CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHOCOLATE

Hơn 2000 năm trước , cây cacao đã trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống của những người dân vùng Châu Mĩ Latin

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CÔNG NGHỆ HÓA – THỰC PHẨM

BÁO CÁO CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHOCOLATE

6 Dương Thị Kim Phượng

7 Nguyễn Thị Thiên Nga

8 Đặng Hữu Phúc

MỤC LỤC

I TỔNG QUAN 4

1 Tổng quan về sản phẩm 4

2 Tổng quan về nguyên liệu 5

a Thành phần hóa học của chocolate 5

b Các loại Chocolate 6

c Các nhãn hiệu chocolate nổi tiếng 7

d Lợi ích của chocolate 7

II QUY TRÌNH SẢN XUẤTCHOCOLATE 8

1 Tách hạt……… 10

2 Lên men……… 10

3 Phơi sấy……….… 10

4 Phân loại và tách tạp chất 10

5 Rang hạt 11

6 Nghiền thô 11

7 Sàng phân loại 12

8 Tách vỏ 12

9 Nghiền ướt 12

10 Kiềm hóa 13

11 Phối trộn 13

12 Nghiền tinh 15

13 Ủ đảo trộn:( conching) 15

14 Ổn định nhiệt (Tempering) 16

15 Rót khuôn 19

16 Làm lạnh 20

18 Bảo quản 20

III CÁC CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG 23

IV KẾT LUẬN 24

V TÀI LIỆU THAM KHẢO 24

I TỔNG QUAN

1 Tổng quan về sản phẩm

Hơn 2000 năm trước , cây cacao đã trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống của những người dân vùng Châu Mĩ Latin Người Mayan và Aztec đã trồng cây ca cao từ rất lâu trước khi những nhà thám hiểm Châu Âu tìm tới lục địa này Theo như nhiều nhà nghiên cứu thì cây cacao có thể bắt nguồn từ những cánhrừng mưa Amazone thung lũng Orinoco ở Venezuela hay vùng Chiapa của

Mexico Từ 1657 tới đầu thế kỉ 18, những nhà máy sản xuất chocolate đầu tiên đã được thành lập Đầu TK20, chocolate đã trở thành một nét văn hóa ẩm thực đặc trưng của toàn Châu Âu

Với sự phát triển mạnh mẽ liên tục, khi mà cacao đã trở thành một thực phẩm thông dụng và phổ biến trên khắp Châu Âu, thì việc trồng nó sẽ lan rộng ra toàn cầu là điều dễ hiểu Cacao được trồng ở nhiều khu vực như Brazil, Pháp, Bồ Đào Nha và những thuộc địa của nó để buôn bán tới khắp nơi trên thế giới

Cây cacao có tên khoa học là Theobroma cacao (theo tiếng Hy Lạp Theobroma

có nghĩa là “Thức ăn của các vị thần”, theo tiếng Latinh cây cacao được gọi là

“Amygdala pecunaria” nghĩa là “Hạt tiền”) Nơi sinh trưởng: Chủ yếu là các vùngnhiệt đới và cận nhiệt đới như Brazil, Châu Phi, Malaysia và Hawaii

Cây cacao có thân cây cao, mỏng

thẳng tắp và khá gầy guộc.Trong tự

nhiên , cây cacao cao khoảng 15-60

feet nhưng cây trồng chỉ cao khoảng

13-33 feet Loại cây này có một điểm

đặc biệt là hoa và quả của nó ra cùng

lúc và liên tục nhưng nó khác các loại

cây khác ở chỗ hoa và quả mọc thành

cacao nhỏ, chỉ khoảng 1/2-3/4 inch, có màu từ trắng tới hồng, trông rất đẹp Quảchín sẽ có hình oval, dài khoảng 8-14 inches, màu đỏ hay tím Mỗi quả cacao có từ

25 đến 75 hạt thành 5 hàng bám quanh lõi quả Chúng có vị ngọt, hơi giống vị vảinhưng lại có mùi chocolate Thông thường một vụ mùa từ 1 cây cacao người ta thuhoạch được khoảng 7-8 pounds chocolate

Tuổi thọ: Cacao thường cho quả sau 3 năm và có thể sống tới 100 năm sau khitrưởng thành, nhưng chỉ sau 25 năm thì gía trị kinh tế của cây đã gần như chẳngcòn, chất lượng và sản lượng đều giảm sút

Sinh sản: Cacao là loại thực vật lưỡng tính Hiện tượng thụ phấn xảy ra chủ yếu

do 1 loài muỗi vằn Một cây trưởng thành cho ra khoảng 10.000 nụ hoa và khoảng

100 trong số đó được phát triển thành cây mới sau khi thụ phấn

2 Tổng quan về nguyên liệu

Chocolate là hỗn hợp giữa cocoa và bơ cacao, được cho thêm đường và nhữngchất khác vào, cuối cùng được đóng thành dạng những thanh Chocolate còn có

thể được chế thành thức uống (được gọi là cacao hay chocolate nóng)

