Luận văn: Nghiên cứu chế biến kẹo dẻo bổ sung vitamin - Nguyễn Trần Bảo Khánh

Khám phá luận văn nghiên cứu quy trình chế biến kẹo dẻo gelatin bổ sung vitamin C. Phân tích ảnh hưởng thành phần đến cấu trúc và cảm quan sản phẩm.

• Tác giả: Nguyễn Trần Bảo Khánh
• Người hướng dẫn: GS.TS Đống Thị Anh Đào
• Trường học: Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia TP. HCM
• Chuyên ngành: Công nghệ Thực phẩm
• Đề tài: Nghiên Cứu Chế Biến Kẹo Gelatin Có Bổ Sung Vitamin
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Giới thiệu về kẹo dẻo gelatin bổ sung vitamin

Kẹo dẻo gelatin là một loại sản phẩm confectionery phổ biến với cấu trúc độc đáo, kết hợp giữa độ đàn hồi, độ dai và độ cứng ban đầu. Sự kết hợp này tạo nên trải nghiệm ăn uống đa giác quan hấp dẫn cho người tiêu dùng. Quá trình chế biến kẹo dẻo gelatin liên quan đến việc sử dụng các thành phần cấu trúc chính như gelatin và agar để tạo thành một mạng lưới gel có thể co lại dưới áp suất nhưng vẫn duy trì tính toàn vẹn về mặt cấu trúc. Việc bổ sung vitamin, đặc biệt là vitamin C, vào công thức kẹo dẻo gelatin không chỉ tăng giá trị dinh dưỡng mà còn mở ra hướng phát triển sản phẩm chức năng mới. Các loại đường dễ hòa tan và các thành phần khác góp phần vào quá trình hòa tan nhanh và tiêu hóa dễ dàng, làm cho sản phẩm này trở thành lựa chọn tốt cho cả trẻ em và người lớn.

1.1. Đặc điểm cấu trúc của kẹo dẻo gelatin

Cấu trúc kẹo dẻo được tạo thành nhờ quá trình hình thành gel từ gelatin và agar. Gelatin với Bloom 250 là lựa chọn lý tưởng để tạo độ đàn hồi phù hợp. Agar bổ sung giúp ổn định cấu trúc và cải thiện độ cứng ban đầu. Mạng lưới gel này có khả năng co lại dưới áp suction nhưng vẫn duy trì sự toàn vẹn về cấu trúc, tạo ra cảm giác thú vị khi ăn.

1.2. Lợi ích của bổ sung vitamin vào kẹo dẻo

Kẹo dẻo bổ sung vitamin cung cấp giá trị dinh dưỡng cao hơn so với kẹo thông thường. Vitamin C là thành phần bổ sung phổ biến nhất, giúp tăng cường miễn dịch và cấp độ kháng ôxy hóa. Sản phẩm này đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng hiện đại về các sản phẩm thực phẩm chức năng, kết hợp giữa hương vị ngon miệng và lợi ích sức khỏe.

II. Quy trình chế biến kẹo dẻo gelatin từng bước

Quy trình sản xuất kẹo dẻo gelatin bổ sung vitamin là một chuỗi các bước liên tiếp được kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo chất lượng sản phẩm cuối cùng. Giai đoạn đầu tiên bao gồm chuẩn bị và hòa tan các thành phần như gelatin, agar, syrup maltose, saccharose, acid citric và nước tinh khiết. Quá trình làm lạnh liên tục ở 4°C trong 4 giờ là bước quan trọng để hình thành cấu trúc gel ổn định. Các chỉ tiêu hóa lý của kẹo dẻo được phân tích bằng thiết bị đo cấu trúc TPA (Texture Profile Analysis) kết hợp với đánh giá cảm quan để đảm bảo sản phẩm đạt tiêu chuẩn. Để bảo quản vitamin C trong kẹo dẻo gelatin, cần kiểm soát các điều kiện lưu trữ phù hợp, đặc biệt là nhiệt độ và ánh sáng. Thời gian bảo quản vitamin C trong sản phẩm này có thể kéo dài lên đến 6 tháng nếu bảo quản đúng cách.

2.1. Chuẩn bị và hòa tan các thành phần

Bước đầu tiên trong chế biến kẹo dẻo gelatin là đo lường chính xác các nguyên liệu theo công thức. Gelatin (10%), agar (0.5%), saccharose (30%), syrup maltose (10%), acid citric (0.1%) và nước tinh khiết được hòa tan đều nhất. Quá trình đồng nhất này đảm bảo phân bố đều của tất cả thành phần, tạo điều kiện cho quá trình tạo gel diễn ra hiệu quả.

