ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM GVHD: NGUYỄN THỊ THU HUYỀN LỜI MỞ ĐẦU Trong sống ngày thường xuyên phải dùng đến loại thực phẩm có vị hoa quả, khoai củ, chè, nước ngọt, bánh kẹo Ngồi vị có chất protein axit amin đa phần vị khác loại đường tạo Đường sinh học để dùng cho chuyển hóa tế bào Glucose thực tế thường đưa vào thể dạng đường đơn, đường đa Fructose, Mantose, Saccharose, tinh bột lấy từ loại hoa, củ, quả, thân mía, củ cải, mật ong vốn có sẵn tự nhiên Đường thay (sugar substitute) xem chất tạo thay có vị giống đường (Sucrose) có mía, củ cải qua trình lên men tự nhiên hay Hydrat hóa Sucrose, sử dụng ngày rộng rãi thay cho đường mía có nhiều ưu điểm ăn uống Đường thay tạo lượng đường, có nhiều lợi ích sức khỏe, đồng thời có nhiều lợi ích khác Các loại chất thay có thiên nhiên hay tạo phương pháp tổng hợp Nhiều nước giới chẳng hạn Mỹ, Trung Quốc, Nhật Bản nghiên cứu sản xuất loại chất hệ mới, khắc phục nhược điểm nói đường kính Người ta phân loại làm dạng đường:  Đường thay có độ cao, calori tính chất cao (Saccharin, Cyclamate, Acesulfame K, Aspartam) nên lượng tiêu thụ thấp Trong số này, số chất thay có mức độ cao đường tự nhiên (100-13 000 lần) Chúng không thay đổi đường huyết khơng kích hoạt điều tiết insulin, sử dụng đường nhà bếp, thức uống chế phẩm từ sữa Tuy nhiên có nhiều tác dụng phụ chướng hơi, tiêu chảy, đau đầu, khó thở Cho nên chưa phải thay tối ưu cho Sacarose trở thành nguồn dinh dưỡng cho kỉ 21  Đường thay có độ thấp polysaccharide (Sorbitol, Mannitol, Isomalt, Maltitol…) mang hương vị nhẹ nhàng lượng calori thấp so với Saccharose (2-2,6 kcal/g), sử dụng kẹo, chewing gum không đường vài loại chocolate Chúng khơng gây sâu răng, thay đổi đường huyết, chống táo bón, khơng làm tăng nguy mắc bệnh béo phì, tiểu đường bệnh tim…Mở kỷ nguyên dinh dưỡng sức khỏe Trong đề cập tới dạng đường thay có độ thấp Erythritol, Lactitol, Isomalt Với nhiều ưu điểm vượt trội so với đường(Sucrose) lợi ích cho sức khỏe, dùng chế biến công nghiệp, sinh hoạt hàng ngày Trang1 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM GVHD: NGUYỄN THỊ THU HUYỀN Mục lục Chương 1: Erythritol 1.1.Lịch sử phát triển 1.2.Tính chất vật lý 1.2.1.Hình dạng cấu trúc 1.2.2 Điểm nóng chảy đặc điểm nhiệt độ 1.2.3 Độ tan nước nồng độ khác so với sucrose 1.2.4Tính chất chống oxy hóa 1.2.5.Tính ổn định 1.3.Lợi ích cho sức khỏe 1.3.1.Không calori 1.3.2 Lợi ích miệng 1.3.3.Không làm gia tăng lượng đường huyết 1.3.4.Mức độ chuyển hóa cao 10 1.3.5.Khả tiêu hóa 10 1.3.6 Quá trình hấp thu Erythritol 11 1.4.Lợi ích cơng nghệ thực phẩm 12 1.4.1.Độ 12 1.4.2.Phối hợp với loại chất khác 12 1.4.3.Erythritol chất hữu có nguồn gốc tự nhiên 12 1.4.4.Bảng chất 12 1.5.Quy trình sản xuất 13 1.6.Ứng dụng……… 16 1.6.1 Đồ uống 16 1.6.2.1.Sử dụng Erythritol đồ uống khơng calo có ga đơng lạnh 17 1.6.3.Kẹo cao su 17 1.6.4 Chocolate 21 1.6.5.Kẹo mềm 22 1.6.6.Kẹo Fondant 23 1.6.7.Viên ngậm 23 1.6.8 Sản phẩm bánh 23 1.6.9.Bánh mì 23 1.7.Độ an toàn 25 1.7.1.Độc tố Toxicologic 25 1.7.2.Nguyên cứu lâm sàng 25 1.8 Phạm vi sử dụng Erythritol 25 Chương 2: Lactitol 25 2.1.Tổng quan 27 2.1.1.Lịch sử 27 2.1.2.Quy trình sản xuất 27 2.2 Tính chất vật lý hóa học 28 2.2.1.Tính bền vững 28 2.2.2.Độ hòa tan………………… 29 Trang2 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM GVHD: NGUYỄN THỊ THU HUYỀN 2.2.3.Độ nhớt 30 2.2.4.Khả làm mát 31 2.2.5.Nhiệt độ sôi cao 31 2.2.6.Khả hút ẩm 32 2.2.7.Hoạt độ nước 32 2.3.Độ Lactitol 33 2.4.Lợi ích cho sức khỏe 34 2.4.1.Sự trao đổi chất 34 2.4.2.Lactitol prebiotic 35 2.4.3 Lactitol dùng để điều trị bệnh não nguyên nhân từ gan 37 2.4.4.Lactitol bệnh tiểu đường 38 2.4.5.Bảo vệ miệng 38 2.5 Ứng dụng 40 2.5.1 Chocolate 40 2.5.2.Sản phẩm bánh nướng 41 2.5.2.Kẹo cao su sản phẩm bánh kẹo 42 2.5.3.Kem sản phẩm đông lạnh 43 2.5.4.Bảo quản 43 2.5.5.Viên nén 43 2.6.Phạm vi sử dụng Lactitol 43 2.7.Kết luận 43 Chương 3:ISOMALT 45 3.1.Tổng quát 47 3.2.Lợi ích cơng nghệ thực phẩm 47 3.2.1.