Nếu nói theo một cách chặt chẽ, chocolate là những sản phẩm chứa 99% chất cao đặc hoặc bơ ca-cao

ca-a Thành phần hóa học của chocolate

Protein:Cần thiết cho sự nuôi dưỡng và phục hồi tế bào

Chất béo: Chủ yếu là các chất béo đã bão hòa, chiếm 50% thành phần chocolateLoại chất béo trong chocolate là axit stearic không làm tăng lượng cholestrol trongmáu

Vitamin E: Một loại vitamin có thể hòa tan các chất béo rất cần thiết cho sựphát triển của màng tế bào

Canxi, photpho, magiê: Những chất khoáng giúp răng và xương chắc khỏe Chất sắt: Không thể thiếu trong quá trình hình thành hêmoglobin một loại hợpchất mang oxy đến cho máu

Caffêin: Chất kích thích thần kinh,làm cho tinh thần tỉnh táo

Chất đồng:Trợ giúp cho việc vận chuyển chất sắt tạo nên melanin trong tóc và

da và chức năng thần kinh trung ương

Chất phenolic: Có thể ngăn ngừa và hạn chế các nguy cơ rủi ro có thể xảy ravới tim mạch.Và còn có tác dụng hạn chế nguy cơ tăng hàm lượng LDL-cholesterol dẫu rằng chế độ ăn uống có buông lỏng

Chất catechin: Có tác dụng chống lại chất oxy hóa (nguyên nhân gây xơ cứngđộng mạch) Tăng lượng kháng thể ngăn ngừa các bệnh do thoái hóa như ung thư.Các loại hóa chất từ thực vật: Có tác dụng chống oxy hóa ( ví dụ flanovoid): Hạt

ca cao- thành phần chủ yếu trong chocolate chứa hơn 600 loại hóa chất từ thực vậttrong đó có các chất chống oxy hóa có tác dụng ngăn ngừa bệnh tim và ung thư Ngoài ra chocolate còn chứa hóa chất trytophan mà não sử dụng tạo raserotenin.phenylethyamin kích thích trung tâm khoái cảm trong não, theobromingiúp thư giãn cơ trong lớp màng, flavonoid làm loãng máu ,tránh hiện tượng đôngmáu

Chocolate đắng (hay bột chocolate, chocolate không đường – unsweetened

chocolate): là loại Chocolate nguyên chất, đậm mùi và có vị đắng tự nhiên của câycacao Sau khi được trộn với đường, nó là nguyên liệu của những sản phẩm bánh

có chứa Chocolate khác như bánh ngọt, bánh quy

Chocolate đen (Dark chocolate) là Chocolate không pha lẫn sữa Đôi khi nócòn được gọi là "Chocolate nguyên chất"

Chocolate sữa (Milk chocolate) là Chocolate được pha lẫn với bột sữa hay sữađặc nhằm tạo vị ngọt

Chocolate ngọt vừa (semi – sweet chocolate) thường được dùng trong nấu ăn.

Nó chính là Chocolate đen với hàm lượng đường rất cao bên trong

Chocolate ngọt đắng (Bitter sweet chocolate) là một loại sô-cô-la chứa đường,

nhiều bơ ca-cao hơn, ngoài ra còn chứa thêm lecithin và vani

Chocolate vỏ (Couverture chocolate) là một loại Chocolate chứa nhiều bơ

ca-cao hơn Những loại này có chứa rất nhiều ca-ca-cao (hơn 70%) và có hàm lượngchất béo cao (30-40%)

Chocolate trắng (White chocolate) là bơ cao được pha chế mà không có

ca-cao đặc

c Các nhãn hiệu chocolate nổi tiếng

 Barry Callebout (tập đoàn lớn nhất hiện nay, trụ sở tại Zurich)

Tại Việt Nam :

 Belcholat (Công ty chocolate Bỉ - http://www.chocolate.com.vn)

 Nhà máy Bánh kẹo Quảng Ngãi (Biscafun)

d Lợi ích của chocolate

Những lợi ích từ chocolate đối với sức khỏe giúp giảm nguy cơ nhồi máu cơtim, giảm nguy cơ đông máu và tắc nghẽn các mạch máu, nguyên nhân gây nhữngcơn đau tim, Giúp hạ huyết áp và giảm tử vong, chống mệt mỏi, giúp trí óc minhmẫn, giúp sống lâu, Giúp phòng ngừa bệnh tiêu chảy, chocolate có chức năngchống lão hoá, vì thế rất tốt cho da khô

