là 125g/cm3). Gelatin 250 (với năng lực đông tụ là 250 g/cm3). Nếu gia nhiệt trong một thời gian dài thì gelatin sẽ bị phân huỷ và làm giảm năng lực đông tụ. Những điều cần lưu ý trong sản xuất: Để tạo ra dung dịch gelatin có nồng độ cao phục vụ cho việc sản xuất kẹo thì người ta có thể áp dụng các biện pháp sau: Đánh trộn gelatin trong nước ấm với máy đánh trộn với tốc độ cao. Ngâm gelatin trong nước lạnh một thời gian sau đó hoà tan hoàn toàn bằng cách đun cách thuỷ. Ngâm gelatin trong nước lạnh, sau đó hoà tan trực tiếp cùng với nguyên liệu cần trộn. Thông thường người ta sử dụng cách thứ 2 hay sử dụng cách thứ 2 kết hợp cùng với cách thứ 1. Chỉ tiêu chất lượng của gelatin dùng trong sản xuất kẹo: Chỉ tiêu Yêu cầu Gelatin 125 Gelatin 250 Hàm lượng ẩm Năng lực đông tụ Hàm lượng SO2 Hàm lượng tro £ 10% 120 -135g/cm3 £ 50ppm £ 2% £ 10% 240 - 260g/cm3 £ 50% £ 2% Cảm quan Màu vàng nhạt hoặc không màu, trong suốt, không mùi vị Keo pectin Keo pectin là sản phẩm phụ của ngành chế biến rau quả, chủ yếu thu được từ bã ép cà chua và các loại vỏ trái cây, nhiều nhất là ở vỏ bưởi, vỏ cam. Người ta sử dụng pectin trong kẹo với mục đích tạo cho khối kẹo tính mềm, dẻo và đàn hồi. Pectin tan trong nước lạnh và tạo thành dung dịch có độ nhớt cao. Tuy nhiên khi phân tán nhanh vào nước thì trên bề mặt pectin nhanh chóng xuất hiện một lớp gel, tạo thành màng bảo vệ, ngăn cản không cho lớp bên trong tiếp xúc với nước, do đó khó tan. Trong kỹ thuật, để hoà tan pectin được người ta có thể cho khuấy trộn mạnh hoặc trộn pectin với một lượng đường saccharose rồi mới hoà tan. Lý do là vì pectin tan chậm trong dung dịch đường nên nó sẽ bị phân tán kém và do đó được hoà tan dễ dàng. Pectin được sử dụng đặc biệt cho kẹo mềm với hàm lượng nước cao do ít bị phân huỷ, độ đàn hồi tốt; nhưng cần lưu ý là giá thành pectin cao hơn nhiều so với các loại keo khác. Chỉ tiêu chất lượng của pectin dùng sản xuất kẹo: Chỉ tiêu Yêu cầu Hàm lượng ẩm Hàm lượng galactoronic Hàm lượng SO2 Năng lực tạo keo Hàm lượng tro Cảm quan £ 12% ³ 55% £ 50ppm »150g/cm3 »1% màu trắng, không mùi vị Các chất tạo keo khác Ngoài ra còn phải kể đến các chất làm thay đổi cấu trúc của kẹo như: Aga-aga từ rong đỏ và alginat từ rong nâu, có khả năng tạo gel, tạo thành khối đông cứng, giòn, màu trong. CMC được sử dụng để tăng độ nhớt của hồ tinh bột. Các dẫn xuất của mono sterat, mono oleat, lacto- palmitat,… có tác dụng làm kẹo mềm. Axit hữu cơ Các axit hữu cơ được sử dụng làm chất điều vị cho các loại kẹo trái cây. Tuy nhiên khi sử dụng axit sẽ làm tăng lượng đường chuyển hoá trong kẹo. Để hạn chế sự chuyển hoá này cần hạn chế thời gian tiếp xúc của axit với đường ở nhiệt độ cao. Axit citric Đây là axit được sử dụng phổ biến nhất trong chế biến kẹo. Công thức hoá học: COOH-CH2-C(OH)-COOH-CH2-COOH. Axit citric có dạng tinh thể, ngậm một phân tử nước, rất dễ tan trong nước hoặc cồn. Axit citric có nhiều trong hoa quả tự nhiên đặc biệt là chanh có hàm lượng citric khoảng 6 - 8% chất khô. Lượng axit citric dùng trong sản xuất kẹo thường là 0.4 -1.4%. Do axit citric dễ bị vốn cục và biến màu, từ đó gây khó khăn cho sản xuất kẹo nên cần lưu trữ axit ở nơi khô ráo, có nhiệt độ thấp. Chỉ tiêu chất lượng của axit citric dùng sản xuất kẹo: Chỉ tiêu Yêu cầu Hàm lượng axit citric Tro Kim loại nặng Tạp chất Màu sắc ³ 99% £ 0.4% £ 50ppm không có trắng tinh Axit tactric Thường dùng axit tactric để thay thế một phần hoặc hoàn toàn cho axit citric. Công thức hoá học: COOH-CH(OH)-CH(OH)-COOH Đây là một axit hai lần axit. Ở điều kiện thường axit tactric có dạng tinh thể. Nhiệt độ nóng chảy của axit tactric là 169oC, dễ tan trong nước và cồn. Ở 70oC, 100g nước có thể hoà tan 139.4gram axit còn ở 100oC có thể hoà tan 343 gram axit. Chỉ tiêu chất lượng của axit tactric dùng sản xuất kẹo: Chỉ tiêu Yêu cầu Độ tro Kim loại nặng Màu sắc £ 0.5% £ 0.0014% trắng hoặc vàng nhạt Axit malic Axit malic cũng có thể được dùng để thay thế cho axit citric. Công thức hoá học: COOH-CH2-CH(CH)-COOH Axit malic cũng có dạng tinh thể không màu, có nhiệt độ nóng chảy vào khoảng 130oC. Axit malic là axit hai lần axit. Axit ascorbic Ngoài ra người ta còn có thể sử dụng các axit khác như axit ascorbic vì bên cạnh tính chất tạo hương vị chua của trái cây thì axit ascorbic còn cung cấp vitamin C cho cơ thể đồng thời còn là một chất chống oxi hoá rất tốt cho các thành phần chất béo có trong kẹo. Hương liệu Mùi thơm của kẹo được tạo thành từ mùi thơm của bản thân các nguyên liệu có trong kẹo, mùi từ sản phẩm của các phản ứng xảy ra trong quá trình nấu kẹo và mùi của hương liệu đưa vào. Hương liệu có thể tồn tại ở dạng lỏng, dạng bột hay dạng tinh thể. Hương liệu có các mùi thơm khác nhau được con người ưa thích. Hương liệu dùng trong sản xuất kẹo là những hợp chất este, andehyt, axit, rượu,… Lượng hương liệu đưa vào kẹo phải vừa phải. Nếu bỏ quá nhiều hương liệu thì khi ăn kẹo sẽ cảm thấy xốc mũi, khó chịu, mất cảm giác hài hoà êm dịu của hương thơm, còn nếu bỏ quá ít hương liệu thì hương thơm không đủ, không đạt được hiệu quả cần có. Một đặc điểm cần lưu ý là các hương liệu phần lớn là các chất dễ bay hơi nên cần sử dụng các