Độ 47 3.2.2.Khả tương thích với loại đường khác 47 3.3.Tính chất vật lý hóa học 47 3.3.1.Độ bền 47 3.3.2.Acid thủy phân enzym 48 3.3.3.Tính tan 48 3.3.4 Độ nhớt 49 3.4.Tính chất sinh học 47 3.5.Ứng dụng 52 3.5.1.Kẹo cứng 54 3.5.1.1.Quy trình cơng nghệ 55 3.5.2.Chocolates…………… 55 3.5.3.Viên nén 55 3.6.Tính an tồn 55 3.7.Quy định sử dụng giới 56 3.8.Kết luận 56 Tổng kết 57 Trang3 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM GVHD: NGUYỄN THỊ THU HUYỀN MỤC LỤC HÌNH Hình 1.1: Erythritol Hình 1.2: cấu trúc phân tử erythritol Bảng 1.2: Hàm lượng erythritol số thực phẩm Hình 1.3: đường cong mảng bám kẽ tình nguyện viên trước sau 30 phút dùng Erythritol Hình 1.4: số insulin, số đường huyết 10 Hình1.5: độ lấy sucrose làm chuẩn 12 Hình 1.6: phản ứng thủy phân tinh bột 15 Hình1.7: Tính chất Erythritol so với sucralose trng sản phẩm coca 16 Hình 1.8: Tác động erythritol lên trà, cà phê, nước ép bưởi 17 Hình1.9: Hiệu làm mát Erthritol so với loại đường khác 30g/100g nước 18 Hình 1.10:Sơ đồ so sánh cấu trúc kẹo cao su sau tháng lưu giữ(với sorbidex 5,20,50,100%) 19 Hình1.11:bảng so sánh tính chất so-co-la sử dụng Sorbitol Erythritol 21 Hình 2.1: Lactitol dạng tinh thể - dạng viên nén 27 Hình2.2: Cấu trúc phân tử lactitol 28 Hình 2.3:Độ tan Lactitol so với Sucrose nhiệt độ khác nhau… 29 Hình 2.4 Độ tan Lactitol so với polyols khác thể hình 30 Hình 2.5: Độ nhớt Lactitol (60%) sucrose 200 31 Hình 2.6: Nhiệt độ sôi Lactitol Sucrose 32 Hình 2.7:Hoạt độ nước dùng Lactitolso với Sucrose 33 Hình 2.8:Mối quan hệ độ số loại đường 34 Hình 2.9: hệ tiêu hóa người 36 Hình 2.10:Độ pH Lactitol Sucrose thí nghiệm (5 ngày) 37 Hình 2.11:Độ nhớt chocolate 500C dùng dạng bột Lactitol so với Sucrose 40 Hình 2.12: Độ nhớt socola 500C 41 Hình 2.13:Độ hấp thụ nước nhiệt độ 200C 42 Hình 2.14:Độ hút ẩm 43 Hình 3.1: Isomalt dạng thương phẩm 44 Hình3.2: Enzym chuyển đổi từ Sucrose thành Isomaltulose 45 Hình 3.3: Hydro hóa isomaltulose thành isomalt 45 Hình3.4: So sánh kẹo có hương bạc hà, bạch đàn 46 Hình 3.5: Thủy phân isomalt sucrose HCl 1% 1000C 47 Hình 3.6: So sánh độ tan Isomalt st, Isomalt gs, Sucrose 48 Isomalt gs có độ tan 41,5g/100g 200C , có độ tan cao so với loại đường biến thể isomalt khác 48 Hình 3.7:Quy trình sản xuất kẹo cứng isomalt 50 Hình 3.8:Tổng thời gian tan chảy so sánh cặp kẹo 51 Hình3.9: biễu diễn khối lượng thay đổi hút ẩm 250C sau ngày khơng bao bì 52 Hình 3.10: quy trình sản xuất chocolates isomalt LM 53 Hình 3.11:So sánh thời gian hòa tan isomalt 54 Trang4 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM GVHD: NGUYỄN THỊ THU HUYỀN MỤC LỤC BẢNG Bảng1.1: nhiệt độ kết tinh, nhiệt độ nóng chảy loại đường Bảng1.3: liều lượng tối đa Erythritol loại polyse khác 11 Bảng1.4: Độ hỗn hợp polyse theo thành phần phần trăm chất 13 Bảng 1.5: Thành phần tin bột ngơ vàng 15 Bảng1.6: So sánh polysaccharide thông số lớp phủ nhai kẹo cao su 20 Bảng 1.7:công thức làm kẹo có chứa Erythritol 21 Bảng 2.1:Độ ổn định Lactitol số chất khác pH khác 29 Bảng2.2:Khả làm mát Lactitol so với sucrose 31 Bảng2.3:Mối quan hệ độ sucrose lactitol 250C 34 Bảng 2.4:Nồng độ pH tạo vi khuẩn đường ruột Lactitol(10%) bổ sung 37 Bảng 2.5:Độ hoạt động vi khuẩn đường ruột với nồng độ Lactitol khác Bảng 3.1:công thức cho chocolates 53 Bảng3.2 : công thức sản xuất viên nén isomalt DC 54 Trang5 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM GVHD: NGUYỄN THỊ THU HUYỀN Chương 1: Erythritol Hình 1.1: Erythritol 1.1.Lịch sử phát triển: Trước thập kỷ 1980 mà thực phẩm tự nhiên bắt đầu phát triển rộng rãi.Ceresatar bắt đầu nghiên cứu việc sản xuất loại đường mới, calori, để sứ dụng từ qui trình lên