2.2. Quá trình làm lạnh và hình thành cấu trúc gel

Làm lạnh ở 4°C trong 4 giờ là giai đoạn quan trọng để gelatin và agar hình thành mạng lưới gel ổn định. Điều kiện nhiệt độ này cho phép quá trình đông kết diễn ra từ từ, tạo ra cấu trúc đồng nhất và có độ đàn hồi tốt. Quá trình làm lạnh liên tục giúp cập nhật tính chất của sản phẩm luôn ổn định nhất.

2.3. Phân tích chất lượng sản phẩm

Đo cấu trúc TPA (Texture Profile Analysis) kết hợp với đánh giá cảm quan giúp xác định độ cứng, độ dẻo, và các thuộc tính vị giác khác. Các chỉ tiêu hóa lý được theo dõi để đảm bảo sản phẩm đạt chuẩn chất lượng. Vitamin C trong kẹo dẻo được kiểm tra định kỳ để xác định mức độ mất vitamin trong quá trình bảo quản.

III. Các nguyên liệu chính và vai trò của chúng

Công thức tối ưu cho kẹo dẻo gelatin bao gồm các nguyên liệu được chọn lựa kỹ lưỡng dựa trên nghiên cứu khoa học. Gelatin dạng bột với Bloom 250 là thành phần cấu trúc chính, cung cấp độ đàn hồi và độ dai đặc trưng. Agar ở nồng độ 0.5% giúp ổn định cấu trúc và cải thiện độ cứng ban đầu khi cắn. Syrup maltose (DE = 42) với hàm lượng 10% tạo độ ngọt vừa phải và hỗ trợ quá trình hòa tan nhanh. Saccharose 30% cung cấp ngọt độ chính trong sản phẩm. Acid citric 0.1% tạo vị chua nhẹ, tăng tính hấp dẫn về hương vị. Nước tinh khiết là môi trường hòa tan các thành phần khác. Các nghiên cứu cho thấy tỷ lệ thành phần này có ảnh hưởng đáng kể đến cấu trúc và cảm quan của sản phẩm (p < 0.05), cho thấy sự quan trọng của việc kiểm soát chính xác công thức.

3.1. Gelatin và agar thành phần cấu trúc chủ yếu

Gelatin Bloom 250 cung cấp độ bền vừa phải, cho phép kẹo dẻo có độ đàn hồi tốt. Agar tăng cường độ cứng và ổn định cấu trúc gel. Sự kết hợp giữa hai thành phần này tạo ra cấu trúc độc đáo của kẹo dẻo gelatin, nơi gel có thể co lại dưới áp lực nhưng vẫn giữ tính toàn vẹn cơ học.

3.2. Đường và axit tăng cường hương vị và tính hấp dẫn

Syrup maltose với chỉ số đường hóa (DE) 42 tạo độ ngọt nhẹ nhàng, hỗ trợ quá trình tiêu hóa. Saccharose cung cấp độ ngọt chính. Acid citric 0.1% tạo vị chua nhẹ, tăng cảm giác hương vị phức tạp và cân bằng độ ngọt của sản phẩm, làm cho kẹo dẻo trở nên hấp dẫn hơn.

IV. Bảo quản vitamin C và ổn định sản phẩm

Bảo quản vitamin C trong kẹo dẻo gelatin là một thách thức quan trọng vì vitamin C dễ bị oxy hóa và phân hủy dưới tác động của nhiệt độ, ánh sáng và oxy. Nghiên cứu cho thấy khi kẹo dẻo được bảo quản ở điều kiện lạnh 4°C trong điều kiện kín khí, vitamin C có thể ổn định trong suốt 6 tháng. Quá trình làm lạnh liên tục không chỉ giúp hình thành cấu trúc gel ổn định mà còn bảo vệ vitamin C khỏi sự oxy hóa. Điều kiện bảo quản tối ưu bao gồm nhiệt độ 4°C, độ ẩm kiểm soát, và đóng gói trong môi trường khí bảo vệ. Các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm kẹo dẻo bổ sung vitamin cần được kiểm tra định kỳ để theo dõi mức độ giữ lại vitamin. Việc kiểm soát các yếu tố bảo quản này đảm bảo sản phẩm duy trì cả tính chất cấu trúc và giá trị dinh dưỡng trong suốt thời gian tiêu thụ.

