Công nghệ chế biến thực phẩm: Quy trình chế biến chocolate

Chocolate là sản phẩm từ trái cacao thông qua một quá trình chế biến dài. Người ta rang các hạt cacao rồi bóc vỏ và xay mịn sẽ được một dạng bột, trong bột này có chứa chất béo màu vàng nhạt,đó chính là bơ cacao. Sau đó người ta trích ly chất bơ cacao ra, phần còn lại đem nghiền, như vậy từ hạt cacao ta được hai sản phẩm là bột cacao mịn và bơ cacao. Chocolate là huyền phù bột cacao trong chất lỏng là bơ cacao

MỤC LỤC

A GIỚI THIỆU CHOCOLATE: 2

B NGUYÊN LIỆU: 3

C HAI QUY TRÌNH CHẾ BIẾN CHOCOLATE: 9

I.Quy trình 1: 10

a) Phân loại và tách tạp chất: 11

b) Rang hạt: 13

c) Nghiền thô: 14

d) Sàng phân loại: 14

e) Tách vỏ: 15

f) Nghiền lần 2 15

g) Kiềm hóa: 16

h) Ép bơ: 18

i) Phối trộn: 20

j) Nghiền tinh: 21

k) Ủ đảo trộn: 22

l) Ổn định nhiệt: 23

m) Rót khuôn: 24

n) Làm mát 25

o) Bao gói: 26

p) Bảo quản: 27

II.Qui trình 2: 27

III.So sánh: 31

D SẢN PHẨM: 32

I Mô tả sản phẩm: 32

II Chỉ tiêu sản phẩm: 34

E THÀNH TỰU MỚI: 34

A GIỚI THIỆU CHOCOLATE:

I Nguồn gốc của Chocolate:

Cây cacao có xuất xứ từ vùng Trung Mỹ cách đây hàng ngàn năm Người Maya

và Aztec cổ đã biết sử dụng hạt cacao lên men làm thức uống bổ dưỡng hay trong các nghi lễ Người Aztec thậm chí dùng hạt cacao làm tiền tệ để trao đổi hàng hóa; 100 hạt cacao tương đương một con gà tây

Khi Tây Ban Nha xâm chiếm vùng đất này vào thế kỷ 15, hạt cacao theo những chiếc thuyền buồm đến Châu Âu và trở thành một loại thức uống quý tộc Cái tên Latin của giống cây này là “Theobroma Cacao” nghĩa là “Thực phẩm của Chúa” Người Aztec gọi thức uống từ hạt cacao lên men là Xocolatl, nhưng người Tây Ban Nha không thể phát được cái tên như vậy nên biến thành Chocolat, và đến người Anh thì gọi là Chocolate Tuy nhiên, lúc này thức uống cacao chỉ được uống dưới dạng nóng vì trong bột cacao vẫn còn nguyên bơ cacao, dễ bị kết tinh thô nhám khi bị lạnh Giữa thế kỷ 17, người Anh cho bột cacao vào bánh Năm 1828, một nhà hóa học người Hà Lan tên Johannes Van Houten phát minh ra phương pháp ép bơ cacao ra khỏi bột cacao Lúc này, người ta có thể uống lạnh thức uống cacao với mùi vị thơm ngon Năm 1875, nhà sản xuất Daniel Peter người Thụy Sỹ trộn bột cacao, bơ cacao, sữa bột, đường, v.v, lần đầu tiên Chocolate sữa với mùi vị thơm ngon hơn được sản xuất công nghiệp Năm 1879, Rodolphe Lindt phát minh ra máy nghiền ủ đảo trộn, giúp cho Chocolate sữa có cấu trúc mịn, đồng nhất và mùi vị dễ chịu Kể từ đây, quy trình sản xuất Chocolate sữa quy mô công nghiệp đã gần hoàn chỉnh Nhiều nhãn hiệu Chocolate nổi tiếng lần lượt ra đời Cây cacao theo chân người Pháp đến Nam Bộ vào đầu thế kỳ 20, nhưng cây cacao chưa bao trồng với quy mô đồn điền như cây cao su Có lẽ vì cao su không thể thiếu đối với ngành công nghiệp Pháp, còn hạt cacao thì không được như vậy

Khoảng năm 1994, một dự án của Nhà Nước về trồng cây cacao quy mô 10.000 hecta được thực hiện, chủ yếu ở Quảng Ngãi nhưng đã thất bại vì nhiều lý do Mong muốn phát triển trồng cây cacao tương tự như cây cà phê không thành