II QUY TRÌNH SẢN XUẤTCHOCOLATE

Tách tạp chất Rang hạt

Quả cacao

Tách hạt

Lên men Phơi Sấy

Kiềm hóa

Nghiền thô

Tách vỏ Nghiền ướt Sàng phân loại

Phối trộn Nghiền tinh

Ủ đảo trộn

Rót khuôn

Ổn định nhiệt

Làm lạnh Bao gói Bảo quản

Sản phẩm

GIẢI THÍCH QUY TRÌNH

1 Tách hạt.

Trái tươi sau trữ phải được tách ra để lấy hạt Sử dụng dao cắt bằng thép cùn

để tách trái bằng cách tách từng phần vỏ ra Hoặc dùng dao thép cùn bổ nhẹ và đềuxung quanh trái ngay tại đoạn giữa của thân trái, xong dùng tay bẻ đôi trái Sau đó,tách hạt ra khỏi lõi Loại bỏ những hạt bị cắt hoặc bị tổn thương do cắt trái ca caonếu không sẽ bị hỏng khi lên men và sấy Không cắt trái hoặc đập vỡ trái

2 Lên men.

- Dùng thùng gỗ đáy có đục lỗ để ủ lên men, ở đáy và trên mặt thùng có thể dùng

lá chuối hay bao vải đề đậy để giữ nhiệt

- đảo trộn đều khối hạt 48 giờ/lần, chỉ dùng dụng cụ bằng gỗ để đảo trộn, nhiệt độlên men 45-50 độ, thời gian 2-8 ngày

- Quá trình lên men gồm có lên men bên ngoài và lên men bên trong:

 Lên men bên ngoài: phân giải cùi cacao chứa đường tạo thành rượu

và CO2, sau đó từ rượu chuyển thành acid acetic và các loại acidhữu cơ khác và nhiệt

 Lên men bên trong: biến đổi chất đắng thành chất thơm, phát triểnmùi thơm socola

3 Phơi hạt.

- Mục đích: giảm độ ẩm của hạt xuống 7-8%

- Cách thực hiện: có thể phơi trực tiếp bằng ánh nắng mặt trời hoặc sấy trong cácthùng sấy, thường xuyên đảo trộn để tạo cho hạt caco khô đồng đều, không để hạtcacao bị mốc vì sẽ làm giảm phẩm chất hạt

Máy thổi khí được sử dụng để tách các tạp chất có khối lượng nhẹ như bụi, xơ ,

Loại một phần độ chua do acetic của hạt tạo ra

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

Phát triển mùi thơm cuả sôcôla

b Quá trình thực hiện

Quá trình rang được thực hiện bởi thiết bị rang liên tục với hệ thống cấp khísạch và bộ phân đảo trộn Đầu tiên khối hạt được đưa vào thiết bị rang.Sau đónâng dần đến nhiệt độ cần thiết Nhiệt độ cuả nguyên liệu trong quá trình rangphải đồng đều và phải duy trì trong một khoảng thời gian nhất định Nhiệt độ sửdụng thông thường 100 – 120oC ,thời gian 45 – 70 phút.Tuy nhiên , tùy từng loạihạt mà có thể điều chỉnh nhiệt độ và thời gian cho phù hợp

Quá trình rang xảy ra nhiều phản ứng hóa lý rất phức tạp trong đó có quá trìnhbốc hơi nước và hơi acid acetic có trong hạt cacao lên men, phản ứng Maillard,phản ứng của polyphenol, flavanol,v.v

c Yêu cầu về thết bị

Thiết bị phải có bộ phận đảo trộn và có khả năng chịu nhiệt tốt, Trong côngnghiệp, người ta thường dùng máy rang thùng quay dạng cầu hay dạng ống đểrang.Vật liệu chế tạo có hệ số truyền nhiệt cao và không gây ảnh hưởng đếnnguyên liệu, Khí dùng để gia nhiệt phải đảm bảo khí sạch và không mang theomuì lạ làm ảnh hưởng đến mùi thơm của sôcôla

Nghiền ướt thì thực hiện bằng máy nghiền trục có làm lạnh bằng nước Lý dophải làm lạnh trục nghiền là trong quá nghiền phát sinh rất nhiều nhiệt làm bơ cacao chảy lòng ra, giảm độ ma sát giữa hạt ca cao và trục nghiền và hậu quả làgiảm năng suất nghiền.

10 Kiềm hóa

a Mục đích

Trung hòa acid

Hạt cacao lên men có rất nhiều acid acetic, acid lactic,v.v… và vẫn còn tồn dưsau quá trình rang hạt Việc kiềm hóa này cũng làm hạt cacao đắng hơn và sậmmàu hơn do các polyphenol phản ứng với chất kiềm

Quá trình thực hiện

Chất kiềm hóa thường dùng là dung dịch K2CO3 hay Na2CO3 Việc kiềm hóa

dư có thể xà phòng hóa bơ cacao

Sau đó người ta phải khuấy tách nước ở nhiệt độ khoảng 60-700C để nước bayhơi dần dần

Bảng 1: Thành phần nguyên liệu trong socola.

