Tìm hiểu cây ca cao và công nghệ sản xuất chocolate

QUY TRÌNH THU HOAÏCH VAØ SÔ CHEÁ QUAÛ CACAO QUY TRÌNH SAÛN XUAÁT CHOCOLATE COÂNG NGHIEÄP 1. Laøm saïch : Muïc ñích : loaïi boû caùc taïp chaát vaø buïi baån coøn laãn trong khoái haït. Phöông phaùp : döïa vaøo söï khaùc bieät veà : • Kích côõ : söû duïng raây, gaèn. • Troïng löôïng rieâng : duøng quaït thoåi khí. • Tính kim loaïi : coù theå duøng nam chaâm. Bieán ñoåi : troïng löôïng bò hao huït töø 1 – 1,3%. 2. Rang – saáy : Muïc ñích : • Giaûm ñoä aåm cuûa haït cacao. • Laøm “naåy nôû” caùc chaát thôm, cung caáp cho cacao moät höông vò ñaëc bieät. • Taïo ñieàn kieän thuaän lôïi cho quaù trình taùch voû sau naøy. Phöông phaùp : thöôøng söû duïng 2 phöông phaùp: o Rang ôû 120 – 1250C trong 20 – 40 phuùt, haït sau khi rang phaûi ñöôïc laøm nguoäi ngay. o Haït ñöôïc ñun noùng ôû nhieät ñoä thaáp, sau ñoù saáy khoâ ôû nhieät ñoä cao hôn. Bieán ñoåi :  Ñoä aåm tröôùc khi rang laø 6 – 8%, sau khi rang coøn 2 – 3%  Ñoä acid vaø haøm löôïng caùc chaát deã bay hôi giaûm ñi giuùp cho chocolate coù muøi deã chòu hôn.  Löôïng chaát chaùt giaûm.  Xaûy ra söï bieán ñoåi maøu.  Haøm löôïng caùc chaát thôm taêng.  Coù khoaûng 1,4% chaát beùo di chuyeån töø haït ra voû.

ĐỀ TÀI :

TÌM HIỂU VỀ CÂY CACAO VÀ CÔNG

NGHỆ SẢN XUẤT CHOCOLATE

NHIỆM VỤ :

- Tìm hiểu về nguyên liệu (hạt cacao).

- Tìm hiểu về các quá trình chính trong quy trình sản xuất chocolate: mục đích, nguyên tắc và thiết bị.

BẢNG THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA HẠT CACAO TƯƠI

Thành phần (%) Phôi nhũ Cùi Vỏ

BẢNG THÀNH PHẦN HẠT CACAO NGUYÊN LIỆU

( SAU KHI SƠ CHẾ)

Thành phần (%) Phôi nhũ Vỏ Mầm

-QUY TRÌNH THU HOẠCH VÀ SƠ CHẾ

QUẢ CACAO

Quả cacao chín

Thu hoạch Bóc vỏ Lên men – ủ Rửa hạt Phơi – sấy Kiểm tra–phân hạng

Bao gói

Hạt cacao nguyên liệu

QUY TRÌNH SẢN XUẤT CHOCOLATE CÔNG NGHIỆP

Bơ cacao

Chocolate

Bột cacao

Kiềm

Vỏ+tạp chất

Hạt cacao Làm sạch Rang , Sấy Sàng - Rây Nghiền thô Kiềm hóa

Nghiền – sấy

Đảo trộn nhiệt Làm dịu Rót khuôn Làm lạnh Bao gói

Nghiền Phân ly

Đườn

g

Sữa

Lecithi

n

1 Làm sạch :

- Mục đích : loại bỏ các tạp chất và bụi bẩn còn lẫn trong khối hạt.

- Phương pháp : dựa vào sự khác biệt về :

 Kích cỡ : sử dụng rây, gằn.

 Trọng lượng riêng : dùng quạt thổi khí.

 Tính kim loại : có thể dùng nam châm.

- Biến đổi : trọng lượng bị hao hụt từ 1 – 1,3%.

2 Rang – sấy :

- Mục đích :

 Giảm độ ẩm của hạt cacao

 Làm “nẩy nở” các chất thơm, cung cấp cho cacao một hương vị đặc biệt

 Tạo điền kiện thuận lợi cho quá trình tách vỏ sau này

- Phương pháp : thường sử dụng 2 phương pháp:

o Rang ở 120 – 1250C trong 20 – 40 phút, hạt sau khi rang phải được làm nguội ngay

o Hạt được đun nóng ở nhiệt độ thấp, sau đó sấy khô ở nhiệt độ cao hơn

- Biến đổi :

 Độ ẩm trước khi rang là 6 – 8%, sau khi rang còn 2 – 3%

 Độ acid và hàm lượng các chất dễ bay hơi giảm đi giúp cho chocolate có mùi dễ chịu hơn

 Lượng chất chát giảm

 Xảy ra sự biến đổi màu

 Hàm lượng các chất thơm tăng

 Có khoảng 1,4% chất béo di chuyển từ hạt ra vỏ

CÁC THIẾT BỊ RANG – SẤY

- Thiết bị rang hình cầu :

(1).Cửa nhập liệu.

