Cong nghe san xuat keo nougat va marshmallow

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM Bộ môn Công nghệ Thực phẩm CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT KẸO NOUGAT VÀ MARSHMALLOW GV HD TS Vũ Trần Khánh Linh Sinh viên thực hiện 1 Nguyễn Thị Kiều Trang 14116167 2 Nguyễn Hồng Thuận 14116156 3 Trần Minh Tiến 14116163 TP HCM, tháng 052016 MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU 1 PHẦN NỘI DUNG 2 CHƯƠNG 1 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT KẸO NOUGAT 2 1 1 Nguồn gốc kẹo Nougat 2 1 2 Phân loại 2 1 2 1 Phân loại dựa vào độ cứng 2 1 2 2 Phân loại theo đặc tính s.

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT KẸO NOUGAT

Nguồn gốc kẹo Nougat

Nougat là loại kẹo truyền thống được làm từ đường hoặc mật ong kết hợp với các loại hạt như hạnh nhân, hồ trăn và quả phỉ, có nguồn gốc từ thế kỷ XVI Tùy theo từng quốc gia, nougat có nhiều tên gọi khác nhau: tại Pháp gọi là nougat, ở Italia là torrone và ở Tây Ban Nha là turron Mặc dù có nhiều giả thuyết về nguồn gốc, hầu hết các nhà sử học đồng ý rằng nougat bắt nguồn từ khu vực Trung Đông và được người Hy Lạp mang đến Marseille, nơi đã trở thành trung tâm sản xuất kẹo này ở Provence trong thời Trung cổ.

Kẹo có nguồn gốc từ sự kết hợp giữa các loại hạt và mật ong, với dấu vết đầu tiên được ghi nhận từ loại kẹo làm từ hạt óc chó của Hy Lạp mang tên nux gatum Qua thời gian, kẹo này đã được gọi là Nougo và cuối cùng là Nougat Đến thế kỷ XVII, người Pháp đã thay thế hạt óc chó bằng hạt hạnh nhân, một loại hạt phổ biến được trồng gần Montelimar, miền nam nước Pháp.

Phân loại

Nougat có nhiều loại đa dạng về mùi vị, độ chắc, hình dạng và màu sắc, phụ thuộc vào thành phần của từng loại Chúng được phân loại chủ yếu theo độ cứng, bao gồm nougat mềm, dai, cứng và giòn, với màu sắc từ trắng sữa đến nâu và đen.

1.2.1 Phân loại dựa vào độ cứng [2]

Có 2 loại chính: Nougat cứng và Nougat mềm

Nougat cứng là loại kẹo được chế biến từ đường caramel, có màu sắc đậm hơn và cấu trúc cứng chắc Để tạo ra nougat cứng, hỗn hợp gồm đường, mật ong, lòng trắng trứng và nước được nấu ở nhiệt độ cao hơn so với nougat mềm.

Hình 1 Kẹo Nougat cứng 1.2.1.2 Nougat mềm (Nougat trắng):

Nougat mềm có tỷ trọng thấp hơn, mang lại sản phẩm sáng hơn, mềm hơn và có cấu trúc dai hơn Thành phần chính bao gồm các nguyên liệu bột như bột cacao, bột sữa, lactose, malt và đường, được sử dụng cùng với lòng trắng trứng để tạo kem Để giảm độ dính và hỗ trợ cho quá trình cắt và tạo hình, chất béo và chất nhũ hóa được thêm vào công thức.

Độ cứng hay mềm của kẹo Nougat được điều chỉnh bởi tỷ lệ phần trăm đường không kết tinh trong từng mẻ sản xuất, bao gồm syrup từ bắp, đường nghịch đảo hoặc mật ong Việc sử dụng quá nhiều đường có thể khiến Nougat dễ bị vỡ vụn Để tạo ra loại Nougat không quá giòn, cần duy trì tỷ lệ đường từ 45 - 55%, giúp đạt được độ dai và giòn lý tưởng.

1.2.2 Phân loại theo đặc tính sản phẩm

1.2.2.1 Loại có lớp bọc ngoài:

Lớp bọc ngoài thường được làm từ chocolate

Hình 3 Kẹo Nougat có bọc chocolate 1.2.2.2 Loại không có lớp bọc ngoài:

Nougat thường không có lớp bọc bên ngoài và sau khi được trộn với hạt, nó sẽ được tạo hình, làm lạnh và cắt Để tránh bị dính trong quá trình tạo hình hoặc đổ vào khuôn, nougat chỉ được lót bằng một lớp giấy gạo hay giấy wafer.

Hình 4 Kẹo Nougat không có lớp bọc ngoài

Ngoài ra, có nhiều loại Nougat được chế biến theo các công thức khác nhau Một trong số đó là Turron của Tây Ban Nha, được làm theo công thức truyền thống với thành phần chính gồm hạt hạnh nhân nướng (hơn 60%), đường, mật ong (12%) và lòng trắng trứng.

Torrone của Ý là một loại kẹo được chế biến từ hạt hạnh nhân nướng, đường, mật ong và lòng trắng trứng, thường được kẹp giữa hai lớp bánh xốp mỏng Để tạo ra nhiều hương vị khác nhau, sản phẩm này còn được bổ sung hương vani hoặc hương cam quýt Trong khi đó, nougat của Úc được sản xuất theo phương pháp tương tự như nougat truyền thống của Pháp và Ý, nhưng với tỷ lệ hạt cao hơn, lên đến 50%.

Nougat của Úc thường được chế biến thành hai loại chính: mềm và giòn, với thành phần chính là hạnh nhân, hạt macadamia, quả mơ và các loại phụ gia tạo cấu trúc.

- Nougat của Mỹ được làm từ bơ, marshmallow chảy, chocolate trắng, sữa bột và các loại hạt như đậu phộng, hạnh nhân và hạt dẻ.

Nguyên liệu trong sản xuất kẹo Nougat

Lòng trắng trứng chứa khoảng 86% nước và 12% protein, là một dung dịch kiềm với nhiều loại protein khác nhau Ngoài ra, albumin còn chứa 0,5% glucose tự do, gây phản ứng làm sẫm màu phi enzyme Trong công nghiệp sản xuất albumin, phản ứng này có thể được loại trừ bằng enzyme glucooxydase.