chất định hương để cố định thành phần của hương liệu làm cho hương liệu được phân bố đều trong kẹo. Ngoài ra do hương liệu sử dụng trong kẹo có rất nhiều loại nên các nguyên nhân gây biến chất rất phức tạp.Thường là do tác dụng của các quá trình oxy hoá, trùng hợp hay thuỷ phân,…với các tác nhân là nhiệt độ, không khí, ánh sáng hay pH,… Tinh dầu Tinh dầu thuộc nhóm hợp chất bay hơi, có mùi thơm. Tinh dầu không tan trong nước nhưng có thể tan trong một số dung môi hữu cơ. Về bản chất hoá học, tinh dầu là một hỗn hợp của nhiều chất khác nhau, tuy nhiên thành phần chính và quan trọng hơn cả là terpen và các oxit của terpen Trong sản xuất kẹo thường sử dụng các loại tinh dầu như: tinh dầu quýt, tinh dầu dứa, tinh dầu cam,… Các loại tinh dầu trên phải đảm bảo được các chỉ tiêu: Có mùi thơm đặc trưng. Thể hiện trung tính hay axit yếu. Hàm lượng kim loại nặng £ 10ppm. Vanilin Vanilin có dạng tinh thể hình kim hoặc dạng bột, không màu có mùi thơm đặc trưng, tan trong rượu etylic. Chỉ tiêu chất lượng của vanilin dùng trong sản xuất kẹo: Chỉ tiêu Yêu cầu Nhiệt độ nóng chảy Nước Tro Kim loại nặng 31-33oC £ 0.5% £ 0.05% £ 10ppm Màu thực phẩm Trong sản xuất người ta có thể nhuộm màu cho thực phẩm bằng cách sử dụng màu tự nhiên hay màu tổng hợp.Tuy nhiên dù cho sử dụng loại màu nào thì cũng đảm bảo trước tiên là không gây độc hại đối với cơ thể người sau đó mới quan tâm đến màu sắc, độ tan, độ bền màu và các phản ứng có màu khác. Màu tự nhiên thường không gây độc hại cho cơ thể người tuy nhiên chúng lại không bền màu và có pH ổn định khác nhau, chúng dễ dàng bị oxy hoá và biến màu. Các chất màu tổng hợp không gây ngộ độc cấp tính mà có tác dụng tích luỹ lâu dài cho nên việc ngộ độc thực phẩm rất khó phát hiện và điều trị. Do đó người ta đưa ra liều lượng tối đa của màu thực phẩm mà cơ thể có thể tiếp nhận trong ngày tính bằng đơn vị mg/kg thể trọng cơ thể - gọi là chỉ số ADI. Trong thực tế để quản lý, đánh giá các loại chất màu người ta sử dụng chỉ số CI (Color Index). Chỉ có một số nhỏ các chất màu được phép sử dụng trong thực phẩm. Số lượng ngày nay thay đổi theo từng quốc gia. Ở Việt Nam các chất màu thực phẩm được phép sử dụng hiện nay được quy định theo quyết định số 8671998 QĐBYT ban hành ngày 14/04/1998. Đối với việc sản xuất kẹo, chất màu sử dụng còn phải thoả điều kiện là phải tan trong nước. Muốn chất màu hoà đều trong kẹo thì trước khi dùng phải hoà chất màu thành dung dịch với lượng nước ít nhất, thường hoà theo tỉ lệ: nước/màu = 9/1. Theo quy định, lượng màu đưa vào trong kẹo nhiều nhất không vượt quá 0.01% khối lượng kẹo. Ngoài ra cần phải lưu ý phải đựng các chất màu trong các bình đóng kín, nếu không chất màu sẽ hút ẩm, vón cục, ảnh hưởng đến độ hoà tan của chất màu. Chỉ tiêu chất lượng của chất màu dùng trong sản xuất kẹo: Chỉ tiêu Yêu cầu Chất bay hơi (ở 135oC) Chất không tan trong nước Arsen (tính theo As2O3) Chì £ 10% £ 0.5% £ 1.4ppm £ 10ppm Các phụ gia khác Một số phụ gia sử dụng trong chế biến kẹo còn có thể kể đến là các chế phẩm enzym thuỷ phân bao gồm: amylase và protease thường được sử dụng để thuỷ phân triệt để hơn trong quá trình thuỷ phân tinh bột thành dung dịch đường (xirô) có độ nhớt và độ ngọt phù hợp với yêu cầu. Khi nấu dung dịch đường và sữa có nồng độ cao, trong thiết bị chân không dễ có hiện tượng tạo bọt nhiều trên bề mặt, làm tổn thất sản phẩm. Người ta có thể dùng dầu thực vật để làm giảm sức căng bề mặt hay phá bọt. Các chất phụ gia dùng trong bảo quản bánh kẹo thường được gồm các chất kháng vi sinh vật (chất bảo quản ) như axit sorbic (chống mốc), axit benzoic và các muối. Người ta có thể sử dụng các muối sunfit (NaHSO3, Na2SO3) vừa có tác dụng tẩy trắng vừa có thể loại trừ SO2 dư trong khi còn đun nóng. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Nguyên lý sản xuất kẹo mềm Kẹo mềm là loại kẹo có tính mềm xốp, đàn hồi, chứa nhiều nước, trong suốt hoặc nửa trong suốt. Trong sản xuất các loại kẹo mềm thường được tạo thành từ một loại keo ưa nước với đường kính, mật tinh bột, mật chuyển hoá, axit, hương liệu,…Do đó, tuỳ theo các tính chất của chất keo được sử dụng và hàm lượng các thành phần khác mà các loại kẹo mềm có những đặc tính khác nhau. Ví như kẹo mềm làm từ tinh bột biến tính thì ít xốp, độ trong tương đối thấp; kẹo mềm làm từ pectin thì mềm, trong, có hương vị của quả tươi; kẹo làm từ aga thì rất quánh, giòn mềm và hàm lượng nước cao,…Cũng có các loại kẹo mềm chứa các hạt đường kết tinh có kích thước bé cỡ vài chục micromet từ nguyên liệu mà không chứa các keo ưa nước. Hàm lượng nước của các loại kẹo mềm không giống nhau. Ví như kẹo mềm gelatin có hàm lượng nước có thể đạt đến 20%, còn kẹo mềm tinh bột thường dưới 10%. Hàm lượng saccharose và hàm lượng đường khử của các loại kẹo mềm cũng có thể thay đổi tuỳ theo tính chất của bản thân từng loại kẹo và sự khác nhau về công nghệ chế biến, do đó hàm lượng chất keo cũng biến đổi tương đối lớn tuỳ theo sự biến đổi tương ứng về tính chất của từng loại keo. Cũng tuỳ vào quá trình chế biến mà các loại kẹo mềm có hình dạng khác nhau, thường là dạng khối hình chữ nhật (gọi là viên) hoặc là dạng không thống nhất. Dạng khối