men liên tục.Dự án báo cáo tài liệu có liên quan đến loại đường Sorbitol, Mannitol, Xylitol, Erythriol hay Glycerol sản xuất thông qua đường vi sinh vật Trong giới hạn nghiên cứu,một dòng men quan trọng tìm thấy để sản xuất Erythritol Ngồi ra, nghiên cứu chứng minh Erythritol không chứa calo có độ hấp thụ thấp Những tính chất độc đáo riêng dẫn đến việc Erythritol tiếp thị cách nhanh chóng chất có nguồn gốc tự nhiên thị trường Nhật Bản trước thập niên 90 vừa chấp nhận Cerestar phát triển trình lên men cách sử dụng nguyên liệu tự nhiên, cải thiện suất, hiệu lên men bước lọc tốt nên kết tạo Erythritol có độ tinh khiết cao Cerester bắt đầu sản xuất sản phẩm Erythritol qui mô thương mại vào năm 1993 cho thị trường Nhật Bản với tốc độ phát triển nhanh chóng Một kế hoạch khác bắt đầu tiến hành để chấp thuận sử dụng sản phẩm Bắc Mỹ, châu âu khu vực khác giới Ngày nay, Erythritol chấp thuận cho sử dụng thực phẩm nước giới 1.2.Tính chất vật lý: 1.2.1.Hình dạng cấu trúc: Erythritol có màu trắng, dạng rắn, khơng hút ẩm, có dạng bột mịn hay tinh thể với vị nhẹ có hình dạng giống Sucrose Erythritol đường đa chức với C Kích thước phân tử nhỏ có nhiều tính chất độc đáo Trang6 ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM GVHD: NGUYỄN THỊ THU HUYỀN Hình 1.2: cấu trúc phân tử erythritol CTPT:C4H10O4 Tên hóa học:1,2,3,4-butanetetrol,mesi-erythritol KLPT: 122,12 1.2.2 Điểm nóng chảy đặc điểm nhiệt độ: Với khối lượng phân tử thấp so với đường sucrose polysaccharide khác, Erythritol có nhiệt độ sơi 1210C, điểm đơng đặc thấp, có độ hịa tan thấp so với polysaccharide khác C Nhiệt độ kết tinh Nhiệt độ nóng chảy Erythritol -42 Lactitol 30 Sucrose 52 Xylitol -22 Isomalt 34 Soibitol -5 Manitol -39 121 122 190 94 145-150 97 165 Bảng1.1: nhiệt độ kết tinh, nhiệt độ nóng chảy loại đường 1.2.3 Độ tan nước nồng độ khác so với sucrose: Giống điểm nóng chảy đông đặc Hoạt độ cao với nước nồng độ đương lượng so với sucrose số polysaccharide khác 1.2.4Tính chất chống oxy hóa: Erythritol có khả phản ứng cao với gốc hydroxyl tự (OH •) có xúc tác kim loại sắt đồng Các gốc tự hydroxyl phản ứng tỷ lệ cao với phân tử sinh học, thủy phân hydrogen, q trình oxy hóa Điều dẫn đến protein, màng tế bào DNA bị hư hỏng, cuối gây rối loạn chức tế bào phá hủy tế bào Phân tử sinh học hay tế bào thể bảo vệ để chống lại gốc tự việc sử dụng chất chống oxy hóa để phá hủy gốc tự Chất chống oxy hóa hợp chất phản ứng với gốc tự trước chúng phản ứng với phân tử sinh học(tế bào) Điều ngăn cản thiệt hại protein, màng tế bào DNA, bảo vệ tế bào chống lại tác hại gốc tự Erythritol có khả tiêu hóa đến 90% chuyển hóa hồn tồn, có tiềm lớn nhờ khả chống oxy hóa thể người Polysaccharide có tác dụng Erythritol Mannitol.Giống polysaccharide khác, Erthritol Trang7 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM GVHD: NGUYỄN THỊ THU HUYỀN có khả khử gốc oxy tự Nó tiêu hóa tốt khơng chuyển hóa, tuần hồn thể có tác dụng chống oxy hóa 1.2.5.Tính ổn định: Erythritol có tính ổn định cao Nó khơng bị phân hủy hai môi trường axit kiềm Khơng hịa tan số dung mơi phân cực khác Nó thường sử dụng kết hợp với Maltitol cơng thức Erthritol đóng vai trị hệ số hòa tan giới hạn yếu tố xyro bánh 1.3.Lợi ích cho sức khỏe: 1.3.1.Khơng calori: Erythritol loại chất không chứa calory Không giống polysaccharide khác, Erythritol sử dụng để thay thế, đặc biệt có lợi sử dụng với số lượng lớn khơng có calori Do kích thước phân tử nhỏ, Erythritol hấp thụ tốt hệ tiêu hóa Mặc dù hấp thụ tốt khơng chuyển hóa.Thận loại bỏ erythritol từ máu tiết hoàn toàn qua nước tiểu Một số hấp thụ qua ruột già thí tiết hồn tồn qua phân Nó khơng lên men giống loai đường đa khác, khơng đóng góp calo từ lên men sản phẩm absorpion(acid béo dễ bay hơi,VFA).Do đó,erythritol chứa 0cal/g Rượu 130-300mg/1 Rượu sherry 70mg/1 Sake 