TIỂU LUẬN Quy trình sản xuất sô cô la thanh

TIỂU LUẬN Quy trình sản xuất sô cô la thanh Khiếu nai, tố cáo là quyền của công dân đã được pháp luật quy định. Đây là quyền để công dân bảo...

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP

TIỂU LUẬN

Quy trình sản xuất sô cô la thanh

PHầN I:GIớI THIệU CHUNG Về SÔCÔLA

1 Sôcôla là gì?

Sôcôla xuất phát từ tiếng “ Xôcolatl” trong ngôn ngữ Aztec :thức uống pha chế từ cacao.Đó là hạt của một loài cây nhiệt đới

2 Nguồn gốc và lịch sử phát của Sôcôla:

Cây cacao có nguồn gốc từ những vùng đất của trung nam Châu Mĩ như Mêxicô Năm 1519 sôcôla bắt đầu du nhập vào Tây Ban Nha khi nhà thám hiểm ngươì Tây Ban Nha – Hernando Corter viếng thăm cung điện Emperor- Montezu của Mêxicô Tại buổi tiệc, ông được mời một loại thức uống được pha chế từ hạt cacao Ông thấy loại thức uống này rất hấp dẫn và đã mang phương pháp này trở về quê hương Lúc bấy giơ, sôcôla vẫn còn bí ẩn

Mãi đến gần 100 năm sau sôcôla mới được tìm thấy ở Pháp và nó được xem là một loại thực phẩm của tầng lớp quí tộc Sau đó sôcôla bắt đầu xuất hiện ở Anh (1657)

Sau cuộc cách mạng công nghiệp, nhiều thiết bị hiện đại hơn ra đời, đã sản xuất ra khối sôcôla, năm 1674 Ở Mĩ cũng bắt đầu sản xuất ra sôcôla năm 1765 Nơi sản xuất ra sôcôla đầu tiên tại Mỹ là Dorchester Massachuseh

Khoảng từ năm 1990 ,sôcôla đã chứng tỏ được sự phổ biến của nó như việc sản xuất và chế biến bởi những doanh nghiệp lớn trên thế giới Hàng năm , mức tiêu thụ cacao trên thế giới trung bình xấp xỉ 600 000 tấn

Từ đó trở đi, sôcôla trở thành niềm yêu chuộng mới trong lĩnh vực bánh điểm tâm

và nó đã không ngừng phát triển với nhiều hình thức đa dạng

3.Một số tính chất chung của sôcôla:

Sôcôla là loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao.Ngoài ra, nó còn được xem như một loại dược phẩm có tác dụng cao trong việc đánh thức vị giác,điều trị bệnh cao huyết áp và mang lại cảm giác ngây ngất cho con người

Thành phần hóa học trong sôcôla gồm:prôtêin, carbonydrat, chất béo, chất khoáng Ngoài ra còn chứa một ít Vitamin Đây là một loại thực phẩm gần như hoàn chỉnh

về các thành phần dinh dưỡng, cung cấp năng lượng lớn (500 kcalo/100g Sôcôla).Ngoài ra sôcôla còn chứa một lượng nhỏ theo Theobromine Đây là một loại chất kích thích nhưng hậu quả không giống như cà phê, hay trà nên rất tốt cho sức khỏe Sôcôla còn tác dụng chống còi xương vì nó có chất bơ các P tự nhiên, vitamin D

4.Các loại sôcôla:

 Chocolate liquor : được chế tạo từ những mảnh hạt cacao nghiền, ở trạng thaí lỏng hoặc rắn, chứa khoảng 53% bơ cacao

 Semi – sweet chocolate: là hỗn hợp cacao lỏng với đường và bơ cacao, nó

giống sôcôla đen Theo quy định cuả Mĩ về tiêu chuẩn đối với sôcôla thì

loại sôcôla này chứa ít nhất 35% cacao lỏng, chất béo trung bình là 27%

 Milk chocolate: gồm bơ cacao ,cacao lỏng, sữa ,đường và gia vị.Sữa bổ

sung vào phải đảm bảo tốt cho sôcôla trong việc trang trí cũng như trong việc tạo lớp áo bên ngoài.Tất cả sôcôla sữa được sản xuất tại Mĩ phải chứa

