chewing gum hoan chinh
TRANSCRIPT
Trường Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc gia Tp. Hồ Chí Minh
Khoa Kỹ thuật Hóa học
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Báo cáo môn học Công nghệ sản xuất Đƣờng – Bánh kẹo
KẸO CHEWING GUM
GVHD : Trần Thị Thu Trà
Sinh viên : Quan Ứng Biêu 60700152
Lê Anh Dũng 60700417
Nguyễn Phan Duy Nguyên 60701633
Đặng Hải Thành 60702198
Phan Thương 60702428
Năm học: 2010 – 2011
MỤC LỤC CHƢƠNG 1: KHÁI QUÁT KẸO CHEWING GUM ......................................................... 4
1.1 Kẹo chewing gum ........................................................................................................ 4
1.2 Phân loại kẹo chewing gum ......................................................................................... 5
1.2.1 Phân loại theo hình dạng ..................................................................................... 6
1.2.2 Phân loại theo giá trị năng lượng ......................................................................... 6
CHƢƠNG 2: NGUYÊN LIỆU .............................................................................................. 7
2.1 Gum base ..................................................................................................................... 7
2.1.1 Gum base tự nhiên ............................................................................................... 7
2.1.2 Gum tổng hợp ...................................................................................................... 7
2.2 Chất tạo ngọt ................................................................................................................ 8
2.2.1 Chất tạo ngọt có giá trị dinh dưỡng ..................................................................... 8
2.2.2 Chất tạo ngọt không sinh năng lượng .................................................................. 9
2.3 Nước .......................................................................................................................... 10
2.4 Chất làm mềm ............................................................................................................ 11
2.5 Chất ổn định cấu trúc ................................................................................................. 12
2.6 Các chất khác ............................................................................................................. 12
2.6.1 Chất chống oxy hóa ........................................................................................... 12
2.6.2 Chất nhũ hóa ...................................................................................................... 12
2.6.3 Chất độn ............................................................................................................. 12
2.6.4 Hương liệu ......................................................................................................... 12
2.6.5 Màu .................................................................................................................... 13
CHƢƠNG 3: QUY TRÌNH SẢN XUẤT KẸO CHEWING GUM .................................. 14
3.1 Quy trình công nghệ .................................................................................................. 14
3.2 Thuyết minh quy trình ............................................................................................... 15
3.2.1 Chuẩn bị gum base ............................................................................................ 15
3.2.2 Gia nhiệt ............................................................................................................ 15
3.2.3 Phối trộn ............................................................................................................ 16
3.2.4 Làm nguội .......................................................................................................... 17
3.2.5 Cán ..................................................................................................................... 17
3.2.6 Cắt tấm ............................................................................................................... 18
3.2.7 Hoàn thiện ......................................................................................................... 19
CHƢƠNG 4: THÀNH TỰU ................................................................................................ 21
4.1 Giới thiệu ................................................................................................................... 21
4.2 Chuẩn bị nguyên liệu ................................................................................................. 21
4.3 Kết quả ....................................................................................................................... 21
4.4 Kết luận ..................................................................................................................... 24
DANH MỤC HÌNH Hình 1-1: Bubble tape gum ........................................................................................................ 5
Hình 1-2: Chewing gum dạng thẻ .............................................................................................. 6
Hình 1-3: Chewing gum dạng thỏi ............................................................................................ 6
Hình 3-2: Dây chuyền thiết bị sản xuất kẹo chewing gum ...................................................... 14
Hình 3-3: Thiết bị Z blade sigma mixer .................................................................................. 16
Hình 3-4: Thiết bị phối trộn U Trough mixer .......................................................................... 17
Hình 4-1: Ảnh hưởng của pH lên cường độ của methanethiol và dimethyl disulfide khi có
mặt GTE. ....................................................................................................................................... 22
Hình 4-2: Ảnh hưởng của nồng độ GTE lên khả năng loại bỏ ở 370C, pH=8 trong 5 phút ... 22
Hình 4-3: Ảnh hưởng của GTE và AP lên việc giảm CH3SH ở pH = 7.4 ............................... 23
Hình 4-4: Ảnh hưởng của việc tiền oxy hóa GTE lên việc loại bỏ methanethiol khi có và
không có mặt AP ở 370C, pH=7.4 trong 5 phút ............................................................................ 23
Hình 4-5: Ảnh hưởng của GTE lên nồng độ còn lại của H2S ở 370C và các pH khác nhau
trong 5 phút .................................................................................................................................... 23
DANH MỤC BẢNG Bảng 1-1: Độ tan của saccharose theo nhiệt độ ......................................................................... 8
Bảng 1-2: Chỉ tiêu chất lượng đường tinh luyện (TCVN 7270 : 2003) ..................................... 8
Bảng 1-3: Chỉ tiêu chất lượng của glucose syrup dùng trong sản xuất kẹo ............................... 9
Bảng 1-4: Tiêu chuẩn nước (TCVN 5502 : 2003) ................................................................... 10
Bảng 1-5: Chỉ tiêu chất lượng của chất màu thực phẩm dùng sản xuất kẹo ............................ 13
Bảng 1-6: Tỉ lệ thành phần nguyên liệu của một sản phẩm chewing gum .............................. 13
Bảng 4-1: pH nước bọt ở các thời điểm khác nhau ................................................................. 24
Kẹo chewing gum Phần 1: Khái quát
Trang 4
CHƢƠNG 1: KHÁI QUÁT KẸO CHEWING GUM
1.1 Kẹo chewing gum
Chewing gum là loại kẹo gum được làm ngọt, hương kẹo bao gồm thành phần chủ yếu là
nhựa mủ lấy từ thiên nhiên hoặc nhân tạo. Mủ nhựa hữu cơ này là một loại sữa trắng đục sản xuất
từ nhiều nguồn hạt cây trồng, nó được biết tới như yếu tố cấu thành của cao su. Chewing gum
được sử dụng như loại thức ăn nhanh, nó không có giá trị về dinh dưỡng và thường khi nhai nó
xong mọi người thường vứt nó đi thay vì nuốt nó.
Xuyên suốt quá trình lịch sử, nhiều người trong các khu vực địa lý khác nhau chọn chất nhai
tự nhiên và chất có hương thơm như thở ra mùi thơm và uống nước có hương thơm mát. Người
Ai Cập sử dụng nhựa thông, người Italia sử dụng hương trầm, tây Ấn sử dụng cành non của cây
hương liệu, Á Rập thì sử dụng sáp ong. Sáp cây sam là loại chất nhai thơm được yêu thích ở thế
kỉ trước khi thực dân Anh đến thống trị. John Curtis và anh trai của ông là John Bacon Curtis
nghĩ rằng họ có thể bao gói lại và bán chúng đi. Giữa năm 1800 họ thử nghiệm sản xuất kẹo
chewing gum dạng thỏi lần đầu tiên. Đầu tiên họ để nó qua nước sôi sau đó hớt bọt và chất bẩn
(lá cây, vỏ cây…) trước khi cho đường và phụ gia vào. Sau đó họ cán nó, để nguội và sau đó là
cắt nó thành nhiều thỏi nhúng vào bột ngô, bao gói lại bằng giấy và bảo quản chúng trong cái hộp
nhỏ bằng gỗ. Công ty Curtis phát triển với qui mô lớn và ông trở thành doanh nhân khi còn rất trẻ
và lần đầu tiên đã nghiên cứu và chế tạo thành công máy sản xuất kẹo chewing gum và sau đó là
nhà máy sản xuất kẹo chewing gum ra đời lần đầu tiên. Qui trình sản xuất kẹo chewing gum của
Curtis giống như ngày nay. Ngoài sự thành công của công ty Curtis còn có một vài công ty khác
thành lập và phát triển trong thế kỉ 19. Tuy nhiên năm 1869 William F. Semple mới là người đầu
tiên có bằng sản xuất kẹo chewing gum. Công thức của ông ấy là công thức dễ sản xuất nhất.