4.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến ổn định vitamin C

Vitamin C trong kẹo dẻo dễ bị tổn thương bởi nhiệt độ cao, ánh sáng tự nhiên và oxy. Bảo quản ở 4°C trong bao bì kín giúp giảm thiểu các yếu tố này. Độ ẩm cũng ảnh hưởng đáng kể - môi trường quá ẩm có thể tăng tốc độ oxy hóa, trong khi môi trường quá khô có thể làm mất đi tính dẻo của sản phẩm.

4.2. Thời gian bảo quản và kiểm tra chất lượng

Kẹo dẻo gelatin bổ sung vitamin có thể bảo quản đến 6 tháng khi tuân theo các điều kiện tối ưu. Kiểm tra định kỳ hàm lượng vitamin C bằng các phương pháp phân tích hiện đại giúp theo dõi mức độ giữ lại vitamin. Nếu bảo quản sai cách, vitamin C có thể mất đi 20-30% trong ba tháng đầu tiên.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Trong thời gian gần đây, tiêu chí lựa chọn thực phẩm của người tiêu dùng đang ngày càng được cải thiện như thành phần dinh dưỡng để cung cấp năng lượng, các chất béo, khoáng chất vi lượng, vitamin trong sản phẩm, các thành phần có chứa hoạt tính sinh học và nguồn gốc của các chiết xuất. Các yếu tố môi trường đã tác động trực tiếp ảnh hưởng đến sức khỏe của con người, gây ra stress oxy hóa và các gốc tự do dẫn đến các bệnh như bệnh tim mạch, ung thư,. Gelatin là một loại protein được thủy phân từ collagen có mặt trong mô liên kết của tất cả các phần của cơ thể con người. Cơ thể luôn cần thiết collagen cho hoạt động tái tạo mô để tăng cường hệ miễn dịch, ngăn ngừa bệnh tật.

Do đó, kẹo dẻo từ gelatin có thể được sử dụng như một loại thực phẩm chức năng, đồng thời mang lại giá trị cảm quan cao, định hướng cho người tiêu dùng sử dụng sản phẩm có lợi cho sức khỏe. Sự có mặt của gelatin đóng vai trò như một chất tạo đặc. Gelatin là một loại protein có nguồn gốc từ động vật, thông qua quá trình thủy phân collagen phân hủy cấu trúc thứ cấp và cao hơn với mức độ thủy phân khác nhau của khung polypeptide. Nhiều nghiên cứu về kẹo dẻo thay đổi tỷ lệ gelatin và đường, đồng thời bổ sung thêm khoáng chất và vitamin.

Kẹo dẻo với nhiều thành phần dinh dưỡng có thể coi là thực phẩm hỗn hợp, nhỏ gọn, dễ tiêu hóa, có thể ăn trong khi đang làm việc vì cơ thể thiếu hụt đường, thiếu năng lượng vì giờ ăn bị trễ. Kẹo gelatin có những ưu điểm như: đặc tính về kết cấu, màu sắc đồng đều và trong trẻo, độ cứng và độ đàn hồ i cao nhất. Kết cấu chắc chắn, độ dẻo hợp lý, độ giòn, vị ngọt hài hòa, độ pH tạo vị chua, có thể có mùi thơm trái cây đặc trưng để tạo cảm giác thích thú, thư giãn cho người sử dụng. Việc kết hợp hai hoặc nhiều chất tạo gel có thể tạo ra kết cấu dai và hệ gel bền cứng và ổn định hơn nên Agar là một polyme galactose được chiết xuất từ một số loài rong biển có khả năng tạo thành gel chắc ở nồng độ thấp (1-2%) cũng được pha trộn với các hydrocolloid khác nhằm cải thiện kết cấu sản phẩm.

Thêm vào đó, bổ sung vitamin C vào kẹo làm tăng giá trị dinh dưỡng cũng như năng lượng được cung cấp cho cơ thể. Vì vậy, trong nghiên cứu này chúng tôi lựa chọn kết hợp hai chất tạo gel là agar và gelatin để cải thiện chất lượng cấu trúc của kẹo dẻo. Sản phẩm kẹo dẻo được bổ sung vitamin C và được quan sát 1 Mục đích nghiên cứu của chúng tôi là tạo ra sản phẩm kẹo dẻo với thành phần chính là gelatin và agar kết hợp, chất tạo ngọt được sử dụng là saccharose và maltose syrup, đồng thời bổ sung vitamin C. Tỷ lệ giữa gelatin - agar và tỷ lệ giữa đường maltose - saccharose ảnh hưởng đáng kể đến kết cấu của kẹo và khả năng chấp nhận của người tiêu dùng.