Khoảng năm 2002, tổ chức Success Alliance có dự án phát triển cây cacao mà khởi đầu từ Bến Tre Đến năm nay, 2006, chuyến hàng xuất khẩu hạt cacao được thực hiện dù sản lượng vẫn còn rất thấp

Tương lai của cây cacao ở Đồng bằng sông Cửu Long, Đông Nam bộ, Tây Nguyên rất hứa hẹn, có thể từ một quốc gia vô tiếng vô tăm về sản xuất hạt cacao, Việt Nam có thể bước lên thành một cường quốc xuất khẩu hạt cacao trên thế giới, như đã

thành công với cây cà phê Robusta.

II Những thỏi Chocolate đầu tiên:

Đầu thế kỉ 19, Chocolate đậm đặc chiếm lĩnh thị trường với sự phát minh của các khuôn đúc Máy nghiền cơ học đã nghiền nhuyễn những hạt cacao thành dạng bột có thể đun nóng được và bỏ vào khuôn đúc, khi nguội sẽ có hình dạng rõ ràng

Năm 1825, Coenrad Van Houten - người Hà Lan, đã nêu rõ nguồn gốc của bơ cacao là từ những hạt cacao Những hạt cacao được nghiền nhuyễn thành bột nhão, cung cấp áp lực cao sẽ cho ra một loại bơ cacao Loại bơ này rất dẻo và có mùi rất thơm khi di chuyển Vào những năm 1880, Rudoiphe Lindt - người Thụy Sỹ, trong quá trình chế biến

Chocolate đã cho thêm bơ cacao vào để tạo cho Chocolate có tính dẻo và độ bóng láng cao hơn (bơ cacao tan chảy ở nhiệt độ 97 độ F, tương đương với nhiệt độ cơ thể người)

Đó là lí do tại sao Chocolate tan chảy trong miệng ta

III Chocolate

Chocolate là sản phẩm từ trái cacao thông qua một quá trình chế biến dài Người

ta rang các hạt cacao rồi bóc vỏ và xay mịn sẽ được một dạng bột, trong bột này có chứa chất béo màu vàng nhạt,đó chínhlà bơ cacao Sau đó người ta trích ly chất bơ cacao ra, phần còn lại đem nghiền, như vậy từ hạt cacao ta được hai sản phẩm là bột cacao mịn và

bơ cacao Chocolate là huyền phù bột cacao trong chất lỏng là bơ cacao

Đặc tính:

- Nhị hoa màu hồng nhạt.Quả màu đỏ hoặc xanh trước khi chín, nhưng hình dài, đuôi nhọn, mang mười khía đều nhau hay có thể phân thành 2 nhóm xen kẽ, trong

đó 1 trong 5 rãnh không rõ nét

- Vỏ thường sần sùi, mỏng, dễ cắt lớp trong mỏng, ít mô gỗ

- Hạt có tiết diện gần tròn, màu trắng hoặc hơi vàng

- Hạt khô có mùi thơm mạnh, ít đắng

- Hạt Criollo chiếm 5% sản lượng thế giới

- Quả xanh lá cây, vàng khi chín, hình dài nhọn, ít khía mặt trơn

- Vỏ dày, khó cắt vì lớp trong chứa nhiều gỗ

- Hạt ít nhiều bị bẹp, phôi nhũ tươi màu đỏ đậm

- Sản lượng 80% thế giới

c Trinitario

Lai giữa hai loại trên nên đặc tính thay đổi với biên độ rộng, khó xác định Màu sắc quả có thể chuyển sang vàng khi chín, thường thấy màu đỏ tím chuyển sang cam khi chín

™ TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG CACAO

Thành phần hóa học (không bơ) của hạt cacao:

Yêu cầu cảm quan:

• Hạt khô và có độ cứng cần thiết, vỏ hạt ít bị nhăn nheo

• Có sự phân tách giữa vỏ và phôi nhũ

• Phôi nhũ có màu nâu hoặc nâu hơi tía, mùi thơm đặc trưng, ít chát

• Khối hạt chỉ có ít hạt xám(do lên men quá lâu) và hạt mốc

Tiêu chuẩn Mô tả Số lượng

hạt/100g

Hạt mốc Hạt đen Ẩm (%) Lẫn tạp

chất FAO ( Model

Ordinance)