ít nhất 10% cacao lỏng ,12% sữa

 Sweet chocolate: loại này chứa đường nhiều hơn Simi-sweet chocolate

nhưng hàm lượng chất beó thì tương đương và chứa ít nhất 15% cacao

lỏng, sử dụng chủ yếu cho việc trang trí

 Liquid chocolate: được bổ sung cho các loại bánh nướng để tăng thêm

hương vị và không chứa đường.Tuy nhiên loại này thường được làm từ

chất béo thực vật hơn là bơ cacao

 White chocolate: không qua quá trình tinh luyện, chỉ chứa bơ cacao, được

sử dụng chủ yếu là lớp aó bên ngoài Nó chứa bơ cacao ,đường ,sữa ,gia

vị.Đây là dạng sôcôla dễ vỡ nhất trong các loại sôcôla

PHầN II:QUY TRÌNH SảN SUấT

1.Sơ đồ sản xuất:

Hạt cacao

Phụ gia

2 Nguyên liệu :

Nguyên liệu chính là hạt cacao Tuỳ theo từng loại sôcôla mà có thể bổ sung thêm

bơ cacao và nguyên liệu phụ

- Hạt cacao phải trải qua quá trình lên men, làm sạch và phân loại

- Nguyên liệu phụ gồm có:đường,sữa và các chất phụ gia như vani ,chất tạo nhũ leccithin để làm tăng tính dẻo, độ nhớt cũng như tăng khả năng kết dính của sôcôla

2.1.Giới thiệu hạt cacao:

Đây là một loại hạt có giá trị dinh dưỡng cao Trước đây được sản xuất chủ yếu ở Tây Phi, Gana, bờ biển Ngà và Nigiêria Ngày nay, cacao được quan tâm nhiều và được sản xuất rộng rãi trên thế giới

Bảng 1:Các quốc gia chính sản xuất cacao trên thế giới

Các nước sản xuất

chính

Sản lượng năm 2001-

2002 (đơn vị tấn)

Sản lượng dự đoán năm 2002-2003 (đơn vị tấn) Tổng sản lượng các

- Lọai có vỏ cứng , thịt quả đắng , ít ngọt như:Trinitario

- Loại có vỏ quả mềm ,thịt quả ngọt ,không đắng như :Criollo

Để tạo ra sôcôla có hương vị đặt trưng riêng cuả từng nơi chế biến Người ta thường sử dụng nhiều loại quả khác nhau

Bảng 2:Thành phần hóa học của hạt cacao:

Cacao là một sản phẩm cao cấp chủ yếu dùng để sản xuất sôcôla và cacao bột để pha nước uống Chất lượng hạt cacao phụ thuộc vào hai yếu tố chính: giống và kỹ thuật thu hái bảo quản.Chỉ có thu hái và sơ chế đúng mới tạo ra được sản phẩm có chất lượng cao

2.1.Thu hái quả:

Chỉ thu hái những quả đã chín , không thu hái quả xanh, sau khi thu họach xong cần chế biến ngay không được để quá 4 ngày ,dùng dao họăc kéo để cắt cuống quả khi thu họach

2.2.Đập bổ quả lấy hạt:

Không được dùng các vật nhọn sắc để bổ quả, sẽ làm cho một số hạt bị tổn thương

, ảnh hưởng đến chất lượng hạt Có thể dùng thanh gỗ hoặc tre để đập vỏ quả lấy hạt

2.3.Phương pháp lên men:

Tùy theo khối lượng hạt mà có phương pháp thích hợp nhất ,để quá trình lên men được tốt nhất

- Với khối lượng hạt nhỏ ,có thể dùng rổ, hoặc thùng gỗ có lỗ thủng ở đáy và lót một vài lớp lá chuối lên các dụng cụ này.Tiếp đó cho hạt cacao vào và bên trên cùng dùng lá chuối đậy thật kín để khối hạt bên trong được giữ nhiệt tốt trong quá trình lên men.Nếu không có lá chuối có thể dùng bao tải sạch để chứa khối hạt Nhiệt độ của quá trình lên men 45 – 50oC Nếu nhiệt độ không đạt yêu cầu có thể đem phơi nắng và ban đêm nên để gần bếp ,và đảo trộn (24 giờ/lần) để khối hạt lên men đồng đều Chỉ dùng dụng cụ bằng gỗ để đảo trộn.Tùy theo từng giống và nhiệt độ của từng vùng màthời gian