Bảng 1 Thành phần dinh dưỡng trong từng dạng sản phẩm lòng trắng trứng [8] Thành phần của lòng trắng trứng trong từng sản phẩm

Thành phần (%) Dạng sản phẩm

Dạng ướp lạnh Dạng bột khô

Bảng 2 Thành phần Protein trong lòng trắng trứng [9]

Thành phần Protein trong lòng trắng trứng

Trong lòng trắng trứng, Ovalbumin chiếm 54%, có khả năng tạo gel và bọt ổn định, giúp cấu trúc sản phẩm mềm xốp và tăng thể tích Lysozyme, mặc dù khả năng tạo bọt thấp hơn, nhưng lại có tính kháng khuẩn nhờ khả năng thủy phân liên kết β-1,4 glycosidic trong thành tế bào vi khuẩn Do đó, Lysozyme được ứng dụng làm chất bảo quản thực phẩm.

Các sản phẩm thay thế lòng trắng trứng tươi: casein, whey, soy protein, geltatin

- Casein có khả năng tạo bọt tốt hơn albumin trứng nhưng để bọt bền cần sự có mặt của đường hoặc glucose

- Whey cũng có khả năng tạo bọt tốt (do thành phần lactalbumin và lactoglobulin) Whey thường được dùng kết hợp với albumin trứng để tạo bọt

Protein đậu nành là nguyên liệu lý tưởng thay thế albumin trứng nhờ vào các đặc tính công nghệ vượt trội như khả năng hòa tan tốt trong nước, tạo bọt cao và độ bền bọt tốt, đặc biệt là khả năng giữ bọt ổn định ở nhiệt độ cao Điều này cho phép trộn syrup nóng mà không ảnh hưởng đến chất lượng vi sinh của sản phẩm Đối với albumin, yêu cầu vi sinh nghiêm ngặt là không được có sự hiện diện của E.coli, Salmonella, Staphylococcus aureus và các vi khuẩn có hại khác.

Mật ong là nguyên liệu quan trọng trong việc tạo hương vị cho kẹo Nougat, giúp giữ ẩm và tăng hàm lượng chất khô Việc sử dụng mật ong còn ngăn chặn sự kết tinh đường trong kẹo nhờ vào hàm lượng đường khử cao Hiện nay, trong ngành công nghiệp, syrup đường nghịch đảo có thể được dùng như một sự thay thế cho mật ong.

Glucid là thành phần chính trong mật ong, chiếm từ 75 – 80% khối lượng, với các loại đường bao gồm fructose (47 - 48%), glucose (40 - 45%), saccharose (1 - 4%), maltose (4 – 6%) và một số loại đường khác Mật ong cũng chứa protein với hàm lượng trung bình là 0.27%, trong đó acid amin tự do chiếm khoảng 0.05 – 0.1% Ngoài ra, mật ong còn có một số acid hữu cơ như acid malic, acid citric, acid lactic, cùng với các vitamin A, C, E và nhóm B, cũng như khoáng chất như K.

Mật ong tự nhiên chứa enzyme amylase, invertase và các loại men, nhưng nếu độ ẩm vượt quá 25% sẽ dẫn đến sự lên men và làm giảm chất lượng Nhiệt độ xử lý trên 70°C có thể vô hoạt các enzyme này, trong khi nhiệt độ trên 50°C có thể làm biến đổi một số thành phần dinh dưỡng và hương vị của mật ong.

Glucose syrup là chất tạo ngọt tự nhiên, giúp làm mềm kết cấu sản phẩm, giảm vỡ vụn do sốc nhiệt và va chạm cơ học, đồng thời hạn chế kết tinh sucrose và tăng cường hương vị Được sản xuất từ quá trình thủy phân không hoàn toàn tinh bột, glucose syrup chứa hỗn hợp glucose (25-30%), maltose (10-15%), fructose và dextrin (35-40%) Mức độ thủy phân của glucose syrup phụ thuộc vào yêu cầu sử dụng của sản phẩm cuối cùng, và trong sản xuất kẹo Nougat, thường sử dụng loại glucose syrup có chỉ số DE phù hợp.

Glucose syrup có độ ngọt chỉ bằng một nửa so với dung dịch sucrose cùng nồng độ, với chỉ số DE từ 38 đến 42 (thấp, trung bình, cao maltose) Loại siro này thường được sử dụng trong sản xuất kẹo nhờ vào độ nhớt cao hơn so với các dung dịch ngọt tương tự, giúp cải thiện chất lượng sản phẩm.

Trong quy trình sản xuất kẹo Nougat, các nhà sản xuất thường thêm vào sản phẩm những loại hạt khác nhau để tạo ra hương vị đặc trưng và hấp dẫn cho kẹo.

Hạnh nhân là loại hạt quan trọng trong làm bánh, với hai loại chính là hạnh nhân đắng và hạnh nhân ngọt Hạnh nhân ngọt thường được sử dụng để chế biến kẹo và các món tráng miệng Tuy nhiên, nếu tiêu thụ hạnh nhân đắng với lượng vượt quá 0,5 – 3,5 mg trên trọng lượng cơ thể, có thể gây độc do chứa amygdalin, chất này khi thủy phân sẽ tạo ra hydro cyanide, benzaldehyde và D-glucose, quá trình này diễn ra nhờ enzyme emulsin.

Hạt hạnh nhân là nguồn cung cấp khoáng chất dồi dào như magie, kali, và canxi, đồng thời chứa nhiều chất chống oxy hóa như Vitamin E và selenium, cùng với hàm lượng chất xơ cao Ngoài ra, hạnh nhân còn được coi là thực phẩm tốt cho sức khỏe tim mạch nhờ vào lượng cholesterol thấp và các chất béo không bão hòa giúp giảm cholesterol LDL.