AFCC(Paris) Tốt

Đã lên men

100 5 5

CAL(London) Tốt

Đã lên men(mùa chính)

thay đổi Hàm lượng polyphenol sẽ thay đổi tùy loại hạt cacao và mức độ lên men Kết quả của một nghiên cứu về các chất phytochemical và polyphenolics tìm thấy trong cacao như sau:

Hợp chất Hạt khô (g/100g) Sau khi rang và conching(g/100g) Trong Chocolate sữa (mg/100g)

Quercetin-3-glucoside

Một nghiên cứu khác cho rằng hàm lượng polyphenol tổng trong hạt có thể ươc tính từ 6-8% theo khối lượng hạt khô Catechin không màu trong khi anthocyanin tạo nên màu tím của hạt chưa lên men Trong quá trình lên men và sấy, anthocyanin được chuyển sang hợp chất quinonic tạo nên màu nâu đặc trưng cho hạt Một nghiên cứu về tổng số polyphenol của sản phẩm cacao theo phương pháp phân tích dịch chiết hữu cơ Folin-Ciocalteau tìm thấy 20,000 ppm trong bột cacao

II Bơ cacao:

Màu vàng nhạt có thể tách ra khỏi cacao liquor Bơ cacao tạo cho Chocolate có kết cấu mềm mịn và rất thơm (không có bột cacao, nó có thể được pha chế tạo thành Chocolate trắng)

Bơ cacao chủ yếu là chất béo (trên 70%), phần còn lại là protein (15%) và chất đuờng (8%) Bơ cacao không có vị ngon, nhưng các chất thơm có trong bột cacao như theobromin, cafein, linalool… kết hợp với chất béo trong bơ cacao để tạo ra mùi vị đặc trưng của Chocolate Hàm luợng bơ cacao có thể chiếm tới 50% trong Chocolate truyền thống

Bơ cacao còn đuợc dùng trong y học làm chất bọc thuốc viên, và cũng đuợc dùng trong mỹ phẩm làm… sáp môi

Bơ có chỉ số iod 32-42%, % không xà phòng hóa 0,3-0,8%

Điều kiện thường bơ cacao khá bền, khó bị oxi hóa Trong thành phần cấu tạo bơ chủ yếu:

Palmityl-1; Oleyl-2; Stearyl-3; Dipalmityl-1,3; Distearyl 1,3 – oleyl -2 chiếm 80% tổng Triglycerid

Bơ cacao chứa nhiều Triglycerid khác nhau nên có thể hình thành nhiều dạng tinh thể khác nhau (Bơ cacao là loại chất béo đa tinh thể (polymorphic)

Dạng tinh thể phụ thuộc nhiệt đô đông đặc của khối chất béo

™ Các dạng cấu hình của bơ cacao:

Dạng tinh

I 17 °C (63 °F) Mềm ,dễ vỡ vụn,dễ tan chảy

II 21 °C (70 °F) Mềm,dễ vỡ vụn,dễ tan chảy

III 26 °C (78 °F Cứng,không giòn(poor snap),dễ tan chảy

IV 28 °C (82 °F) Cứng,giòn(good snap),dễ tan chảy

V 34 °C (94 °F) Láng mịn,cứng,giòn,tan chảy ở nhiệt độ gần nhiệt độ cơ thể

VI 36 °C (97 °F) Cứng, tốn nhiều thời gian để tạo thành

Số lượng, kích thước và của tinh thể phụ thuộc vào tốc độ làm lạnh hay làm nóng, vào sự khuấy trong các chuyển hóa và các điều kiện thời gian, nhiệt độ, thay đổi nhiệt độ của sự báo quản về sau

Trong các dạng tinh thể của bơ cacao, 3 dạng đầu không bền nên sẽ chuyển sang dạng bền hơn một cách bất thuận nghịch làm cho Chocolate tạo ra bị xám trên bề mặt, gọi

là hiện tượng nở hoa của Chocolate (hay hiện tượng Fleur, hay Bloom) Hiện tượng này

là do chất béo tái kết tinh làm cho Chocolate mờ, không bóng, không mịn do các tinh thể béo lớn β’ là dạng bền nhất Để đạt được dạng này chất béo cần phải được làm dịu thích hợp

™ Chất thay thế bơ cacao :

