Khoa Học Ngọt Ngào: Phân Tích Kỹ Thuật về Kẹo Gummy Cá Mập

Khoa Học Ngọt Ngào: Phân Tích Kỹ Thuật về Cá Mập Gummy Kẹo

Vượt Ra Ngoài Tông Màu Xanh Dương

Cá mập gummy kẹo dễ nhận biết ngay lập tức. Hình dạng xanh và trắng của nó khiến nó trở thành biểu tượng của ngành kẹo ngọt. Hầu hết mọi người xem nó như một món ăn đơn giản, hoài niệm.

Nhưng đối với chúng tôi, đó là điều gì đó còn thú vị hơn nhiều. Nó đại diện cho một kỳ quan của kỹ thuật thực phẩm.

Món kẹo quen thuộc này ẩn chứa sự phức tạp đáng kinh ngạc. Phía sau cảm giác nhai hài lòng là một quá trình nhiều giai đoạn dựa trên hóa học, vật lý và sản xuất chính xác. Chúng tôi sẽ đi sâu vào cơ sở kỹ thuật của nó và khám phá nền tảng kỹ thuật giúp tạo ra chiếc kẹo này.

Phân tích này sẽ phân tích toàn diện về cá mập gummy. Chúng tôi sẽ xem xét khoa học của cấu trúc hydrocolloid và cơ chế sản xuất công nghiệp của nó. Chúng tôi cũng sẽ xem xét hóa học của hương vị và màu sắc, cùng với quy trình kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt đảm bảo mỗi con cá mập đều hoàn hảo.

Xem quy trình công nghiệp hấp dẫn đằng sau quá trình sản xuất kẹo gummy, từ pha trộn đến đúc khuôn.

Bạn sẽ học về nguyên lý hóa học hydrocolloid và cách hoạt động của một loại starch mogul. Chúng ta cũng sẽ khám phá những sắc thái của khoa học cảm giác giúp biến các thành phần cơ bản thành một sản phẩm được công nhận toàn cầu.

Chức năng thành phần cốt lõi

Để hiểu toàn bộ kẹo, trước tiên chúng ta cần phân tích các phần của nó. Cá mập gummy chỉ sử dụng một vài thành phần chính. Mỗi thành phần được chọn lựa dựa trên chức năng kỹ thuật cụ thể, không chỉ vì hương vị của nó.

Những thành phần này phối hợp với nhau để tạo ra kết cấu, độ ổn định và hồ sơ cảm giác của sản phẩm cuối cùng.

• Gelatin: Chất hydrocolloid protein này tạo thành xương sống cấu trúc của gummy. Nó cung cấp độ đàn hồi đặc trưng của việc nhai. Thông số chính ở đây là độ cứng của gel, đo bằng sức mạnh bloom, đánh giá độ cứng của gel. Một chiếc gummy cá mập cứng thường sử dụng gelatin có độ cứng bloom từ 220-250. Độ cứng bloom về mặt kỹ thuật đo lực tính bằng gram cần thiết để một piston tiêu chuẩn đẩy xuống bề mặt gel đã chuẩn bị khoảng 4 mm.
• • Xi-rô ngô/ Xi-rô glucose: Chức năng của nó không chỉ để làm ngọt. Nó còn hoạt động như một “chất điều chỉnh” can thiệp vào các phân tử sucrose. Điều này ngăn chặn sự hình thành các tinh thể đường lớn. Kết quả là kết cấu mịn, không có cảm giác cục. Nó cũng giúp kiểm soát độ nhớt và hoạt động nước của sản phẩm cuối cùng.

• Sucrose: Chúng ta gọi là đường tinh luyện. Sucrose cung cấp độ ngọt chính và góp phần lớn về thể tích và chất rắn cho gummy. Tỷ lệ sucrose so với xi-rô ngô là rất quan trọng. Nó điều chỉnh cả độ ngọt và kết cấu.