1550md/1 Nước tương 910mg/1 Dưa hấu 22-47mg/kg Lê 0-40mg/kg Nho 0-42mg/kg Bảng 1.2: Hàm lượng erythritol số thực phẩm Erythritol khơng có mặt hệ thống trao đổi chất, không len men đại tràng,cho nên việc sử dụng erythritol không cung cấp calori cho thể(trên nhãn sản phẩm chứa Erythritol ghi 0kcal/g bảng thành phần dinh dưỡng) Erythritol sử dụng loại chất khơng có calori chương trình dinh dưỡng) 1.3.2 Lợi ích miệng: Tính chất khơng có calori Erythritol chứng minh cách sử dụng phương pháp khác Trong ống nghiệm, tiến hành ủ với loạt loài Streptococcus(liên cầu khuẩn) việc sử dụng Erythritol không tạo acid lactic không tạo acid hữu khác Trong điều kiện thử nghiệm, Xylitol đưa phản ứng tương tự Tiến hành thí nghiệm, sử dụng Maltitol, Sorbitol, Mannitol, Lactitol Isomalt cho thấy có tạo lượng nhỏ acid Streptococcus (liên cầu khuẩn) phát triển Erythritol khơng thể sản xuất glucosyltransferase cho phép tổng hợp vật liệu hình thành mảng bám glucan Trong thử nghiệm vi sinh cho thấy Streptococcus khơng thể sản Trang8 ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM GVHD: NGUYỄN THỊ THU HUYỀN xuất mảng bám cao phân tử ủ Erythritol, trái ngược với nhóm Streptococcus (liên cầu khuẩn) ủ sucrose Trong thử nghiệm mảng bám độ pH, kiểm tra dựa hình thành axit hữu mảng bám răng, sau tiếp xúc để carbohydrate chế độ ăn uống lên men, biện pháp giảm tương ứng pH mảng bám Tiềm thực phẩm gây giá trị pH thấp thường gắn liền với khởi đầu sâu Nếu giá trị pH mảng bám sau ăn phải thực phẩm giá trị pH 5,7, thực phẩm coi an toàn cho Erythritol nghiên cứu thử nghiệm độ pH mảng bám hình thức viên thuốc kết tinh (hình thoi) Một ví dụ đường cong độ pH từ phép đo pH mảng bám trình nhai viên Erythritol thể hình.1.Sucrose sử dụng điều kiện Tất xét nghiệm liên tục chứng minh tính chất khơng chứa clory gây bệnh sâu Erythritol Hầu hết loại đường polysaccharide không gây sâu Không thúc pháp triển vi khuẩn gây sâu Giống xylitol, Erythritol có thuộc tính làm giảm số lượng vi khuẩn, giảm tỷ lệ sâu Một nghiên cứu lâm sàng tỷ lệ mảng bám, cách sử dụng Xylytol, Erythritol.Viên ngậm Erythritol có tác dụng đáng kể Cần có nhiều thử nghiệm tác dụng Erythritol, kết cho thấy khả Erythritol có tác dụng Xylytol Hình 1.3: đường cong mảng bám kẽ tình nguyện viên trước sau 30 phút dùng Erythritol 1.3.3.Không làm gia tăng lượng đường huyết: Erythritol khơng chuyển hóa nên khơng làm tăng số đường huyết máu số insulin Điều biến Erythritol thành chất sử dụng cho đối tượng đặc biệt – người muốn kiểm sốt lượng đường máu Trang9 ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM GVHD: NGUYỄN THỊ THU HUYỀN Các nghiên cứu lâm sàng chứng minh tiêu thụ Erythritol không làm tăng mức đường huyết mức insulin Điều làm cho Erythritol trở thành chất thích hợp cho người bị bệnh tiểu đường.Trong nghiên cứu thực Bornet, 3,12 đường huyết 5,1 mức insulin, đo lên đến sau uống liều g trọng lượng thể Erythritol / kg, không bị ảnh hưởng Erythritol (Hình1.4) Hình 1.4: số insulin số đường huyết (thí nghiệm cho người sau sử dụng 1g/1kg.người Erythritol, ngan tiêu chuẩn trung bình) Tầm quan trọng thực phẩm đường huyết ngày ý nhiều nhiều lợi ích tiềm sức khỏe chúng Chúng bao gồm giảm nguy phát triển bệnh tiểu đường tuyp 2, nguy xảy hạ đường huyết, biến chứng tiểu đường lâu dài bệnh tim mạch vành thấp hơn, giúp kiểm soát bệnh béo phì 1.3.4.Mức độ chuyển hóa cao: Giống số loại đường khác, loại đường calorie gây tác dụng phụ trình tiêu hóa Một số triệu chứng đầy hơi, khó tiêu, phân lỏng, tiêu chảy… Nguyên nhân triệu chứng hấp thụ trình lên men ruột già Nhưng Erythritol không gây triêu chứng nêu sử dụng, ngược lại hấp thụ tốt không lên men Kiểm tra lâm sàng cho thấy Erythritol hấp thụ tốt so với loại đường khác, khơng có tác dụng phụ, tiêu hóa gấp 2-4 lần so với loại đường dinh dưỡng fructose, lactose 