Nhưng ông ấy chưa bao giờ sản xuất và bán nó. Tuy nhiên kẹo chewing gum ma ta biết đến ngày
nay được sản xuất bởi Thomas Adam. Adam bắt đầu sản xuất những khối kẹo chewing gum lớn
từ khi ông ấy gặp người nổi tiếng ở Mexico, Antonio López de Santa Anna, người muốn Adam
giúp anh ấy giới thiệu một loại chất đặc biệt, một loại sáp cao su lấy từ cây cao su Sapodilla của
Mexico và trung tâm châu Mĩ, nó như loại chất rẻ tiền để thay thế cho cao su. Adam không tìm
thấy con đường nào để tổng hợp đưa nó vào sử dụng nhưng ông ấy nghĩ nó sẽ làm ra loại kẹo
chewing gum tuyệt vời mà có thể dễ dàng thay thế cho nguyên liệu dầu hỏa có mùi vị nhạt nhẽo
có ảnh hưởng đến lượng tiêu thụ kẹo lúc bấy giờ.
Ông ấy thiết kế cho nó một kích cỡ thích hợp và nhất quán, Adam để chicle vào nước nóng
cho đến khi nổi bong bóng đều. Ông ấy cho hương liệu vào gồm hai nguyên liệu chính đó là vỏ
cây de vàng và cay cam thảo, nhào nó, tạo hình dạng và cuốn nó thành cuộn. Năm 1871 Adam có
bằng sáng chế máy sản xuất kẹo đầu tiên. Máy thực hiện nhào bột và cán thành miếng dài, làm
cho tấm bột thành màn dài căng ra để có thể cắt bởi những nhà dược liệu, người điều khiển hầu
hết các công đoạn của máy mỗi ngày. Dự án của Adam và công ty của Adam đạt được thành
công và sản phẩm của có mặt trên khắp mọi nơi cho đến ngày nay.
Hầu hết mọi công ty sản xuất chewing gum thành công ngày nay đều được thành lập bởi
William Wrigley vào năm 1892. Dù cho công ty do con trai và cháu trai của ông ta điều hành sau
khi ông ấy chết vào năm 1932, đang phát triển một loại chewing gum có hương thơm nhưng sức
tiêu thụ đã giảm đáng kể như là: Juicy Fruit, Doublemint, và Wrighley’s Spearmint. Gần đây
công ty đã giới thiệu ra những loại gum cho những người mang răng giả, gum không đường, gum
Kẹo chewing gum Phần 1: Khái quát
Trang 5
có hương quế và buble gum. Như những sản phẩm lúc đầu của Wrigley, tất cả đã trở nên phổ
biến. Điều bí mật phía sau sự thành công của kẹo chewing gum Wrigley là sản xuất những loại
kẹo có hương vị nhẹ và sự quảng cáo nổi bật như ông Wrigley nói vào thế kỉ trước: “bảo họ
nhanh lên và siêng năng”.
Ngày nay bubble gum có lẽ phổ biến hơn so với chewing gum ít nhất là đối với giới trẻ. Tuy
nhiên 1906 lần đầu tiên sản phẩm bubble gum đã thất bại khi người tiêu dùng thấy nó quá nhão
và nhiều hạt cám nhưng đến năm 1928 Walter Diemer, một người thợ trẻ của công ty Fleer, đã
phất triển một loại bubble gum có thể chấp nhận được và được tiếp thị với tên gọi là Dubble
Bubble (màu hồng quen thuộc của gum gần như là một sự tình cờ). Suốt những năm 1930-1940
sự phát minh ra cao su tổng hợp giúp cho các nhà sản xuất chewing gum rất nhiều bởi vì họ
không còn phải dựa vào nguồn cung cấp cao su tự nhiên nhập khẩu không đều.
Mặc dù các loại chewing gum cơ bản vẫn giữ hương vị cũ trong hơn một thế kỉ, thì một vài
loại khác gần đây đã bắt đầu xuất hiện. Ví dụ như, chewing gum không đường lần đầu tiên xuất
hiện vào những năm 1970 cùng với gum chứa nicotine, gum có nhân lỏng, gum cho vận động
viên, chewing gum dính vào răng và bubble gum không dính vào mặt. Gần đay hơn một số nhà
sản xuất đã cố gắng thêm vào chewing gum chất nhám và quảng cáo nó như một loại chewing
gum tốt cho răng.
1.2 Phân loại kẹo chewing gum
Ngày nay, kẹo cao su đạt đến sự đa dạng của hương vị. Không có kiểu kẹo cao su nào tiêu
chuẩn, nó có thể được phát triển thành nhiều hình dạng, kích thước. Một số ví dụ gồm:
Stick gum: dạng phẳng, mỏng.
Bubble tape gum: hình dạng tương tự như dạng tép nhưng dài hơn, vì thế nó được cuộn
tròn lại bên ngoài một cái lõi.
Hình 1-1: Bubble tape gum
Cut & Wrap gum: dạng thỏi, khối.
Center-filled gum: bên trong có nhân ngọt.
Bubble gum: độ dai cao, có thể thổi thành bong bóng.
Dragée gum: viên kẹo tròn nhỏ như viên thuốc.
Sugarfree gum: sử dụng chất ngọt nhân tạo dùng để ăn kiêng.
Candy & Gum combinations: kẹo chewing gum có nhân là các loại kẹo lollipop.
Kẹo chewing gum Phần 1: Khái quát
Trang 6
Functional gum: có chứa trà xanh, nhân sâm, caffeine, guarana
Medicated gum: kẹo gum với chức năng như chất mang các loại thuốc vào cơ thể do
thuốc ngấm qua nước bọt nên vào máu nhanh hơn thuốc viên thông thường.
Whitening gum: giúp làm trắng răng do chứa các chất làm trắng như baking soda,
Calprox.
1.2.1 Phân loại theo hình dạng
Dạng thẻ:
- Mềm mỏng
- Tạo cảm giác êm ái khi ăn hòa quyện với hương thơm đặc trưng riêng.
- Hình chữ nhật, hình vuông,
Hình 1-2: Chewing gum dạng thẻ
Dạng thỏi:
- Xốp, giòn….
- Tạo cảm giác giòn tan, trẻ năng động, tinh thần phấn khởi, ….
Hình 1-3: Chewing gum dạng thỏi
1.2.2 Phân loại theo giá trị năng lượng
Kẹo sinh năng lượng: Trong kẹo có chứa các dạng đường sinh năng lượng: saccharose,
glucose, fructose… và một số chất tạo ngọt như: xylitol, maltitol, lactitol…
Kẹo không sinh năng lượng: chứa glycyrrhizin, stevioside, monellin
Kẹo chewing gum Phần 2: Nguyên liệu
Trang 7
CHƢƠNG 2: NGUYÊN LIỆU
2.1 Gum base
Sở dĩ chewing gum có đặc tính mềm, dẻo, mịn và đàn hồi là do trong thành phần có chứa một
lượng gum base nhất định. Hàm lượng thường là 20-25% khối lượng của sản phẩm. Bản chất của
gum base là một chất keo và chúng có đặc tính khác với các loại chất keo thực phẩm khác: đó là
một chất keo kỵ nước, nhai lâu trong miệng sẽ không bị nước bọt hòa tan, giữ nguyên tính dẻo và
đàn hồi từ đầu cho đến cuối.