Hạt điều có nguồn gốc từ Brazil, nhưng ngày nay nó được trồng khá nhiều ở Ấn Độ Cây điều cùng họ với cây xoài và pistachio

Hạt điều chất lượng cao thường có màu trắng, vị béo ngậy và ngọt ngào Trên thị trường, hạt điều được phân phối chủ yếu dưới hai dạng: hạt nguyên và hạt tách đôi.

Hạt hazelnut, còn được gọi là Barcelona, Levant Nut hay Filbert, là nguyên liệu thơm ngon được sử dụng phổ biến trong làm bánh Chúng chủ yếu được trồng tại Tây Ban Nha, Ý, Pháp và Thổ Nhĩ Kỳ, với nhiều hình dạng, kích thước và màu sắc khác nhau Mặc dù các loại hạt này có thể thay thế cho nhau do hương vị tương tự, nhưng hạt nhỏ thường được ưa chuộng hơn trong các sản phẩm chocolate và kẹo hạnh nhân, còn gọi là kẹo trứng chim.

Hạt macadamia, có nguồn gốc từ Queensland và New South Wales, hiện nay được trồng phổ biến ở Hawaii Loại hạt này nhỏ, tròn và có vỏ cứng, khiến việc tách vỏ trở nên phức tạp Chính vì vậy, giá hạt macadamia đã tách vỏ trên thị trường rất cao, đồng thời hạt này cũng được biết đến với hương vị thơm ngon.

Hạt pecan được trồng chủ yếu ở các bang miền Nam Hoa Kỳ, nơi cũng tiêu thụ lượng lớn loại hạt này Với hàm lượng chất béo cao hơn so với các loại hạt khác, hạt pecan thường được sử dụng trong các sản phẩm bánh và kẹo cao cấp Quy trình trồng trọt, thu hoạch, tách vỏ và phân loại hạt pecan rất phức tạp và kéo dài, dẫn đến giá thành cao, khiến chúng trở thành nguyên liệu đặc biệt trong các món ăn sang trọng.

Quy trình sản xuất kẹo nougat

Hình 14 Quy trình sản xuất kẹo Nougat cứng [18] Đường, glucose syrup, nước

Lòng trắng trứng Hạt quả

Nấu Đánh bông Đánh Vanila

Nướng nhẹ Phối trộn Đổ khuôn - cán

Cắt Làm nguội Bao gói

Bảng 3 Nguyên liệu sử dụng để sản xuất Nougat cứng [19]

Nguyên liệu sử dụng để sản xuất Nougat cứng

- Chuẩn bị: Chuyển đường từ dạng tinh thể sang dạng dung dịch, giúp cho sự phối trộn giữa đường và các nguyên liệu khác được đồng nhất

- Hoàn thiện: Tạo hương caramel cho sản phẩm thông qua phản ứng caramel hóa

Để tăng thời gian bảo quản kẹo, cần chú ý đến nhiệt độ và độ ẩm Nhiệt độ cao giúp tiêu diệt vi sinh vật, trong khi độ ẩm thấp sẽ hạn chế quá trình thủy phân của đường.

- Biến đổi vật lí: Nhiệt độ tăng, tăng nồng độ dung dịch, tăng độ nhớt và tỷ trọng của dung dịch; thể tích và khối lượng dung dịch giảm

- Biến đổi hóa lí: Đường chuyển từ dạng tinh thể sang dạng lỏng, sự bốc hơi nước

- Biến đổi hóa học: Xảy ra phản ứng caramel do nhiệt độ đun đường cao, tạo màu sẩm cho dung dịch đường

- Biến đổi vi sinh: Vi sinh vật bị tiêu diệt

Sử dụng thiết bị nồi nấu 2 lớp, có cánh khuấy liên tục trong quá trình nấu

Hình 15 Nồi gia nhiệt có cánh khuấy

- Cấu tạo đơn giản, dễ vận hành, thuận tiện cho việc nhập và xuất liệu

- Sử dụng được nhiều loại sản phẩm

- Tăng khả năng truyền nhiệt, đun nóng đều do có hệ thống khuấy liên tục

 Nhược điểm: Năng suất làm việc thấp

- Hòa tan đường vào nước, khuấy cho đến khi đường tan hết

- Cho glucose syrup vào và tiến hành nấu có khuấy trộn

- Nấu cho đến nhiệt độ 121 - 130 0 C Tại giai đoạn này, syrup có dạng đặc quánh

- Các yếu tố ảnh hưởng:

Tỷ lệ glucose syrup trong công thức rất quan trọng; nếu thành phần thấp, cấu trúc sản phẩm sẽ bị ảnh hưởng do glucose giúp giảm tình trạng kết tinh của đường Ngược lại, nếu sử dụng quá nhiều syrup, hỗn hợp sẽ dễ bị caramel hóa, dẫn đến màu sắc sậm và vị đắng, bởi vì syrup có nhiệt độ caramel hóa thấp hơn so với đường saccharose.

 Nhiệt độ nấu: nhiệt độ nấu càng cao thì nougat càng cứng, tuy nhiên nhiệt dộ

15 quá cao thì đường bị caramel hóa mạnh, làm sản phẩm quá sẫm màu và có vị đắng

Tỷ lệ nước và đường là yếu tố quan trọng trong quá trình nấu, vì nếu nước quá nhiều sẽ làm giảm độ nhớt nhưng lại tăng thời gian nấu, dẫn đến việc tiêu tốn diện tích thiết bị và nhiên liệu Do đó, việc lựa chọn tỷ lệ nước hợp lý là cần thiết để đảm bảo hiệu quả trong sản xuất.

(30 -33% tổng lượng chất khô hòa tan)

Giúp tạo bọt khí để tạo cấu trúc cho sản phấm, chuẩn bị nguyên liệu cho công đoạn tiếp theo

Thể tích tăng do tạo khung protein có khả năng giữ khí bên trong

Sử dựng thiết bị đánh trứng có thể điều chỉnh tốc độ đánh

Hình 16 Máy đánh trứng 1.4.2.4 Cách tiến hành

Cho lòng trắng trứng vào máy đánh trứng và điều chỉnh tốc độ phù hợp cho đến khi hỗn hợp bông lên và chuyển sang màu trắng đục.

