BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆP THỰC PHẨM TPHCM
Đề Tài : Những chất tạo ngọt được sử dụng trong sản xuất bánh kẹo
Môn: Phụ Gia Thực Phẩm

Tp.HCM 2013
Mục lục
1.1.Tính chất vật lý của các chất tạo ngọt 7
1.1.1.Độ tan 7
1.1.2. Độ nhớt 7
1.1.3.Trạng thái kết tinh: 8
1.1.4.Nhiệt hòa tan 8
2.Tính chất hóa học 9
2.1.Phản ứng Maillard 9
2.2.Phản ứng Caramel 10
2.3.Khả năng tiêu hóa 12
Chương 2: NHỮNG CHẤT TẠO NGỌT SỬ DỤNG TRONG 14
1. Nhóm có giá trị dinh dưỡng: 14
1.1. Nhóm glucid: 14
1.1.1. Monosaccharide: 14
1.1.1.1. Glucose: 14
1.1.1.2. Fructose: 16
1.1.1.3. Galactose: 17
1.1.2. Disaccharide: 18
1.1.2.1. Maltose: 18
1.1.2.2. Lactose: 20
1.2. Hỗn hợp 21
1.2.1. Đường nghịch đảo: 21
1.2.2 Syrup thủy phân từ tinh bột: 23

1.3.Tính rắn chắc 55
1.4.Tính cảm quan 56
1.5.Kết luận 58
TÀI LIỆU THAM KHẢO 59
Chương 1
TÍNH CHẤT CHUNG CỦA CÁC CHẤT TẠO VỊ NGỌT
3
- Định nghĩa
Chất tạo ngọt: là phụ gia tạo vị ngọt, chúng được thêm vào thực phẩm như là
chất thay thế đường.
Đến nay, các nhà khoa học đã tìm thấy hàng trăm chất hóa học có khả năng tạo
nên vị ngọt. Chúng được chiết tách từ thực vật hoặc được sản xuất bằng phương pháp
tổng hợp. Tuy nhiên chỉ vài chục chất được phép sử dụng trong công nghệ thực phẩm.
Tùy theo quy định của mỗi quốc gia mà danh mục các chất tạo ngọt được phép sử
dụng có thể khác nhau. Các nhà khoa học vẫn đang nỗ lực tìm kiếm những chất tạo
ngọt mới với các đặc tính kỹ thuật ưu việt hơn để sử dụng trong sản xuất một số loại
thực phẩm chức năng.
Phân loại:
- Dựa vào giá trị dinh dưỡng của chất tạo ngọt, chia thành:
+ Chất tạo ngọt có giá trị dinh dưỡng – như chất tạo ngọt có nguồn gốc tinh bột,
chất tạo ngọt có nguồn gốc trái cây, mật ong, lactose và nước ngọt lấy từ nhựa cây
thích.
+ Chất tạo ngọt không có giá trị dinh dưỡng (hoặc chất tạo ngọt phi
carbohydrate).
- Chất tạo ngọt cũng có thể được phân loại dựa trên nguồn gốc:
+ Chất tạo ngọt tự nhiên (tồn tại trong tự nhiên), như carbohydrate, stevioside,
thaumatin, glycyrrhizin.
+ Chất tạo ngọt nhân tạo (sản xuất bằng phương pháp tổng hợp hóa học và
không có trong tự nhiên) như sucralose, aspartame, acesulfame-K, cyclamates,
saccharin.

Hình 1.2: Tháp nhu cầu thực phẩm
Chất tạo vị ngọt
Có giá trị dinh dưỡng Không có giá trị dinh
dưỡng
Glucid Polyols Tự nhiên Tổng hợp
Monosaccharid
e
Disaccharid
e
Hỗn
hợp
Đơn
giản
Hỗn
hợp
- Glucose
- Fructose
-
Galactose
-
Saccharos
e
- Maltose
- Lactose
- Đường
nghịch đảo
- Syrup
thủy phân
từ tinh bột
- Xylitol