Gum base bao gồm gum base tự nhiên và gum base nhân tạo. Do giá thành mà hiện nay hầu
hết các cơ sở sản xuất không sử dụng hoàn toàn gum thiên nhiên mà chỉ sử dụng khoảng 10-20%,
phần còn lại là sử dụng gum tổng hợp.
2.1.1 Gum base tự nhiên
2.1.1.1 Chicle
Chicle là loại cao su thiên nhiên được lấy từ mủ của cây Achras saporata. Loại cây này phát
triển ở Mexico và miền nam trung tâm nước Mỹ. Việc lấy mủ của cây này cũng giống như cây
cao su.
Về mặt hóa học thì chicle là một transpolyisoprene. ở nhiệt độ trên 600C thì chicle sẽ mền ra.
Vì thế trước khi đưa vào sản xuất chúng ta cần đun nóng chúng bằng một lượng hơi nước để
chúng tan chảy và mềm ra, lúc đó sẽ tạo nên một khối gum lớn có độ ẩm 20-30%. Trong khối
gum này vẫn còn có tạp chất như cát, vỏ và cành cây… làm tinh khiết khối gum bằng cách sử
dụng các chất tẩy rửa
Chicle là loại gum base được sử dụng đầu tiên trong công nghệ sản xuất chewing gum. Lần
đầu tiên được ông General Di Santa mang đến đất nước Mỹ.
2.1.1.2 Jelutong
Đây cũng là một loại cao su thiên nhiên dùng trong sản xuất chewing gum. Nó được lấy từ
cây Dyera cstulata thuộc loài Apocyanesas. Loại cây này phát triển ở phía nam. Từ nguồn
nguyên liệu thô ban đầu, chúng ta gia công bằng cách cho hơi nước đi vào bên trong khối nguyên
liệu.
2.1.1.3 Gutta perchar
Bản chất của gutta perchar cũng là một hợp chất transpolyisoperen. Gutta perchar là đồng
phân của chicle
2.1.2 Gum tổng hợp
Gum tổng hợp thường sử dụng là polyacetate ethylen. Poliacetate ethylen là một resin cao
phân tử, khi gia nhiệt sẽ hóa mềm, có tính dẻo và tan trong dung môi hữu cơ. Phân tử lượng cao
hay thấp phụ thuộc vào đặc tính của chúng. Mà đặc tính của chúng lại trực tiếp ảnh hưởng đến
tính đàn hồi, mềm dẻo, bóng nhẵn của chewing gum.
Polyacetate ethylen là chất rắn dạng hạt, màu trắng. Phân tử lượng của polymer này rất lớn,
thường vào khoảng 20000-100000. Phân tử lượng cao sẽ không thích hợp để chế tạo thành gum
trong sản xuất chewing gum, do đó cần phải giảm phân tử lượng để chúng có tính dẻo cần thiết
bằng cách sử dụng các hợp chất tăng tính dẻo cho khối gum. Các chất tăng dẻo thường dùng là
octilin diphenil phophat (O.D.P) với liều lượng là 20-30% khối lượng chất dẻo
Kẹo chewing gum Phần 2: Nguyên liệu
Trang 8
Ngoài ra còn có các hợp chất gum tổng hợp như: butadience styrene, polyvinyl acetate (PVA)
2.2 Chất tạo ngọt
Vị ngọt của chewing gum là do hơn 50% đường bột tạo nên. Để tăng cường độ ngọt cho
chúng ta có thể cho thêm bột cam thảo đã được nghiền thật nhỏ. Quá trình sản xuất chewing gum
là một quá trình phối trộn rất nhuần nhuyễn các thành phần lại với nhau. Muốn cho hỗn hợp đạt
được độ đồng nhất cao thì đường phải được nghiền thật nhỏ trước khi đưa vào trộn. Kích thước
của hạt đường phải nhỏ hơn 20-40 µm. Nhưng cũng không được quá nhỏ vì nếu kích thước của
các hạt đường quá nhỏ thì gây khó khăn cho quá trình sản xuất về sau và khi gặp ẩm đường rất dễ
bị kết tinh. Vì thế khi cho đường vào phối trộn chúng ta nên nghiền mịn 96%, 4% còn lại không
nghiền.
2.2.1 Chất tạo ngọt có giá trị dinh dưỡng
2.2.1.1 Xylitol (C2H12O5)
Có sẵn trong tự nhiên: dâu, bắp cải bông…
Sản phẩm thương mại: dạng tinh thể trắng
Phương pháp thu nhận:
- Phương pháp vi sinh vật: sử dụng cơ chất là xylose, cấy vi sinh vật vào xylose để tạo
xylitol
- Phương pháp hóa học:
XylitolXyloseXylanvaät Thöïc hoùaHydrogen phaânThuûyxylan Taùch
2.2.1.2 Saccharose
Ở nhiệt độ khác nhau, độ tan của sacccharose cũng khác nhau.
Bảng 1-1: Độ tan của saccharose theo nhiệt độ
Nồng độ
saccharose (%) Nhiệt độ sôi,
0C
Nồng độ
saccharose (%) Nhiệt độ sôi,
0C
0
10
20
30
40
50
100. 0
100. 4
100. 6
101. 0
101. 5
102. 0
60
70
80
90
99
103. 0
106. 5
112. 0
130. 0
160. 0
Bảng 1-2: Chỉ tiêu chất lượng đường tinh luyện (TCVN 7270 : 2003)
STT Chỉ tiêu Mức quy định
1 Độ Pol, tính bằng 0Z, không nhỏ hơn 99,90
2 Hàm lượng đường khử, tính bằng % khối lượng, không lớn hơn 0,03
3 Tro độ dẫn, tính bằng % khối lượng, không lớn hơn 0,03
4 Đổ ẩm, tính bằng % khối lượng, không lớn hơn 0,05
5 Độ màu, tính bằng độ ICUMSA, không lớn hơn 10
6 Hàm lượng tạp chất (ppm), không lớn hơn 2
7 Dư lượng SO2 tối đa, mg/kg 70
8 Hàm lượng áen (As), mg/kg 1
Kẹo chewing gum Phần 2: Nguyên liệu
Trang 9
9 Hàm lượng đồng (Cu), mg/kg 2
10 Hàm lượng Chì (Pb), mg/mg 0,5
11 Tổng số vi sinh vật hiều khí, CFU/10g, không lớn hơn 200
12 Nấm men, CFU/10g, không lớn hơn 10
13 Nấm mốc, CFU/10g, không lớn hơn 10
2.2.1.3 Glucose surup
Glucose syrup cũng là 1 nguyên liệu quan trọng để làm kẹo. Nó là sản phẩm của quá trình
thủy phân không hoàn toàn tinh bột bằng acid, là dung dịch của glucose.
Glucose syrup dùng làm kẹo là dung dịch không màu (hoặc hơi vàng), trong suốt, sánh và có
vị ngọt êm dịu.