- Tốc độ quay của thiết bị: đánh ở tốc độ chậm

- Sản phẩm sau khi đánh: bông đều và có màu trắng đục

1.4.3 Đánh hỗn hợp lòng trắng trứng với mật ong

Phối trộn lòng trắng trứng với mật ong không chỉ tăng cường khả năng tạo bọt mà còn giúp bền vững cho hỗn hợp bọt sau khi trộn.

- Biến đổi vật lí: Nhiệt độ tăng, thể tích tăng lên do tạo ra nhiều bọt khí hơn

- Biến đổi hóa học: Xảy ra phản ứng caramel, phản ứng maillard làm sẩm màu

Sử dụng cùng thiết bị với công đoạn đánh trứng

Mật ong được đun nóng, sau đó làm nguội và cho vào thiết bị đánh trộn với lòng trắng trứng đã được đánh bông

- Các yếu tố ảnh hưởng:

Mật ong cần được gia nhiệt riêng và đánh trộn với lòng trắng trứng trước khi bổ sung vào dịch syrup trong quá trình phối trộn, nhằm giảm thiểu sự thay đổi về hương vị.

 Nếu nhiệt độ mật quá cao thì làm biến tính protein làm giảm khả năng giữ khí, giảm độ phồng của lòng trắng trứng

Làm chín hạt, tạo hương vị đặc trưng khi bổ sung vào sản phẩm

- Biến đổi vật lí: Nhiệt độ tăng, độ ẩm và khối lượng hạt giảm

- Biến đổi hóa lí: Hạt bị chuyển sang màu nâu do phản ứng caramel, sự bốc hơi nước khi rang hạt

- Biến đổi vi sinh: Một số vi sinh vật bị tiêu diệt, enzyme bị vô hoạt

Sử dụng các lò nướng điện

Hình 17 Lò nướng gia nhiệt bằng điện

Cho hạt hạnh nhân tươi lên các khay, gia nhiệt lò nướng đến 170 0 C, cho hạt vào và nướng trong khoảng 5 - 7 phút

- Sản phẩm có mùi thơm đặc trưng và có màu vàng nâu

- Các yếu tố ảnh hưởng:

 Nhiệt độ rang quá cao, thời gian rang quá lâu sẽ làm hạnh nhân bị cháy và có vị đắng

Khi hạnh nhân chuyển sang màu vàng nâu, bạn nên dừng quá trình rang ngay lập tức, vì sau khi lấy ra khỏi thiết bị, hạt vẫn tiếp tục chín và thay đổi màu sắc do nhiệt độ bên trong vẫn còn cao.

Phối trộn nguyên liệu để tạo ra hỗn hợp đồng nhất với độ ẩm và nhiệt độ phù hợp là bước quan trọng nhằm chuẩn bị cho công đoạn tiếp theo.

Biến đổi vật lý trong khối kẹo xảy ra khi các chất trong đó khuếch tán, dẫn đến sự gia tăng thể tích và khối lượng của hỗn hợp do việc bổ sung nguyên liệu Đồng thời, độ ngọt của kẹo cũng sẽ giảm.

Biến đổi hóa lý trong quá trình sản xuất kẹo diễn ra khi nước và các thành phần bay hơi thoát ra khỏi khối kẹo, trong khi một lượng khí sẽ phân bố đều bên trong khối kẹo.

- Biến đổi hóa học: Phản ứng maillard và caremel vẫn có thể diễn ra do nhiệt độ khi trộn vẫn còn cao

Trong quá trình phối trộn, việc sử dụng thiết bị có cánh khuấy đứng hoặc ngang là cần thiết Tuy nhiên, thiết bị phối trộn kiểu đứng với khoang trộn có thể tháo rời sẽ mang lại lợi ích lớn hơn, giúp dễ dàng trong việc nhập và xuất liệu.

Hình 18 Thiết bị phối trộn kiểu đứng 1.4.5.4 Cách tiến hành

Trộn hỗn hợp trứng đánh và mật ong vào dung dịch đường đã nấu, sau đó tiếp tục khuấy và giữ nhiệt Khi hỗn hợp chuyển sang màu trắng đục, thêm hạt vào và tiếp tục khuấy đều.

- Nấu hỗn hợp đến khi đặc và có màu trắng ngà

- Các yếu tố ảnh hưởng:

 Phương pháp phối trộn: Khi phần syrup nấu có nhiệt độ nấu quá cao thì cần

19 phai làm nguội đủ để không phá hủy cấu trúc của protein trứng

Thời gian phối trộn là yếu tố quan trọng trong quy trình sản xuất Nếu thời gian quá ngắn, các thành phần sẽ không được trộn đều, dẫn đến sự phân phối hạt không đồng nhất Ngược lại, nếu thời gian quá dài, hạt sẽ bị gia nhiệt quá mức, làm mất đi độ giòn mong muốn và khiến sản phẩm có màu sắc sậm hơn.

1.4.6.1 Mục đích Định hình hỗn hợp kẹo sau khi trộn thành dạng tấm, di chuyên trên băng tải để cán mỏng qua các trục lăn Chuẩn bị cho quá trình cắt tạo hình

- Biến đổi vật lí: Nhiệt độ khối kẹo giảm

- Biến đổi hóa lí: Khối kẹo có thể hút ẩm

Hệ thống đổ khuôn và cán tự động đa trục được sử dụng để xử lý khối kẹo khi chúng di chuyển trên băng tải Sau khi được cán, kẹo sẽ được đưa vào thiết bị làm mát sơ bộ nhằm giảm nhiệt độ, chuẩn bị cho quá trình cắt và tạo hình tiếp theo.

