quy trình sản xuất chocolate trắng

Bơ ca cao nguyên bản có chứa chất chống oxy hóa tự nhiên vitamin E, nhưng nếu khi bị khử mùi thì nó sẽ không chứa chất chống oxy hóa bởi vì quá trình khử mùi ở nhiệt độ cao sẽ làm mất ch

1

MỤC LỤC

1 Nguồn gốc và lịch sử: 3

1.1 Chocolate trắng: 3

1.2 Lịch sử: 3

2 Tiêu chuẩn 3

2.1 Chỉ tiêu cảm quan 3

2.2 Quy định của chocolate trắng 3

3 Nguyên liệu: 3

3.1 Bơ ca cao: 3

3.2 Đường: 4

3.3 Sữa: 5

3.4 Các nguyên liệu khác: 6

3.4.1 Chất nhũ hĩa: 6

3.4.2 Vani: 7

3.4.3 Các chất khác: 7

4 Quy trình chế biến: 8

4.1 Quy trình sản xuất chocolate trắng (quy trình 1): 8

4.2 Thuyết minh quy trình cơng nghệ: 9

4.2.1 Chuẩn bị nguyên liệu 9

4.2.2 Đảo trộn nhiệt : 11

4.2.3 Xử lý nhiệt : 14

4.2.4 Rót khuôn : 21

4.2.5 Làm mát : 23

4.2.6 Đóng gói : 26

4.3 Quy trình sản xuất socola trắng (quy trình 2): 29

4.4 Thuyết minh quy trình cơng nghệ 2: 30

4.4.1 Chuẩn bị nguyên liệu 30

4.4.2 Đồng hĩa 32

5 So sánh 2 quy trình 34

6 Chỉ tiêu chất lượng: 35

2

MỤC LỤC HÌNH

Hình 1 Thiết bị cĩ cánh khuấy 10

Hi ̀nh 2 Thiết bị nồi nấu 2 vỏ cĩ cánh khuấy 11

Hình 3: Thiết bị đảo trộn nhiệt 13

Hình 4 Mặt cắt máy đảo trộn nhiệt The Frisse Conche 14

Hình 5: Hình dạng các loại tinh thể bơ cacao 16

Hình 6: Quá trình hình thành tinh thể dạng V 17

Hình 7: Thiết bị xử lý nhiệt 20

Hình 8: Mặt cắt thiết bị xử lý nhiệt 20

Hình 9: Thiết bị rĩt khuơn 22

Hình 10: Mặt cắt thiết bị rĩt khuơn 23

Hình 11: Thiết bị làm mát 25

Hình 12: Mặt cắt thiết bị làm mát 26

Hình 13: Mặt cắt thiết bị đĩng gĩi 27

Hình 14: Thiết bị đĩng gĩi 28

Hình 15: Máy khuấy turbine 31

Hình 16: Thiết bị nồi nấu 2 lớp 32

Hi ̀nh 17: Thiết bị đồng hĩa 34

MỤC LỤC BẢNG Bảng 1 Một số tiêu chuẩn đối với bơ cacao làm nguyên liệu sản xuất chocolate 3

Bảng 2 Độ ngọt của các loại đường khác nhau 4

Bảng 3 Chỉ tiêu chất lượng đường 5

Bảng 4 Thành phần của sữa bột (tính cho 100g chất khơ) 5

Bảng 5 Chi tiêu hĩa lý cho nguyên liệu sữa 6

Bảng 6 Chỉ tiêu vi sinh vật của sữa bột 6

Bảng 7 Hàm lượng cho phép của các chất phụ gia ( Codex 87-1981) 7

Bảng 8 Một số tiêu chuẩn về vani 7

Bảng 9 Nhiệt độ nóng chảy của các dạng tinh thể bơ ca cao 15

Bảng 10 So sánh 2 quy trình 34

2 Tiêu chuẩn

2.1.Chỉ tiêu cảm quan

Thời gian tan chảy trong miệng : Càng nhanh càng tốt

Độ mịn khi tan chảy trong miệng : Càng mịn càng tốt

Cường độ mùi : Càng cao càng tốt

2.2.Quy định của chocolate trắng

Quy định của các chính phủ về mặt hàng “socola trắng”: Từ năm 2004, chính phủ Hoa Kỳ quy định socola trắng phải chứa ít nhất 20% bơ ca cao, 14% sữa khô, và 3,5% béo sữa, và không chứa nhiều hơn 55% đường hoặc chất tạo ngọt khác Trước đây, các doanh nghiệp Mỹ yêu cầu giấy phép tạm kinh doanh tạm thời để bán socola trắng Liên minh châu Âu đã thông qua các tiêu chuẩn tương tự Mỹ, ngoại trừ việc không có giới hạn lượng đượng hoặc chất tạo ngọt