Thành phần chủ yếu của glucose syrup là: glucose, maltose, dextrin, fructose. Tùy theo mức
độ thủy phân tinh bột mà hàm lượng của bốn thành phần này có khác nhau và từ đó cũng quyết
định tính chất và giá trị sử dụng của glucose syrup.
Bảng 1-3: Chỉ tiêu chất lượng của glucose syrup dùng trong sản xuất kẹo
Độ khô
Đường khử
Tro
Kim loại nặng
Độ pH
Nhiệt độ cháy sém
Tinh bột và acid tự do
Muối NaCl
Màu sắc
Mùi vị
Tạp chất
80-85%
35-40%
≤ 0, 6%
≤ 0, 001%
4.8-5.5
140-1480C
Không có
≤ 6.5%
Không màu hoặc vàng nhạt
Không có mùi vị lạ
Không có tạp chất cơ học
2.2.2 Chất tạo ngọt không sinh năng lượng
2.2.2.1 Glycyrrhizin
Bản chất hóa học: terpene glycoside (muối amon của acid glycyrrhizic)
Nguyên liệu sản xuất: củ cam thảo
Vị ngọt đặc trưng: bạc hà
2.2.2.2 Stevioside
Bản chất hóa học: stevion liên kết ba gốc glucose
Nguyên liệu sản xuất: lá thực vật stevia rabaudiana
Vị ngọt đặc trưng: ngọt nhưng hơi thoảng vị đắng
2.2.2.3 Monellin
Bản chất hóa học: protein với hai mạch polypeptic (M=11000), cấu trúc bậc 4
Nguyên liệu sản xuất: trái dioscoredphyllum comensii
Vị ngọt đặc trưng: được cảm nhận nhanh nhưng sau đó biến mất
2.2.2.4 Các chất tạo ngọt tổng hợp:
Saccharine: hiện nay không sử dụng nhiều
Kẹo chewing gum Phần 2: Nguyên liệu
Trang 10
Sodium cyclohexyl sulphamate
Acesulfame K: độ an toàn thấp hơn aspartame
Aspartame: được sử dụng nhiều. về bản chất hóa học là dipeptide cấu tạo từ 2 acid amin
(phelnyl alanine và asparigen), sau đó phân giải thành 2 acide amin bổ sung cho cơ thể: hoàn toàn
không gây độc hại dù chúng được tiêu hóa hay không tiêu hóa
2.3 Nước
Nước là nguồn nguyên liệu trong công nghệ sản xuất của tất cả các loại bánh kẹo nói chung
và chewing gum nói riêng.
Trong các sản phẩm thực phẩm nước tồn tại ở 3 dạng: tự do, liên kết và mao quản
Nước liên kết hóa học: Liên kết rất chặt chẽ với vật liệu và chỉ có thể tách ra khi có tương
tác hóa học, khi sử lí nhiệt tương đối mạnh, nước liên kết hóa học tồn tại chủ yếu ở hai dạng:
- Dạng hydrat: có trong thành phần các nhóm hydroxyl (liên kết ion)
- Dạng nước của hợp chất phân tử dưới dạng tinh thể hydrat
Nước mao quản (liên kết hóa lý): được hấp thụ bởi các phân tử ở bề mặt mao quản rồi đi
vào bên trong, ngưng tụ làm đầy các ống mao quản
Nước tự do: vẫn duy trì trạng thái vật lý, là tác nhân phân tán chất keo và hòa tan các loại
muối
Nói chung hai dạng nước tự do và mao quản không khác biệt rõ rệt, chúng có thể trao đổi với
nhau rất nhanh.
Nước có khả năng phân tán nhiều hợp chất chứa các nhóm không phân cực do xu hướng một
lượng lớn các phân tử nước tương tác với nhau nhờ liên kết hydro. Để đưa vào nước một cấu trúc
không cực đòi hỏi một năng lượng lớn bởi trong trường hợp này các các phân tử nước bao quanh
bắt buộc phải phân bố lại đều đặn hơn ở trong nước nguyên chất.
Khi đưa vào nước các chất khác nhau dưới dạng dung dịch hay dạng keo sẽ tạo ra thuộc tính
kết hợp, tùy thuộc vào số lượng phân tử có mặt sẽ làm tính chất của nước thay đổi: giảm áp xuất
hơi bão hòa, giảm sức căng bề mặt, tạo ra áp suất thẩm thấu qua màng bán thấm…. .
Hoạt độ của nước (aw): là tỷ số giữa áp suất hơi riêng phần của nước trong thực phẩm với áp
suất hơi bão hòa của dung môi nước nguyên chất.
Công thức: aw = P/P0
Độ ẩm tương đối (%) = aw x 100%
Vai trò của nước trong công nghệ sản xuất chewing gum
- Cung cấp lượng ẩm cần thiết làm kẹo có độ mềm mong muốn. Lượng ẩm này cũng là
một trong các yếu tố làm thay đổi cấu trúc của khối gum cũng như sản phẩm kẹo. Nếu
ẩm quá nhiều thì làm cho khối gum của chúng ta trở nên mềm và bị sẫm màu. Nếu
thấp quá sẽ gây hiện tượng khô và cứng.
- Là môi trường để hòa tan một số thành phần nguyên liệu như đường, hương liệu và
một số hợp chất hòa tan
Bảng 1-4: Tiêu chuẩn nước (TCVN 5502 : 2003)
STT Tên chỉ tiêu Đơn vị Mức tối đa
1 Màu sắc mg/l Pt 15
Kẹo chewing gum Phần 2: Nguyên liệu
Trang 11
2 Mùi, vị − Không có
3 Độ đục (1) NTU 5
4 pH − 6 - 8,5
5 Độ cứng, tính theo CaCO3 mg/l 300
6 Hàm lượng oxy hòa tan, tính theo oxy mg/l 6
7 Tổng chất rắn hoà tan mg/l 1000
8 Hàm lượng amoniac, tính theo nitơ mg/l 3
9 Hàm lượng asen mg/l 0,01
10 Hàm lượng antimon mg/l 0,005
11 Hàm lượng clorua mg/l 250
12 Hàm lượng chì mg/l 0,01
13 Hàm lượng crom mg/l 0,05
14 Hàm lượng đồng mg/l 1,0
15 Hàm lượng florua mg/l 0,7 - 1,5
16 Hàm lượng kẽm mg/l 3,0
17 Hàm lượng hydro sunfua mg/l 0,05
18 Hàm lượng mangan mg/l 0,5
19 Hàm lượng nhôm mg/l 0,5
20 Hàm lượng nitrat, tính theo nitơ mg/l 10,0
21 Hàm lượng nitrit, tính theo nitơ mg/l 1,0
22 Hàm lượng sắt tổng số (Fe2+
+ Fe3+
) mg/l 0,5
3 Hàm lượng thủy ngân mg/l 0,001
24 Hàm lượng xyanua mg/l 0,07
25 Chất hoạt động bề mặt, tính theo
Linear Ankyl benzen Sufonat (LAS)
mg/l 0,5
26 Benzen Mg/l 0,01
27 Phenol và dẫn xuất của phenol Mg/l 0,01
28 Dầu mỏ và các hợp chất dầu mỏ Mg/l 0,1
29 Hàm lượng thuốc trừ sâu lân hữu cơ Mg/l 0,01
30 Hàm lượng thuốc trừ sâu clo hữu cơ Mg/l 0,1
31 Colifom tổng số (2) MPN/100 ml 2,2
32 E. coli và coliform chịu nhiệt MPN/100 ml 0
33 Tổng hoạt độ αlpha pCi/l (3) 3
34 Tổng hoạt độ beta pCi/l 30
Với
1) NTU (Nephelometric Turbidity Unit): Đơn vị đo độ đục.