(2).Cửa để cho hạt vào khối cầu và tháo ra khi chín (3).Khối cầu chứa hạt rang (4).Hạt đem rang.

(5).Trục quay của máy.

(6).Lưỡi gà đảo trộn hạt (7).Buồng đốt.

(8).Ống thoát khói và hơi (9).Nắp để đậy và giữ nhiệt.

- Thiết bị sấy thùng quay :

1 2 3 4 5

7

9

8

6

3 Sàng – rây – tách vỏ :

- Mục đích : loại bỏ tạp chất, lớp vỏ cứng và lớp vỏ lụa

- Phương pháp : Hạt được xay bể thành những mảnh vừa đủ nhỏ để nhân có thể dễ dành tách ra khỏi lớp vỏ cứng và vỏ lụa

- Thiết bị tách vỏ hạt :

(1) Phễu nhập liệu.

(2) Dĩa gang đứng yên (3) Dĩa gang quay.

(4) Bộ phận điều chỉnh khe hẹp của dĩa gang (5) Cốt máy.

(6) Vít tải.

(7) Ổ bi.

(8) Buli.

(9) Thân máy.

9

8

7

6

5 4 3

2 1

4 Nghiền nhân hạt :

- Muc đích : nghiền bột cacao thô thành một khối sền sệt gọi là “dịch cacao” hay “khối cacao nhào”

- Phương pháp : nhân hạt đã tách vỏ sẽ được nghiền trong thiết bị ở 34 – 350C

- Biến đổi : các tế bào của hạt bị xé vỡ, giải phóng các chất có trong đó nhất là bơ cacao Kích thước phân tử chocolate sau khi nghiền là 150 – 200 m

- Thiết bị nghiền nhân hạt :

(1) Phễu nhập liệu (2) Thớt đá đứng yên (3) Thớt đá quay.

(4) Máng hứng bột nghiền.

(5) Thân đỡ máy.

(6) Bộ phận điều chỉnh khe hẹp giữa 2 thớt đá.

(7) Ổ bi đỡ.

7

6

5 4 3 2 1

5 Kiềm hóa :

- Mục đích :

 Tạo tính hòa tan cho dịch cacao nhào

 Gia tăng hương vị và màu sắc cho sản phẩm chocolate

- Phương pháp :

o Dung dịch kiềm có nồng độ 3 – 8%

o Nhiệt độ: 70–800C; pH = 6,8–7; thời gian 30–45phút

o Sấy khô đến khi đạt độ ẩm 1,5 – 2%

- Biến đổi :

 Trung hòa các acid làm giảm độ chua của bột cacao

 Khử Tanin thành các hợp chất ít chát hơn

 Thủy giải este tạo ra các hợp chất có mùi thơm

 Các chất màu được gia tăng

- Thiết bị kiềm hóa:

(1) Trục máy.

(2) Cánh khuấy.

(3) Giá đỡ thiết bị.

(4) Nước.

(5) Thùng chứa nước.

(6) Van xả nước.

(7) Thùng chứa dung dịch (8) Van tháo dung dịch

9

8

7

6

5 4 3 2

1

(9) Bộ phận gia nhiệt.

6 Ép bơ cacao :

- Mục đích : tách tối đa phần bơ cacao có trong dịch cacao

- Phương pháp : đưa dịch cacao còn đang nóng 65 – 700C vào máy và tiến hành ép

- Biến đổi : trước khi ép bơ cacao chiếm khoảng 55% trọng lượng khối dịch cacao, sau khi ép còn lại khoảng 18 – 25%

- Thiết bị ép bơ cacao:

(1) Bộ phận tác dụng lực.

(2) Khung chịu lực của máy ép

(3) Xilanh chứa bột

(4) Píttông ép

7 6 5

4 3

2 1

(5)+(7) Cần gạt lấy bột sau khi ép xong.

(6) Bột đem ép.

7 Nghiền bột cacao :

- Mục đích : Bột cacao nhào sau khi ép bơ tạo thành các bánh lớn rất cứng và dai cần được nghiền thành bột

- Phương pháp : các bánh cacao này được đập vụn thành những mảnh nhỏ, sau đó sẽ nghiền thành bột

- Thiết bị nghiền (đánh tơi) :

(1) Răng đập.

(2) Mặt đứng yên.

(3) Phễu nhập liệu (4) Giá đỡ máy.

(5) Mặt quay.

(6) Vỏ máy.

(7) Trục quay máy (8) Động cơ điện.