hình chữ nhật thu được bằng cách làm nguội, sau đó cán phẳng rồi dùng máy cắt, dạng không thống nhất thu được bằng cách rót khuôn rồi sấy khô. Đối với kẹo có bề mặt khô, ít dính ướt thì có thể đóng gói bằng máy với các bao gói không hút ẩm. Đối với kẹo có bề mặt dính nhiều thì thường người ta gói một lớp giấy tinh bột ở trong rồi mới gói giấy chống ẩm bên ngoài, hay cũng có thể tẩm saccharose ở dạng bột ở mặt ngoài rồi xuất xưởng. Trong quá trình bảo quản lâu ngày, vận chuyển đường dài, các loại kẹo mềm rất dễ mất nước, mặt khô và trở nên cứng. Một số loại kẹo mềm trong thời kỳ bảo quản có hiện tượng hồi đường, sẫm đục hoặc ướt mặt, bị biến dạng do chất keo co lại. Trong mùa hè ẩm ướt, do tác dụng của vi sinh vật sẽ lên mốc, sẩm màu. Hầu hết các chất keo ưa nước đều có đặc tính là từ dạng lỏng chuyển thành dạng đông cứng trong điều kiện nhất định. Như khi gia nhiệt gelatin thì chảy ra, sau đó làm nguội thì nó sẽ đông lại, albumin của các loại đậu có dạng lỏng trong nước khi thêm muối và gia nhiệt cũng sẽ đông lại còn pectin cũng có thể đông lại trong dung dịch đường có tính axit. Do chất keo ưa nước hút một lượng nước khá lớn, thể tích sẽ tăng lên, ở điều kiện nhất định sẽ biến thành chất keo xốp, trong, bóng và có tính đàn hồi. Khi chất keo rắn chắc đã được tạo thành với áp suất và nhiệt độ nhất định cũng không làm biến dạng được. Tính chất đặc biệt này của keo có được là do khi chất keo từ dạng dung dịch chuyển thành dạng đông tụ, các hạt keo đã mất hẳn năng lực hoạt động tự do, giữa các keo đã bắt đầu tạo nên nhiều mạch dài, các mạch này bệnh lại với nhau và kết thành nút, thành dây, thành mạng một cách không định hướng, cuối cùng những mạng này tạo nên những bộ khung rất phức tạp của chất keo đông tụ. Do những chỗ tiếp giáp giữa các mạng có hình thành nhiều khoảng trống và hấp thu nhiều phân tử nước nên tạo thành khối kẹo đông tụ xốp và nở. Đồng thời với việc tạo thành keo đông tụ, khi cho thêm xirô caramel có nồng độ tương đối cao vào thì các phân tử đường và nước sẽ lắp vào một cách đều đặn, đều khắp và chặt chẽ ở những khoảng trống giữa các mạng lưới phức tạp của chất keo đông tụ, tạo nên chất keo đông tụ ngậm đường rất bền vững, dù là có tác dụng của một lực rất lớn lên hệ thì cũng không thể tách rời các phân tử đường và nước ra được. Ở điều kiện bình thường, chất keo cũng không bị nứt gãy hay bị biến dạng. Đây là tổ chức đầu tiên của kẹo mềm mà người ta gọi là khối kẹo. Điều kiện để các dịch keo lỏng khác nhau có thể chuyển sang trạng thái đông tụ cũng sẽ khác nhau. Nói cách khác điều kiện để các dịch keo lỏng ngậm đường không ổn định chuyển thành kẹo đông tụ có ngậm đường ổn định sẽ khác nhau ở từng loại kẹo. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đó là phẩm chất của keo, độ thuần khiết của nguyên liệu, nồng độ hay độ pH của dịch xiro, nhiệt độ, tốc độ sấy khô, làm lạnh, trình tự và tính chất hợp lý của khâu chế biến,…Những yếu tố trên sẽ quyết định lên cấu trúc, độ bền và phẩm chất của hệ keo đông tụ ngậm đường. Mặc dù chất keo trong kẹo mềm có tính dính cũng như có năng lực đông tụ lớn, nhưng hàm lượng saccharose chứa trong kẹo mềm cũng khá lớn (50-60%) đồng thời kẹo mềm lại có hàm lượng ẩm cao (> 5%) nên đường saccharose vẫn có khả năng kết tinh trở lại và tách ra. Không kể đến loại kẹo mềm có chứa các hạt tinh thể đường thì các loại kẹo mềm khác cần có đặc điểm là trong suốt mịn màng và nhẵn bóng do đó cần xác định thành phần, tỷ lệ nguyên liệu chính xác để tránh hiện tượng hồi đường. Trong quá trình chế biến cần hạn chế gia nhiệt trong thời gian dài và nhiệt độ nấu kẹo quá cao, độ axit trong dung dịch quá lớn vì những yếu tố này có thể làm cho chất keo bị phân giải một cách mãnh liệt, ảnh hưởng đến cấu trúc sau cùng của kẹo thành phẩm. Ngoài ra, người ta có thể cho thêm vào trong kẹo một số chất như chất điều vị hoặc chất điều hương để giúp nâng cao được hương vị sản phẩm. Người ta cũng có thể cho vào các dạng bột sệt của hoa quả tươi hoặc sữa đặc có đường,…để nâng cao hương vị và giá trị dinh dưỡng của kẹo mềm. Quy trình Quy trình1: Bột lòng trắng trứng Đường kính Mật tinh bột Ngâm Hoà tan Lọc Nấu kẹo áp suất thường Tạo bọt Đánh trộn Làm nguội Cán Tạo hình Gói kẹo Bao gói Sản phẩm Bơ,chất điều vị,hương liệu Bột lòng trắng trứng Đường kính Mật tinh bột Ngâm Hoà tan Lọc Nấu kẹo chân không Gia nhiệt sơ bộ Tạo bọt Đánh trộn Làm nguội Cán Tạo hình Gói kẹo Bao gói Sản phẩm Xiro kẹo 1 Đánh trộn Xiro kẹo 2 Bổ sung xirô Bơ, chất điều vị, hương liệu Quy trình 2: Giải thích quy trình Ngâm bột lòng trắng trứng Mục đích: chuẩn bị Khôi phục trạng thái keo dính ban đầu của lòng trắng trứng. Yêu cầu: Nước ngâm chỉ hơi nóng, nếu quá nóng albumin sẽ bị phân hủy hoặc bị vi sinh vật phá hoại, gây ôi hỏng. Tốt nhất là ngâm xong sử dụng ngay, vừa ngâm vừa bổ sung, nếu không albumin sẽ biến chất, làm giảm năng lực keo dính và độ nhớt của lòng trắng trứng. Nước ngâm không nên dùng nước cứng. Trong quá trình ngâm tuyệt đối không để các chất axit hay kiềm lẫn vào. Ngâm xong phải đặt ở nơi nhiệt độ thấp, mát. Các biến đổi của nguyên liệu: Biến đổi vật lý: thể tích khối bột tăng do bột hút nước trương nở, nhiệt