2) MPN/100 ml (Most Probable Number per 100 liters): Mật độ khuẩn lạc trong 100 ml.
3) pCi/l (picocuries per liter): đơn vị đo độ phóng xạ Picocuri trên lit.
2.4 Chất làm mềm
Khi giảm lượng nước cho vào mà không gây ra hiện tượng khô và cứng cho kẹo thì người ta
Kẹo chewing gum Phần 2: Nguyên liệu
Trang 12
thường sử dụng các hợp chất làm ẩm như glycerin, sorbitol cho vào trong kẹo. Chất làm ẩm này
sẽ giữ một lớp ẩm trên bề mặt kẹo, không xảy ra hiện tượng khô bề mặt
Sorbitol là một sản phẩm từ thực vật
Glycerin là sản phẩm từ sự thủy phân chất béo. Nên việc dùng glycerin ít nhiều cũng ảnh
hưởng tới bộ phận người tiêu dùng theo đạo vì thế chúng ta có thể thay thế glycerin từ việc thủy
phân chất béo bằng việc sản xuất từ các hợp chất có nguồn từ dầu mỏ.
2.5 Chất ổn định cấu trúc
Chất ổn định cấu trúc là một hợp chất được cho vào gum base nhằm tạo nên sự dễ dàng cho
các quá trình chế biến sau này và tạo ra cảm giác mềm, dịu khi sử dụng sản phẩm.
Chewing gum chứa 40-55% chất ổn định cấu trúc, còn đối với chewing gum có chất lượng
cao thì chỉ chứa 18-20%
Chất ổn định cấu trúc phổ biến là calcium carbonate và bột than. Hai hợp chất này tạo nên cấu
trúc ốn định rất tốt, giá thành rẻ và không gây nhiều biến đổi.
Đối với các loại chewing gum có hương liệu được tạo ra từ việc kết hợp các acid với nhau thì
không nên dùng calcium carbonate làm chất ổn định cấu trúc bởi vì calcium carbonate sẽ phản
ứng với các acid tạo ra carbon dioxyl gây hiện tượng phồng bao bì và sẽ ảnh hưởng tới hương vị
của kẹo
Thông thường đối với các sản phẩm chewing gum có hương liệu trái cây thì thường dùng bột
than làm chất ổn định cấu trúc.
2.6 Các chất khác
2.6.1 Chất chống oxy hóa
Trong gum base chứa một lượng chất chống oxy hóa, phổ biến là butylated hydroxyltoluene
(BHT), butylated hydroxyanisole (BHA) hoặc tocopherol. Các chất chống oxy hóa là những chất
giúp hạn chế và ngăn chặn xảy ra quá trình oxy hóa diễn ra trong kẹo, quá trình oxy hóa này
không phụ thuộc vào nhiệt độ của môi trường xung quanh.
2.6.2 Chất nhũ hóa
Chất nhũ hóa thường sử dụng trong sản xuất kẹo là phosphatide, lượng dùng nhiều nhất
không quá 0.5% khối lượng kẹo. Glyceride monoacid và glyceride diacid cũng thường được sử
dụng, lượng dùng không quá 0.5% khối lượng kẹo.
2.6.3 Chất độn
Chất độn được cho vào để cho khối kẹo có cường độ cơ học, có tính ổn định về hóa học và
một số tính chất vật lý (dẫn nhiệt, dẫn điện…)
Chất độn thường dùng là cao su trắng đã qua tinh chế. Nhưng cao su trắng thường là chất rắn
dạng cục, khó phối trộn với chất dẻo nên phải hòa tan cao su trắng. Dung môi để hòa tan cao su
trắng là sáp trắng. Nhiệt độ nóng chảy của sáp trắng là 56-580C.
2.6.4 Hương liệu
Hương liệu thường được sử dụng trong chế biến chewing gum là tinh dầu chiết suất từ cây
bạc hà lục, dầu bạc hà… tinh dầu này được chiết từ những cây thơm nhất vì thế hương trong các
sản phẩm chewing gum bạc hà rất mạnh. Tinh dầu tạo ra mùi vị rất tốt cho sản phẩm nhưng khi
các tinh dầu này hoạt động như những chất keo thì chúng lại ảnh hưởng đến cấu trúc của sản
Kẹo chewing gum Phần 2: Nguyên liệu
Trang 13
phẩm.
Ngoài ra còn sử dụng hương liệu từ các sản phẩm trái cây. Vì giá thành của các hương liệu
trái cây tự nhiên rất đắc nên người ta thường dùng các hợp chất hương tổng hợp.
- Hương táo được tạo ra từ hợp chất ethyl acetate.
- Hương anh đào từ benzaldehyl.
2.6.5 Màu
Màu dùng để phân biệt mùi
Tạo cảm quan cho sản phẩm
Bảng 1-5: Chỉ tiêu chất lượng của chất màu thực phẩm dùng sản xuất kẹo
Thành phần Chỉ tiêu chất lƣợng
Chất bay hơi (ở 1350C) ≤ 10%
Chất không tan trong nước ≤ 0. 5%
Kim loại nặng:
Asen
Chì
≤ 1. 4 ppm
≤ 10 ppm
Bảng 1-6: Tỉ lệ thành phần nguyên liệu của một sản phẩm chewing gum
Nguyên liệu Tỉ lệ Phạm vi
Gum base 25 25-26
Sorbitol 17 16-17
Tinh thể sorbitol 36 35-40
Mannitol 18.6 14.5-17.1
Glycerin 0.5 0.5
Chất tạo ngọt nhân tạo 0.5-1.5 0.5-1.5
Hương liệu 1.5 1.5
Kẹo chewing gum Phần 3: Quy trình công nghệ
Trang 14
CHƢƠNG 3: QUY TRÌNH SẢN XUẤT KẸO CHEWING GUM
3.1 Quy trình công nghệ
Hình 3-2: Dây chuyền thiết bị sản xuất kẹo chewing gum
Hình 3-1: Quy trình công nghệ sản xuất kẹo chewing gum
Gum nền
Mật tinh bột Đường
Chất tạo hương
Màu thực phẩm
Kẹo chewing gum
Nghiền
Gia nhiệt
Rây
Lọc
Nghiền nhỏ
Gia nhiệt
Phối trộn
Làm nguội
Cán
Tạo hình
Hoàn thiện
Ép đùn
Kẹo chewing gum Phần 3: Quy trình công nghệ
Trang 15
3.2 Thuyết minh quy trình
3.2.1 Chuẩn bị gum base
Các công ty sản xuất kẹo chewing gum nhập gum base từ các công ty khác chuyên cung cấp
gum cho sản xuất bánh kẹo. Gum base được chế tạo từ các chất keo tổng hợp được sử dụng phổ
biến hiện nay. Vì khi sử dụng chúng các nhà sản xuất có khả năng chủ động về nguồn nguyên
liệu.
3.2.2 Gia nhiệt
3.2.2.1 Mục đích
Hòa tan gum thành dạng lỏng giúp cho quá trình phối trộn với các thành phần khác dễ dàng
hơn.
Yêu cầu: Gum, mật tinh bột, lúc đầu dạng viên tròn phải được hòa tan hoàn toàn.
3.2.2.2 Các biến đổi
Biến đổi vật lý: Nhiệt độ của gum đã hóa lỏng tăng rất cao, thể tích và khối lượng gum tăng.
Biến đổi hóa học: Hàm lượng lượng ẩm trong khối gum tăng.
Biến đổi sinh học: Hầu hết các vi sinh vật bị tiêu diệt hoàn toàn từ lúc này.
3.2.2.3 Phương pháp thực hiện
Gum được thái nhỏ cho vào máy trộn kiểu nằm có áo hơi để gia nhiệt bằng hơi nước có áp
suất 1-1,5kg/cm2. Do gum base có độ cứng khá cao và cần được xử lý để trở thành một khối đồng
nhất trước khi sử dụng cho các quá trình tiếp theo nên cấn phải sử dụng thiết bị có lưỡi dao cứng
và có vỏ áo gia nhiệt. Nhiệt độ nấu khoảng 110oC. Mật tinh bột được gia nhiệt đến nóng chảy
trong một nồi nấu khác.
Kẹo chewing gum Phần 3: Quy trình công nghệ
Trang 16
Hình 3-3: Thiết bị Z blade sigma mixer
3.2.3 Phối trộn
3.2.3.1 Mục đích
Hoàn thiện hương vị của sản phẩm bằng cách bổ sung các chất tạo ngọt như đường bột, syrup,
màu, chất tạo hương.
Yêu cầu: hỗn hợp được phối trộn phải đúng tỉ lệ và mịn đều.
3.2.3.2 Các biến đổi
Biến đổi vật lý: thể tích và khối lượng dung dịch tăng
Biến đổi hóa lý: có sự hòa tan đường và syrup vào gum đã hóa lỏng, có thể xuất hiện một
lượng rất ít các bọt khí.
3.2.3.3 Phương pháp thực hiện
Keo tự nhiên hay keo tổng hợp sau khi gia nhiệt sẽ tồn tại ở dạng sệt, khi keo đã mềm chúng
sẽ được đưa vào bên trong một máy trộn có bố trí một cái cánh khuấy lớn được đặt tại chính giữa
máy trộn nhằm khuấy trộn các thành phần lại với nhau tạo nên một hỗn hợp đồng đều và loại
máy trộn này có thể chứa tới một tấn các thành phần nguyên liệu khác nhau
Trong quá trình khuấy trộn, người ta có thể cho thêm các chất tạo ngọt, chất tạo hương, tạo
màu vào nhưng đòi hỏi phải đúng thời điểm và đúng một số lượng thích hợp đã được tính toán từ
trước. Điều này được thực hiện như sau:
Kẹo chewing gum Phần 3: Quy trình công nghệ
Trang 17
- Khi keo đã mềm cho trục đánh trộn quay, đồng thời cho mật tinh bột đã gia nhiệt đến
nóng chảy vào máy trộn. Sau đó chia đường bột làm 3 phần và cho vào theo 3 lần khác
nhau để đánh trộn thật đều.
- Muốn hương liệu phân bố đều khắp và hấp thu tốt, trộn trước hương liệu với một ít bột
đường cho thật đều và cho vào máy trộn đồng thời với khi cho bột đường lần thứ ba.
- Quá trình khuấy trộn được tiến hành một cách từ từ và cẩn thận để đảm bảo rằng các
thành phần nguyên liệu hòa trộn đều vào nhau.
- Phần còn sót lại của mẻ kẹo trước có thể cho vào và đánh trộn với mẻ kẹo sau đó.
Lượng trộn vào không được vượt quá 10%. Nếu lượng còn lại ở mẻ trước còn sót ở mẻ
sau hơi nhiều điều này sẽ làm tốn chi phí sản xuất, mặt khác nguyên liệu do chịu tác
động cơ học quá nhiều sẽ tạo ra những vấn đề không mong muốn cho quá trình sản
xuất. Tốt nhất không nên để kẹo còn dư ở mẻ trước vào mẻ sau.
Sử dụng thiết bị phối trộn có vỏ áo gia nhiệt, nhiệt độ phối trộn từ 50 – 70 oC, tốc độ phối trộn
30 vòng/phút, thời gian 20 phút.
Hình 3-4: Thiết bị phối trộn U Trough mixer
3.2.4 Làm nguội
3.2.4.1 Mục đích
Chuẩn bị cho quá trình tạo hình, tránh hiện tượng hồi đường, tránh mất cấu tử hương.
Yêu cầu: khối kẹo nguội, không hồi đường.
3.2.4.2 Các biến đổi
Biến đổi vật lý: nhiệt độ khối kẹo giảm, có sự co thể tích của khối kẹo, độ nhớt khối kẹo tăng.
Biến đổi hóa học: có phản ứng nghịch đảo đường xảy ra nhưng không đáng kể.
3.2.4.3 Phương pháp thực hiện
Làm nguội bề mặt, sử dụng không khí lạnh vô trùng làm tác nhân lạnh. Nhiệt độ nguyên liệu
sau khi làm nguội đạt 3 – 7 oC. Thời gian làm nguội là 15 phút.
3.2.5 Cán
3.2.5.1 Mục đích
Cải thiện cấu trúc khối kẹo.
Tạo tấm kẹo mịn với độ dày thích hợp chuẩn bị cho quá trình cắt định hình.
Kẹo chewing gum Phần 3: Quy trình công nghệ
Trang 18
Giúp cho khối kẹo đạt được kích thước nhất định.
Yêu cầu: Tấm kẹo có độ dày thích hợp với qui trình công nghệ.
3.2.5.2 Các biến đổi
Biến đổi vật lý: Tấm kẹo bị biến đổi kích thước khi đi qua trục cán của máy cán.
Biến đổi hóa lý: Tác động đến cấu trúc của kẹo, kéo giãn mạch kẹo.
3.2.5.3 Phương pháp thực hiện
Từ máy trộn, một lượng lớn hỗn hợp trộn sau khi làm nguội sẽ được đưa qua một loạt các con
lăn có một dải băng nhỏ và rộng ở bên trong các trục lăn. Mỗi cặp trục lăn ở phía sau được bố trí
gần nhau hơn so với các cặp trục ở phía trước để làm giảm tấm kẹo đến một kích thước thích phù
hợp với yêu cầu sản xuất. Các cặp trục lăn này làm bằng thép đặc.
Phải điều chỉnh cự ly giữa các cặp trục lăn của máy cán, và điều khiển máy để miếng kẹo có
thể chuyển động qua lại giữa hai trục cán, lần thứ nhất có độ dày khoảng 3mm, lần thứ hai
khoảng 1,5 mm. Miếng kẹo sau khi ra khỏi máy cán sẽ có chiều rộng khoảng 18cm, dày 1,5mm,
được cắt thành từng đoạn dài 30cm. Phía trên có thể bố trí một thiết bị phun một lớp mỏng thích
hợp hỗn hợp tinh bột ngô và đường bột với tỉ lệ 2/8 để đỡ dính máy và để tăng hương vị.
3.2.6 Cắt tấm
3.2.6.1 Mục đích
Giúp cho khối kẹo đạt được kích thước nhất định.
3.2.6.2 Các biến đổi
Biến đổi vật lý: Tấm kẹo bị cắt thành những thanh có kích thước thích hợp.