o
C.
Hình 1.16: Độ ngọt tương đối của các chất tạo ngọt
Để dễ hình dung, độ ngọt này có thể được mô tả như trên bảng sau:
Bảng 1.5: Bảng độ ngọt tương đối của một số chất tạo vị ngọt được sử dụng trong sản
xuất bánh kẹo(Moll, 1991)
Chất tạo vị
ngọt
Độ ngọt tương
đối
Chất tạo vị ngọt Độ ngọt tương
đối
Monosaccharid
e
Glucose
Fructose
Disaccharide
Saccharose
Maltose
Lactose
Polyols
Xylitol
Sorbitol
Mannitol
Lactitol
Isomalt
0,69
1,20
1,00
0,30

Ngày nay có nhiều polyol có giá trị, nhưng tất cả chúng ngoại trừ xylitol đều có
độ ngọt thấp hơn saccharose. Độ ngọt tương đối của polyol được thể hiện ở hình 1.17
6
Hình 1.17: Độ ngọt tương đối của rượu đường (polyol)
1.1. Tính chất vật lý của các chất tạo ngọt
1.1.1. Độ tan
- Định nghĩa:
Độ tan là lượng cực đại chất tan mà có thể hòa tan trong một lượng nhất định
nước để tạo thành dung dịch bão hòa ở điều kiện nhiệt độ và áp suất nhất định.
Bảng 1.6: Độ tan của một vài loại đường thông dụng
Độ hòa tan của “đường” %w/w ở 20
o
C
Saccharose (đường) 67
Dextrose 48
Fructose 79
Lactose 17
Maltose 40
1.1.2. Độ nhớt
- Định nghĩa: Độ nhớt sinh ra từ lực giữa các phân tử trong chất lỏng (lực
ma sát nội phân tử); lực càng mạnh, thì độ nhớt càng lớn.
Khi tăng nhiệt độ, lực hút giữa các phân tử giảm, có khả năng làm cho chúng
chuyển động tự do hơn nên độ nhớt giảm.
7
1.1.3. Trạng thái kết tinh:
- Thế nào là trạng thái kết tinh: Trạng thái kết tinh là một dạng của sự tạo thành
tinh thể, ở đó các nguyên tử được sắp xếp theo một quy luật nhất định lặp đi lặp
lại liên tục trong toàn tinh thể.
- Ảnh hưởng của trạng thái kết tinh đến sản xuất bánh kẹo:
Một trong những ảnh hưởng chính liên quan đến sự thay đổi trạng thái trong quá

Hình 1.25: Nhiệt hòa tan của các polyol
- Ảnh hưởng của nhiệt hòa tan đến sản xuất bánh kẹo:
Tất cả polyol có tác dụng làm mát ít nhiều do nó, điều này có thể có giá trị trong
một vài sản phẩm nhưng lại có hại trong những sản phẩm khác.
Nhiệt hòa tan làm ảnh hưởng đến lượng nước và lượng nhiệt cần thiết để hòa tan
đường khi làm kẹo. Đối với đường ít thu nhiệt thì cần nhiều nước nóng hơn so với
đường thu nhiệt nhiều.
2. Tính chất hóa học
2.1. Phản ứng Maillard
- Định nghĩa: Phản ứng Maillard là phản ứng hóa học xảy ra giữa đường khử và
nhóm amin của protein hoặc acid amine có trong thực phẩm ở nhiệt độ thích
hợp, nó gây ra sự hóa nâu của các chất phi enzym.
Mặc dù đã được dùng từ những năm xa xưa nhưng phản ứng này mới được đặt
tên sau khi nhà hóa học Louis-Camille Maillard nghiên cứu về nó trong những năm
1910.
9
Hình 1.26: Sơ đồ phản ứng Maillard
Thực phẩm và những sản phẩm có phản ứng Maillard: Phản ứng Maillard có
vai trò tạo ra màu và vị cho thực phẩm:
- Bánh mì nướng
- Lúa mạch dùng trong whiskey và bia
- Các sản phẩm có vỏ bên ngoài tự hóa nâu
- Thịt nướng
- Sữa bột hay sữa cô đặc
Phản ứng này là nền tảng cho công nghiệp mùi vị vì loại acid amine quyết định
đến kết quả mùi vị. Sản phẩm của phản ứng Maillard bị sậm màu, giảm khả năng hòa
tan protein, tăng vị đắng, giảm giá trị dinh dưỡng của acid amine như lysine.
- Khả năng tham gia phản ứng Maillard của các chất tạo vị ngọt:
Phản ứng Maillard thường xảy ra trong môi trường kiềm hơn là trong môi trường
acid và đó cũng là một trong những lý do dùng muối Natri bicarbonate trong bánh bích