Nguyên liệu Socola sữa (%) Socola đen (%)

Chất béo 30 30

b Quá trình thực hiện

Trước khi cho vào phối trộn , hỗn hợp sôcôla lỏng được chuyển qua phễu với

hệ thống cân để xác định lượng nguyên liệu cần thiết

Đường trước khi cho vào phối trộn được chuyển đến thiết bị sấy chân khôngMục đích của sấy đường là:giảm ẩm, đảm bảo độ tinh khiết ,hạn chế được khảnăng mang mùi lạ vào sôcôla Sau đó được hoá lỏng ở thiết bị chân không cungcấp hơi quá nhiệt và cho vào phối trộn

Đối với 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 khốibột nhão

Hình 2: 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

12 Nghiền tinh

a Mục đích

Giảm kích thước chocolate từ 100m xuống 18-20m

Giai đọan này cũng khá quan trọng trong việc quyết định chất lượng cảm quancủa chocolate

b yêu cầu thiết bị

Có thể dùng máy nghiền trục hoặc con lăn

13 Ủ đảo trộn ( conching)

a 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

b Nguyên lí hoạt động cuả máy conching

Để khối bột sôcôla được trộn đều và đạt được độ mịn nhất định thì nó phải quagiai 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 náođộng trong khối bột, làm phân bố đều các cấu tử và tạo ra độ mịn cho khối bột Quá trình conching trong thời gian dài 4 đến 100 giờ để làm bay hơi các mùikhó chịu hay acid Sự trà xát, đảo trộn các phần tử rắn như hạt cacao, sữa, đường,v.v… trong thời gian dài và nhiệt độ cao 50-800C, làm cho chocolate trở nên đồngnhất và trơn mịn

c 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

Do yêu cầu cuả sôcôla phải có độ bóng mịn, có mùi thơm đặt trưng và phảiđông đặc khi làm nguội.

Vì vậy người ta đã nghiên cứu và tìm ra biện pháp để tạo ra khối sôcôla hoànchỉnh nhất đó là máy tempering Khi qua máy này, khối sôcôla được làm ấm vàlàm nguội nhiều lần và sẽ kích thích các phân tử chất béo sắp xếp lại một trật tựnhất định

c 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 độkhác nhau Nhiệt độ của mỗi vùng được cung cấp từ những bơm khác nhau tươngứng với mỗi nhiệt độ khác nhau

d Quá trình 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

đó, 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 lưuthông và tiếp tục tuần hoàn trở lại thùng chứa.Quá trình kết thúc sau khoảng thờigian nhất định, khi khối sôcôla hoàn chỉnh nhất theo yêu cầu công nghệ

Điểm đặc biệt của bơ cacao là tính kết tinh đa hình mà không phải dạng kếttinh nào cũng làm cho chocolate ngon Chocolate kết tinh ở dạng V hay beta 3 làngon nhất, bề mặt bóng mịn, cấu trúc đồng nhất Chocolate đã nóng chảy hoàntoàn, thường ở nhiệt độ 40-500C, được làm nguội từ từ có khuấy trộn đến khoảng34-350C Sau đó, người ta trích khoảng 1/5 chocolate để đi tạo mầm kết tinh bằngcách khuấy đảo trộn ở nhiệt độ 290C trong thời gian 20-30 phút Trộn 2 thứ

chocolate này lại thì toàn bộ chocolate sẽ được gây mầm kết tinh ở nhiệt độ 320C.Nhiệt độ thấp hơn thì có thêm mầm tinh thể dạng III, dạng IV dễ chảy và khôngngon, nhiệt độ cao quá thì cũng mất mầm tinh thể, rót khuôn được không lấy rađược.

Hình 4: Máy Tempering

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

Chuẩn bị khuôn: Khuôn trước khi đưa vào để đúc sôcôla phải được làm

sạch ,kiểm tra và được sấy đều ở nhiệt độ làm dịu Khuôn được làm bằng nhựa, Khối bột sôcôla được chuyển qua một cái sàng cân, Sàng đặt vào mỗi khuôn một lượng bột đã định sẵn, Khuôn được chuyển đến sàng lắc liên tục để cho bột phân

bố đều và tống hết bọt khí ra ngoài Sau cùng khuôn chạy vào hầm đông lạnh, với nhiệt độ đông lạnh khoảng 7oC để đông cứng khối sôcôla Viêc rót khuôn không

hề đơn giản vì độ nhớt rất cao, lại phải ổn định nhiệt độ, phải đúng cân lượng nữa, không được xáo trộn mạnh để tao bọt, vv