1.3.5.Khả tiêu hóa: Các cabohyrate thức ăn có mức độ tiêu hóa khác hệ tiêu hóa tùy thuộc vào cơng thức phân tử tính chất hóa học Monosaccharide đơn giản trực tiếp hấp thụ qua lớp tế bào niêm mạc ruột tỷ lệ hấp thu phụ thuộc vào hoạt động chế hấp thu thụ động Glucose hấp thụ cách nhanh chóng tích cực so với fructose hấp thụ qua chế trung gian Disaccharide cần phải thủy phân hệ thống enzyme ruột trước hấp thụ Trang10 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM GVHD: NGUYỄN THỊ THU HUYỀN olysaccharide tinh bột glycogen phức tạp, phân nhánh hấp thụ gián tiếp Hệ thống enzyme phân giải thành monosaccharide Monosaccharide hấp thụ vận chuyển thể oxy hóa thành CO2 để cung cấp lượng chuyển hóa chất khác glycogen chất béo để lưu trữ lượng Cịn lại cấu trúc polysaccharide khơng thủy phân dư lượng oligosaccharide ruột bị vi khuẩn lên men ruột già, hấp thụ tiếp tục đóng góp thêm lượng Erythritol thành lập số tiêu thụ lượng mức sử dụng, vượt ngưỡng gây số tác dụng phụ không mong muốn đường ruột đau bụng đầy hơi, nghiệm trọng tiêu chảy Nguyên nhân số triệu chứng kết hiệu ứng thẩm thấu, số khác suy thoái lên men ruột kết hợp chất Nhiều nghiên cứu cho thấy tiêu hóa người tỷ lệ mắc mức độ nghiêm trọng tác dụng phụ diễn đường ruột phụ thuộc vào mức tiêu thụ polyol cụ thể, phương thức tiêu hóa, tồn thời gian thích ứng trước tính nhạy cảm cá nhân cho loại hiệu ứng Mặc dù Erythritol thuộc nhóm polysacaride mức độ tiêu hóa cao nhiều loại đường khác, độ tiêu hóa đến 90%, tiêu hóa dễ dàng ruột non, lượng nhỏ ruột già Các nghiên cứu lâm sàn cho thấy mức độ tiêu hóa người lớn Erythritol lên tới 1g/1kg/người (80g/ngày) khơng thống kê từ người có mức độ tiêu thụ sucrose khác Do Erythritol khơng gây triệu chứng đường ruột điều kiện sử dụng cho khách hàng Mức độ tiêu hóa dễ dàng Erythritol đặc biệt thuận lợi sử dụng loại thức uống kể lượng đồ uống tương đối cao Mức độ sử dụng 1% đến 3% đủ để tạo lợi ích cảm quan mong muốn Nồng độ 3,5% Erythritol đẳng trương Bảng1.3: liều lượng tối đa Erythritol loại polyse khác 1.3.6 Quá trình hấp thu Erythritol: Erythritol hấp thu từ ruột gần cách khuếch tán thụ động tương tự chất có trọng lượng phân tử thấp phân tử hữu mà phụ thuộc đến hoạt động hệ thống vận chuyển Tỷ lệ hấp thụ loại phân tử có liên quan đến kích thước phân tử chúng Do đó, Erythritol, phân tử carbon 4, qua màng ruột với tốc độ nhanh so với phân tử lớn Xylitol (5 carbon phân tử) Sorbitol (6 carbon phân tử) Mức độ hấp thu Erythritol xác định cách dễ dàng, khơng tham gia vào q trình trao đổi chất tiết không thay đổi qua nước tiểu Trang11 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM GVHD: NGUYỄN THỊ THU HUYỀN 1.4.Lợi ích cơng nghệ thực phẩm: 1.4.1.Độ ngọt: Giống loại đường đa chức khác, Erythritol có độ lớn, khơng gay gắt, có ổn định mặt vi sinh học có cấu trúc tương tự Sucrose, lấy sucrose làm chuẩn Erythritol có độ từ 60-70% so với sucrose tùy vào lọai thực phẩm Hình1.5: độ lấy sucrose làm chuẩn 1.4.2.Phối hợp với loại chất khác: Erythritol khơng có độ lớn loại chất có cường độ lớn khác Tuy nhiên giá thành cao mà độ không cao(60-70% so với Sucrose) Do Erythriol thường kết hợp với loại chất khác Quan trọng hơn, Erythritol cải tiến qua thời gian, mức độ cảm nhận vị giác, thuộc tính khác kết hợp với loại chất có cường độ cao Các cải thiện độ Erythritol chứng minh với chất nhân tạo có độ cao (Saccharine, Aspartame, Acesulfame potassium and Sucralose) với chất tự nhiên có cường độ cao (stevia, thaumatin and lo han quo) 1.4.3.Erythritol chất hữu có nguồn gốc tự nhiên: Trong thực phẩm có nguồn gốc tự nhiên chủ đề tranh cãi Mĩ Erythritol đáp ứng đầy đủ yêu cầu khắc khe Erythritol có nguồn gốc tự nhiên sản xuất từ thành phần tự nhiên thông qua rình lên men Quá trình sản xuất Erythritol hữu phát triển Cargill chứng nhận hữu