độ tăng Biến đổi hoá lý: tạo gel albumin Biến đổi hoá học: không đáng kể Biến đổi sinh học: vi sinh vật phân huỷ albumin Phương pháp thực hiện: Ngâm bột lòng trắng trứng với nước, thời gian ngâm thường bắt đầu trước khi sử dụng là 8 tiếng đồng hồ, lượng nước dùng để ngâm bằng 3 - 4 lần lượng bột lòng trắng trứng. Nhiệt độ của nước khoảng 40 - 450C. . Tạo bọt Mục đích: chuẩn bị Tạo độ xốp cho khối kẹo. Yêu cầu: Dung dịch albumin sủi bọt trắng dày. Các thùng chứa dịch albumin và máy đánh trộn phải được giữ gìn sạch sẽ, không để dính dầu mỡ hay axit. c. Các biến đổi: Biến đổi vật lý: thể tích tăng, nhiệt độ tăng Biến đổi hoá lý: sự bốc hơi nước, trạng thái keo bị phá vỡ, hình thành nhũ tương bọt (khí trong lỏng) Biến đổi hoá sinh: không đáng kể Biến đổi vi sinh: không đáng kể d. Phương pháp thực hiện: 2 phương pháp Phương pháp 1: Đổ dịch albumin vào nồi của máy đánh trộn, cho máy chạy với tốc độ nhanh, làm cho dung dịch albumin sủi bọt trắng dày. Thời gian đánh trộn để tạo bọt tùy theo chiều cao của lớp bọt, điều này liên quan với chất lượng lòng trắng trứng, cách ngâm và thao tác tạo bọt, thường thời gian tạo bọt từ 10 đến 15 phút. Phương pháp 2: Quá trình sản xuất kẹo albumin với quy mô lớn thường sử dụng xirô albumin để tạo độ xốp cho khối kẹo. Các điểm chủ yếu của việc phối chế xirô albumin: Ngâm 2.5 kg bột lòng trắng trứng với 5 kg nước trong 8 giờ. Hòa tan trước lượng mật chuyển hóa và đường kính đã ghi trong công thức và tiếp tục gia nhiệt đến 118 -119oC. Cho lượng mật tinh bột đã ghi trong công thức vào nồi của máy đánh trộn, rót dung dịch đường đã gia nhiệt vào, cho máy đánh trộn chạy 5 phút với tốc độ trung bình. Sau đó cho dịch albumin đã ngâm sẵn vào, tiếp tục cho máy đánh trộn chạy 15 phút với tốc độ cao, cho đến khi tạo thành xirô albumin có bọt màu trắng. Để tăng cường tính ổn định của lớp bọt hấp phụ của xirô albumin, có thể cho thêm một lượng pectin thích đáng vào xirô trong quá trình phối chế. Hòa tan Mục đích: chuẩn bị Tránh sự kết tinh trở lại trên một diện tích lớn khi dung dịch đường ở trạng thái quá bão hòa. Đồng nhất dung dịch đường và mật tinh bột. Các biến đổi của nguyên liệu: Biến đổi vật lý: Nhiệt độ khối dung dịch tăng. Tỷ trọng dung dịch tăng. Biến đổi hoá lý: Sự hoà tan mật tinh bột và đường vào nước. Sự bốc hơi nước. Biến đổi hoá học: Phản ứng thuỷ phân đường saccharose tạo dường nghịch đảo. Tăng nồng độ chất khô. Biến đổi sinh học: Vi sinh vật bị ức chế. Thiết bị: Hình 1: Sơ đồ thiết bị nấu hoà tan Thiết bị bao gồm: (1) Cửa nhập liệu của đường saccharose. (2) Thiết bị cân đường. (3) Vít tải. (4) Động cơ quạt hút. (5) Cửa sổ quan sát. (6) Tủ điều khiển. (7) Bồn chứa trung gian. (8)Cửa ra của dung dịch nấu hoà tan. Tất cả thiết bị này được gắn lên khung thép. Hình2: Thiết bị hoà tan Hình 3: Sơ đồ nguyên lý thiết bị nấu hoà tan Chú thích: (4) Cửa cho nước vào. (6) Cửa vào của mật tinh bột. (7) Cửa vào hơi gia nhiệt cho mật tinh bột. (9) Điện trở gia nhiệt cho dung dịch đường. (8) Khoang số 1. (14) Khoang số 2. (13) Khoang số 3. (12) Khoang số 4. Cấu tạo nồi cô đặc gồm 4 khoang đồng trục: Khoang trong cùng (khoang 1) được lắp thiết bị gia nhiệt cho mật tinh bột (dùng hơi nước), 2 khoang ngoài cùng (khoang 3 và 4 )có lắp cuộn dây điện trở. Để đảm bảo vệ sinh thì những phần của thiết bị tiếp xúc trực tiếp với các thành phần nguyên liêu sản xuất kẹo phải được làm bằng thép không gỉ hoặc những vật liệu phù hợp. Quy trình vận hành: Đường sau khi được cân sẽ được vít tải đưa vào nồi, sau đó đường sẽ rớt vào khoang ngoài cùng của nồi (khoang 4 ). Đồng thời cũng tại khoang này, nước được bơm vào. Hỗn hợp nuớc và đường được gia nhiệt nhờ cuộn dây điện trở, nhờ đó đường được hòa tan hoàn toàn. Sau đó, dung dịch đường được đưa vào khoang kế (khoang 3). Tại đây nó được gia nhiệt để đạt nồng độ chất khô khoảng 80%. Sau đó dung dịch đường được đưa vào khoang kế tiếp (khoang 2). Để ngăn hơi nước (do bốc hơi ) đi vào vít tải người ta lắp một quạt thông gió ở ống thoát hơi nước. Ở khoang trong cùng (khoang1), mật tinh bột được gia nhịêt sau đó đưa vào khoang 2, tại đây nó được trộn với dung dịch đường. Dung dịch cuối cùng này sẽ được tháo liên tục và cho đi qua lưới lọc. Thông số công nghệ: Nhiệt độ của nước dùng để hòa tan đường: Nhiệt độ trực tiếp ảnh hưởng đến tốc độ hòa đường, nhiệt độ nước càng cao, tốc độ hòa đường càng nhanh. Nói chung nhiệt độ nước khoảng 80oC. Thành phần dung dịch đường khác nhau, nhiệt độ sôi cũng khác nhau. Thường nhiệt độ đến 106oC dung dịch đường sẽ sôi, khi vượt quá 106oC coi như đường tan hoàn toàn. Lượng nước dùng để hòa đường: Lượng nước dùng để hòa đường bằng 30-33% tổng chất khô là thích hợp nhất, nồng độ dung dịch đường thu được khoảng 75%. Tình trạng khuấy và sôi của dung dịch: Thời gian hòa đường: Thời gian hòa đường phụ thuộc vào hàm lượng chất khô, diện tích gia nhiệt của thiết bị hòa đường, áp suất hơi và dạng truyền nhiệt.