3 Nguyên liệu:

3.1 Bơ ca cao:

Bơ cacao là nguyên liệu quan trong nhất trong công nghệ chế biến chocolate, có ảnh hưởng trực tiếp đến chocolate thành phẩm Bơ cacao là sản phẩm trung gian của quá trình sản xuất chocolate hòa tan, được tạo thành sau công nghệ ép tách chất béo ra khỏi bột cacao hay chiết tách trực tiếp từ các hạt cacao đã xay và loại mầm

Thông thường, bơ ca cao được khử mùi để loại bỏ mùi mạnh mẽ của nó Bơ ca cao nguyên bản có chứa chất chống oxy hóa tự nhiên (vitamin E), nhưng nếu khi bị khử mùi thì nó sẽ không chứa chất chống oxy hóa bởi vì quá trình khử mùi ở nhiệt độ cao sẽ làm mất chất chống oxy-hóa

Hiện nay, người ta đã có một số nghiên cứu sử dụng một số chất để có thể thay thế bơ cacao nhằm để giảm giá thành Nhưng các chất thay thế, tương tự bơ cacao về tính chất hóa lí

Nhưng không thể tạo ra đặc trưng riêng về sản phẩm

Ba ̉ng 1 Một số tiêu chuẩn đối với bơ cacao làm nguyên liệu sản xuất chocolate

Ba ̉ng 2 Độ ngọt của các loại đường khác nhau

Chỉ tiêu cảm quan cho đường

_Tinh thể đồng đều tơi khô vả không vón cục

_Có vị ngọt và không có mùi lạ

Độ ấm tính % khối lượng, không lớn hơn 0,05

Hảm lượng đường khử tính bằng chỉ tiêu

cảm quan

0,05

Hảm lượng tro, tính bằng % khối lượng 0,05

Độ màu tính bằng độ Steam (0St) không lớn

Ta có thể dùng nguyên liệu sữa ở dạng bột hoặc dạng lỏng (sữa tươi) Tuy nhiên, người ta thường dùng sữa bột hơn do sữa tươi có hàm lượng nước cao (trên 87%) lại chứa rất nhiều chất dinh dưỡng, nên rất dễ bị biến chất và hư hỏng dưới tác dụng của vi sinh vật

Ngoài ra, sữa bột còn có một số ưu điểm như: dễ bảo quản và bảo quản được lâu, dung tích nhỏ, chuyên chở thuận tiện,… Do đó, sữa một là dạng lý tưởng thuận tiện nhất cho quá trình sản xuất chocolate Nhưng cần phải lưu ý đến chế độ bảo quản đối với sữa bột Vì nó có tính hút ẩm mạnh nên bao gói phải thật kín, bảo quản nơi khô ráo, mát mẻ, độ ẩm tương đối trong kho không quá 70-75%, nhiệt độ không quá 15ºC

Ba ̉ ng 4 Thành phần của sữa bột (tính cho 100g chất khô)

Theo tiêu chuẩn AOAC 939.02, AOAC 045.34, AOAC 925.41B, AOAC 920.80

Chỉ tiêu cảm quan đối với bột sữa

_Có màu trắng sữa

_Thơm , ngọt vị đặng trưng của bột, không có mủi, vị lạ

_Dạng bột đồng nhất, không bị vón cục hay tạp chất lạ

6

Ba ̉ ng 5 Chi tiêu hóa lý cho nguyên liệu sữa

Hảm lượng nước, % khối lượng, không lón hơn 5.0

Hảm lượng chất béo, phẩn trăm khối lượng 1,5- 26

Hàm lượng protein, tính theo hàm lượng chất khô 34

Ba ̉ ng 6 Chỉ tiêu vi sinh vật của sữa bột

Tổng số vi sinh vật hiếu khí, số khuẩn lac

trên 1 g sản phẩm

5.104

Salmonella, số vi khuẩn trong 1 g sản phẩm 0

Stanphylococcus aures, số vi khuẩn trong

Trong hạt cacao có từ 0.3-0.4% lecithin so với trọng lượng hạt và chiếm 0.1% trong vỏ ở trạng thái liên kết