→ +
14 2 43
142 43 142 43
Đến 185 – 190
o
C sẽ tạo thành isosaccharose:
6 10 5 6 10 5 12 20 10
cosglu e fructose isosaccharose
C H O C H O C H O
+ →
142 43 142 43 14 2 43
Khi ở nhiệt độ cao hơn sẽ mất đi 10% nước và tạo thành caramelans (C
12
H
18
O
9
hay C
24
H
36
O
18
) có màu vàng:
2
2
12 20 10 12 18 9 24 36 18
2 ( )
H O
isosaccharose caramelans

syrup fructose nhìn chung có màu tối hơn một chút so với những sản phẩm làm từ
đường.
- Vai trò của phản ứng Caramel trong sản xuất bánh kẹo:
Caramel là một trong những loại phản ứng hóa nâu quan trọng trong thực phẩm
bên cạnh những phản ứng như Maillard và sự hóa nâu của enzyme. Phản ứng Caramel
gây ra những biến đổi quan trọng trong thực phẩm không chỉ về màu sắc mà còn về
mùi vị.
11
Trong suốt phản ứng Caramel có tạo ra một vài hợp chất mùi cũng như các sản
phẩm caramel trùng hợp. Caramel là một hỗn hợp phức tạp gồm nhiều thành phần có
phân tử lượng lớn khác nhau. Chúng có thể được chia thành 3 nhóm:
- Caramelans (C
24
H
36
O
18
) (như bước 8 và 9 trong bảng 1.8)
- Caramelens (C
36
H
50
O
25
) (như bước 10 và 11 trong bảng 1.8)
- Caramelins (C
125
H
188
O

Khả năng tiêu hóa sorbitol: Sorbitol được dùng trong cơ thể và 98% sorbitol
trong thực phẩm được tiêu hóa và 2% bị thải ra ngoài, trong cơ thể, sorbitol được tiêu
hóa kém, nó phân hủy chậm tạo thành glucose. Lượng lớn sorbitol (khoảng 50g hay
hơn đối với người lớn) có thể dẫn đến đau bụng, đầy hơi và tiêu chảy nhẹ đến nặng
hay thậm chí gây ra những vấn đề nghiêm trọng về dạ dày. Sorbitol cũng có thể làm
nặng hơn những bệnh ở ruột. Bệnh màng lưới (retinopathy) và bệnh thần kinh
(neuropathy) của những người bệnh đái tháo đường có thể liên quan đến hàm lượng
quá mức sorbitol trong tế bào mắt và thần kinh. Có quá nhiều sorbitol trong tế bào có
thể gây phá hủy tế bào.
12
Khả năng tiêu hóa maltitol: Do nó được tiêu hóa chậm nên sự tiêu thụ quá mức
có thể gây ảnh hưởng đến nhuận tràng và nó thường gây ngạt hoặc sưng phù lên. Vì
vậy đối với những người có vấn đề về hậu môn thì nên chắc chắn là không nên dùng
maltitol hay những loại rượu đường tương tự khác. Maltitol dễ dàng được dùng trong
thực phẩm với một lượng khổng lồ (do nó có những tính chất giống với đường) nên nó
sẽ trở thành một chất độc đối với thành dạ dày.
Khả năng tiêu hóa stevioside: Sự chuyển hoá của Stevioside rất chậm (hệ số
thấm là 0,16.10
-6
cm/s). Sau 48 giờ, stevioside bị thải ra ngoài theo phân và nước tiểu.
Khả năng tiêu hóa saccharin: Saccharin đi trực tiếp qua hệ thống tiêu hóa của
người mà không được tiêu hóa. Nó không ảnh hưởng đến mức insulin trong máu và
không tạo năng lượng.
Khả năng tiêu hóa cyclamate: Ở người, cyclamate được hấp thụ từ ruột và được
bài tiết mà không qua chuyển hóa của thận. Một số ít người có diễn ra sự chuyển hóa
cyclamate một lượng cyclamate dưới tác dụng của vi khuẩn ở phần ruột dưới. Theo
nghiên cứu thì lượng cyclamate chuyển hóa > 0,2% lượng cyclamate sử dụng vào cơ
thể mỗi ngày.
Khả năng tiêu hóa acesulfame-K: Nó không được chuyển hóa hay tồn trữ trong
cơ thể, được cơ thể hấp thụ nhanh chóng và sau đó đào thải ra ngoài.