Do nhiệt độ nóng chảy của bơ cacao khá thấp, nên với thời tiết nóng Chocolate sẽ

bị chảy, khó bảo quản

Trong ngành sản xuất Chocolate người ta sử dụng một số chất béo có nguồn gốc

từ thực vật thay thế bơ cacao Sử dụng chất thay thế này, sản phẩm Chocolate được cải thiện rõ rệt về độ cứng, độ bền nhiệt, kết cấu thì đều hơn Ngoài ra còn có một điểm lợi nữa là hạ giá thành sản phẩm khi giá cacao tăng

III.Các nguyên liệu phụ:

1.Lecithin:

Lecithin là một phospholipid có tính hoạt động bề mặt, làm bền hệ nhũ tương Trong Chocolate vai trò của lecithin vẫn chưa được hiểu rõ,tuy nhiên từ những gì đã biết, chức năng của lecithin là nhân tố phân tán mang lại độ nhớt mong muốn trong giai đoạn đảo trộn và đổ khuôn Nó cũng ảnh hưởng đến quá trình tạo tinh thể chất béo, chống lại hiện tượng ‘fat bloom’ (sẽ đề cập sau), ảnh hưởng đến bề mặt bóng láng của Chocolate

và giữ cho nó có vị ngọt ngào trong một thời gian dài Lecithin thường được lấy từ các chất béo trong đậu tương

Chỉ tiêu lecithin:

Acetone Insolubles (AI, dùng đánh giá độ hoạt động bề mặt của lecithin bao gồm phospholipid và glycolipid): lớn nhất là 66%

Hexane Insolubles (HI, dùng đánh giá hàm lượng chất khô không béo trong lecithin): lớn nhất là 0.1%

Bảo quản lecithin ở nhiệt 60 – 900 F (16- 32 0C), có thể bảo quản đến 18 tháng khi chưa mở bao gói

2.Đường: đường tinh luyện đặc biệt biên hòa

STT Chỉ tiêu Mức quy định

2 Hàm lượng đường khử, tính bằng % khối lượng, không lớn hơn 0,03

3 Tro độ dẫn, tính bằng % khối lượng, không lớn hơn 0,03

3.Vani (chiết xuất nguyên chất):

Trái vanilla thương phẩm ở mỗi nơi có một đặc trưng riêng bởi hàm lượng tinh dầu, thành phần tổ hợp các chất tạo mùi và tập quán chế biến khác nhau nơi mỗi vùng canh tác Bình quân hàm lượng đường trong trái vanilla đã qua lên men là 25%, chất béo 15%, cellulose thay đổi từ 15 đến 30%, chất khoáng cao (trên dưới 6%) và hàm lượng nước vào khoảng 35%

Hương vani thiên nhiên được sản xuất từ quá trình lên men tự nhiên của trái vanilla.Vanillin là thành phần chính của hương vani thiên nhiên, chiếm đến khoảng 85%, tiếp theo là phydroxybenzal-dehyd khoảng 9% và p-hydroxy-benzyl methyl ether khoảng 1%; phần còn lại chia cho khoảng 200 chất tạo mùi khác và tuy ít, nhưng chúng tạo ra dấu ấn riêng cho các thương hiệu vani khác nhau, như Bourbon, Tahiti

Vanillin: 4-hydroxy-3-metholxybenzaldehyde : C8H8O3

Mịn, sạch, trắng sáng, có mùi và vị của Vani

Ethyl vanilline: 3-Ethoxy-4-hydroxybenzaldehyde : C9H10O3

Cho hương vị Vani mạnh hơn Vanilline

4.Sữa bột nguyên kem (dùng trong chế biến Chocolate sữa và Chocolate trắng)

C HAI QUY TRÌNH CHẾ BIẾN CHOCOLATE:

1) Quy trình 1:

j) Phân loại và tách tạp chất:

Mục đích: chuẩn bị cho quá trình rang

Công đoạn này tương đối đơn giản, giúp chất lượng hạt tốt, lên men đồng đều, ít hạt lép, sâu mọt mốc, v.v Tạp chất phải lựa kỹ nhất là kim loại, cát đá vì nếu đi vào thiết

bị trong các công đoạn sau, sẽ dễ dàng làm hư hỏng thiết bị

Ví dụ: Gằng đá

Nếu hạt cacao có lẫn đá thì tác hại của nó cũng không kém lẫn kim loại Người ta dùng máy gằng đá để “gạn” đá ra khỏi hạt cacao