3.2.6.3 Phương pháp thực hiện
Kết thúc quá trình cán, tấm kẹo cao su sau đó sẽ được cắt thành những thanh kẹo có kích
thước thích hợp, có thể là dạng hình chữ nhật hoặc dạng viên nén tùy thuộc vào loại kẹo cao su
được sản xuất. Nếu kẹo sản xuất có dạng hình chữ nhật hay có tên gọi là thanh kẹo cao su sẽ có
kích thước khoảng 70 20 1,5 (mm), nếu là dạng viên sẽ có kích thước 25 10 2 (mm). Kẹo
cắt xong phải chọn lựa để loại ra những viên không hoàn chỉnh, hay có kích thước không phù
hợp.
Kẹo chewing gum Phần 3: Quy trình công nghệ
Trang 19
Kẹo cao su có dạng thanh hay dạng viên sẽ được chuyển đến một môi trường có sự kiểm soát
về nhiệt độ để làm mát, giữa các thanh kẹo hay viên kẹo ở trên phải có khoảng cách hợp lí để có
sự tiếp xúc hoàn toàn với môi trường. Khi đó một hàm lượng ẩm thích hợp ở trong kẹo sẽ thoát ra
ngoài điều này sẽ giúp cho thanh, viên kẹo duy trì một độ ẩm hợp lí để thuận lợi cho quá trình
bảo quản và để đảm bảo thành phẩm cuối cùng có độ dai thích hợp và giữ được sự láng mịn.
3.2.7 Hoàn thiện
3.2.7.1 Mục đích
Tạo cho khối kẹo có hình dạng bắt mắt, cảm quan sản phẩm.
3.2.7.2 Các biến đổi
Biến đổi vật lý: Thay đổi hình dạng tấm bột.
3.2.7.3 Phương pháp thực hiện
3.2.7.3.1 Đối với viên kẹo cao su
Breaking và bọc đường
Sau quá trình xử lí nhiệt, miếng kẹo lớn sẽ được cắt thành những viên riêng biệt. Những viên
kẹo này sau đó sẽ được phun khô để tạo nên một lớp vỏ cứng xung quanh viên kẹo. Những viên
kẹo sẽ chuyển động bên trong thiết bị, trong khi một hỗn hợp siro đã được chuẩn bị sẵn từ trước
gồm nước lọc, chất tạo ngọt và chất tạo màu sẽ phun đều vào chúng. Sự kết hợp giữa quá trình
chuyển động của viên kẹo và việc phun lớp bọc đường sẽ tạo nên lớp vỏ cứng xung quanh viên
kẹo trung tâm. Tuy vậy, quá trình này tồn tại những khuyết điểm do trong quá trình phun những
viên kẹo nhận được dịch phun là hoàn toàn khác nhau do vậy khối lượng viên kẹo tạo nên không
hoàn toàn giống nhau.
Kẹo chewing gum Phần 3: Quy trình công nghệ
Trang 20
Đóng gói
Những viên kẹo cao su sẽ được đặt vào bên trong những vỉ làm bằng chất dẻo và được đóng
kín.
Kẹo cao su có thể gói thủ công hoặc gói máy, tùy thuộc vào điều kiện thiết bị mà quyết định.
Tốt nhất nên điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm tương đối của phòng cho phù hợp với yêu cầu công
nghệ, nhằm hạn chế kẹo hút ẩm với mức thấp nhất trong quá trình bao gói, thường khống chế ở
nhiệt độ 20-25 0 C và độ ẩm tương đối khoảng 60%.
Nếu không có thiết bị điều hòa ẩm độ nên trang bị thiết bị chống ẩm để đặt sản phẩm vào đó
và lấy ra bao gói dần. Dù đóng gói thủ công hay bằng máy móc đều đòi hỏi phải gói chặt và kín.
3.2.7.3.2 Đối với thanh kẹo cao su
Bao gói
Sau quá trình làm mát và xử lí nhiệt , những người chịu trách nhiệm vận hành sẽ cắt những
tấm kẹo thành những thanh kẹo và đưa chúng vào trong thiết bị bao gói. Công đoạn tiếp theo,
máy bao gói sẽ nhận và bao gói những thanh kẹo ở trên sử dụng giấy bao gói phía ngoài và kết
thúc bằng quá trình dán nhãn ở bên ngoài. Kẹo cao su thường được gói bằng hai lớp giấy. Lớp
trong là giấy nhôm hoặc giấy nhôm có lót màng mỏng, bên ngoài là lớp giấy dày có độ bóng cao
và in nhãn nhiều màu. Cứ khoảng 5 thanh kẹo lại được gói bằng 1 tờ giấy sáp hoặc một tờ giấy
bóng kính, và cứ 20 gói nhỏ này lại đóng vào một hộp carton trắng, mỗi hộp nặng khoảng 300g.
Kẹo chewing gum Phần 4: Thành tựu
Trang 21
CHƢƠNG 4: THÀNH TỰU
Ảnh hƣởng của chất chiết trà xanh lên sự loại bỏ các hợp chất dễ bay hơi
(có chứa sulfur) gây mùi hôi trong miệng và tiềm năng ứng dụng của nó trong
chewing gum.
4.1 Giới thiệu
Các hợp chất sulfur dễ bay hơi (VSCs), đặc biệt là hydrogen sulfide and methanethiol
(CH3SH) được đánh giá là các hợp chất hơi chủ yếu gây ra hôi miệng cho con người. Catechins
trong trà xanh và những sản phẩm tự nhiên khác được cho là có khả năng khử mùi. Polyphenols
trong trà cũng được khẳng định là có hiệu quả cản trở sự phát triển của các vi khuẩn gây mùi hôi
miệng.
Cơ chế khử mùi của catechin (–)-epigallocatechin gallate (EGCG) trong trà là nhờ nhóm thiol
gắn vào vòng ortho-quinone, phát sinh từ quá trình oxy hóa của EGCG bởi oxy khí quyển. Quá
trình oxy hóa xảy ra trong môi trường kiềm nhẹ (pH= 7.5) nhanh hơn môi trường trung tính.
Trong môi trường acid, quá trình oxy hóa polyphenols thành quinones bị kìm hãm, nhưng quá
trình oxy hóa vẫn xảy ra khi có mặt polyphenol oxidases (PPOs) or peroxidases (PODs).
Ứng dụng của polyphenols trong trà và trong các sản phẩm chăm sóc răng miệng đã được
chứng minh. Tuy nhiên, GTE trong các sản phẩm chăm sóc miệng để loại bỏ thiol hiệu quả khi
trong khoang miệng hình thành quinones trong quá trình sử dụng. pH của nước bọt trong khoảng
5.5–7.7, một nghiên cứa được tiến hành bởi Stosser chỉ ra rằng: khi nhai chewing gum không
đường pH nước bọt là 6.3–7.3, trong khi đó pH sẽ giảm xuống dưới 5 khi súc miệng với dung
dịch đường sucrose 10%. Khi đó, ảnh hưởng của GTE lên các hợp chất thiol trong miệng sẽ giảm
cưc tiểu. Những nghiên cứu trước đây cho thấy phản ứng khử mùi xảy ra nhanh khi pH = 7.5 hay
trung tính và bị kìm hảm khi pH<5. Vì vậy để thúc đẩy phản ứng giữa CH3SH và polyphenols
xảy ra, cần điều chỉnh pH nước bọt trên pH trung tính.