Hình 19 Thiết bị đổ khuôn và cán tự động

Cho hỗn hợp nguyên liệu đã phối trộn vào bồn nhập liệu để thực hiện quá trình khổ khuôn và cán

- Độ dày của hỗn hợp khi đổ phải phù hợp nhu cầu sản xuất

- Tốc độ của băng chuyền vừa phải

Tạo kích thước, hình dạng hoàn chỉnh cho kẹo, tăng tính thẩm mĩ

- Biến đổi vật lí: Nhiệt độ khối kẹo giảm, khối kẹo được chia thành từng viên có kích thước xác định

- Biến đổi hóa lí: Khối kẹo tiếp tục hút ẩm

Thiết bị cắt kẹo tự động này sẽ tạo ra các sản phẩm kẹo với các hình dạng như hình vuông, chữ nhật,… với các kích thước khác nhau

Hình 20 Thiết bị cắt tạo hình tự động

Khối kẹo được đưa vào máy và cắt tự động

- Tốc độ cắt tương thích với tốc độ băng tải

- Kích thước sản phẩm chính xác với yêu cầu sản xuất và có thể tùy chỉnh

Giảm nhiệt độ của kẹo, tránh hiện tượng kẹo bị biến dạng trong quá trình đóng gói

- Biến đổi vật lí: Nhiệt độ kẹo giảm

- Biến đổi hóa lí: Kẹo có thể hút ẩm

Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm

Bảng 4 Chỉ tiêu hóa học của sản phẩm Nougat

- Màu sắc trạng thái bên ngoài:

 Màu sắc: phải có màu sắc đẹp, đặc trưng từng sản phẩm

 Hình dáng: da dạng, đẹp Kẹo đồng đều, không có khuyết tật, không dính bao bì

 Tạp chất lạ: không có

- Trạng thái bên trong, cấu trúc: cứng, giòn Mùi, vị: mùi thơm đặc trưng, vị ngọt dịu

1.5.3 Chỉ tiêu vi sinh vật [25]

Vi khuẩn gây bệnh: không được có

- Nấm mốc sinh độc tố: không được có

- Clostridium ferpringens: không được có

- Coliforms: không được lớn hơn 10 2 cfu/g

- Tổng số vi khuẩn hiếu khí: không được lớn hơn 5.10 3 cfu/g

- Tổng số nấm men: không được lớn hơn 10 2 cfu/g

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT KẸO MARSHMALLOW

Nguồn gốc kẹo marshmallow

Marshmallows là một trong những loại kẹo lâu đời nhất mà con người biết đến Kẹo marshmallow đầu tiên được chế biến từ phần mềm của rễ cây bụt đầm lầy kết hợp với đường, sau đó đun nóng cho đến khi đạt được độ đặc và cuối cùng hỗn hợp được đổ ra để làm nguội.

Vào khoảng 2000 năm trước Công nguyên, người Ai Cập đã sáng tạo ra một loại kẹo bằng cách kết hợp rễ cây với mật ong, nhằm mục đích cúng thần linh và phục vụ cho hoàng tộc.

Kẹo marshmallow như hiện nay được sản xuất đầu tiên tại Pháp vào khoảng năm

Vào năm 1850, phương pháp sản xuất kẹo marshmallow đầu tiên chậm và tốn kém do phải đổ khuôn từng viên kẹo Đến cuối thế kỷ 19, sản xuất quy mô lớn trở nên khả thi nhờ vào phát minh hệ thống khuôn tinh bột, sử dụng gelatin và các tác nhân ổn định khí thay cho rễ cây bụt đầm lầy.

Kẹo marshmallow hiện nay có nhiều hình thức đa dạng, bao gồm dạng rắn như các miếng nhỏ hình trụ thường được sử dụng với cacao hoặc nướng trên xiên, dạng bán lỏng được bao phủ trong lớp chocolate hoặc tạo hình thú trong dịp lễ Phục Sinh, và dạng kem mềm mịn.

Nguyên liệu

Kẹo Marshmallow chỉ được làm với một vài thành phần, chủ yếu là 2 thành phần chính: chất tạo độ ngọt và chất tạo ổn định khí.

- Chất tạo độ ngọt (sweetener agent): dung dịch syrup glucose, đường saccharose và dextrose

- Chất tạo ổn định khí (aerating agent): albumin (lòng trắng trứng), gelatin, gum arabic, algin có thể sử một loại, hay có thể dùng kết hợp nhiều loại

Để đa dạng hóa sản phẩm, có thể bổ sung thêm các loại bột áo và phụ gia tạo mùi, tạo màu, sử dụng cả dạng nhân tạo lẫn tự nhiên.

2.2.1 Chất tạo độ ngọt (sweetener agent)

2.2.1.1 Saccharose (C 12 H 22 O 11 ) Đường saccharose rất phổ biến trong tự nhiên, có nhiều trong mía, củ cải đường hay trái thốt nốt, tồn tại dưới dạng tinh thể nhưng cũng có thể tồn tại dưới dạng vô định hình nhưng không bền và là nguồn nguyên liệu quan trọng trong ngành sản xuất bánh kẹo Đường saccharose ở trong môi trường axit, đặc biệt ở nhiệt độ cao hoặc enzyme invertase sẽ thuỷ phân cho ra glucose và frutose Hiện tượng này gọi là nghịch đảo đường Một lượng đường nghịch đảo nhất định có thể làm chậm quá trình kết tinh của saccharose

Thông thường saccharose ít hút ẩm nhưng khi đun nóng ở nhiệt độ cao (khoảng từ

Khi nhiệt độ đạt 130°C, saccharose có khả năng hút ẩm mạnh, và ở nhiệt độ từ 180 - 200°C, quá trình caramel bắt đầu diễn ra Độ ngọt của saccharose trong dung dịch phụ thuộc vào sự hiện diện của các chất khác cũng như điều kiện môi trường như pH, độ nhớt và hàm lượng NaCl Các muối có ảnh hưởng đáng kể đến độ hòa tan của saccharose; cụ thể, sự có mặt của NaCl và KCl làm tăng độ hòa tan, trong khi CaCl2 lại làm giảm độ hòa tan.

Trong quá trình sản xuất kẹo, hiện tượng co thể tích xảy ra khi làm nguội và tạo hình khối kẹo, chủ yếu do sự hiện diện của các tạp chất như keo trên bề mặt saccharose.