trọng trong sinh học. Tế bào sử dụng nó như một nguồn năng lượng và là chất chuyển
hóa trung gian (metabolic intermediate). Glucose là một trong những sản phẩm chính
của quá trình quang hợp và bắt đầu hô hấp của tế bào ở cả tế bào prokaryote và
eukaryote. Tên glucose xuất phát từ tiếng Hy Lạp là glykos có nghĩa là ngọt, cộng
thêm hậu tố “-ose” có nghĩa là carbohydrate.
Dạng D-glucose thường được gọi là dextrose (dextrose monohydrate), đặc biệt
trong công nghệ thực phẩm. L-glucose không được tế bào sử dụng.
Cấu trúc:
14
Glucose (C
6
H
12
O
6
) chứa 6 nguyên tử carbon và một nhóm aldehyde và vì vậy nó
được biết như là aldohexose. Phân tử glucose có thể tồn tại như một vòng hở (acyclic)
và vòng kín (cyclic) (cân bằng nhau). Dạng vòng kín là kết quả của phản ứng nội phân
tử giữa nguyên tử carbon aldehyde và C-5 nhóm hydroxyl để tạo thành hemiacetal nội
phân tử. Trong dung dịch nước, cả hai dạng đều tồn tại cân bằng và ở pH 7 thì mạch
vòng chiếm ưu thế hơn. Một vòng chứa 5 nguyên tử carbon và 1 nguyên tử oxy, tương
tự cấu trúc của pyran, do đó glucose mạch vòng được biết như là glucopyranose.
Trong vòng này, mỗi nguyên tử carbon được liên kết với nhóm hydroxyl về một phía
với sự ngoại lệ của nguyên tử carbon thứ 5, carbon thứ 5 này liên kết với carbon thứ 6
ngoài vòng tạo thành nhóm CH
2
OH.
Đồng phân:
Đường aldohexose có 16 đồng phân lập thể quang học. Có sự phân chia thành 2
nhóm L và D với 8 loại đường. Glucose là một trong những loại đường này. L và D-

khối lượng. Trong những điều kiện này, tinh bột chuyển hóa thành glucose với hiệu
suất 96% trong 1 – 4 ngày. Dùng dung dịch loãng hơn có thể đạt được hiệu suất cao
hơn, nhưng đòi hỏi thiết bị phản ứng lớn hơn và lượng nước nhiều hơn nên nhìn chung
là không kinh tế. Dung dịch glucose thu được đem đi lọc để làm sạch và đem cô đặc
trong thiết bị bốc hơi nhiều cấp (multiple-effect evaporator). Quá trình kết tinh nhiều
lần tạo D-glucose rắn.
- Đặc điểm:
Vai trò như là một nguồn năng lượng: Glucose là nguồn nguyên liệu tồn tại ở khắp
mọi nơi trong sinh vật học. Nó được xem là nguồn năng lượng cho hầu hết sinh vật, từ
vi khuẩn đến con người. Dùng glucose như là sự hô hấp của vi sinh vật ưa khí hoặc kị
khí (lên men). Carbohydrate là nguồn năng lượng chính yếu cho cơ thể con người,
15
thông qua hô hấp hiếu khí, cung cấp khoảng 4KCal (17KJ) năng lượng / 1g thực
phẩm.
Vai trò của glucose trong sự thủy phân glucose: Dùng glucose như nguồn năng lượng
trong tế bào theo con đường hô hấp hiếu khí hoặc kị khí.
Vai trò là một chất tiền thân: Trong thực vật và hầu hết động vật, nó là tiền thân để sản
xuất vitamin C (acid ascorbic). Glucose được dùng như là chất tiền thân cho việc tổng
hợp một vài chất quan trọng. Dung dịch tinh bột, tinh bột, cellulose và glycogen (“tinh
bột của động vật”) là những polyme glucose phổ biến (polysaccharide). Glucose kết
hợp với frutose tạo saccharose.
1.1.1.2. Fructose:
- Công thức cấu tạo và tính chất:
Hình 2.2: Công thức cấu tạo của fructose
Fructose, hay levulose – đường quả là một monosaccharide được tìm thấy trong
nhiều thực phẩm và là một trong 3 loại đường huyết quan trọng nhất cùng với glucose
và galactose, và là đồng phân của glucose.
Công thức hóa học của fructose là C
6
H