đủ để lên men cacao từ 6-8 giờ

- Với khối lượng hạt lớn,nên dùng các thùng gỗ ,đáy có lỗ thủng để ủ lên men Trên mặt thùng đậy một vài lớp bao tải phủ kín để giữ nhiệt Sau 48 giờ đảo đều khối hạt một lần Thời gian 6 – 8 giờ ,tùy theo từng lọai hạt

2.3.1 Quá trình lên men:

Gồm hai phương thức:

- Phương thức lên men bên ngoaì::là sự phân giải hảo khí của chất nhầy chứa

đường bột của cùi bao bọc chung quanh hạt thành rượu và khí CO2 bởi men saccharomyces spp Sau đó rượu chuyển thành acid acêtic và các acid hữu cơ khác bởi trực khuẩn acetobacter Nhiệt và acid sinh ra làm phân huỷ cùi hạt

- Phương thức lên men bên trong:Có nhiều biến đổi về màu sắc của hạt , các

chất đắng trong hạt chuyển thành các chất thơm ,và mùi thơm của sôcôla được phát triển Một trong những chất tạo mùi thơm đó là cacaool Chất này hiện diện trong hạt cacao với một lượng rất nhỏ (25ml / tấn hạt cacao) nhưng tạo ra mùi thơm rất dễ chiu

2.3.2.Vi sinh vật trong quá trình lên men:

Gồm :các lòai nấm men, vi khuẩn lactic, vi khuẩn acetic và các vi khuẩn khác

- Các lọai nấm men có mặt ở hầu hết các lớp hạt , từ đáy đến bề mặt hạt, với

hai loại có số lượng lớn là Kluyveromyces và Saccharomyces.Các lọai nấm men này tham

gia chuyển hóa các chất theo phương trình chuyển hóa sau:

C12H22O11 + H2O -> 2C6H12O6 + 18,8 KJ

C6H12O6 -> 2C2H5OH + 2CO2 + 93,3 KJ

Ngoài nấm men còn có các lọai nấm khác như:Cadida, Hanenula…

-Vi khuẩn lactic:có khả nảng chuyển hóa đường thành các acid lactic và các

acid hữu cơ khác.Có các loại sau:Betabacterium , Striptobacterium , Lactobacillus ,

Streptococcus

-Vi khuẩn acetic:phát triển sau nấm men, chuyển hóa rượu thành acid acetic

và thường có các lọai sau:Acetobacter asendens ,Acetobacter xylinoides……

2.3.3.Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men:

- Độ chín của hạt

- Dụng cụ chứa hạt

- Thời gian và nhiệt độ lên men

- Điều kiện khí hậu của từng khu vực

Trong các yếu tố trên thì thời gian và nhiệt độ là quan trọng nhất ảnh hưởng lớn đến quá trình lên men.Nếu thời gian chưa đủ hạt sẽ có vị đắng và không có hương thơm.Và nếu thời gian quá dài sẽ diễn ra quá trình lên men thối, ảnh hưởng đến chất lượng hạt

2.3.4 Thành phần hóa học của hạt sau khi lên men , bảng3:

Cấu tử Thành phần hạt thô không

Các lọai khác như vitamin 3,29

Bơ cacao : chứa nhiều chất béo , cung cấp một năng lượng lớn cho cơ thể

Trong đó các acid béo như palmitic , stearic , và oleic chiếm khỏang 70 % làm cho bơ cacao có khả năng đóng rắn ở nhiệt độ thường

Bảng 4:Thành phần các acid beó trong bơ cacao

Bảng 4:Thành phần các acid amin trong hạt cacao

C7H8N4O2 ,chứa khỏang 1,22 % trong sôcôla lỏng ,và 1,89 – 2,69% trong hạt cacao Theobromin là thành phần tạo vị đắng của cacao.Thành phần của nó trong các lọai sôcôla như sau:

+ Trong sôcôla sữa 64mg/40g + Trong sôcôla đen 185mg/40g

+ Trong sôcôla sữa 58mg/40g Theobromin có tác dụng kích thích tim và thần kinh trung ươn Nó được dùng cho người có huyết áp cao

Công thức cấu tạo cuả theobromine như sau:

 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phơi sấy:

+ Độ ẩm của không khí + Nhiệt độ của không khí + Vận tốc của không khí

+ Lọai sân phơi + Chiều dày của lớp hạt va số lần đảo trộn

2.5.Làm sạch và phân lọaị:

Hạt cacao sau khi được thu họach va sơ chế sẽ lẫn nhiều tạp chất như: đất ,đá, các hạt lép, vỏ quả,….Vì vậy hạt cần được làm sạch và phân loại để đảm bảo chất lượng hạt trong quá trình bảo quản cũng như trong chế biến Cơ sở của phương pháp làm sạch và phân lọai chủ yếu dựa vào sự khác nhau về tính chất vật lí, trạng thái của nguyên liệu và tạp chất

2.6.Bảo quản:

Hạt cacao sau khi đã thật khô , được làm sạch và phân lọai sẽ cho vào các bao tải khô sạch để đựng cất giữ Nơi cất giữ phải thông thóang,cao ráo ,không ẩm ứơt hoặc quá nóng ,không để gần nơi có vật liêu có mùi

Hạt cacao nếu không được bảo quản cẩn thận bị một lọai mọt đục hủy hoại hạt dẫn đến tình trạng hư hỏng Thông thường người ta khử trùng các bao tải ,hóa chất dùng

để khử trùng là oxyt etylen 1kg/250 m3/24 h,hoặc boromua metyl 5kg / 250 m3 / 24 h Nếu bảo quản lâu cần kiểm tra thường xuyên

Thời gian cất giữ hạt không nên quá 12 tháng

Chế biến và bảo quản cacao có ý nghĩa quan trọng đối với người sản xuất Hiệu quả sản suất phụ thuộc rất lớn vào khâu kỹ thuật này

Hình 1:Hạt cacao sau khi phơi khô và làm sạch

- Loại một phần độ chua do acêtic của hạt tạo ra

- Phân bố đều lượng ẩm ,độ ẩm hạt sau khi sấy 2,5 – 5 %

- Phát triển mùi thơm cuả sôcôla

3.2.2.Thực hiện:

Quá trình rang được thực hiện bởi thiết bị rang liên tục với hệ thống cấp khí sạch

và bộ phân đảo trộn Đầu tiên khối hạt được đưa vào thiết bị rang.Sau đó nâng dần đến nhiệt độ thích cần thiết.Nhiệt độ cuả nguyên liệu trong quá trình rang phải đồng đều và phải duy trì trong một khoảng thời gian nhất định.Nhiệt độ sử dụng thông thường 100 –

120oC ,thời gian 45 – 70 phút.Tuy nhiên , tùy từng loại hạt mà có thể điều chỉnh nhiệt độ

và thời gian cho phù hợp

3.2.3.Yêu cầu về thết bị và năng lượng:

- Thiết bị phải có bộ phận đảo trộn và có khả năng chịu nhiệt tốt

- Vật liệu chế tạo có hệ số truyền nhiệt cao và không gây ảnh hưởng đến nguyên liệu

- Khí dùng để gia nhiệt phải đảm bảo khí sạch và không mang theo muì lạ làm ảnh hưởng đến muì thơm của sôcôla

- Hạt sau khi rang phải qua thời gian làm nguội ,để lượng ẩm phân bố đều, vỏ hạt giòn dễ tách

- Sau đó chuyển đến thiết bị tách vỏ, bên trong của thiết bị này có dạng hình nón và cơ cấu răng cưa

- Hạt tiếp tục qua máy thổi khí để lọai bỏ những hạt gãy và những mảnh bụi và

vỏ nhỏ còn xót lại

3.3.3.Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tách vỏ:

- Tính chất cuả hạt, loại hạt, giống, độ đồng đều cuả khối hạt, trạng thái cuả

vỏ, độ ẩm cuả hạt

- Tính năng thiết bị

- Kỹ thuật điều khiển và quản lý thiết bị

Để nâng cao hiệu suất bóc tách vỏ ,hạt trước khi đưa vào bóc tách phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Quá trình làm sạch phải triệt để