2.2.1.2 Glucose syrup Đây là chất tạo ngọt tự nhiên, giúp làm mềm kết cấu sản phẩm, giảm sự vỡ vụn của cấu trúc đường do sốc nhiệt hay va chạm cơ học, hạn chế sự kết tinh của sucrose và tăng cường hương vị Glucose syrup được sản xuất bằng cách thủy phân không hoàn toàn tinh bột Glucose syrup là hỗn hợp của glucose (25 – 30%), maltose (10 – 15%), fructose và

Dextrin (35 – 40%) có mức độ thủy phân phụ thuộc vào yêu cầu của sản phẩm cuối cùng Trong sản xuất kẹo Marshmallow, corn syrup có chỉ số DE từ 55 - 64 (Intermediate DE và High DE) thường được sử dụng Độ ngọt của glucose syrup chỉ bằng một nửa so với dung dịch sucrose cùng nồng độ Corn syrup là nguyên liệu phổ biến trong sản xuất kẹo do có độ nhớt cao hơn so với các dung dịch tương tự ở cùng mức độ ngọt.

Dextrose, hay còn gọi là đường glucose, là tinh thể được chiết xuất từ tinh bột, thường là từ bắp, và có thể tồn tại dưới dạng dextrose anhydrous (không nước) hoặc dextrose monohydrate (có nước) Đường dextrose có màu trắng, không mùi vị và được sử dụng rộng rãi trong ngành thực phẩm Với độ ngọt đạt 60-70% so với đường mía, dextrose thường được dùng trong sản xuất bánh kẹo, giúp làm mềm thực phẩm khô mà vẫn giữ được hương vị.

2.2.2 Chất ổn định khí (aerating agent)

Gelatin là sản phẩm từ collagen, được chiết xuất từ các phụ phẩm của ngành chế biến thịt như da, lông và xương Với tính dính và khả năng tạo gel ở nhiệt độ 10 - 15 độ C, gelatin khô khi gia nhiệt sẽ mềm và hút nước để trương nở mà không bị cháy Khả năng tạo gel của gelatin trong nước là nhờ vào sự hình thành mạng lưới đan xen, giữ nước và duy trì tính rắn cho hệ thống Trong sản xuất keo, năng lực đông tụ của gelatin rất quan trọng; năng lực này càng cao thì lượng gelatin sử dụng càng ít, thường là 250g/cm² cho dung dịch gelatin 4% Đặc biệt, trong sản xuất kẹo, gelatin được ứng dụng để tạo ra sản phẩm mềm mại, ổn định và đàn hồi, có khả năng chịu tải trọng lớn mà không biến dạng.

- Chất tạo bọt: làm giảm sức căng bề mặt của pha lỏng

- Chất ổn định: tạo độ bền cơ học cần thiết tránh biến dạng sản phẩm

- Chất liên kết: liên kết một lượng nước lớn kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm

- Làm chậm quá trình tan kẹo trong miệng với tỉ lệ 2 - 7%

Tương tự như trong sản xuất kẹo Nougat

Alginate là một polysaccharide có mặt trong tất cả các loại tảo nâu (Phaeophyceae) và đóng vai trò quan trọng trong cấu trúc thành tế bào Nguồn thu nhận alginate chủ yếu trong công nghiệp là từ tảo bẹ lớn Chất này có khả năng hấp thụ nước vượt trội, có thể hấp thụ hơn 200 lần khối lượng phân tử của nó, mang lại nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau.

Alginate có khả năng tạo dung dịch nhớt khi hòa tan trong nước, với độ nhớt phụ thuộc vào chiều dài phân tử và nhiệt độ Đặc biệt, độ nhớt có thể tăng khi có sự hiện diện của cơ chất, dẫn đến việc hình thành các liên kết chéo trong phân tử.

Alginate có khả năng tạo gel trong điều kiện nhiệt độ cao và khi làm nguội xuống 50°C, đặc biệt khi có mặt của ion Ca2+ và axit Quá trình tạo gel diễn ra khi canxi thay thế natri, liên kết các phân tử alginate lại với nhau Gel này có thể hình thành ở pH < 4 và thường được kết hợp với pectin Ion Ca2+ đóng vai trò như cầu nối, tạo ra gel không thuận nghịch với nhiệt và có độ đàn hồi thấp.

Trong sản xuất marshmallow, alginate đóng vai trò quan trọng trong việc ổn định cấu trúc và tạo hương thơm cho kẹo Nó giúp bọt bền hơn, tăng độ nhớt trong quá trình sản xuất, đồng thời có khả năng tạo gel và giữ nước, từ đó kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm hiệu quả.

Biến tính tinh bột là quá trình thay đổi cấu trúc của tinh bột, tạo ra các phân tử polysaccharide ngắn hơn hoặc gắn các nhóm khác vào phân tử tinh bột thông qua tác động của nhiệt độ, acid và enzyme Quá trình này làm thay đổi cấu trúc vật lý và hóa học của tinh bột Trong sản xuất marshmallow, tinh bột biến tính đóng vai trò quan trọng trong việc tăng độ đặc và độ chắc, giúp bền bọt cho sản phẩm kẹo, tạo gel, ổn định và làm chất kết dính cho sản phẩm.

2.2.4 Chất phụ gia tạo màu tạo mùi

Nâng cao chất lượng và sự ổn định của sản phẩm thực phẩm là rất quan trọng để đảm bảo giá trị dinh dưỡng được duy trì Đồng thời, việc bảo vệ tính cảm quan của thực phẩm cũng góp phần vào sự hài lòng của người tiêu dùng.

Màu và mùi trong kẹo có thể được chiết xuất từ nguồn gốc tự nhiên hoặc nhân tạo, như mùi dâu tây, cam và vani Việc kết hợp các hương vị này với màu sắc phù hợp giúp tạo ra sự đa dạng cho sản phẩm, mang lại trải nghiệm phong phú cho người tiêu dùng.