…. Thông thường thời gian hòa đường là 9-11 phút. Một số lưu ý : Nếu hoà tan không triệt để, những hạt đường nhỏ còn sót lại sẽ là mầm mống phát sinh sự kết tinh trở lại khi dung dịch ở trạng thái quá bão hoà. Nếu ít nước quá thì sự hoà tan không hết. Nếu hoà tan với lượng nước quá nhiều thì sẽ hoà tan triệt để nhưng tốn nhiều thời gian và nhiệt năng để làm bốc hơi nước, ảnh hưởng đến hiệu suất nồi nấu kẹo, ngoài ra còn làm tăng lượng đường khử và khiến kẹo dễ chảy. Khi dung dịch đường sôi phải kịp thời đem lọc nếu không nước bốc hơi quá nhiều, dung dịch đường nhanh chóng đặc lại rất khó lọc Lọc: Mục đích: chuẩn bị Loại bỏ các tạp chất cơ học và các hạt keo trong nguyên liệu. Các biến đổi của nguyên liệu: Chủ yếu là biến đổi về vật lý: tách các tạp chất nhờ lưới lọc Thiết bị: lưới lọc. Thông số công nghệ: Lưới lọc dùng loại 120 lỗ/ cm2. Sau khi dung dịch đường sôi cần đem đi lọc ngay, nếu không nước sẽ bốc hơi nhiều gây khó khăn cho quá trình lọc. Gia nhiệt sơ bộ: Mục đích: chuẩn bị Tăng hàm lượng chất khô của dung dịch đường trước khi nấu kẹo sẽ làm tăng hiệu suất sử dụng của các nồi nấu kẹo, nhất là đối với quá trình nấu kẹo chân không . Tránh hiện tượng hồi đường khối kẹo. Thiết bị: Gia nhiệt sơ bộ là một khâu không thể thiếu được trong quá trình nấu kẹo chân không. Phần thiết bị gia nhiệt sơ bộ sẽ được nói đến trong phần thiết bị nấu kẹo chân không. Thông số công nghệ: Thời gian gia nhiệt: 10-14 phút. Nhiệt độ cao nhất: 115-118oC Hàm lượng chất khô của dung dịch đường khống chế ở 86 - 88%. pH=5. Tốc độ đánh khuấy lúc gia nhiệt: 30 vòng/ phút. Quan hệ giữa mức độ gia nhiệt sơ bộ và thời gian nấu kẹo chân không: Mức độ gia nhiệt sơ bộ Hàm lượng chất khô của dung dịch đường đưa vào nồi nấu, % Thời gian nấu kẹo, phút Không gia nhiệt sơ bộ, đưa đi nấu ngay 77.0 36.0 Gia nhiệt đến 108oC rồi mới nấu 78.0 32.0 Gia nhiệt đến 115oC rồi mới nấu 85.0 25.5 Gia nhiệt đến 118oC rồi mới nấu 88.0 20.0 Nấu kẹo: Mục đích: chế biến Hòa tan nước đường kính và mật tinh bột. Phối trộn thành khối kẹo đồng nhất. Các biến đổi trong nguyên liệu: Biến đổi vật lý: Nhiệt độ khối kẹo tăng. Tỷ trọng khối kẹo tăng. Độ nhớt khối kẹo tăng. Biến đổi hoá học Xảy ra phản ứng caramel hoá. Phản ứng caramel hoá xảy ra mạnh mẽ ở nhiệt độ nóng chảy của đường. Tuy nhiên phụ thuộc vào nồng độ đường, thành phần pH của môi trường, thời gian đun nóng,… mà người ta vẫn tìm thấy các sản phẩm của sự caramel hoá ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của đường. Các sản phẩm caramel hoá đều có vị đắng, nó sẽ ảnh hưởng không tốt đến tính chất cảm quan của sản phẩm, do đó cần hạn chế phản ứng caramel hóa. Phản ứng thuỷ phân sacchrose tạo đường nghịch đảo. Tăng nồng độ chất khô . Biến đổi hoá lý: Sự bốc hơi nước . Biến đổi sinh học: Vi sinh vật bị tiêu diệt ở nhiệt độ cao. Thiết bị Nấu phân đoạn: có nhiều cách: Chia nước đường đã hòa tan và lọc sạch làm 2 hoặc 3 phần để đưa vào đánh trộn 2 hoặc 3 đợt. Nấu riêng 2/3 hoặc 3/4 lượng mật tinh bột và đường nha đến nhiệt độ tương đối thấp, 1/3 hoặc 1/4 lượng còn lại nấu chung với đường kính ở nhiệt độ cao hơn và lần lượt đánh trộn 2 hoặc 3 lần. Nhiệt độ nấu kẹo tương ứng với từng lần đánh trộn được quy định như sau: Thứ tự đánh trộn Nhiệt độ nấu kẹo, 0C Đánh trộn lần thứ nhất 110-113 Đánh trộn lần thứ hai 132-135 132-135 Có hai phương pháp nấu kẹo: Nấu ở áp suất chân không. Nấu kẹo ở áp suất thường. Nấu kẹo ở áp suất chân không: Hình 4: Sơ đồ nguyên lý thiết bị nấu kẹo chân không Chú thích: (1) Đường dẫn hơi đốt. (2) Thiết bị gia nhiệt. (3) Đường vào của dung dịch đường. (4) Ngăn tách hơi. (5) Khoang tháo sản phẩm. (6) Đường dẫn nước ngưng. (7) Ngăn bốc hơi chân không. (8) Ống thoát hơi (đi đến thiết bị ngưng tụ ). (9) Bơm chân không. (10) Ống thoát khí. Nồi nấu cô đặc chân không liên tục là nồi nấu liên tục với hệ thống bốc hơi chân không và sản phẩm được xuất ra theo từng mẻ. Thiết bị hoà tan và thiết bị gia nhiệt sơ bộ được đặt trước nồi cô đặc còn bộ phận làm nguội và thiết bị nhào trộn thì được đặt sau nồi cô đặc. Nồi cô đặc chân không liên tục gồm thiết bị gia nhiệt, bốc hơi chân không và hai nồi tháo sản phẩm. Thiết bị nấu liên tục (thiết bị gia nhiệt sơ bộ ) gồm: Ống xoắn trong thiết bị nấu được làm bằng thép không gỉ. Thiết bị nấu được gia nhiệt bởi dòng hơi bão hoà có áp suất cao khoảng 8 bar (cao nhất khoảng 10 bar ). Áp suất vận hành phụ thuộc vào lượng sản phẩm ra của thiết bị. Thiết bị bốc hơi gồm: Ngăn bốc hơi chân không được chế tạo bằng hợp kim crom- niken được gắn vào thùng hình trụ với hai bồn dưới đáy hình cầu. Giữa ngăn bốc hơi chân không và ngăn tách hơi được lắp van 2 chiều để có thể điều chỉnh tốc độ dòng chảy của sản phẩm. Hệ thống được nối với màn hình điều khiển trung tâm. Hình 5: Thiết bị nấu kẹo chân không Quy trình vận hành: Dung dịch đường và mật tinh bột sau khi nấu hoà tan được tiếp liên tục vào ống xoắn bởi bơm nhập liệu, nồng độ dung dịch đường lúc này khoảng 75%. Phần dưới cùng của ống xoắn được nối với bơm, phần trên cùng nối với ngăn tách hơi. Áp suất cao nhất của dòng hơi khoảng 10 bar và áp suất vận hành khoảng 8 bar. Vì đồng và thép có khả năng truyền nhiệt cao nên nhiệt độ đường tăng lên nhanh chóng trong một thời gian ngắn. Ở giữa ống xoắn do được gia nhiệt liên tục nên phần trên cùng ống xoắn đầy hơi nước. Sau khi rời ống xoắn, phần dung dịch đường cần cô đặc và phần hơi nước sẽ được đưa