Biến đổi: loại bỏ tạp chất

Thiết bị: Nguyên tắc hoạt động của máy sàng dựa trên sự chênh lệch lớn về khối lượng riêng của đá và hạt cacao dẫn đến sự phân ly trong quá trình chuyển động

o Cấu tạo:

Hệ thống hình trụ, bên trong có các sàng, kết hợp bộ phận thổi khí

o Hoạt động:

Ban đầu hạt cacao thô được cho vào qua bộ phận đầu vào ở bên trên Các hạt này

đi qua sàng phân loại thứ nhất Tại đây có lắp đặt hệ thống nam châm cực lớn, nó sẽ hút

và giữ lại những vụn kim loại có từ tính, và các hạt sạn sẽ đi qua sàng phân loại này vào máng thu gom thứ nhất

Sau đó, hạt cacao sẽ di chuyển xuống sàng thứ hai Sàng này sẽ phân loại các hạt

bị vỡ vụn, nó sẽ đi qua, xuống máng thu gom thứ hai Khi đi hết sàng thứ hai, các hạt cacao còn lại sẽ rơi qua các lỗ hình chữ nhật, gặp luồng khí mạnh được thổi ra, tác động này giúp phân lập những hạt bụi còn bám trên cacao

Hình II.1 : Thiết bị phân loại và tách tạp chất

k) Rang hạt:

Mục đích:

o Chuẩn bị: Việc xử lí nhiệt ngoài tác dụng làm yếu liên kết giữa dầu và các chất háo dầu còn có tác dụng làm biến tính phần protide trong nội nhũ, làm hồ hóa phần tinh bột, trong đó phần nội nhũ trở nên đàn hồi hơn Vì vậy khi ép chúng không làm tắc nghẽn các mao quản chứa dầu

o Bảo quản: nhiệt độ cao và hàm ẩm giảm giúp ức chế vi sinh vật

Biến đổi:

o Biến đổi vật lý: giảm kích thước hạt (một phần lớp vỏ hạt sẽ súc ra khỏi nhân trong quá trình rang) Sau khi lớp vỏ lung lay, các hạt cacao sẽ được cho va đập vào thân thiết bị làm bung luôn lớp vỏ đó ra., nhiệt độ tăng

o Biến đổi hóa học:

Ở giai đọan đầu, quá trình oxi hóa các polyphenol tiếp tục diễn ra tạo màu cho sản phẩm Trong quá trình này còn xảy phản ứng Mailard, Caramel hóa

Sự thay đổi hàm lượng chất chát trong cacao Chất chát gồm 2 loại:

- Chất chát thủy phân: là hợp chất mà nhân phenol liên kết với nhau qua nguyên tử oxy Chúng là este phức tạp của các đường và acide phenolcacboxylic Dưới tác dụng của tác nhân thủy phân, đặc biệt là dưới tác dụng của acide và enzyme, cũng như của kiềm, chúng sẽ bị phân giải trở lại thành các hợp chất ban đầu

- Chất chát ngưng tụ: là các loại tannin flavanic hay còn gọi là catechin Trong hạt cacao tươi chưa lên men có 0,6-1% catechin nhưng sau khi lên men chúng chuyển thành chất chát ngưng tụ epicatechin có màu nâu đỏ đặc trưng

Trong quá trình rang, do có nhóm cacbonyl, chúng tham gia phản ứng Melanoidine, làm giảm mức độ chát Ở hạt cacao khô đã lên men, lượng tannin chiếm 6%, sau khi rang còn lại 2-3%

Độ ẩm thay đổi: Trước khi rang là 6-8%, sau khi rang còn 2-3%

Sự thay đổi hàm lượng acid và các chất dễ bay hơi: Các chất dễ bay hơi làm hạt cacao có mùi khó chịu Sau khi rang hàm lượng của chúng giảm, hàm lượng acid dễ bay hơi từ 0.4% (tính theo acid acetic) giảm còn 0.3% Lượng chất khô tổn thất trong quá trình rang khoảng 0.1-0.2 %

o Biến đổi sinh học: độ nóng trong quá trình rang hạt sẽ giết chết vi sinh vật

o Biến đổi hóa lí: một phần hơi nước và hơi acid acetic bay hơi

o Biến đổi cảm quan: tạo hương, vị màu đặc trưng cho sản phẩm

Thiết bị rang gián đoạn:

Trong công nghiệp, người ta thường dùng máy rang thùng quay dạng cầu hay dạng ống để rang Nhiệt cấp cho quá trình rang thường là hơi nước quá nhiệt hay khí đốt LPG sạch hay không khí nóng