nên hữu dụng trong syrup bánh kẹo – syrup đòi hỏi nồng độ cao và không kết tinh khi
có mặt của rượu cồn.
Tính hút ẩm: fructose khi tan trong dung dịch đặc (strong solution) thì nó rất hút
nước. Tính chất này đánh giá được bánh kẹo đem phơi ở ngoài là không được phép
nhưng việc sản xuất fructose bằng cách chuyển hóa kẹo làm từ mật đường là tránh bởi
vì ẩm sẽ tăng gây hiện tượng nhầy nhớt. Fructose ngậm nước kết tinh cũng rất hút ẩm.
Độ ẩm của nó thường nhỏ hơn 0,1%.
Nhiệt độ nóng chảy: nhiệt độ nóng chảy xấp xỉ của fructose là từ 102

– 104
o
C.
Fructose cũng góp phần “kìm kẹp” (chelate) các nguyên tố khoáng trong máu.
Tác dụng này đặc biệt quan trọng đối với những chất khoáng vi lượng như đồng, crom,
kẽm. Bởi vì những chất tan này tồn tại với một lượng rất nhỏ, sự kìm kẹp một lượng
nhỏ sắt có thể dẫn đến bị thiếu sắt, làm giảm hệ thống miễn dịch và thậm chí kháng
insulin – một nguyên nhân của bệnh tiểu đường loại II.
Fructose được dùng như là chất thay thế saccharose vì nó rẻ và ít ảnh hưởng đến
lượng đường huyết. Thường fructose được dùng dưới dạng syrup ngũ cốc giàu
fructose – được gọi là syrup giàu ngũ cốc, đã được xử lý bởi enzym glucose isomerase.
Enzym này chuyển một phần glucose thành fructose vì vậy mà ngọt hơn. Trong khi
hầu hết các carbohydrate cung cấp bằng năng lượng nhưng fructose thì ngọt hơn và
các nhà sản xuất chỉ cần dùng một lượng ít cũng có thể cho kết quả tương tự với
những carbohydrate khác.
Ứng dụng:
Fructose có thể được dùng làm tác nhân tăng mùi vị cho chocolate, mứt, trái cây
đóng hộp. Nó được ứng dụng nhiều trong thực phẩm nướng, thức uống, bột ngũ cốc,
bánh kẹo, món tráng miệng, các sản phẩm sữa, chất dinh dưỡng dùng trong thể thao.
1.1.1.3. Galactose:
Công thức cấu tạo và tính chất:

- Galactosemia (sự thiếu hụt galactokinase) gây ra bệnh đục nhân mắt và chậm
phát triển trí não. Nếu một chế độ ăn kiêng không có galactose (galactose-free)
đưa ra thích đáng từ sớm thì bệnh đục nhân mắt sẽ bị đẩy lùi mà không để lại
biến chứng tuy nhiên tổn thất trí não là vĩnh cửu.
- Thiếu UDP galactose-4-epimerase là điều cực kỳ hiếm (chỉ có 2 trường hợp
được nói biết đến). Nó gây ra bệnh điếc (nerve deafness)
- Thiếu enzyme Galactose-1-phosphate uridyl transferase là một vấn đề khó giải
quyết nhất, vì một chế độ ăn kiêng không có galactose không có tác dụng lâu
dài.
1.1.2. Disaccharide:
1.1.2.1. Maltose:
- Công thức cấu tạo và tính chất:
Hình 2.5: Công thức cấu tạo của maltose
18
Tên hóa học: 4-O D-Glucopyranosyl-D-glucose
Những tên khác: Maltose, Malt sugar, Maltobiose.
Công thức hóa học: C
12
H
22
O
11
Khối lượng phân tử: 342,1162g/mol
Tỷ trọng: 1,54g/cm
3
Độ tan trong nước: 1,080g/ml nước ở 20
o
C
Nhiệt nóng chảy: 102 – 103
o

bằng enzyme
Tẩy màu
LọcLọc thôLọc tinhCô đặc chân
không
Lọc tiệt trùng
(filtering
sterilization)
Thành phẩm
Maltose syrup
Bao gói
19
Độ bền: bền ở nhiệt độ cao và trong môi trường acid, đặc biệt thích hợp để làm
kẹo. Khó bị phân hủy bởi vi khuẩn đường miệng do đó không gây sâu răng.
- Ứng dụng:
Maltose syrup có vị ngọt nhẹ, bền với nhiệt độ và môi trường acid nên nó được
ứng dụng để tạo chất lượng tốt cho thực phẩm và kéo dài thời gian bảo quản.
Hữu ích trong công nghệ sản xuất bánh kẹo.
Nó giúp cải thiện chất lượng và mùi vị cho công nghiệp thức uống lạnh vì nó
không xuất hiện hiện tượng kết tinh và có nhiệt độ đông đặc thấp.
Chống tinh bột cũ (older), giữ ẩm và kéo dài thời gian bảo quản cho các sản
phẩm bánh, bánh mì, thực phẩm nướng.
Vị bền trong các sản phẩm trái cây, quả giầm nước đường, jam, trái cây đóng
hộp.
1.1.2.2. Lactose:
- Công thức cấu tạo và tính chất:
Lactose, đường sữa, là một disaccharide cấu tạo bởi 2 phân tử -D-galactose và
-D-glucose liên kết nhau qua liên kết 1-4 glycosidic. Lactose chiếm khoảng 2 – 8%
trong sữa. Lactose bắt nguồn từ tiếng Latin có nghĩa là sữa, cộng thêm đuôi –ose để
chỉ đường.
Độ hòa tan: 8g lactose/10g.

C.
Đặc điểm:
Về dinh dưỡng: Lactose là loại đường quan trọng và thúc đẩy sự tiêu hóa canxi
và phospho ở những con thú con và được xem là nguồn đường trong tế bào não.
20
Độ ngọt: Nó không ngọt và khi trong dung dịch, nó bằng 1/6 độ ngọt saccharose,
và chính vì thế nó được đề xuất là chất thay thế đường trong một vài loại bánh kẹo để
làm giảm bớt độ ngọt quá mức.
Khả năng tiêu hóa của lactose: Những đứa trẻ nhỏ được cho bú bằng sữa của mẹ
chúng. Để tiêu hóa được chúng cần có enzyme lactase (1-4 disaccharidase) được tiết ra
bởi lông tơ của ruột (intestinal villi) và enzyme này phân cắt phân tử lactose thành
glucose và galactose dễ hấp thụ.
Vì lactose có mặt trong hầu hết các loại sữa nên hầu hết những chỗ có thể sinh ra
enzyme lactase dần cạn kiệt và khi đó cơ thể con người không còn khả năng chuyển
hóa lactose. Do đó sự mất lactase cũng là một loại bệnh ở người trưởng thành. Tuy
nhiên nhiều người có tổ tiên ở Châu Âu, Trung Đông, Ấn Độ và Maasai ở Đông Phi có
một kiểu gen cho lactase giúp người trưởng thành không bị mất khả năng này. Và
nhiều động vật tự nhiên như bò, dê, cừu cho sữa để làm thức ăn.
1.2. Hỗn hợp
1.2.1. Đường nghịch đảo:
Công thức cấu tạo và tính chất:
Đường nghịch đảo là hỗn hợp glucose và fructose với tỷ lệ mol 1:1.
- Phương pháp thu nhận:
Hiện nay đường nghịch đảo được sản xuất bằng phương pháp thủy phân dung
dịch đường saccharose, tác nhân xúc tác có thể là acid hoặc enzyme invertase.
Giả sử hiệu suất là 100%, khi đó ta sẽ thu được sản phẩm là đường ngịch đảo.
12 22 11 2 6 12 6 6 12 6
cos
66,5
52,7 92,4