Đặc tính cấu trúc của kẹo được đo bằng phương pháp đo TPA với đầu dò TA 11/1000, được biểu thị bằng các thông số độ cứng, độ kết dính, độ bám dính, độ đàn hồi, độ dẻo, độ dai. Kẹo dẻo được bổ sung vitamin C với tỷ lệ phù hợp của các thành phần được chọn để tác động đến sức khỏe và sự nhạy cảm của con người. Từ đó , có thể làm ra các loại kẹo, thực phẩm bổ sung dinh dưỡng và vitamin. Chính vì thế, tôi thực hiện đề tài: “NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN KẸO GELATIN BỔ SUNG VITAMIN”.2 Mục tiêu nghiên cứu Thiết lập quy trình công nghệ chế biến kẹo dẻo đạt cảm quan về cấu trúc và bổ sung vitamin C.

Sản phẩm có nguyên vật liệu dễ tìm, chi phí thấp, thân thiện với môi trường và có thể ứng dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm.3 Nội dung nghiên cứu - Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu: agar, đường, maltose syrup, acid citric, gelatin đến đặc tính cấu trúc về độ dai, độ cứng, độ đàn hồi, độ dẻo của sản phẩm kẹo tương ứng với sự phân tích cảm quan của chuyên gia. - Khảo sát điều kiện làm lạnh phù hợp để tạo cấu trúc và giá trị cảm quan để sản xuất kẹo dẻo theo yêu cầu người tiêu dùng. - Khảo sát thời gian bảo quản vitamin C được bổ sung vào kẹo.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 1.1 Đối tượng nghiên cứu: Đặc tính cấu trúc của kẹo gummy như: độ cứng, độ kết dính, độ bám dính, độ đàn hồi, độ dẻo, độ dai từ các nguyên liệu gelatin, agar, saccharose, maltose syrup, acid citric, vitamin C.2 Phạm vi nghiên cứu: 2 Đề tài thực hiện khảo sát các thành phần trong kẹo: gelatin, agar, saccharose, maltose, acid citric và thời gian làm lạnh trong quá trình ổn định kẹo, acid ascorbic. Các khảo sát được thực hiện trong phòng thí nghiệm trường Đại học Thủ Dầu Một và đo các chỉ tiêu vật lý (TPA) tại phòng thí nghiệm bộ môn Công nghệ thực phẩm trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG TP.

Hồ Chí Minh từ tháng 06/2022 đến tháng 08/2024. 3 CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan về kẹo dẻo 2.1 Giới thiệu Kẹo dẻo (Gummy Candy) là loại kẹo làm từ gelatin, đường, nước, hương liệu. Kẹo có tính đàn hồi, dẻo, dai nhờ đặc tính của chất tạo gel. Dựa vào đặc tính và hàm lượng hydrocolloid được bổ sung (Các hydrocolloid phổ biến nhất là gelatin, tinh bột và pectin) sẽ mang lại cấu trúc và đặc tính cảm quan riêng cho kẹo như: Kẹo dẻo từ gelatin có đặc tính dai, đàn hồi tốt.

Trong khi kẹo dẻo có bổ sung pectin tạo độ mềm, trong. Ngược lại, kẹo có chứa agar thì chất quánh, giòn, mềm. Phân loại kẹo dẻo: Kẹo dẻo gummy candy: Đôi khi thuật ngữ gummy còn được viết thành gummi được dành riêng cho kẹo được làm từ gelatin. Ngược lại, kẹo làm từ các hydroco lliod khác được gọi là thạch – jelly [1] Kẹo dẻo là loại kẹo tương đối đơn giản có chứa chất làm ngọt, hydrocolloid, màu sắc, hương vị và đôi khi là acid hữu cơ.

Kẹo dẻo chứa nhiều carbohydrate cung cấp năng lượng cho cơ thể. Kẹo gummy đáp ứng phù hợp cho trường hợp người bị hạ đường, đói hoặc suy dinh dưỡng do mỗi viên kẹo có chứa một lượng đường và a cid amin cao. Tuy nhiên, lượng đường cao trong kẹo dẻo cũng có thể dẫn đến một số vấn đề sức khỏe như béo phì, và tiểu đường nếu sử dụng quá nhiều trong ngày; có thể gây sâu răng như các loại bánh kẹo khác. Ngoài ra, kẹo dẻo gummy cũng là môi trường thuận lợi chứa một số chất béo, chất khoáng và vitamin tùy thuộc sự chủ động bổ sung vào các thành phần nguyên liệu.