Sau khi rang, hạt phải làm nguội càng nhanh càng tốt để bơ cacao ít di chuyển từ hạt ra vỏ cacao

Máy rang thùng quay dạng cầu:

Hạt cacao sẽ được cho vào những cái thùng xoay dạng cầu, việc vừa cung cấp nhiệt vừa đảo trộn sẽ đảm bảo quá trình rang được đồng đều Đường kính D = 1m, được đặt phía trên bếp ga cung cấp nhiệt và đặt bên trong buồng đốt Bếp ga cung cấp nhiệt cho thùng rang và được điều chỉnh, tự động cấp gas thông qua bộ điều khiền nhiệt độ và

cơ cấu van tiết lưu

Động cơ và hệ thống điện, điều khiển toàn bộ quá trình rang như tốc độ quay, thời gian nhiệt độ

Công suất: 70-100 kg/giờ

Nhiệt độ hạt cacao 125 - 150oC Thời gian rang từ 12- 15 phút

Sau đó hạt được làm nguội nhanh xuống 30 - 40 oC nếu dùng phương pháp rang trước tách vỏ sau thì sẽ ngăn chặn dầu dịch chuyển từ lõi ra vỏ hạt Tổn thất chất khô trong quá trình rang 0,2 - 0,3%

Hình: máy rang thùng quay dạng cầu

l) Nghiền thô:

Mục đích: chuẩn bị cho quá trình tách vỏ và kiềm hóa, giúp kiềm hoá diễn ra tốt hơn do tăng sự tiếp xúc giữa kiềm và nguyên liệu

Biến đổi:

o Biến đổi vật lí: hạt giảm kích thước hạt, nhiệt độ hạt tăng lên

o Biến đổi hoá lí: có thể bay hơi nước một phần

Thiết bị: dùng máy nghiền trục, điều chỉnh khoảng cách giữa 2 trục để có được kích thước hạt nghiền mong muốn Trên trục có gắn các dao cắt để góp phần làm nhỏ hạt

Hình: Sơ đồ nguyên lí máy rang thùng quay dạng cầu

Hình : thiết bị nghiền trục

Thông số công nghệ: giai đoạn này chỉ nên nghiền hạt vỡ làm ba, làm tư Nếu nghiền mịn quá sẽ sinh bụi

m) Sàng phân loại:

Mục đích: chuẩn bị cho quá trình thổi vỏ

Việc sàng phân loại là tăng khả năng phân ly vỏ ra khỏi hạt Nếu hạt nhỏ lẫn với

vỏ lớn thì khi thổi vỏ, cả vỏ lớn và hạt nhỏ đều bay

Biến đổi:Biến đổi vật lí: có sự đồng đều hơn về kích thước hạt

Thiết bị: Sàng phân loại thường dùng loại sàng rung

Hạt cacao sẽ được cho vào thiết bị có nhiều tầng sàng, các hạt nhỏ rớt xuống sàn lại đi tiếp sang sàng thứ 2 ở dưới Tất cả có khoảng 4-5 sàng Hạt giữ lại trên sàng sẽ được lấy ra bằng cửa tháo liệu bên hông Bên dưới thiết bị là hệ thống tạo rung, khi nó rung sẽ làm cho các hạt nhỏ rơi xuống sàn dễ dàng hơn Dễ dàng thay đổi lưới sàng Do

đó có thể thay đổi kích thước lỗ sàng theo ý muốn Ở mỗi mâm rung co cửa tháo liệu tự đông

Thông số công nghệ: thường người ta phân thành 4-5 loại

Năng suất: 200-400 kg/giờ (năng suất máy phụ thuộc vào cỡ lưới và số tầng sàng)

n) Tách vỏ:

Mục đích: chuẩn bị

Biến đổi:

o Biến đổi vật lí: kích thước hạt giảm

o Biến đổi vi sinh: loại bỏ được vi sinh vật bám trên vỏ

Thiết bị: Hạt cacao sau khi nghiền thô sẽ cho qua thiết bị thổi vỏ Tại đây, các hạt được cho rơi từ trên xuống, dưới tác dụng lực trọng trường Trong khi các hạt cacao có lẫn vỏ rơi như thế, sẽ kết hợp bộ phận thổi khí, vỏ hạt nhẹ hơn sẽ bị bay ra, còn hạt sẽ rơi xuống thiết bị đựng bên dưới Hạt rơi xuống lại được chia ra hạt nhỏ (nhẹ hơn) rớt xuống máng hứng chính giữa, hạt nặng hơn rơi xuống máng hứng ngoài cùng