tiêu chuẩn USDA Chú ý rằng, số loại đường khác có nguồn gốc tự Trang12 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM GVHD: NGUYỄN THỊ THU HUYỀN nhiên sản xuất qua trình lên men tự nhiên khơng thương mại hóa, khơng có loại đường cơng nhân hợp chất hữu Erythritol có mặt loại trái cây,rau quả, thực phẩm lên men Nó có thể người, thực vật, động vật 1.4.4.Bảng chất ngọt: Trong bảng ứng dụng chất ngọt, Erythritol sử dụng cấp độ lên đến 99,9% chất không calo,là chất mang cho chất có cường độ cao Trong ứng dụng này, điều chỉnh tính chất Erythritol có ảnh hưởng quan trọng cảm quan cường độ vị tổng hợp, cải thiện cảm nhận che giấu việc hương vị sản phẩm Ngoài ra, cấu trúc tinh thể Erythritol tương tự sucrose, thuộc tính khơng hút ẩm, cung cấp khả chảy tuyệt vời ổn định cho sản phẩm bánh kẹo Định lượng sức mạnh tổng hợp với chất làm có cường độ cao: Hỗn hợp Erythritol chất làm cường độ cao nghiên cứu để xác định xem tác dụng tổng hợp hỗn hợp chất Phương pháp tiếp cận bao gồm phát triển đánh giá hỗn hợp chất làm ngọt, dựa đơn chất chúng/ đáp ứng (CR) chức năng, dự kiến có cường độ Sức mạnh tổng hợp Erythritol chất làm có cường độ cao xảy trường hợp cường độ hỗn hợp hai chất có khác có ý nghĩa thống kê.Độ cao so với cường độ chất phụ gia giải pháp tỷ lệ Erythritolaspartame(6:1) Erythritol-acesulfame-K(6:1) đánh giá cường độ thứ tự ngẫu nhiên cách sử dụng quy mơ dịng khơng có cấu trúc với mức 0% tương đương sucrose 16% giá trị (SEV) cách so sánh chống lại điều khiển sucrose Nói chung, hỗn hợp Erythritol đóng góp lớn cho độ cho hỗn hợp Chỉ có lượng nhỏ aspartame acesulfame-K cần thiết để tăng cường độ ngào Erythritol khoảng 30% Bảng1.4: Độ hỗn hợp polyse theo thành phần phần trăm chất 1.5.Quy trình sản xuất: Q trình sản xuất cơng nghiệp erythritol dựa trình lên men tự nhiên , sử dụng nấm Moniliella pollinis Men Moniliella pollinis lần phân lập phấn hoa tươi tìm thấy tổ ong, sau rằng, điều kiện có sẵn bên phải dinh dưỡng oxy-gen, sinh vật sản xuất Erythritol mức tương đối Trang13 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM GVHD: NGUYỄN THỊ THU HUYỀN cao.Trong điều kiện chất dinh dưỡng , oxy, sản xuất erythriol mức độ cao Erythritol polyol sản xuất thương mại dựa trình lên men tự nhiên hoàn toàn Các nguyên liệu ban đầu dextrose sucrose hay tinh bột ngô thủy phân enzyme tạo glucose tiến hành lên men Moniliella pollinis sau tiến hành sấy khơ thu nhận erythritol có độ tinh khiết lên đến 99,5%.Ngồi cịn thu hỗn hợp polyols chứa chủ yếu Erythritol, với glycerol ribitol.Hoặc Loại bỏ tạp chất tiến hành lọc(dịch trái cây) ,sau Erythritol kết tinh từ liquor sấy khơ tạo tinh thể có độ tinh khiết đến 99 % Có nhiều đường hóa học để tổng hợp Erythritol phức tạp tốn Lên men trình đơn giản cần vài bước tốn chất ban đầu thấp chi phí có sẵn Sơ đồ qui trình: Tinh bột ngơ vàng Xay nước,E.αAmylase,CaCl2 0,05% E Amylase dịch hóa Đường hóa glucose (NH4)SO4 lên men (Moniliella Pollinis ) Erythritol Trang14 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM GVHD: NGUYỄN THỊ THU HUYỀN Giải thích quy trình: Tinh bột ngơ vàng :thành phần Tinh bột(%) 62,6 Nước(%) 15,1 Protein thô(%) 8,4 Chất béo thô(%) 3,7 Xơ(%) 2,0 Tro(%) 1,5 Bảng 1.5: Thành phần tin bột ngô vàng Giai đoạn 1:Thủy phân tinh bột ngơ để sản xuất glucose Các giai đoạn q trình sản xuất glucose từ tinh bột ngơ gồm q trình hồ hóa dịch hóa tinh bột E.α-Amylase, đường hóa E -Amylase Xay:làm nhỏ kích thước hạt tinh bột chuẩn bị cho trình hydrat hóa Dịch hóa: Hạt tinh bột bắp có hình đa giác hay hình trịn, kích thước 10 m, hàm lượng amylose chiếm đến 80%.