Ngoài ra, có thể sử dụng một số chất nhũ hóa khác như: mono- và di-glycerides, muối

amonium của acid phosphatidic, polyglycerol polyrecinoleate, sorbtian monostearate, sorbtian tristearate, polyoxethylene (20) sorbtian monostearate

7

Ba ̉ ng 7 Hàm lượng cho phép của các chất phụ gia ( Codex 87-1981)

Chất tạo nhũ Hàm lượng tối đa trong sản phẩm (g/kg)

Polyoxethylene (20) sorbtian monostearate 10 g/kg

Tổng hàm lượng chất nhũ hóa 15 /kg (dạng liên kết)

3.4.2 Vani:

Có dạng tinh thể hình kim, dạng bột, không màu, có mùi thơm đặc trưng, tan trong rượu etylic Vani thường được cho thêm vào để làm cho sản phẩm “dậy” mùi thơm

Ba ̉ ng 8 Một số tiêu chuẩn về vani

chocolate

Đảo trộn nhiệt (conching)

Rót khuôn

Xử lý nhiệt (tempering)

Làm mát

Bao gói

Chocolate trắng

Bơ cacao

Lecithin

9

4.2 Thuyết minh quy trình công nghệ:

4.2.1 Chuẩn bị nguyên liệu

a Mục đích: Chuẩn bị

Là bước chuẩn bị để tiến hành các giai đoạn sau dễ dàng hơn Cụ thể trong quy trình này, nguyên liệu sữa và đường sẽ được hòa tan vào trong nước, còn bơ ca cao sẽ được nấu chảy bằng quá trình gia nhiệt

b Biến đổi

Biến đổi vật lý:thể tích tăng

Biến đổi hóa lý: hàm lượng chất khô giảm, chuyển từ dạng rắn thành dạng lỏng

c Đối với nguyên liệu đường và sữa:

+ Nguyên tắc hoạt động:

Sử dụng máy khuấy cánh turbine để tiến hành trộn hỗn hợp với nước Bộ phận khuấy gồm nhiều turbine quay trên trục thẳng đứng Máy khuấy turbine cánh nghiêng sẽ tạo nên dòng chảy hướng tâm và hướng trục sẽ làm tăng khả năng khuấy trộn và hòa tan vật rắn trong chất lỏng Nguyên liệu sữa và đường sẽ được cho vào trước sau đó sẽ tới nước Hỗn hợp sẽ được khuấy trộn bằng cánh khuấy đền khi đạt được yêu cầu mong muốn

+ Thiết bị và thông số thiết bị

Thông số thiết bị có cánh khuấy:

Nồi có cấu tạo 2 lớp:

Khe giữa chứa dung dịch đun cách thủy Phần đáy nồi ngoài khe rỗng chứa dung dịch đun cách thủy là hệ thống các thanh điện trở nhiệt Khi nhiệt độ dung dịch cách thủy tăng lên sẽ

Thời gian nấu: 60 phút/ mẻ tùy từng dòng

Hi ̀nh 2 Thiết bị nồi nấu 2 vỏ có cánh khuấy

4.2.2 Đảo trộn nhiệt :

a Muïc ñích :

12

Chế biến: Trộn các nguyên liệu ( bơ cacao, đường, sữa ) lại với nhau theo một tỉ lệ thích hợp

để hình thành nên hỗn hợp huyền phù đồng nhất sử dụng cho các quá trình tiếp theo

Hoàn thiện : Cải thiện cấu trúc mịn và đồng nhất cho khối chocolate

b Các biến đổi xảy ra :

Vật lý: Nhiệt độ khối chocolate tăng cao do ma sát giữa khối chocolate với thành thiết bị và giữa các phần tử với nhau, độ nhớt giảm

Hóa học: Quá trình xảy ra ở nhiệt độ cao và trong khoảng thời gian dài nên có nhiều phản ứng xảy ra Đặc biệt là phản ứng Maillard giữa acid amin và đường khử tạo mùi, vị đặc trưng cho sản phẩm Các acid dễ bay hơi có mùi khó chịu như acid acetic bị loại bỏ Các chất màu bị oxy hóa tạo màu đặc trưng cho chocolate Độ ẩm hỗn hợp giảm

Hóa lý: Lecithin được thêm vào (0.3 - 0.5 %) trước khi kết thúc quá trình đảo trộn 1 giờ với các mục đích:

+ Làm giảm độ nhớt, giúp khối chocolate đạt được độ lỏng cần thiết

+ Cải thiện cấu trúc mịn, đồng nhất cho sản phẩm

+ Làm giảm nguy cơ xuất hiện hiện tượng nở hoa chất béo

c Thơng số quá trình:

Nhiệt độ của quá trình: được giữ ở 45oC - 60oC

Thời gian: kéo dài từ 48 - 72 giờ Ngoài ra, ta có thể cho thêm các chất tạo nhũ tương nước trong dầu, có gốc phosphatid nhằm làm giảm độ nhớt của chocolate

Thiết bị và thơng số thiết bị:

d Thiết bị :

+The Frisse Conche (Năng suất: 100 - 2000 kg/mẻ)

_Cấu tạo: Thiết bị gồm các cánh khấy có tác dụng nhào trộn và các dao nạo có tác dụng trượt trên thành thiết bị tạo ma sát và tăng nhiệt độ Bên ngoài là lớp vỏ áo thuận tiện cho việc điều khiển nhiệt độ

_Thông số kỹ thuật:

Các cánh khuấy quay với vận tốc và chiều khác nhau

Dung tích: 6000 lít

Hi ̀nh 3: Thiết bị đảo trộn nhiệt

Chuẩn bị: Sau khi tinh thể chocolate hình thành, nâng nhiệt độ lên 28oC - 30oC tạo điều kiện thuận lợi chuẩn bị cho quá trình rót khuôn

b Các biến đổi xảy ra :

15

Vật lý : Sự thay đổi nhiệt độ làm kết tinh hoàn toàn các dạng tinh thể bền và không bền Hóa lý : Bơ cacao có rất nhiều dạng tinh thể và các dạng không bền sẽ từ từ chuyển sang dạng bền hơn Sự tan chảy hoàn toàn khối chocolate, khối chocolate chuyển sang dạng lỏng

Bảng 9 Nhiệt độ nóng chảy của các dạng tinh thể bơ ca cao Dạng tinh thể Cấu trúc tinh thể Nhiệt độ tan chảy Đặc điểm

16

Hi ̀nh 5: Hình dạng các loại tinh thể bơ cacao

Dạng I (Form I): được tạo ra do làm lạnh nhanh ở nhiệt độ thấp, nó không bền và có nhiệt độ nóng chảy khoảng 17oC

Dạng I nhanh chóng chuyển sang dạng II có nhiệt độ nóng chảy 21-22oC

Dạng II sẽ bị chuyển từ từ sang dạng III và dạng IV

Dạng IV được tạo ra nếu chocolate không được xử lý nhiệt hoặc được xử lý nhiệt không triệt để sau đó được đem đi làm lạnh

Dạng IV cũng nhanh chóng bị chuyển sang dạng V (cấu trúc β), đây là dạng bền nhất của tinh thể bơ cacao do sự sắp xếp glyceride trong mạng tinh thể chất béo là chặt chẽ nhất tạo

ra cấu trúc mịn cho sản phẩm, do đó kéo dài thời gian bảo quản

17

Dạng V sẽ chuyển thành dạng VI nếu thời gian bảo quản dài (4 tháng) ở nhiệt độ phòng, dạng VI sẽ gây ra hiện tượng chocolate “nở hoa”

Hi ̀nh 6: Quá trình hình thành tinh thể dạng V Hóa học:

c Phương pháp thực hiện :

Xử lý nhiệt chocolate là tạo ra dạng tinh thể bền vững của bơ ca cao trong chocolate Hầu hết các phương pháp xử lý nhiệt đều được thực hiện theo 4 bước:

+ Làm tan chảy hoàn toàn khối chocolate

+ Hạ nhiệt độ đến điểm kết tinh và có thể gieo một ít mầm tinh thể, bơ cacao sẽ tinh thể hóa nhanh

+ Quá trình kết tinh

+ Làm tan chảy các tinh thể không bền và các tinh thể bền kết tinh lại dưới dạng hạt Đầu tiên nâng nhiệt độ khối chocolate lên khoảng 44oC - 45oC và giữ trong 10 phút để các khối cacao tan chảy hoàn toàn

Sau đó hạ nhiệt độ khối chocolate nóng chảy xuống khoảng 27oC và giữ nhiệt độ ổn định, tạo điều kiện cho các tinh thể bơ cacao được hình thành (còn gọi là giai đoạn ủ mầm tinh thể) và kết hợp với sự khuấy trộn để các tinh thể phân bố đều trong khối chocolate Trong giai đoạn này, ta có thể bổ sung vào một số mầm tinh thể giúp giai đoạn này diễn ra nhanh và tốt hơn Sau cùng, nâng nhiệt độ của khối chocolate lên khoảng 28oC - 30oC để làm tan chảy các tinh thể kém bền còn sót lại, trong khi các tinh thể bền không bị tan chảy Ngoài

ra, lần gia nhiệt này còn tạo cho khối chocolate một độ lỏng thích hợp cho quá trình rót khuôn tiếp theo Chocolate đã được xử lý nhiệt có thể lưu trữ trong vài tháng mà không bị hiện tượng nở hoa trong điều kiện nhiệt độ phòng không đổi trong khoảng 15 - 18 oC

d Thiết bị :

Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động:

_Thiết bị gồm 3 khu vực được gắn các bộ phận trao đổi nhiệt riêng Chocolate sẽ được bơm vào và di chuyển theo dạng xoắn ốc xuyên qua các phần trao đổi nhiệt Nhiệt độ làm mát và mức độ dòng chảy chocolate có thể được cài đặt chính xác để đạt được lượng nhiệt trao đổi theo yêu cầu Các đầu dò nhiệt độ được đặt sau mỗi khu vực trong thiết bị để có thể đo nhiệt độ của cả khối chocolate và nước lạnh

19

_ Ở mỗi vùng có một hệ thống bơm phân phối và tuần hoàn nước với tốc độ cao và đảm bảo nước ở nhiệt độ tương ứng cho mỗi vùng Ngay cả khi nước ở đầu vào không còn thì một lượng nước có sẵn vẫn sẽ tuần hoàn và xử lý nhiệt chocolate với hiệu quả khá cao Thiết bị bơm chocolate với nhiều vận tốc khác nhau sẽ điều khiển cho khối chocolate truân chuyển bên trong thiết bị

Thơng số thiết bị:

_Năng suất sản phẩm thay đổi từ 30 kg/h tới 4000 kg/h

_Máy phù hợp với cả dung tích sản phẩm nhỏ và lớn

_Công suất có thể được điều chỉnh từ 110% xuống còn 15% của mức cài đặt

_Giảm bớt vết nứt và các lỗ khí trên lớp bao phủ

_Làm giảm độ nhớt khi nhiệt độ hoạt động của máy cao hơn 20-30o C (3-5 F)

_Nhiệt độ ổn định ngay cả khi chocolate được nhập liệu ở các điều kiện nhiệt độ khác nhau

20

Hi ̀nh 7: Thiết bị xử lý nhiệt

Hi ̀nh 8: Mặt cắt thiết bị xử lý nhiệt

b Các biến đổi :

Vật lý : Có sự thay đổi về nhiệt độ, hình dáng của khối chocolate

Hóa lý : Sự phân bố các tinh thể bơ cacao trong toàn khối sản phẩm Ngoài ra trên thiết bị rót khuôn còn có cơ cấu sàng lắc để đẩy các bọt khí thoát khỏi dịch chocolate trong khuôn dễ hơn

c Phương pháp thực hiện :

Trước khi rót khuôn phải được sấy ở 28oC - 30oC Chocolate đã qua xử lý nhiệt được rót vào khuôn và chuyển sang bàn vỗ lắc liên tục để chocolate được phân bố đều và loại hết bọt khí Bên cạnh đó, ta có thể khuấy trộn sơ bộ lại lần nữa trước khi rót khuôn để đạt được độ đồng đều cao

d Thiết bị :

_ Cấu tạo và thơng số thiết bị:

Khuôn rót chocolate làm bằng nhựa hay thép không gỉ, bề mặt khuôn phải nhẵn bóng để có thể lấy sản phẩm ra dễ dàng, tạo cho sản phẩm có bề mặt bóng đẹp (đây là một trong những chỉ tiêu quan trọng đối với sản phẩm) Kích thước và hình dạng của khuôn thay đổi sẽ làm cho sản phẩm càng phong phú Giai đoạn rót khuôn hiện nay hầu hết được thực hiện tự động bằng các máy rót khuôn hoạt động liên tục năng suất cao

Thơng số thiết bị:

+Máy rộng từ 820mm-2600mm

+Chiều dài từ 2,4m-8m

_Nguyên tắc hoạt động máy:

Sau khi nhập liệu, chocola trắng được phân phối vào các miệng rĩt riêng lẻ, bộ phận (7) sẽ điều khiển chế độ chảy của các miệng rĩt, chẳng hạn như các miệng ống cĩ thể chuyển động rung tương ứng với từng loại sản phẩm Cơ cấu treo (4) cĩ tác dụng chống rung Sau một thời gian làm việc, vệ sinh máy bằng nước qua hệ thống van Solenoid