Quy trình công nghệ sản xuất kẹo Marshmallow

Hình 24 Quy trình công nghệ sản xuất kẹo Marshmallow Đường

Phối trộn Khí Ép đùn Áo bột

2.3.1.1 Mục đích: Đồng nhất dung dịch đường và glucose syrup để thuận tiện cho quá trình phối trộn Dưới tác dụng của nhiệt mà đường hòa tan vào hỗn hợp thành phẩm một cách tốt nhất

- Biến đổi vật lý: Nhiệt độ tăng, tăng áp lực thẩm thấu, tăng độ nhớt, sự thay đổi khối lượng riêng, tỷ trọng dung dịch tăng

- Biến đổi hoá lý: Sự hòa tan của đường saccharose vào nước dưới tác dụng của nhiệt, sự bốc hơi nước

Biến đổi hoá học của saccharose diễn ra qua phản ứng thuỷ phân dưới tác động của axit và nhiệt độ, dẫn đến sự hình thành hỗn hợp đường nghịch đảo Quá trình này không chỉ làm tăng nồng độ chất khô mà còn chuyển hóa đường thành syrup Thêm vào đó, phản ứng caramel hóa đường tạo ra các hợp chất có màu sắc sậm, góp phần làm phong phú thêm hương vị và màu sắc của sản phẩm.

- Biến đổi sinh học: Vi sinh vật bị tiêu diệt

 Thiết bị nồi nấu 2 vỏ cánh khấy:

Hình 25 Mô hình thiết bị nấu syrup

- Thiết bị có dạng hình trụ, đáy cầu, được chế tạo bằng thép không rỉ

- Xung quanh phần thân dưới và đáy thiết bị có lớp vỏ áo dùng để gia nhiệt bằng hơi

- Nguyên liệu sẽ được nạp vào qua cửa nạp trên nắp thiết bị

- Bên trong thiết bị có cánh khuấy để đảo trộn nguyên liệu, cánh khuấy được truyền động bởi motor đặt trên nắp thiết bị

- Thể tích sử dụng của thiết bị thường là 75%

- Cho nước vào thiết bị và gia nhiệt đến nhiệt độ 55-60 0 C

- Cho cánh khuấy vào họa động với tốc độ 30 - 50 vòng/phút rồi cho đường và axit citric vào

Khi hòa tan đường và axit vào nước, cần gia nhiệt hỗn hợp đến 70 - 80 độ C Quá trình tẩy màu hỗn hợp diễn ra trong 20 - 30 phút, đồng thời bổ sung than hoạt tính và bột trợ lọc vào nồi nấu syrup.

Trong quá trình phối liệu, nếu có nhiều mật tinh bột và dextrin, khi hòa đường sẽ tạo ra nhiều bọt, đặc biệt là khi sôi, bọt sẽ gia tăng đáng kể, có thể tràn ra ngoài gây tổn thất và sự cố Để khắc phục tình trạng này, nên thêm một ít dầu hạ bọt, thường sử dụng dầu lạc.

- Sau cùng, gia nhiệt nhanh hỗn hợp đến sôi rồi tiến hành lọc và làm nguội syrup

- Cấu tạo đơn giản, dễ vận hành

- Sử dụng được nhiều loại sản phẩm

- Tăng khả năng truyền nhiệt, đun nóng đều

 Nhược điểm: bề mặt trao đổi nhiệt lớn nên thời gian đun nóng lâu

 Thiết bị nồi nấu 2 vỏ liên tục

Hình 26 Thiết bị nồi nấu 2 vỏ liên tục

Thiết bị hình trụ nằm này bao gồm hai vỏ (1) và (2), cùng với nắp (3) có thể tháo mở Hơi được cấp vào van (9) vào khoảng không (6) và trụ rỗng (4) để đun nóng, trong khi nước ngưng được tháo qua van tháo nước ngưng (10) Dung dịch được đưa vào cửa nạp (7) nhờ cánh xoắn (5) và di chuyển dần vào thiết bị, sau khi đun nóng, sản phẩm sẽ được tháo ra qua cửa (8).

 Ưu điểm: thường sử dụng để đun nóng các dung dịch có độ nhớt lớn thiết bị có năng suất lớn

 Nhược điểm: chi phí đắt tiền

- Lượng nước dùng hòa đường 30 - 33% tổng lượng chất khô

- Thường nhiệt độ lên đến 106 0 C dung dịch đường sẽ sôi, coi như đường đã hòa tan hoàn toàn [29]

- 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.…

- Lượng đường khử khi kết thúc quá trình phối trộn ≤ 15 - 16%

- Các yếu tố ảnh hưởng:

Nếu không hòa tan hoàn toàn, những hạt đường nhỏ còn lại có thể gây ra sự kết tinh trở lại khi dung dịch đạt trạng thái quá bão hòa.

Nếu lượng nước quá ít, đường sẽ không hòa tan hết, trong khi nếu sử dụng quá nhiều nước, quá trình hòa tan sẽ diễn ra triệt để nhưng tốn nhiều thời gian và năng lượng để làm bay hơi nước Điều này không chỉ ảnh hưởng đến hiệu suất của nồi nấu kẹo mà còn làm tăng lượng đường khử, khiến kẹo dễ bị chảy.

Bảng 5 Mối liên hệ giữa nhiệt độ kết thúc quá trình nấu đường và trạng thái khối đường ở nhiệt độ thường [30]

Làm cho gelatin trương nở và giúp hòa tan hoàn toàn gelatin tạo thuận lợi cho quá trính phối trộn với syrup

Biến đổi vật lý của gelatin diễn ra khi nhiệt độ tăng, dẫn đến việc thể tích giảm do gelatin hấp thụ nước và trương nở nhanh chóng, khiến khối lượng của nó tăng lên đến 15 lần so với khối lượng ban đầu.

- Biến đổi hóa lý: Tạo gel lỏng, độ nhớt cao

Nhiệt độ kết thúc quá trình nấu ( 0 C) Nồng độ chất khô (%) Trạng thái khối đường ở nhiệt độ thường

Trong quá trình này, chúng ta sẽ sử dụng bồn ngâm lớn và thực hiện khuấy trộn liên tục để hỗ trợ quá trình trương nở của gelatin, đồng thời gia nhiệt để hòa tan gelatin một cách hiệu quả.

Hình 27 Thiết bị khuấy trộn gelatin 2.3.2.4 Cách tiến hành

Ngâm gelatin trong nước trung tính ở nhiệt độ không quá 20 độ C, sau đó làm nóng hỗn hợp lên 45 - 50 độ C Thời gian ngâm không nên quá dài: với dạng tấm hoặc mảnh, ngâm khoảng 2 giờ; còn với dạng hạt hoặc bột, thời gian ngâm khoảng 1 giờ.