 

• • Axit Citric: Chất axit này mang lại vị chua đặc trưng cân bằng với độ ngọt mãnh liệt. Nó cũng hoạt động như một chất bảo quản bằng cách giảm pH. Nó có thể gây đảo ngược một phần sucrose thành fructose và glucose, giúp kiểm soát quá trình kết tinh hơn nữa.

 

• • Sáp Carnauba: Loại sáp thực vật này được áp dụng trong bước đánh bóng cuối cùng. Nó hoạt động như một chất phủ bóng tạo ra bề mặt không dính, bóng loáng. Điều này ngăn các viên gummy riêng lẻ dính lại với nhau trong bao bì và mang lại cảm giác ban đầu dễ chịu khi nhai.

 

Khoa học của việc nhai

Đặc điểm nổi bật của bất kỳ kẹo dẻo nào chính là kết cấu của nó. “Nhai” này không phải là vô tình. Đó là kết quả trực tiếp của quá trình hóa học hydrocolloid được kiểm soát chặt chẽ.

Hãy cùng khám phá các quá trình phân tử tạo nên cú cắn chắc chắn và đàn hồi hài lòng của cá mập dẻo.

Ma trận Gelatin

Hành trình từ dạng lỏng nhão đến dạng dẻo chắc bắt đầu với gelatin. Gelatin là một loại protein được chiết xuất từ sự phân hủy collagen, nguồn gốc từ mô động vật.

Trong giai đoạn nấu ban đầu, bột gelatin được hòa tan trong nước. Khi nhiệt độ tăng, các sợi protein xoắn lại mở ra và phân tán đều trong dung dịch đường.

Phép màu xảy ra trong quá trình làm nguội. Khi nhiệt độ giảm xuống dưới khoảng 35°C, các protein gelatin bắt đầu liên kết lại. Chúng tạo thành một mạng lưới ba chiều rộng lớn. Ma trận này giữ nước và dung dịch đường trong các túi nhỏ của nó. Quá trình này gọi là gel hóa.

Mạng lưới “phân tử” này tạo cho kẹo dẻo cấu trúc rắn, lắc lư. Độ đặc và độ bền của mạng lưới này quyết định kết cấu cuối cùng.

Thông số thiết lập quan trọng

Đạt được kết cấu nhất quán từ mẻ này sang mẻ khác đòi hỏi kiểm soát chính xác một số thông số quan trọng.

Nhiệt độ là yếu tố then chốt. Dung dịch phải được nấu đến nhiệt độ cụ thể, thường khoảng 115°C. Điều này đạt được hàm lượng chất rắn mục tiêu và hòa tan hoàn toàn gelatin mà không làm biến tính protein do nhiệt quá cao. Sau đó, quá trình làm nguội phải chậm và kiểm soát để cho mạng lưới gel hình thành đúng cách.

Mức độ pH cũng đóng vai trò quan trọng. Nó được điều chỉnh bằng cách thêm axit citric. Điều này không chỉ tạo vị chua mà còn ảnh hưởng đến điện tích mạng lưới trên protein gelatin. Điều này có thể ảnh hưởng đến cách các sợi protein liên kết chặt chẽ, từ đó ảnh hưởng đến độ cứng của gel cuối cùng.

Cuối cùng, độ cứng của bloom là biến số chính. Gelatin có độ bloom cao tạo ra một gel cứng hơn, đàn hồi hơn. Điều này dẫn đến kẹo cứng, dai hơn. Gelatin có độ bloom thấp tạo ra kết cấu mềm mại, dễ nhai hơn. Lựa chọn này là quyết định công thức có chủ đích dựa trên sản phẩm cuối mong muốn.

Pectin vs. Gelatin

Trong khi gelatin là lựa chọn truyền thống cho cá mập dẻo, các loại thay thế từ thực vật như pectin phổ biến trong các loại kẹo chay. Hiểu rõ sự khác biệt của chúng là chìa khóa để hiểu về kết cấu riêng biệt của chúng.

Chúng ta có thể so sánh trực tiếp để thấy cách một thay đổi thành phần duy nhất biến đổi sản phẩm cuối cùng.