vào ngăn tách hơi. Tại đây hơi sẽ được xả ra ngoài và đi đến thiết bị ngưng tụ. Khối lượng sẽ được tập trung tại đáy nón của thiết bị bốc hơi. Khi đạt được một khối lượng đường nhất định, van 2 chiều sẽ nâng tự động để khối đường chảy xuống chảy xuống ngăn chân không bên dưới (áp suất chân không khoảng 740 mmHg). Trong điều kiện chân không khối đường được gia nhiệt ở nhiệt độ thấp hơn, ẩm bốc hơi nhanh hơn làm cho thành phần chất khô của khối đường sẽ tăng lên. Đồng thời với sự giảm nhiệt độ do bay hơi nước, khối đường trở nên rất nhớt và được tập trung tại bồn tháo sản phẩm. Sau khi bồn tháo sản phẩm đạt được một khối lượng nhất định, van 2 chiều sẽ đóng ngăn chân không và mở van thông hơi. Khi đó bồn chứa sản phẩm sẽ tách sản phẩm ra khỏi ngăn chân không và quay 180o. Đồng thời bồn rỗng cũng sẽ quay 180o vào đúng vị trí bồn đầy sản phẩm lúc nãy để thay thế và tiếp tục cho mẻ sau. Lúc này van 2 chiều lại mở tự động và mẻ tiếp theo bắt đầu được cô đặc ở áp suất chân không. Sản phẩm được tháo ra có độ nhớt cao và độ ẩm khoảng 20%. Nấu kẹo ở áp suất thường: Nấu kẹo ở áp suất thường còn gọi là nấu kẹo bằng lửa trực tiếp, nguồn nhiệt thường dùng là lò khí than, nếu dùng hơi thì áp suất hơi phải tương đối cao. Thiết kế lò than tương đối đơn giản, nhưng xét về mặt vệ sinh thì lò khí than tốt hơn. Khi sử dụng lò khí than phải chú ý an toàn, thao tác theo tuần tự quy định: mở van cái cho khí than vào ống dẫn và mở van ống dẫn nhỏ để đốt lửa. Sau khi lửa cháy, đặt nồi dung dịch đường đã gia nhiệt sơ bộ lên bếp khí than, rồi mở van cho khí than vào bếp, sau đó cho quạt gió chạy. Lúc ngưng đóng các van lại theo tuần tự như trên. Hình 6: Sơ đồ thiết bị nấu kẹo áp suất thường Chú thích: (1) Động cơ cánh khuấy. (2) Bảng điều khiển. (3) Khoang tháo sản phẩm. (4) Khoang nấu. (5) Cửa thoát hơi. (6) Đường dẫn hơi thiết bị. (7) Đường tháo nước ngưng. (8) Cửa nhập liệu. Cấu tạo thiết bị: Nồi nấu gồm khoang nấu ở phía trên và khoang tháo sản phẩm đặt dưới khoang nấu. Khoang nấu có lớp vỏ gồm hai lớp: lớp trong làm bằng đồng, lớp ngoài làm bằng thép, hai lớp này cách nhau một khoảng để hơi có thể đi ở giữa. Trong khoang nấu có cánh khuấy, đầu dò nhiệt độ, van tháo, phía trên là nắp có kính quan sát. Khoang tháo sản phẩm được làm bằng đồng, có gắn bản lề để thuận tiện lấy sản phẩm ra. Ngoài ra thiết bị còn có bản điều khiển, hệ thống cung cấp hơi nước. Quy trình vận hành: Dung dịch đường từ bồn chứa trung gian được bơm vào khoang nấu của nồi. Hơi nước được cung cấp làm cho nhiệt độ dung dịch bắt đầu tăng lên. Khi quá trình nấu kẹo kết thúc thì hơi nước ngưng cung cấp, van tháo được nâng lên, khối kẹo đi xuống khoang tháo sản phẩm. Khoang tháo sản phẩm được hạ thấp và hơi nghiêng để tháo sản phẩm ra. Một số lưu ý trong quá trình cô đặc ở áp suất thường: Giai đoạn bắt đầu nấu kẹo, bọt thường to nhưng dễ tan, về sau dung dịch đường đặc dần, bọt sẽ nhỏ dần và ít sôi. Nếu lúc đầu thấy bọt nhỏ nhưng dày và có nguy cơ trào nồi thì nên cho một ít dầu để hạ bọt. Khi nấu kẹo đã đạt nhiệt độ quy định (khoảng 160oC ) thì phải ngừng gia nhiệt, nếu tiếp tục nấu nữa thì màu của khối kẹo sẽ rất sẫm, có mùi khét và vị đắng. Sau khi nấu, nếu để thời gian quá lâu mà không có giai đoạn làm nguội thì kẹo có thể bị hồi đưòng. Hình7: Thiết bị nấu kẹo áp suất thường Đánh trộn: Mục đích: Trộn đều khối kẹo thành hỗn hợp đồng nhất. Bổ sung thêm vào khối kẹo bơ, sữa bột, nhân quả, hương liệu, … nhằm tăng giá trị dinh dưỡng và cảm quan cho sản phẩm. Tạo cấu trúc xốp cho kẹo nhờ đáng trộn hỗn hợp kẹo vừa nấu với dịch albumin đã tạo bọt. Các biến đổi trong quá trình phối trộn: Vật lý: giảm nhiệt độ. Hoá học: tăng thành phần các chất dinh dưỡng. Hoá lý: độ ẩm tăng. Thiết bị: Hình 8: Sơ đồ nguyên lý thiết bị phối trộn Chú thích: (1) Bồn chứa trung gian. (2) Phễu nhập liệu. (3) Vít tải nhào trộn. Quy trình vận hành: Khối kẹo sau khi cô đặc được chứa vào bình trung gian sau đó sẽ được phối liệu với màu mùi rồi được nhào trộn thông qua vít tải, sau đó đưa qua băng tải làm nguội. Thông số công nghệ: Nhiệt độ đầu ra: 105 ¸110oC. Khối kẹo ở nhiệt độ 105 ¸ 110oC vẫn giữ được tính chất của một lưu thể, thích hợp phối trộn các thành phần. Nếu nhiệt độ xuống thấp, độ dính của khối kẹo sẽ tăng, khó đảo trộn cho các thành phần phối trộn và phân bố đồng đều khắp cả khối kẹo. Nếu nhiệt độ cao hơn, các hương liệu sẽ dễ bị bay hơi. Làm nguội: Mục đích: chuẩn bị, bảo quản Làm đông đặc khối kẹo chuẩn bị cho quá trình tạo hình. Tránh quá trình caramel hóa đường. Làm lạnh nhanh khối kẹo để tránh hiện tượng hồi đường, chuẩn bị cho quá trình tạo hình. Các biến đổi trong quá trình làm nguội: Vật lý: nhiệt độ khối kẹo giảm, độ nhớt của khối kẹo tăng. Hoá lý: khối kẹo hút ẩm. Thiết bị: Hình 9: Sơ đồ thiết bị làm nguội Chú thích: (1) Băng tải. (2) Vòi phun. (3) Cần gạt. (4) Trục quay. Trình tự hoạt động của thiết bị: Sau khi được hoà trộn tại thiết bị phối trộn, khối kẹo chảy liên tục lên băng tải làm nguội, ở đó chúng được nhào trộn bởi những cần gạt và các con lăn điều chỉnh, khối kẹo được làm nguội bằng những tia nước nhỏ ở mặt dưới của băng tải. Các bộ phận của thiết bị làm nguội: Bộ phận làm nguội gồm: Một băng tải được làm bằng thép không gỉ chạy trên hai trục quay đường kính 1m. Một hệ thống dẫn nước và hơi nước. Băng tải dài từ 8 ¸ 15m, được trang bị một bộ điều khiển lực căng nhằm điều chỉnh độ căng của băng tải. Hai đường ray cố định nằm bên cạnh băng tải để ngăn chặn sự trật đường ray của băng tải. Theo sau dây băng tải là hệ thống làm giảm nhiệt độ được chia làm nhiều vùng, mỗi vùng có một hệ thống lưu thông nhiêt độ riêng và thường đi kèm với hệ thống phun hơi nước. Nguyên tắc làm nguội: Khi làm nguội phải đảm bảo nguyên tắc là phần tiếp xúc với bề mặt làm nguội bao giờ cũng phải lật gập vào giữa lòng khối kẹo. Lật gập nhiều lần cho đến khi toàn bộ khối kẹo giảm nhiệt độ nhanh chóng và đều đặn. Lật gập không đúng sẽ dẫn đến hiện tượng bề mặt khối kẹo giảm nhiệt độ quá mức sinh nứt nẻ mà nhiệt độ trong lòng khối kẹo quá cao. Vận hành thiết bị: Khối kẹo được làm nguội bằng cách cho tiếp xúc với băng tải lạnh. Băng tải được làm mát bằng những tia nước phun từ dưới lên. Nhiệt độ của nước được điều khiển bằng máy điều nhiệt. Nếu nhiệt độ nước quá cao, nước lạnh sẽ được thêm vào làm nhiệt độ hạ xuống một cách tự động. Ngược lại nếu nước quá lạnh hơi nước sẽ được sục vào để nâng nhiệt độ. Quá trình hoạt động của vòi phun được điều khiển bởi hệ thống giám sát dòng chảy. Bộ phận nhào trộn Trên băng tải làm nguội, quá trình nhào trộn được thực hiện bằng cách lật gập khối kẹo theo nguyên tắc: Phần tiếp xúc với bề mặt làm nguội bao giờ cũng phải gập vào giữa lòng khối kẹo, lật gập nhiều lần như vậy làm cho tất cả các phần của khối kẹo đều được tiếp xúc với bề mặt làm nguội khiến cho nhiệt độ của khối kẹo giảm xuống nhanh chóng và đều đặn. Các cần gạt và con lăn nhào trộn được sắp xếp ở mặt trên của băng tải. Để tránh gây nguy hại đến băng tải, một đoạn teflon được cố định ở đáy gờ của cần gạt. Độ dày mỏng của khối kẹo được điều khiển bằng cách thay đổi chiều cao của con lăn nhào trộn. Bộ phận làm sạch và bôi trơn Con lăn nhào trộn có thể được nâng lên điều đó cho phép chúng và băng tải thép được làm sạch một cách nhanh chóng và dễ dàng. Để giữ an toàn vệ sinh thực phẩm và tránh hiện tượng khối kẹo dính vào băng tải hệ thống phải có dụng cụ làm sạch và bộ phận bôi trơn. Dụng cụ làm sạch được đặt ở cuối băng tải bao gồm một bàn chải và một dao cạo. Chúng đảm bảo cho băng tải hoàn toàn khô và sẵn sàng cho khối kẹo tiếp theo. Bộ phận bôi trơn được đặt ở vùng đầu của băng tải, chúng sẽ tráng một lớp mỏng dầu lên băng tải nhằm ngăn cản khối đường dính vào bề mặt băng tải. Ở phần cuối của băng tải làm nguội khối kẹo được đưa vào quá trình tiếp theo thường là quá trình lăn. Thông số công nghệ Làm nguội nhanh. Đổ kẹo lên phản làm nguội, cào bằng phẳng,chờ nguội đến 70-80oC rồi dùng dao cắt thành từng tấm hình chữ nhật và tiếp tục làm nguội đến 40oC. Các yếu tố ảnh hưởng Nhiệt độ của nước làm nguội: chênh lệch nhiệt độ của nước làm nguội và khối kẹo càng lớn thì làm nguội càng nhanh. Nếu chênh lệch nhiệt độ quá thấp, hiệu suất làm lạnh thấp, khối kẹo dính chặt với bàn làm nguội sẽ gây khó khăn trong lật gập khối kẹo làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm sau này. Làm nguội nhanh: thời gian làm nguội càng nhanh càng tránh tổn thất hương . Tạo hình: Mục đích: Hoàn thiện sản phẩm. Yêu cầu: Phải cắt rời từng viên kẹo, hay nói cách khác kẹo ra khỏi máy cắt phải tung rời ra. Các viên kẹo có kích thước đều nhau. Phương pháp thực hiện: Các tấm kẹo sau khi được làm nguội xong sẽ được đưa đi cán thành tấm phẳng có độ dày 1cm và cắt thành viên theo kích thước quy định bằng một bộ máy cắt: máy cắt dọc và máy cắt ngang. Khi cắt kẹo nếu dính dao có thể rải đều trên mặt tấm kẹo một hỗn hợp tinh bột- đường để chống dính. Hình 10: Sơ đồ thiết bị tạo hình Chú thích: (1) Bánh lăn. (2) Đầu ra của kẹo sau tạo hình. (3) Băng tải dẫn kẹo. Quá trình hoạt động của thiết bị tạo hình: Khối kẹo được một cặp bánh lăn đưa vào máy tạo hình. Máy sẽ tạo hình kẹo theo hình dáng có sẵn trên khuôn. Việc tạo hình nhờ sự chuyển động và vị trí tương đối hợp lý giữa các thanh die. Băng kẹo và kẹo viên chuyển động tròn khi các thanh die quay. Băng kẹo khi vào trong die được một khoảng thì bị ngắt ra thành từng viên, sau đó viên kẹo được ép vào trong khuôn có hình dạng nhất định. Khi kẹo đạt được hình dáng của khuôn thì được tách ra khỏi khuôn và đi ra băng chuyền hẹp. Dọc băng chuyền hẹp kẹo được làm nguội một phần nhờ quạt gió thổi không khí nén vào. Hình 11 : Khuôn tạo hình cho kẹo. Thông số công nghệ: Nhiệt độ sau khi tạo hình » 65 ÷70oC. Lưu ý: Khi trời ẩm, bề mặt kẹo đọng lại những giọt nước nhỏ, dễ làm cho kẹo dính khuôn và bề mặt kẹo bị hồi đường, do đó cần lắp máy điều hòa độ ẩm trong phân xưởng tạo hình, đảm bảo cho độ ẩm phù hợp với yêu cầu kĩ thuật.Thường khống chế không khí ở nhiệt độ 25oC, độ ẩm tương đối 70%. Hình 12: Thiết bị rung làm rời những viên kẹo sau khi được tạo hình Bao gói: Mục đích: bảo quản, hoàn thiện Bảo quản sản phẩm , chống ẩm, chống vi sinh vật… Yêu cầu: Bao gói ngay sau cắt để tránh ẩm. Bảo đảm kín, chặt để trong quá trình vận chuyển đường dài, tiêu thụ ở những vùng nóng bức không bị ảnh hưởng