Khi sử dụng gelatin để làm kẹo, cần chú ý không ngâm quá nhiều nước, vì điều này sẽ làm giảm khả năng bốc hơi khi đánh trộn, dẫn đến độ ẩm cao trong kẹo và khiến kẹo trở nên quá mềm và dễ biến dạng Tỉ lệ nước và gelatin lý tưởng là 2:1, tuy nhiên, do chất lượng và hình thái của gelatin không đồng nhất, lượng nước cần thiết sẽ khác nhau Gelatin dạng tấm yêu cầu nhiều nước nhất, trong khi dạng mảnh cần ít nước hơn, và dạng hạt hoặc bột thì cần ít nước nhất.

- Nhiệt độ không được lớn hơn 50 0 C, vì khi nhiệt độ trên 50 0 C gelatin sẽ bị phân hủy, điều này ảnh hưởng đến chất lượng của kẹo sau này

Cô đặc giúp loại bỏ nước trong kẹo, giảm độ ẩm và tăng hàm lượng chất khô Nhờ đó, hoạt độ nước trong sản phẩm giảm, ức chế sự phát triển của vi sinh vật và kéo dài thời gian bảo quản.

Biến đổi vật lý của dung dịch bao gồm sự gia tăng nhiệt độ, độ nhớt và tỉ trọng, trong khi thể tích và khối lượng dung dịch lại giảm Đồng thời, hoạt độ nước giảm và hàm lượng chất khô tăng lên.

- Biến đổi hóa học: Xảy ra phản ứng caramel, mailard và nghịch đảo đường;

- Biến đổi hóa lí: Nước bốc hơi, xuất hiện tinh thể đường nếu không kiểm soát tốt

- Biến đổi vi sinh: Vi sinh vật bị tiêu diệt

Trong quá trình cô đặc, có hai loại thiết bị được sử dụng: thiết bị cô đặc ở áp suất thường và thiết bị cô đặc ở áp suất chân không Thiết bị cô đặc ở áp suất chân không thường được áp dụng để sản xuất kẹo cứng, trong khi quy trình cô đặc ở áp suất thường được sử dụng cho các ứng dụng khác.

Hình 28 Thiết bị cô đặc ở áp suất thường

- Ưu điểm: Cấu tạo đơn giản, dễ dàng trong việc nhập và xuất liệu

- Nhược điểm: Khi sử dụng cần chú ý để đảm bảo an toàn, trong quá trình nấu cần chú ý để tránh bị trào và cháy đường

- 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

- Nhiệt độ nấu đạt đến: 117 - 121 0 C

- Hàm lượng chất khô trong dung dịch sau khi cô đặc: >90%

- Hỗn hợp sau khi nấu đồng nhất

- Các yếu tố ảnh hưởng:

Trong giai đoạn đầu nấu kẹo, bọt thường to nhưng dễ tan, sau đó dung dịch đường sẽ đặc lại, khiến bọt nhỏ dần và ít sôi hơn Nếu bọt lúc đầu nhỏ nhưng dày, có nguy cơ trào nồi, hãy cho một ít dầu vào để giảm bọt hiệu quả.

Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm

Bảng 6 Chỉ tiêu hóa học của sản phẩm 2.4.2 Chỉ tiêu cảm quan:

- Màu sắc trạng thái bên ngoài:

 Màu sắc: phải có màu sắc đẹp, tự nhiên

 Hình dáng: da dạng, đẹp

 Viên kẹo đồng đều, không có khuyết tật, không dính bao bì

 Tạp chất lạ: không có

- Trạng thái bên trong, cấu trúc: dẻo, có bọt khí mịn

- Mùi, vị: mùi thơm đặc trưng cho từng loại kẹo, vị ngọt dịu

2.4.3 Chỉ tiêu vi sinh vật [34]

- Vi khuẩn gây bệnh: không được có

- Nấm mốc sinh độc tố: không được có

- Clostridium ferpringens: không được có

- Coliforms: không được lớn hơn 10 2 cfu/g

- Tổng số vi khuẩn hiếu khí: không được lớn hơn 5.10 3 cfu/g

- Tổng số nấm men: không được lớn hơn 10 2 cfu/g

Các chỉ tiêu Hàm lượng

Kẹo là thực phẩm phổ biến và tiện dụng, với ngành công nghiệp chế biến mứt kẹo đang phát triển mạnh mẽ trên toàn cầu Những viên kẹo mà chúng ta tiêu thụ hàng ngày phản ánh sự sáng tạo lâu dài trong lịch sử, từ những sản phẩm thủ công như Marshmallow và Nougat đến quy trình sản xuất hiện đại Sự cải tiến về thiết bị và quy mô sản xuất đã đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng.

Trong thị trường kẹo đa dạng, Marshmallow và Nougat vẫn giữ vị trí vững chắc nhờ vào sự phát triển sản phẩm và công nghệ hiện đại, đồng thời bảo tồn các giá trị truyền thống Kẹo dẻo Marshmallow và Nougat ngày càng được ưa chuộng không chỉ vì hương vị ngọt ngào, màu sắc bắt mắt mà còn vì giá trị dinh dưỡng cao Chúng cung cấp nhiều chất cần thiết như carbohydrate, albumin, khoáng chất và vitamin Ngoài ra, kẹo Nougat cung cấp chất xơ, trong khi Marshmallow chứa các hợp chất có lợi cho sức khỏe Với hàm lượng calo thấp, cả hai loại kẹo đều an toàn cho những ai muốn giảm cân, khiến chúng trở thành lựa chọn yêu thích của nhiều tín đồ bánh kẹo.

Kẹo Nougat và Marshmallow không chỉ có giá trị dinh dưỡng cao mà còn mang lại hương vị ngọt ngào hấp dẫn Nhu cầu thị trường đối với các sản phẩm này ngày càng tăng, buộc các doanh nghiệp sản xuất phải phát triển để đáp ứng yêu cầu của người tiêu dùng.