Đặc trưng	Gelatin	Pectin
Nguồn	Động vật (collagen)	Thực vật (thường là vỏ trái cây họ cam quýt hoặc bã táo)
Kết cấu	Đàn hồi, dai, tan chậm trong miệng	Cắn ngắn, nhẹ nhàng, gãy sạch, ít dai hơn
Điểm melting	Thấp (tan chảy gần nhiệt độ cơ thể)	Cao (nhiệt- không thể đảo ngược; không tan chảy trong miệng)
Yêu cầu về độ pH	Gel hoạt động trên phạm vi pH rộng	Yêu cầu phạm vi pH chua hẹp (thường từ 3,2-3,6) để gel hóa đúng cách
Quy trình cài đặt	Gel khi làm lạnh (đổi trạng thái nhiệt)	Gel trong môi trường có đường và axit, ít phụ thuộc vào nhiệt độ

So sánh này làm nổi bật lý do tại sao kẹo gummy cá mập làm từ gelatin có độ nhai lâu dài, cổ điển. Trong khi đó, kẹo gummy làm từ pectin mang lại trải nghiệm ăn mềm hoàn toàn khác.

Thiết kế hình dạng

Hình dạng biểu tượng của kẹo gummy cá mập không được tạo ra bằng khuôn hoặc mẫu đơn giản. Đó là kết quả của một quy trình công nghiệp phức tạp, quy mô lớn. Điều này xoay quanh thiết bị được gọi là bột sắn mogul.

Hệ thống này là tiêu chuẩn để sản xuất hầu hết các loại kẹo dẻo hình dạng. Từ gấu đến giun đến cá mập.

Hãy cùng nhau đi qua các bước kỹ thuật của quá trình này dây chuyền sản xuất liên tục.

Quy trình Mogul

Xem toàn bộ quy trình sản xuất mogul tinh bột từ chuẩn bị tinh bột đến tháo khuôn kẹo dẻo cuối cùng.

1. 1. Điều kiện hóa tinh bột: Quá trình bắt đầu với số lượng lớn tinh bột ngô đạt tiêu chuẩn thực phẩm. Tinh bột này được sàng lọc và sấy khô đến mức độ ẩm rất thấp. Thường khoảng 5-7%. Việc điều kiện hóa này rất quan trọng vì tinh bột có vai trò chính ngoài việc là một khuôn mẫu. Nó hấp thụ độ ẩm từ dịch keo dính được đổ vào trong quá trình làm cứng.

1. 1. In ấn ấn tượng: Tinh bột đã qua điều kiện hóa được san phẳng thành các khay lớn, nông. Một “bảng khuôn” được ép chặt vào tinh bột. Đây là một tấm bảng có hàng trăm mô hình cá mập được chạm khắc hoàn hảo. Khi bảng được rút ra, để lại một khay chứa hàng trăm các khoang hình cá mập hoàn hảo, chi tiết rõ ràng.

 

1. 1. Đổ khuôn: Dịch keo dính nóng, lỏng được duy trì ở nhiệt độ và độ nhớt chính xác. Nó được chuyển đến máy đổ. Một loạt vòi phun di chuyển trên các khay tinh bột, chính xác tiêm một lượng kẹo lỏng đã đo vào từng khoang hình cá mập. Đối với kẹo cá mập dẻo cổ điển, quá trình đổ gồm hai giai đoạn. Đầu tiên là một lượng nhỏ dịch trắng có khí khí cho phần bụng. Tiếp theo là phần lớn màu xanh lam ngay sau đó.

 

1. 1. Làm cứng và sấy: Các khay đã đổ đầy sau đó được xếp chồng và chuyển vào phòng “sấy”. Đây là môi trường kiểm soát khí hậu, nơi các kẹo dẻo sẽ nghỉ trong một thời gian dài. Thường mất từ 24 đến 48 giờ. Trong giai đoạn làm cứng quan trọng này, hai quá trình xảy ra đồng thời. Gelatin đông lại khi kẹo nguội đi, và tinh bột xung quanh từ từ hút ẩm từ kẹo dẻo. Điều này làm giảm hàm lượng nước và làm cứng kết cấu của nó đến trạng thái cuối cùng. Độ ẩm được kiểm soát chặt chẽ, thường khoảng 20-25% RH.