nghiêm trọng. Thiết bị: Hình 13: Sơ đồ thiết bị bao gói kẹo Chú thích: (1) Đầu vào của kẹo. (2) Bảng điều khiển. (3) Cửa ra sản phẩm. (4) Trục quấn bao bì gói kẹo. Hình 14: Thiết bị bao gói kẹo. Quá trình hoạt động của thiết bị bao gói: Kẹo từ khâu tạo hình chân không sẽ theo một băng tải nhỏ chuyển qua máy gói kẹo. Bao bì gói kẹo thường là vật liệu plastic được cuộn thành từng cuộn tròn và xoay xung quanh các trục ở phía trên máy tạo hình. Các lớp bao bì plastic sẽ áp lên viên kẹo và đến vị trí ghép mí. Tại đây các đầu ghép sẽ tiến hành dập mí và làm kín viên kẹo. Sau đó dây kẹo đã ghép mí từng viên kẹo sẽ đựợc các máy cắt cắt rời thành từng viên kẹo theo lỗ thoát sẽ đi ra ngoài. Sau đó kẹo sẽ được cho vào những bao lớn hơn lưu kho chờ phân phối ra thị trường. Thông số công nghệ: Để hạn chế hiện tượng hút ẩm của kẹo nên bao gói ở nhiệt độ phòng nhỏ hơn hoặc bằng 20oC, độ ẩm tương đối từ 60% trở xuống. SO SÁNH HAI QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ: Nấu chân không Nấu ở áp suất thường Thiết bị, năng lượng - Hiệu quả truyền nhiệt tốt do dòng dung dịch đường thay đổi hướng liên tục trong quá trình chuyển động trong ống xoắn ruột gà. - Hiệu quả truyền nhiệt không tốt như thiết bị cô đặc chân không mặc dù dung dịch đường gia nhiệt đi kèm với hệ thống cánh khuấy nhưng dung dịch đường ngày càng đặc lại làm cho tác dụng khuấy đảo của cánh khuấy sẽ bị giảm từ từ. Qui mô sản xuất - Khả năng tự động hoá cao. - Lượng công nhân trực tiếp điều hành thiết bị cũng sẽ giảm nên chi phí trả lương cho công nhân giảm - Chi phí trang thiết bị và mặt bằng cho phân xưởng sản xuất khá cao đòi hỏi cần nguồn vốn đầu tư khá lớn. - Khả năng tự động hoá không cao. - Lượng công nhân trực tiếp điều hành thiết bị sẽ nhiều hơn làm tăng chi phí trả lương cho công nhân - Chi phí trang thiết bị sản xuất và mặt bằng cho phân xưởng không cao nên không đòi hỏi nguồn vốn đầu tư lớn. Hiệu suất thu hồi - Hiệu suất thu hồi sản phẩm cao. - Quá trình gia nhiệt dung dịch đường trong hệ thống ống xoắn ruột gà sẽ hạn chế được hiện tượng sôi trào làm tổn thất dung dịch đường. - Khả năng truyền nhiệt trong thiết bị gia nhiệt loại ống xoắn ruột gà và trong nồi cô đặc sẽ đồng đều nên không tạo lớp cháy khét cục bộ, hoặc đường bị kết tinh làm tổn thất dung dịch đường. - Hiệu suất thu hồi sản phẩm không cao bằng. - Quá trình cô đặc dung dịch đường trong nồi cô đặc ở áp suất thường, xuất hiện hiện tượng sôi trào làm tổn thất dung dich đường. - Khả năng truyền nhiệt trong thiết bị cô đặc ở áp suất thường không hoàn toàn đồng đều nên dễ dàng tạo lớp cháy khét cục bộ bám ở đáy nồi và đường dễ tái kết tinh làm tổn thất dung dịch đường. Chất lượng sản phẩm Sản phẩm đạt chất lượng cao về các chỉ tiêu: Chỉ tiêu cảm quan: Màu của kẹo sáng hơn nên tạo sự hấp dẫn với người tiêu dùng hơn. Mùi của kẹo hài hoà do hương liệu bị mất trong quá trình cô đặc, mùi khét của kẹo ít hơn. Vị của kẹo ngọt thanh, ít vị đắng. Chỉ tiêu hoá lý: Lượng đường bị tái kết tinh ít hơn. Kẹo ít bị chảy khi để trong không khí ẩm. Sản phẩm sẽ đạt chất lượng không cao như cô đặc chân không. Chỉ tiêu cảm quan: Màu kẹo sậm hơn Kẹo có nhiều mùi cháy khét hơn. Vị kẹo đắng hơn. Chỉ tiêu hoá lý: Lượng đường bị tái kết tinh nhiều hơn. Kẹo bị chảy khi để trong không khí ẩm. SẢN PHẨM: Chỉ tiêu chất lượng của kẹo Chỉ tiêu hoá học: Các chỉ tiêu Hàm lượng Nước % 12 - 20 Tổng lượng đường khử % 20 - 30 Muối Asen (mg/Kg) 1 Muối thiếc (mg/Kg) 100 Muối đồng (mg/Kg) 30 Muối nhôm (mg/Kg) 2.5 Muối kẽm (mg/Kg) 50 Chỉ tiêu cảm quan: Màu sắc trạng thái bên ngoài: Màu sắc: phải có màu sắc đẹp, tự nhiên. Hình dáng: đẹp. Viên kẹo đồng đều, không có khuyết tật, mặt keo nhẵn bóng, không dính giấy. Tạp chất lạ: không có. Trạng thái bên trong, cấu trúc: tuỳ theo từng loai kẹo mà có cấu trúc khác nhau. Mùi, vị: mùi thơm đặc trưng cho từng loại kẹo, vị ngọt dịu. Chỉ tiêu vi sinh vật: Vi khuẩn gây bệnh: không có Nấm mốc sinh độc tố: không có E.coli: không có Clostridium ferpringens: không có Tổng số vi khuẩn hiếu khí: cfu/g, không được lớn hơn 102 Tổng số nấm men: cfu/g, không được lớn hơn 102 Chỉ tiêu hoá lý Tên chỉ tiêu Yêu cầu Độ ẩm, % 12 - 20 Hàm lượng đường khử (glucose ), % 15-18 Hàm lượng đường sacarose, % 40 Hàm lượng tro không tan trong HCl 10 % 0.1 THÀNH TỰU CÔNG NGHỆ Dây chuyền tự động sản xuất kẹo mềm Dây chuyền này của hãng sản xuất kẹo LINHANDLE . Ưu điểm của dây chuyền này so với dây chuyền sản xuất kẹo truyền thống là: Dây chuyền hoàn toàn tự động. Nấu kẹo ở điều kiện chân không. Thiết bị nấu kẹo là thiết bị ép đùn. Máy đóng gói chạy với tốc độ cao, năng suất sản phẩm lớn Tên máy LC-108 Lượng nhập liệu 300kg/h Lượng kẹo thành phẩm 1000 viên /phút Năng lượng 380, 24KW Khối lượng 1 viên kẹo 9g( vỏ 2g, nhân 7g) Chiều dài thiết bị 16m Khối lượng thiết bị 5000kg TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Khoa Hóa thực phẩm và công nghệ sinh học, Trường đại học Bách khoa Hà Nội, “Các quá trình cơ bản trong sản xuất thực phẩm”, NXB Giáo dục, 1996. [2] Hồ Hữu Long, “ Kỹ thuật sản xuất kẹo”, NXB Kỹ thuật , 1983 [3] Lê ngọc Tú, “ Hóa sinh công nghiệp”, NXB Khoa học & Kỹ thuật,2002. Trang web: 4.