- Nguyên lí chung của phương pháp nghiền: sử dụng năng lượng để sinh ra

công và thắng lực hút giữa các phân tử

- Thiết bị sử dụng:Máy nghiền có các cặp trục gắn trên đĩa thép Quá trình này

tạo ra đủ độ ma sát và nhiệt để làm nát ,hóa lỏng hạt cacao thành dạng bột hồ

+ Bổ sung thêm đường và các chất phụ gia khác Tùy theo yêu cầu ,có thể bổ sung thêm bơ cacao hay sữa để làm tăng giá trị dinh dưỡng và hương vị cho sôcôla

+ Giúp trộn đều các thành phần trong khối sôcôla, tạo hỗn hợp đồng nhất

+ Đối sữa (nếu có) cũng phải được sấy khô mới đem trộn với sôcôla + Hỗn hợp được phối trộn trong một khoảng thời gian nhất định để tạo thành khối bột nhão

Hình 3:Máy nhào trộn

Sau khi phối trộn hỗn hợp cacao ở dạng thô , vì vậy cần phải qua quá trình tinh chế

để hỗn hợp đạt độ mịn theo yêu cầu công nghệ

3.4.Conching:

3.4.1.Mục đích:

Khối bột sôcôla thô sẽ chuyển thành khối bột nhẵn và trơn bóng hoàn toàn

Những hạt đường sẽ láng ,min

Hỗn hợp sôcôla được trộn điều

3.4.2.Nguyên lí hoạt động cuả máy conching:

Để khối bột sôcôla được trộn đều và đạt được độ mịn nhất định thì nó phải qua giai đoạn conching Quá trình này do một nhà sản xuất sôcôla người Thụy Sĩ –Rudolph Lindt khám phá

Bằng sự tác động cuả các cánh khuấy, sự thay đổi nhiệt độ đã tạo nên sự náo động trong khối bột, làm phân bố đều các cấu tử và tạo ra độ mịn cho khối bột

3.4.3.Cấu tạo của máy conching:

Thùng trộn sôcôla gồm hai lớp:

- Lớp trong chứa hỗn hợp sôcôla và có các cánh khuấy để đảo trộn

- Lớp bên ngoài là lớp cách nhiệt

- Nước sẽ được cung cấp vào giữa hai lớp này

- Trên gần miệng thùng có ống chảy tràn

- Bên ngoài là hệ thống điều khiển

- Kiểm tra các nguồn điện

- Kiểm tra các nguồn nhiệt cung cấp đạt áp suất qui định

- Kiểm tra các hệ thống cung cấp nước

- Kiểm tra tốc độ của cánh khuấy

- Mở van cho khối bột sôcôla vào hoạt động

3.5.3.Quá trình tempering:

Sử dụng máy tempering

Công suất 30 – 4000 kg/h

Khả năng nghiền nhỏ hạt giảm từ 110% xuống còn 15%

Bộ phận chính của thiết bị này là vùng thay đổi nhiệt độ ,với ba vùng nhiệt độ khác nhau Nhiệt độ của mỗi vùng được cung cấp từ những bơm khác nhau tương ứng với mỗi nhiệt độ khác nhau

Thực hiện:

Trước khi thực hiện cần làm vệ sinh thết bị theo đúng yêu cầu kỹ thuật

Khối bột sôcôla từ thùng chứa được bơm sang vùng làm ấm và làm lạnh.Tại đo, khối bột sôcôla được chuyển qua các vùng có nhiệt độ khác nhau

Sau khi ra khỏi thiết bị này,sôcôla được chuyển đến một bể khác nhờ bơm lưu thông và tiếp tục tuần hoàn trở lại thùng chứa

Quá trình kết thúc sau khoảng thời gian nhất định, khi khối sôcôla hoàn chỉnh nhất theo yêu cầu công nghệ

SƠ ĐỒ MÁY TEMPERING SÔCÔLA

3.Đồng hồ đo nhiệt độ sôcôla 10.Sàng lắc