Ở trạng thái bình thường phân tử tinh bột liên kết với liên kết H Khi hòa tan tinh bột vào nước, phân tử nước thâm nhập vào phân tử tinh bột, Các phân tử hút nước xảy trình hydrat hóa nhóm hydroxy tự ,tạo lớp vỏ nước làm cho mắt xích tinh bột bị xê dịch, “rảo” trương nở Cuối làm bung phân tử tinh bột hệ chuyển thành dạng dung dịch Q trình hồ hóa tinh bột bắp :được thực nhiệt độ 650C vòng 30 phút, sử dụng CaCl2 phá hủy liên kết H nên làm tăng khả hòa tan tinh bột Hạt tinh bột trương nở, tăng độ suốt độ nhớt gia nhiệt, phân tử mạch thẳng nhỏ hịa tan sau liên hợp với để tạo thành gel(tạo thành dextrin) Đường hóa: Sử dụng E -amylase vàE glucoamylase phân cắt liên kết glucoside dextrin tạo thành đường glucose Hình 1.6: phản ứng thủy phân tinh bột Giai đoạn 2:Lên men Trang15 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM GVHD: NGUYỄN THỊ THU HUYỀN Quá trình lên men sử dụng nhiều loại nấm men đó: Nấm men Moniliella Pollinis phân lập từ phấn hoa , số lồi cịn tìm thấy thực phẩm có pH thấp ngồi cịn có nấm men Trichosporonoides megachiliensis phân lập từ thực phẩm giàu chất béo(bơ, sữa)(Samson & van Reenen Hoekstra 1988) Hoekstra 1988) Đường glucose lên men nấm men Moniliella Pollinis, nuối cấy từ môi trường sau phân lập Đường glucose chiếm từ 15-45% (tốt 40%),ngoài bổ sung thêm (NH4)2SO4 từ 50-80% để thúc đẩy phát triển nấm men(cung cấp nguồn Nito) Quá trình lên men diễn điều kiện hiếu khí, nhiệt độ thích hợp từ 25-400C, pH=3-7 Khi cho nấm men từ mơi trường sang hỗn hợp để lên men tăng nồng độ khí phương pháp cơ học sục khí hay khuấy dung dịch tăng hiệu suất lên men Thời gian lên men diễn từ 3-6 ngày Sau tiến hành gia nhiệt nhẹ, làm hoạt tính nấm men, thực q trình tinh chế thu nhận Erythritol(nồng độ sau tinh chế 99%),Tinh chế lọc ly tâm, kết tinh, siêu lọc trao đổi ion hay than hoạt tính mang lại hiệu suất thu hồi nhau.Ngồi cịn sản xuất Erythritol phương pháp sắc ký 1.6.Ứng dụng: 1.6.1 Đồ uống: Sự kết hợp số lượng chất lượng Erythritol cho thấy kết hợp với chất có cường độ cao, hữu ích đồ uống có hàm lượng calo thấp chế độ ăn kiêng Các tác động bổ sung Erythritol 1,5% vào hương vị sản phẩm cola cho ăn kiêng thể Bổ sung 1,5% Erythritol cho cola gần với hương vị cola thường Đặc biệt vị giác , độ cảm nhận vị giác dư vị cay đắng sản phẩm nước cải thiện đáng kể Không ảnh hưởng vị Erythritol ghi nhận thử nghiệm Hình1.7: Tính chất Erythritol so với sucralose trng sản phẩm cocao Trang16 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM GVHD: NGUYỄN THỊ THU HUYỀN Erythritol che khuất số hương vị bị thức uống trà, cà phê bưởi,nước trái cây, minh chứng thí nghiệm sau Trà chuẩn bị phương pháp tiêu chuẩn sửa đổi đôi chút (BS 6008: 1980) Lá chè (PG Tips, 0,85 g/100 ml) trộn với nước khống đun sơi, khuấy ban đầu, cho phép để nấu phút sau khuấy lần Trà sau phân tích thêm vào số lượng Erythritol yêu cầu (1% 3% w / v) Cà phê chuẩn bị cách thêm vào 100 ml nước sôi để g cà phê hòa tan (Marks & Spences Continental hỗn hợp) lượng yêu cầu Erythritol (1 g), sau khuấy Các mẫu nước ép bưởi chuẩn bị trộn 500 ml nước ép bưởi (Tesco) với lượng yêu cầu Erythritol (5 15 g) Các mẫu để yên nhiệt độ phịng (22 ° C) ba lần Hình 1.8: Tác động erythritol lên trà, cà phê, nước ép bưởi 1.6.2.1.Sử dụng Erythritol đồ uống không calo có ga đơng lạnh: Erythritol làm giảm nhiệt độ đơng lạnh sản phẩm có ga đơng lạnh Một phát triển việc sử dụng Erythritol không calo sản phẩm đồ uống đông lạnh có ga Đồ uống có ga đơng lạnh(FCBs), sản phẩm chứa loại đường thông thường, chẳng hạn sucrose xi-rô ngô fructose (HFCS), sử dụng chất làm với nồng độ10% (w/v) Các đường đóng phần quan trọng suy thối điểm đóng băng sản phẩm FCBs Trong điều kiện hoạt động bình thường máy rót, việc bổ sung chất làm nhiều calo làm suy yếu điểm đóng băng sản phẩm Ngược lại, xi-rô dùng cho đồ uống nước giải khát, không calo hay không chứa đường thông thường sucrose HFCS, làm tăng nhiệt độ điểm đơng Nếu khơng có điểm đơng thấp sử dụng Sacarose, xi-rơ đóng băng thành khối băng máy rót khơng phải đạt độ chảy