có sự thay đổi góc quay cực của dung dịch saccharose trước và sau phản ứng nên quá
trình này còn được gọi là quá trình nghịch đảo đường.
Xúc tác acid có thể dùng là: Acid citric, acid tartaric, malic … nhưng phổ biến
vẫn là acid ciric vì nó phổ biến, được tìm thấy trong nhiều loại trái cây và là chất tạo vị
chua quan trọng trong thực phẩm.
Xúc tác enzyme sử dụng là enzyme invertase. Ở quy mô công nghiệp, quá trình
nghịch đảo đường bằng invertase được thực hiện bởi hai dạng chế phẩm: Enzyme hòa
tan và enzyme cố định.
- Chế phẩm enzyme hòa tan: Chế phẩm thương mại thường có dạng bột, màu từ
trắng đến vàng nhạt và được thu nhận chủ yếu từ bã thải nấm men bia.
21
- Chế phẩm enzyme cố định: Vào năm 1916, lần đầu tiên Nelson và Griffin đã
quan sát hiện tượng invertase hấp phụ trên than hoạt tính. Nhưng mãi đến năm 1969,
các enzyme cố định mới được ứng dụng ở quy mô công nghiệp.
Ưu điểm của dùng xúc tác enzyme so với xúc tác acid là:
- Điều kiện phản ứng ôn hòa hơn: Các chế phẩm invertase thương mại hiện nay
thường có nhiệt độ tối thích dao động trong khoảng 50 – 60
o
C và pH tối thích nằm
trong vùng acid yếu. Điều này sẽ tiết kiệm chi phí năng lượng (gia nhiệt) cho quá trình
sản xuất và ngăn ngừa hiện tượng syrup bị sẫm màu.
- Chất lượng syrup thu được sẽ tốt hơn: Sản phẩm không có nguy cơ bị nhiễm
kim loại nặng như trường hợp sử dụng acid vô cơ làm xúc tác cho phản ứng thủy phân.
- Đặc điểm:
Những ưu điểm của đường nghịch đảo so với dung dịch đường sacharose có cùng
nồng độ là:
- Tăng độ ngọt cho syrup: Theo Moll và cộng sự (1990) thì độ ngọt của
saccharose là 1,0; độ ngọt của glucose và fructose lần lượt là 0,7 và 1,7. Hỗn hợp
glucose và fructose với tỷ lệ mol 1:1 sẽ có độ ngọt là 1,3. Như vậy với cùng một nồng
độ đường như nhau thì syrup đường nghịch đảo sẽ có độ ngọt cao hơn syrup