Bài nghiên cứu này sẽ trình bày phương pháp kéo dài phản ứng GTE với thiol bao gồm cả
CH3SH và H2S ở pH>7.5, có và không có sử dụng enzyme. Xác định pH tối thích cho phản ứng
giữa GTE với methanethiol and hydrogen sulfide ở nhiệt độ cơ thể. Ở điều kiện pH tối thích,
chúng ta sẽ xác định nồng độ GTE tối ưu cho phản ứng với thiols với sự có và không có mặt PPO
và POD. Cuối cùng, nghiên cứu việc thêm GTE và sodium bicarbonate vào gum base có làm tăng
pH nước bọt tới giá trị cần thiết cho GTE phản ứng với thiols.
4.2 Chuẩn bị nguyên liệu
Gum được nhào trộn trong thiết bị sigma-blade mixer cho đến khi nhiệt độ đạt 50 – 500C.
Phần bột trộn trước sẽ được trộn với nguyên liệu thô gum base cho đến khi đồng đều sẽ tạo thành
dạng paste, xấp xỉ khoảng 5 phút. Hỗn hợp được lấy ra khỏi máy trộn sigma-blade mixer và để
nguội ở nhiệt độ phòng. Những phần thô sẽ được nghiền trong thiết bị hammer mill, bột thu được
sẽ đem đi rây ở kích thước 1mm. Khối bột được đem trộn khô với các thành phần còn lại. Hỗn
hợp sau đó sẽ được nén bởi thiết bị Specac với áp lực nén khoảng 1 – 4 tấn. Những viên kẹo có
đường kính 20mm được hình thành.
4.3 Kết quả
Kẹo chewing gum Phần 4: Thành tựu
Trang 22
Hình 4-1: Ảnh hưởng của pH lên cường độ của methanethiol và dimethyl disulfide
khi có mặt GTE.
Đồ thị trên thể hiện ảnh hưởng của GTE lên việc bỏ methanethiol ở những pH khác nhau sau
khi thử mẫu ở 370C trong 5 phút. Không có ảnh hưởng đáng kể dưới điều kiện acid. Lượng
methanethiol còn lại giảm đáng kể khi tăng pH, và loại bỏ hơn 90% methanethiol chỉ trong 5 phút
khi pH 8. Riêng dimethyl disulfide còn lại không thay đổi nhiều ở các pH.
Hình 4-2: Ảnh hưởng của nồng độ GTE lên khả năng loại bỏ ở 370C, pH=8 trong 5 phút
Kết quả cho thấy khi nồng độ GTE lớn hơn 0.5 mg/ml thì hiệu quả loại bỏ CH3SH tăng không
đáng kể.
Kẹo chewing gum Phần 4: Thành tựu
Trang 23
Hình 4-3: Ảnh hưởng của GTE và AP lên việc giảm CH3SH ở pH = 7.4
Khi không có mặt AP mà chỉ có GTE, thì CH3SH còn lại hơn 50% khi pH=7.4. Khi tăng dần
hàm lượng AP lên 5, 10, 15 mg/10ml, thì lượng CH3SH còn lại giảm tương ứng là 20, 11, 5%.
Khi tăng nồng độ AP lên 20mg/10ml thì hiệu quả tăng không đáng kể. Ở các nồng độ khác nhau
của CH3SH, không có sự khác biệt đáng kể khi nồng độ GTE ở 0.1, 0.5, 1mg/ml.
Hình 4-4: Ảnh hưởng của việc tiền oxy hóa GTE lên việc loại bỏ methanethiol khi có và không có
mặt AP ở 370C, pH=7.4 trong 5 phút
Việc tiền oxy hóa GTE không có hiệu quả loại bỏ methanethiol; tuy nhiên, khi có mặt 1 lượng
nhỏ AP của nấm thì hiệu quả hơn. Việc tiền oxy hóa sau 1 hay 4 ngày làm giảm đáng kể nồng độ
methanethiol khi có mặt AP, và cũng khá hiệu quả khi tiền oxy hóa sau 6 ngày.
Hình 4-5: Ảnh hưởng của GTE lên nồng độ còn lại của H2S ở 370C và các pH khác nhau
Kẹo chewing gum Phần 4: Thành tựu
Trang 24
trong 5 phút
Khi pH acid thì không có hiệu quả loại bỏ H2S. Lượng H2S còn lại giảm từ 100% xuống
20% khi pH tăng từ 5.8 lên 8.1, giảm dưới 20% khi pH tăng từ 8.1 lên 8.4; tuy nhiên có sự tăng
nhẹ lượng H2S còn lại khi pH=8.4. Khi bổ sung thêm 20mg AP vào GTE thì H2S còn lại giảm từ
70% xuống 0% khi pH tăng từ 5.8 lên 8.1. Như vậy, khi có mặt GTE sẽ loại bỏ được 85% H2S
khi pH = 8.1 – 8.3. với việc thêm AP vào thì sẽ loại bỏ 100% H2S khi pH = 8.0 – 8.4.
Bảng 4-1: pH nước bọt ở các thời điểm khác nhau
Qua bảng này, cho ta thấy pH nước bọt của 10 người thử trước khi nhai chewing gum có mặt
GTE và baking soda từ 6.25 đến 7.74. Khi thêm 2% baking soda thì chỉ có 4 trong 10 người có
pH = 8 khi nhai 10 phút. Nhưng khi thêm 5% baking soda thì pH trung bình của 10 ng thử sau 10
phút nhai là 8.20 ( pH > 8 có ý nghĩa).
Nhưng có một điều lưu ý là chewing gum có GTE sẽ hóa nâu trong suốt thơi gian bảo quản.
Điều này xảy ra do polyphenols trong tra xanh phản ứng trùng hợp. Việc thêm càng nhiều
baking soda thì gum càng sẫm màu hơn. Đồng thời cũng gây ra vị đắng không mong muốn. Để
tránh việc biến màu, quan trọng nhất là giữ cho polyphenols của trà xanh không tiếp xúc với
baking soda. Vì vậy, việc vi bao GTEs thì cần thiết khi ta ứng dụng trong sản phẩm này.
4.4 Kết luận
Chất chiết trà xanh (GTE) có khả năng loại bỏ hiệu quả methanethiol khi pH của môi trường
tăng từ 7.5 đến 8.0. Chất chiết trà xanh cũng được nghiên cứu là loại bỏ hydrogen sulfide và đặc
biệt hiệu quả của GTE được cải thiện đáng kể trong môi trường kiềm. Dưới tác dụng của GTE,
H2S sẽ loại bỏ được tối đa khi pH = 8.1 – 8.4 ở 370C trong 5 phút. Khi pH tăng cao hơn nữa thì
hiệu quả lại giảm. Polyphenol oxidase hay peroxidase sẽ làm tăng cường hiệu quả loại bỏ thiol
khi dùng kết hợp với GTE ở nhiệt độ cơ thể trong môi trường kiềm. Việc thêm vào 5% baking
soda vào trong chewing gum có chứa GTE sẽ tạo ra dung dịch đệm của nước bọt có pH=8 trong
10 phút. Tuy nhiên, có sự biến màu dữ dội và tạo ra vị đắng không mong muốn, dường như là do
các poliphenol trong trà xanh không được vi bao đã phản ứng. Do vậy, việc vi bao GTE được đề
cập khi ứng dụng ở pH cao.