 

1. 1. Tháo khuôn và làm sạch: Sau khi làm cứng, các khay được đổ ra qua một sàng rung. Các cá mập dẻo rắn được tách ra khỏi tinh bột lỏng. Tinh bột được thu thập, điều kiện lại và tái chế vào hệ thống. Các viên kẹo dẻo sau đó trải qua giai đoạn làm sạch cuối cùng. Thường bao gồm các trống lăn và tia khí nén để loại bỏ bất kỳ tinh bột còn dính trên bề mặt của chúng.

 

1. 1. Đánh bóng: Các cá mập sạch, không còn tinh bột, sau đó được phủ nhẹ bằng chất đánh bóng như sáp carnauba. Quá trình này diễn ra trong một chiếc chảo quay lớn. Điều này giúp chúng có độ bóng đặc trưng và ngăn chúng dính vào nhau trong quá trình đóng gói. Từ đây, chúng đã sẵn sàng để cân và đóng gói.

 

Hóa học hương vị và màu sắc

Sức hấp dẫn của kẹo dẻo không chỉ nằm ở kết cấu và hình dạng. Đó là một trải nghiệm cảm giác toàn diện. Màu sắc sống động và hương vị bùng nổ là kết quả của công thức hóa học cẩn thận được thiết kế để đảm bảo độ ổn định và tác động mạnh mẽ.

Việc tích hợp các yếu tố này vào một ma trận nóng, nước, chứa nhiều đường đặt ra những thách thức đặc biệt.

Khoa học tích hợp hương vị

Các hợp chất hương vị thường dễ bay hơi và nhạy cảm với nhiệt. Để ngăn chúng bị phân hủy hoặc bay hơi, chúng được thêm vào muộn nhất có thể trong quá trình nấu. Điều này xảy ra ngay trước khi đổ khuôn.

Lựa chọn giữa hương vị hòa tan trong nước và trong dầu là rất quan trọng. Vì nền kẹo dẻo là hệ thống nước, hương vị hòa tan trong nước phổ biến hơn. Nếu sử dụng hương dầu, như một số loại dầu trái cây họ cam quýt, có thể cần chất nhũ hóa. Điều này đảm bảo hương vị phân tán đều chứ không tách ra riêng biệt.

Sự ổn định hóa học của hương vị trong môi trường axit của kẹo dẻo cũng rất quan trọng. Điều này đảm bảo hương vị nhất quán và thời gian bảo quản lâu dài.

Khoa học về Xanh và Trắng

Vẻ ngoài hai tông màu đặc trưng của cá mập kẹo dẻo yêu cầu hai quá trình riêng biệt nhưng liên quan.

Cơ thể màu xanh trong suốt đạt được bằng cách sử dụng phẩm màu thực phẩm đã được chứng nhận. FD&C Blue No. 1 thường được sử dụng. Màu này phải hòa tan trong nước và ổn định ở nhiệt độ cao cũng như pH thấp của hỗn hợp kẹo dẻo. Điều này đảm bảo màu sắc đồng đều, rực rỡ và không phai theo thời gian.

Bụng màu trắng đục phức tạp hơn. Thường được thực hiện theo một trong hai cách. Phương pháp phổ biến nhất là thêm chất làm trắng hoặc làm mờ đục, chẳng hạn như titanium dioxide cấp thực phẩm, vào một phần của hỗn hợp.

Hoặc, một phần của hỗn hợp có thể được tạo bọt bằng cách đánh bông. Điều này tạo ra các bong bóng khí vi mô, tạo thành bọt trông đục và trắng. Phần bọt này sau đó được đồng phân phối với phần màu xanh trong suốt để tạo ra hiệu ứng hai lớp rõ ràng.