ngọt tương tự các loại nước ép trái cây. Do đó quá trình ngịch đảo đường không những
làm tăng độ ngọt mà còn cải thiện cả vị ngọt của syrup.
22
- Ứng dụng:
Đặc biệt dùng trong công nghệ sản xuất mứt, nước ngọt không gaz và mật đường
được vận chuyển bởi những xe hàng. Những loại này cần phải được bảo quản kỹ để
tránh nhiễm vi sinh vật và xảy ra quá trình kết tinh.
Quá trình nghịch đảo có thể được ứng dụng để sản xuất kẹo mềm làm nhân
chocolate. Nhân đã được phủ bởi chocolate trước đó, sau đó ta cho enzyme vào trong
lúc vẫn còn rất nhớt, dưới tác dụng của enzyme nhân sẽ dần ít nhớt hơn theo thời gian.
1.2.2 Syrup thủy phân từ tinh bột:
- Giới thiệu:
Trong ngành công nghiệp thực phẩm, từ nguyên liệu tinh bột người ta có thể sản
xuất ra các loại syrup khác nhau như glucose, maltose, oligosaccharide hoặc syrup
chứa hỗn hợp glucose và fructose được sử dụng phổ biến nhất hiện nay và thường
được gọi là syrup giàu fructose. Trong bài này, tôi chỉ đề cập đến syrup giàu fructose
từ tinh bột.
- Phương pháp thu nhận:
Để sản xuất syrup giàu fructose từ tinh bột, người ta sử dụng hai nhóm chế phẩm
enzyme: amylase và glucoisomerase.
- Amylase: xúc tác phản ứng thủy phân tinh bột tạo thành sản phẩm đường
glucose. Trong thực tế người ta thường sử dụng kết hợp hai chế phẩm: α-amylase và
glucoamylase.
- Glucoisomerase: xúc tác phản ứng chuyển hóa đường glucose thành đường
fructose (phản ứng chuyển hóa đồng phân).
- Đặc điểm:
Chất lượng syrup giàu fructose được đánh giá thông qua ba nhóm chỉ tiêu dưới
đây:
- Chỉ tiêu cảm quan: màu sắc, độ trong, mùi, vị.
- Chỉ tiêu hóa lý: hàm lượng frutose, chỉ số DE, tổng hàm lượng chất khô, độ

có thể hữu ích đối với người bệnh đái tháo đường.
Bảng 2.1: Các polyols được phép dùng thay thế đường bởi U.S FDA
Polyols Năng lượng
(cal/g)
Độ ngọt so với
saccharose (%)
Sorbitol 2,6 50 - 70
Xylitol 2,4 100
Maltitol 2,1 75
Isomalt 2,0 45 - 65
Lactitol 2,0 30 – 40
Mannitol 1,6 50 – 70
Erythritol 0,2 60 – 80
Những polyols không được hấp thu tiếp tục chuyển xuống ruột già, tại đây chúng
bị lên men bởi vi khuẩn. Một vài người tiêu thụ quá mức polyols có thể có những triệu
chứng đau dạ dày, như đầy hơi và ảnh hưởng đến nhuận tràng, tương tự những phản
ứng với những thực phẩm nhiều xơ và đậu. American Dietetic Association khuyến cáo
là nếu tiêu thụ hơn 50 g/ngày sorbitol hay 20 g/ngày mannitol có thể gây tiêu chảy.
Polyols không gây sâu răng bởi vì vi khuẩn trong miệng không trao đổi chất
cũng như chuyển hóa được những chất tạo ngọt này thành mảng bám hay acid có hại
gây sâu răng. Xylitol được nhận thấy là chất kiềm hãm vi khuẩn đường miệng. Đây là
nguyên nhân ta dùng polyols trong nhiều loại bạc hà không đường và chewing gum.
24
1.3.1. Đơn giản
1.3.1.1. Xylitol:
- Công thức cấu tạo và tính chất:
Hình 2.7: Công thức cấu tạo của xylitol
Xylitol: CH
2
OH-CHOH-CHOH-CHOH-CH

Xylitol đầu tiên được chiết xuất từ cây bulô ở Phần Lan vào thế kỷ thứ 19. Vào
thế kỷ 20, xylitol dạng hạt bắt đầu được sản xuất với lượng lớn ở Mỹ với tên là
“Ultimate Sweetener” với nguồn thu nhận là cây củ cải đường. Xylitol có nhiều trong
tự nhiên, được tìm thấy trong các mô, trong nhiều loại trái cây và rau quả, bao gồm
nhiều loại quả mọng khác nhau, vỏ ngũ cốc, yến mạch và nấm. Nó có thể thu được
bằng cách trích ly mô hạt ngũ cốc, giống cây bulô (birch), quả mận và ngũ cốc.
25