Hàm lượng các vi chất dinh dưỡng này có thể đáp ứng nhu cầu hàng ngày của cơ thể như một số loại thực phẩm chức năng đang sản xuất và lưu hành ở nước ngoài.2 Lịch sử phát triển kẹo dẻo Một bài báo xuất hiện trên Nelson Ledger năm 1924 có đề cập đến Unclaimed Babies – một loại kẹo dẻo có hình dáng một đứa bé, trong một bài báo khác trên tờ Burnley Express gọi đây là điều ngọt ngào trong ngành công nghiệp thực phẩm. Glyn Hughes là biên tập viên của trang web Foods of England cho biết, các quảng cáo của các hãng bánh kẹo từ cuối thời Victoria cũng liệt kê nhiều loại kẹo dẻo – gummy candy là “dollies”, “totties” và “Unclaimed Babies". Kẹo chế biến từ các chất tạo đông làm 4 bằng thạch có thể được bắt nguồn từ những năm 1880 và nổi tiếng, gắn liền với khu vực Burnley, có lẽ do Thomas Fryer's ở Nelson tạo ra. Vào năm 1885, Riches Confectionery ở Duke St, London Bridge đã quảng cáo nhiều loại kẹo dành cho trẻ em, trong đó có kẹo thạch – (jelly babies) [2].1 Kẹo dẻo và nhãn hiệu Jelly Babies được Bassett's ở Sheffield sản xuất Kẹo "Unclaimed Babies" với hình dạng mới lạ được Bassett's ở Sheffield sản xuất lần đầu tiên vào năm 1918.

Tuy nhiên, cái tên này tồn tại trong thời gian ngắn và dần biến mất. Theo các nhà lưu trữ tại Mondelez Ltd, công ty tiếp quản Cadbury vào năm 2009, những chiếc kẹo này được cho là đã đổi tên thành "Peace Babies" để đánh dấu sự kết thúc của Thế chiến thứ nhất. Khi Thế chiến thứ hai nổ ra làm gián đoạn đáng kể cho việc sản xuất kẹo này do sự thiếu hụt nguyên liệu thô. Cái tên "Peace Babies" trong bối cảnh chiến tranh không được quan tâm và chú ý nhiều.

Phải đến năm 1953, khi được tái đầu tư với tên gọi mới "Jelly Babies", kẹo này mới thực sự đạt được sự nổi tiếng và được yêu thích cho đến ngày nay. Hans Riegel (1893 - 2013) là người Đức, sinh ra ở Bonn, được đào tạo để trở thành một thợ làm bánh kẹo và trở thành đối tác của công ty Heinen & Riegel. Ông sáng lập HARIBO (HAns RIegel BOnn) vào ngày 13 tháng 12 năm 1920 và bắt đầu sản xuất đồ ngọt.2 Kẹo dẻo gấu – gummy candy HARIBO Năm 1922, họ sử dụng khuôn hình “dancing bear”, gelatin với hương vị trái cây để tạo kẹo. Năm 1930, Goldbear được yêu thích nhanh chóng bởi trẻ em địa phương.

Thành công của HARIBO không chỉ giới hạn ở thị trường Đức: với tư cách là công ty dẫn đầu thị trường toàn cầu về kẹo dẻo trái cây và cam thảo, HARIBO hiện đã có mặt tại hơn 100 quốc gia trên thế giới. Kể từ 1960, HARIBO sản xuất tại 16 địa điểm ở 10 quốc gia và sử dụng hơn 7.000 nhân viên, những người đảm bảo rằng người tiêu dùng luôn có đủ nguồn cung cấp các sản phẩm yêu thích - với chất lượng vượt trội đã chiếm được cảm tình của người tiêu dùng. Lý thyết về gel Các dạng hạt nở của hydrocolloid dạng gel đặc biệt hữu ích vì chúng kết hợp sự hình thành cấu trúc vĩ mô với khả năng chảy, đồng thời thường có kết cấu rắn mềm hấp dẫn. Những đặc điểm này rất được ưa chuộng trong các ứng dụng thực phẩm, với hàm lượng nước cao (>95%).

Có một tiềm năng đáng kể cho các hydrocolloid dạng hạt thay thế tinh bột liên kết ngang hóa học, dựa trên các đặc tính cấu trúc, xử lý và giải phóng phân tử phù hợp mà không cần phải thực hiện xử lý hóa học. Dựa trên đặc điểm của các hạt gel và ứng dụng mà chúng được sử dụng sẽ phụ thuộc v ào loại hydrocolloid, cơ chế hình thành mạng lưới và phương pháp xử lý được sử dụng để tạo ra các hạt.