giống tìm thấy sản phẩm FCBs sử dụng đường nhiều calori cần thiết cho thích hợp pha chế Để có điểm đóng băng sucrose 10%, khoảng 3,5% (w/v) Erythritol cần thiết 1.6.3.Kẹo cao su: Trang17 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM GVHD: NGUYỄN THỊ THU HUYỀN Kẹo cao su sử dụng Erythritol có chất lượng tốt , không chứa calory, không gây tổn hại đến 1.6.3.1.Hiệu làm mát Erythritol: Erythritol tinh thể trông giống đường sucrose, có vị kèm với tác dụng làm mát lâu dài cao Hịa tan g Erythritol địi hỏi phải có 43 calo, điều làm giảm nhiệt độ q trình hịa tan tất chất số lượng lớn Chỉ có Xylitol đến gần với 36,5 cal/g Tuy nhiên, thực tế cho thấy xylitol tan nhanh hơn, hiệu làm mát khơng kéo dài với Erythritol Hình 9,15 cho thấy Erythritol làm giảm nhiệt độ môi trường (làm mát )trong vòng 13 lần sử dụng hệ thống mơ hình so sánh với chất có độ lớn Một số quan trọng sử dụng sản xuất kẹo cao su Hình1.9: Hiệu làm mát Erthritol so với loại đường khác 30g/100g nước 1.6.3.2.Tạo cấu trúc: Tại Nhật Bản, Erythritol sử dụng năm loại thực phẩm truyền thống đường kẹo cao su Erythritol tạo cho kẹo cao su kết cấu mềm mại linh hoạt Việc bổ sung Erythritol vào kẹo cao su có hai lý Một trình chế biến, linh hoạt lớn làm giảm nguy kẹo cao su sợi dạng dây thừng sau phun làm mát - phá vỡ cấu trúc kẹo, dẫn đến thời gian dừng máy Lý thứ hai cho việc sử dụng Erythritol sở trung tâm sản xuất thực phẩm cải thiện thời hạn sử dụng(tăng thời gian bảo quản kẹo cao su) làm cho kết cấu mềm chewy kẹo trì thời gian dài Điều đạt kẹo cao su không đường cách thay phần đường đa chức khác sử dụng (chẳng hạn sorbitol) với Erythritol Lượng tối thiểu 5% Erythritol (tính mức độ chất làm tổng) lượng cần thiết để cải tiến có hiệu lượng bổ sung thay Erythritol 20% để có kết tối ưu Tăng thêm tính linh hoạt nhai kẹo cao su mềm thu chút hạt Trang18 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM GVHD: NGUYỄN THỊ THU HUYỀN thô Tuy nhiên, Erythritol bột chứa hạt có kích thước lớn 300 nm, thường ưa thích tất hạt có kích thước nhỏ để tránh tạo kết cấu hạt kẹo cao su Bên cạnh khơng cần phải thay đổi q trình sản xuất sử dụng Erythritol làm đường thay Hình 1.10:Sơ đồ so sánh cấu trúc kẹo cao su sau tháng lưu giữ(với sorbidex 5,20,50,100%) 1.6.3.3.Erythritol vỏ bọc kẹo cao su: Như phần trên, vài thử nghiệm kẹo cao su xác định mức độ chấp nhận người tiêu dùng.Đó lý Cerestar thực nhiều nghiên cứu để đánh giá tác động tất polyols hỗn hợp polysaccharide chất lượng lớp phủ kẹo cao su không đường Các thông số quan trọng độ nghiền q trình nhai, làm mát độ ổn định (so với độ ẩm).Do tốc độ kết tinh cao, lớp phủ bổ sung Erythritol có bề mặt thơ.Vì vậy, Erythritol sử dụng kết hợp với polysaccharide sorbitol maltitol Những kết tốt thu hỗn hợp có 40% Erythritol Lớp phủ sử dụng Maltitol có độ nhai nghiền ổn định độ ẩm cao trở thành chất sử dụng phổ biến kẹo cao su ngày Tuy nhiên, Maltitol có khả làm mát tạo hương vị tươi mát trình nhai thấp (tương tự Isomalt) Nhưng sử dụng 40% Erythritol kết hợp với 60% Maltitol, tác dụng làm mát rõ ràng nhận biết ,cùngvới Erythritol có ổn định chống lại độ ẩm cao so với Maltitol sử dụng Maltitol Trang19 ... thay đổi qua nước tiểu Trang11 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM GVHD: NGUYỄN THỊ THU HUYỀN 1.4.Lợi ích công nghệ thực phẩm: 1.4.1.Độ ngọt: Giống loại đường đa chức khác, Erythritol có độ lớn, khơng gay... 3.1 :công thức cho chocolates 53 Bảng3.2 : công thức sản xuất viên nén isomalt DC 54 Trang5 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM GVHD: NGUYỄN THỊ THU HUYỀN Chương 1: Erythritol Hình 1.1: Erythritol. .. ứng pH mảng bám Tiềm thực phẩm gây giá trị pH thấp thường gắn liền với khởi đầu sâu Nếu giá trị pH mảng bám sau ăn phải thực phẩm giá trị pH 5,7, thực phẩm coi an toàn cho Erythritol nghiên cứu