3

8

7

6

4

5

2 1

8 Phân ly :

- Mục đích : giảm kích thước hạt phân tử bột cacao, đồng thời làm nguội bột cacao

- Phương pháp : sau khi nghiền mịn, bột cacao được cho vào máy ly tâm

- Biến đổi : sau khi ly tâm xong kích thước hạt phân tử bột cacao còn khoảng 50 – 70 m

- Thiết bị phân ly:

(1) Buồng ly tâm.

(2) Máng hứng bơ.

(3) Lò xo giảm chấn (4) Giá đỡ máy.

(5) Cốt máy

5

4 3 2 1

9 Phối trộn :

- Mục đích : tạo ra dung dịch huyền phù gồm bơ cacao là môi trường phân tán ( chiếm 35%) còn đường và phần cứng của bơ cacao là chất phân tán (65%)

- Phương pháp : nhào trộn hỗn hợp liên tục trong 20 – 30 phút với nhiệt độ hỗn hợp được duy trì ở 40 – 450C

- Biến đổi : độ ẩm của hỗn hợp tăng lên

- Thiết bị phối trộn: là thùng đảo trộn có cánh khuấy

10 Nghiền + sấy :

- Mục đích : làm cho tất cả các cấu tử chocolate đều có kích thước dưới 50 m

- Phương pháp : hỗn hợp đã phối trộn được cho qua các cặp trục nghiền, sau khi nghiền xong bột này sẽ được sấy khô

- Biến đổi : các tế bào cacao bị xé nát và các tinh thể đường bị nghiền vụn tạo thành một hỗn hợp thật mịn

- Thiết bị :

(1) Nguyên liệu

(2) Trục tiếp liệu (3) Trục nghiền

(4) Dao cạo bột

(5)

Máng hứng bột 5

4

3 2 1

11. Đảo trộn nhiệt :

- Mục đích : làm tăng tính mịn dịu cho chocolate và làm giảm kích thước các tiểu phần

- Phương pháp : hỗn hợp được đảo trộn ở nhiệt độ 45 – 800C trong 24 – 72 giờ

- Biến đổi :

 Gia tăng hương vị chocolate

 Tanin được chuyển hóa

 Sự bay hơi của các chất có mùi khó chịu

 Chất màu bị oxy hóa tạo cho chocolate có màu đẹp hơn

- Thiết bị :

(1) Trục quay của cánh khuấy.

(2) Van cho nước vào

(3) Đồng hồ đo áp suất hơi nước.

9

8

7

6

5 4 3 2 1

(4) Nước.

(5) Van xả nước.

(6) Vỏ trong của thiết bị (7) Vỏ ngoài của thiết bị (8) Cánh khuấy trộn.

(9) Giá đỡ thiết bị.

12 Làm dịu :

- Mục đích : ổn định dạng tinh thể bơ cacao để tránh hiện tượng chocolate bị xám màu hoặc nở hoa chất béo

- Phương pháp :

 Hạ nhiệt độ của chocolate lỏng từ 380C xuống còn 290C

 Giữ nhiệt độ này và tiếp tục khuấy đảo đến khi tinh thể

bơ cacao hình thành Hoặc có thể gieo một ít tinh thể làm mồi

 Sau đó, nâng nhiệt độ của choclate lên 32 – 330C, làm nóng chảy các tinh thể không bền vững và tạo cho chocolate một độ lỏng cần thiết để dễ rót vào khuôn

- Biến đổi : các tinh thể bơ cacao có sự thay đổi để chuyển thành dạng tinh thể bền nhất

13 Rót khuôn :

- Mục đích : định dạng sản phẩm chocolate

- Phương pháp :

 Rót chocolate lỏng vào khuôn

 Khuôn được vỗ lắc liên tục để chocolate phân bố đều và tống hết các bọt khí ra khỏi hỗn hợp

Khuôn thường được làm bằng thiếc hoặc nhựa, có bề mặt nhẵn bóng, truyền nhiệt tốt Trước khi rót, khuôn phải được sấy ở 30 – 320C

14 Làm lạnh :

- Mục đích : làm cho dung dịch chocolate đông cứng lại, ổn định hình dạng sản phẩm

- Phương pháp : các khuôn chocolate được đưa vào buồng lạnh với nhiệt độ buồng khoảng 7 – 100C để chocolate đông cứng lại

15 Bao gói :

- Mục đích : bảo quản sản phẩm chocolate

- Phương pháp : Sản phẩm chocolate thường được bao gói trong một miếng giấy nhôm và được bọc bên ngoài là một tấm bao bì có ghi nhãn hiệu hoặc được cho trực tiếp vào hộp giấy hoặc hộp thiếc

Chocolate được bảo quản nơi thoáng mát, nhiệt độ khoảng

20 – 230C Thời gian bảo quản từ 6 tháng đến 1 năm