Thông số công nghệ: dựa vào kích thước hạt sau khi nghiền mà ta lựa chọn vận tốc gió thổi khác nhau.

o) Nghiền lần 2

Mục đích: chuẩn bị cho quá trình ép

Việc xử lí nguyên liệu rất quan trọng vì dầu thường liên kết chặt chẽ với các thành phần háo dầu có trong hạt nên chúng không dễ gì tách ra khi ép Hơn nữa dầu nằm sâu bên trong các mao quản ở khối nội nhũ của hạt nên khi ép, phần nội nhũ dễ dàng thay đổi tính chất cơ lí làm cho các mao quản chứa dầu bít kín sớm làm dầu không chảy ra đựơc

Vì vậy trước khi ép nên nghiền nhỏ hạt

Biến đổi:

o Biến đổi vật lí: giảm kích thước hạt cacao, nhiệt độ tăng

o Biến đổi hóa lí: hạt cacao sau khi nghiền sẽ chuyển sang dạng lỏng sệt gọi là cacao liquor, nước bay hơi một phần

o Thiết bị:

Nghiền ướt thì thực hiện bằng máy nghiền trục có làm lạnh bằng nước Lý do phải làm lạnh trục nghiền là trong quá trình nghiền phát sinh rất nhiều nhiệt làm bơ cacao chảy lỏng ra, giảm độ ma sát giữa hạt cacao và trục nghiền, và hậu quả là giảm năng suất nghiền Người ta nghiền bằng cách sử dụng con lăn bằng đá Người ta nghiền bằng cách

sử dụng con lăn bằng đá Đó là hai khối đá lớn được điều khiển qua lại trên khối cacao sau giai đoạn tách vỏ, dùng lực ma sát nghiền hạt

Hình II.4: Thiết bị thổi vỏ

Thông số công nghệ: hạt nghiền đến kích thước 100 μm

p) Kiềm hóa:

oMục đích: hoàn thiện

Kiềm hóa nhằm làm tăng hương vị thơm ngon của Chocolate và bột cacao

Biến đổi:

o Biến đổi vật lí: hạt cacao hút nước trương nở thành tế bào, pectin, protein, các sợi

tạo điều kiện thuận lợi cho các phản ứng hóa học xảy ra

o Biến đổi hóa học: Trong quá trình này hàng loạt các tác động khác nhau:

Trung hòa các axit tự do như axit acetic, citric, tatric… làm giảm độ chua của

Chocolate

Hydrate hóa các este để tạo thành các hợp chất có mùi thơm

Hình II.5 : Thiết bị nghiền ướt

Formatted: Bullets and Numbering

Làm giảm hàm lượng các hợp chất tanin và sản phẩm ít chát hơn

Phá hủy cấu trúc của protêin tạo thành các axit amin, hợp chất amin, amoniac tự

do, các hợp chất globulin hay các protein thứ cấp khác

Phản ứng Maillard giữa đường khử và axit amin tự do làm tăng cảm quan về mùi

tự nhiên của cacao

Polyphenol phản ứng với chất kiềm

pH từ 4- 4,5 được nâng lên 6,8 – 7,2

o Biến đổi cảm quan:

Việc kiềm hóa làm hạt bớt chua đi hoặc hoàn toàn không chua Kiềm hóa nhằm làm tăng hương vị thơm ngon của Chocolate, làm Chocolate đắng hơn và sậm màu hơn

o Biến đổi hoá lí: nước bay hơi dần dần

Thiết bị: thiết bị kiềm hóa được làm bằng thép không rỉ, bên ngoài có lớp vỏ áo gia nhiệt bằng hơi nước để phản ứng kiềm hóa diễn ra dễ dàng hơn Ngoài ra còn bộ phận hút chân không, để loại bỏ các chất dễ bay hơi làm Chocolate có mùi vị không tốt

Hình: thiết bị kiềm hoá

Thông số công nghệ: Quá trình kiềm hóa phụ thuộc vào nồng độ và lượng chất kiềm, thời gian và nhiệt độ kiềm hóa