Từ góc độ trải nghiệm, thiết kế này cũng mang tính chức năng. Khi thưởng thức, cảm giác ban đầu thường là vị chua từ chất mài mòn hoặc chất đánh bóng axit. Khi bắt đầu nhai, mạng gelatin từ từ tan trong nhiệt của miệng bạn. Điều này giải phóng các hợp chất hương vị “blue raspberry” hoặc trái cây đã bị khóa trong mạng gel.

Đảm bảo sự hoàn hảo của Kẹo Dẻo

Từ nguyên liệu thô đến sản phẩm hoàn chỉnh đóng gói, quá trình sản xuất kẹo dẻo được kiểm soát nghiêm ngặt qua các điểm kiểm tra chất lượng. Các bước này đảm bảo tính nhất quán, an toàn và tuân thủ các tiêu chuẩn sản phẩm mong muốn.

Cam kết này với tiêu chuẩn cho phép sản xuất hàng triệu viên kẹo giống hệt nhau cá mập kẹo dẻo.

• • Đo độ nhớt & Brix: Trong quá trình nấu, hỗn hợp luôn được theo dõi. Một máy đo độ nhớt kiểm tra độ đặc của nó để đảm bảo dòng chảy phù hợp khi đổ khuôn. Trong khi đó, một máy đo độ khúc xạ đo Brix (nồng độ đường), liên quan trực tiếp đến hoạt động nước và kết cấu của sản phẩm cuối cùng.

 

• • Phân tích màu: Để đảm bảo màu xanh luôn nhất quán từ lô này sang lô khác, các mẫu được phân tích bằng máy quang phổ. Thiết bị này cung cấp các số liệu định lượng về màu sắc, loại bỏ chủ quan của quan sát con người.

 

• • Phân tích kết cấu: Các viên kẹo dẻo hoàn chỉnh được kiểm tra bằng máy phân tích kết cấu. Thiết bị này đo lực cần thiết để nén viên kẹo dẻo một khoảng cách nhất định. Nó cung cấp dữ liệu khách quan về độ cứng, tính liên kết và đàn hồi, đảm bảo phù hợp với hồ sơ “nhai” mục tiêu.

 

• • Độ chính xác về trọng lượng và hình dạng: Máy ảnh tốc độ cao và hệ thống cân kiểm tra các viên kẹo dẻo sau khi thoát khuôn. Điều này đảm bảo mỗi viên phù hợp với kích thước, hình dạng và trọng lượng quy định, loại bỏ bất kỳ đơn vị nào không đạt tiêu chuẩn.

 

• • Phát hiện kim loại: Như một bước kiểm tra an toàn cuối cùng và quan trọng, tất cả các viên kẹo dẻo đều đi qua máy phát hiện kim loại. Điều này diễn ra ngay trước khi được niêm phong vào bao bì cuối cùng.

 

Một thành tựu của khoa học thực phẩm

Viên kẹo dẻo cá mập là nhiều hơn một món kẹo đơn giản. Đó là một phần tính toán của khoa học thực phẩm.

Chúng tôi đã đi từ liên kết phân tử của protein gelatin đến độ chính xác quy mô công nghiệp của dây chuyền mô hình tinh bột.

Việc phân tích này tiết lộ cách các nhà khoa học và kỹ sư thực phẩm thao tác các thành phần đơn giản. Họ biến đổi chúng qua các quá trình hóa học và vật lý kiểm soát được thành những món ăn vững chắc, ổn định và mang tính biểu tượng mà chúng ta yêu thích.

---

Tham khảo và Tài nguyên

1. ScienceDirect – Hydrocolloids trong Khoa học Thực phẩm – https://www.sciencedirect.com/topics/food-science/hydrocolloid
2. PMC – Hydrocolloids như các chất làm đặc và tạo gel trong thực phẩm – https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3551143/
3. Wikipedia – Quy trình Mô hình Tinh bột – https://en.wikipedia.org/wiki/Starch_mogul
4. ScienceDirect – Gelatin: Hiểu tác động của nguồn gốc và phương pháp chiết xuất – https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214289422001375
5. Made How – Cách làm kẹo dẻo – https://www.madehow.com/Volume-3/Gummy-Candy.html