Việc kiềm hóa thực hiện bằng cách thẩm dung dịch kiềm 3 - 8% (K2CO3,

Na2CO3, KOH hay NaOH) vào bột cacao, ủ trộn trong thùng quay ở nhiệt độ 70-80oC trong 30 - 45 phút Lượng kiềm cho vào vừa đủ để nâng pH của bột cacao từ 4,5 - 5 lên đến 6,5 - 7 Tùy theo yêu cầu chất lượng của Chocolate và bột cacao mà các thông số trên

Biến đổi nguyên liệu:

o Biến đổi vật lí: biến đổi về cấu trúc, trạng thái liên kết, tỉ lệ hai pha rắn - lỏng Giảm độ xốp, tăng sự kết dính giữa các phần tử, có sự biến dạng, tạo hình

o Biến đổi hóa học: tổn thất vitamin, các hoạt chất giải phóng ra khỏi tế bào

o Không có thay đổi đáng kể về mặt sinh học và hóa sinh

Thiết bị: Sử dụng máy ép trục vit

o Cấu tạo:

Thiết bị ép trục vit bao gồm một buồng cứng nằm ngang chứa vit xoắn ốc bằng thép khơng rỉ Bước vit tăng dần từ từ đến khơng thay đổi, để tăng áp suất lên nguyên liệu khi nĩ được đưa vào buồng ép

Bên dưới buồng ép cĩ đục lổ cho phép dầu thốt ra ngồi thơng qua hệ thống rãnh dẫn và chảy dồn về máng hứng Để thu hồi dầu về bể chứa, người ta cịn bố trí thêm hệ thống turbine chuyển dầu về đường ống dẫn

Bánh ép được thải ra ở lối ra buồng ép và áp suất trong buồng được điều chỉnh bằng đường kính của cửa tháo Bộ phận điều chỉnh chiều dày bã ép cịn gọi là cửa ra khơ Một thiết bị ép trục vit cịn được bố trí một số vịng tiết lưu (throttle rings) bên trong buồng ép nhằm gĩp phần tạo chuyển động rối loạn cho bột ép, tạo nên sự đảo trộn

và tăng hiệu suất ép dầu

o Nguyên tắc hoạt động:

Khi máy làm việc, trục vit quay làm cho bề mặt các gân vit tác động lên nguyên liệu, đẩy chúng di chuyển theo đường xoắn ốc Trong quá trình chuyển động bột luơn được xáo trộn

Khi nguyên liệu được đẩy về phía trước, trong lịng ép xảy ra sự nén nguyên liệu và lực nén càng tăng khi lên khi bước vit càng ngắn, đường kính các đoạn vit càng tăng Do bước vit càng ngắn dần về phía ra khơ nên áp lực ép cũng được tăng dần

Đoạn vit đầu cĩ bước vit dài, đường kính nhỏ nên ở đây chỉ xảy ra sự dồn nén

và cuộn nguyên liệu vào, dầu hầu như chưa thốt ra

Sang các đoạn vit tiếp theo, bước vit ngắn hơn nên áp lực cao hơn, do đĩ dầu thốt ra nhiều

Ở đoạn cuối cùng bước vit ngắn nhất, tạo áp lực cao nhất song dầu cịn lại ít nên gần như dầu khơng thốt ra hoặc ngừng chảy

Vì vậy, dầu chủ yếu thốt ra nhiều ở các đoạn vit giữa

Phía cuối trục cĩ bố trí bộ phận điều chỉnh cửa ra khơ nên nguyên liệu khơng di chuyển tự do mà bị nén lại Lực ma sát giữa nguyên liệu, lịng ép và gân vit xuất hiện Mặt khác, nguyên liệu được giữ lại bởi lực cản của các gờ dao gạt, các gờ mút của thanh căn lịng ép Khi qua cửa ra khơ, bột bị nén thêm lần nữa làm cho khối bột sít nhau hơn nên bã ra cĩ hình dạng nhất định

Bề mặt làm việc bên trong ống có gia công các rãnh khoét theo suốt chiều dài ống, và khe hở đầu ra của sản phẩm có thể thay đổi được nhờ vào một van điều chỉnh hình nón Vật liệu khi di chuyển trong ống sẽ chịu sự tác động của cả áp lực gia tăng liên tục và lực cắt của trục vít.Bơ cacao thu được qua các rãnh khoét, còn bánh dầu thì được ép đùn ở cuối đầu ra và có dạng như một cái bánh phồng

Thơng số cơng nghệ: