Đồ án Tổng quan về sản phẩm chocolate

2009) 2.2.2 Chất lượng của ca cao khối Khi sử dụng ca cao khối làm nguyên liệu cho quy trình sản xuất chocolate, người ta thường quan tâm đến độ ẩm, hàm lượng chất béo và vi sinh vật. Bảng 2.4: Chỉ tiêu cơ bản của ca cao khối để sản xuất Chocolate ( Theo Cargill Corporation 2007) đề cập trong sách Industrial chocolate manufacture and use của S.T. Beckett, 2009 Đồ án: Tổng quan về sản phẩm chocolate SVTH: Trần Lê Hồng Ngọc Trang 22 Thông số Giới hạn Phương pháp phân tích Hàm lượng chất béo Min 53% w/w a IOCCC 37, 1900 Độ ẩm Max 2% w/w IOCCC 26, 1988 Vi sinh vật tổng Max 5000 cfu/g IOCCC 39, 1990 Nấm mốc Max 50 cfu/g IOCCC 39, 1990 Nấm men Max 50 cfu/g IOCCC 39, 1990 Enterobacteriaceae Không hiện diện trong 1 gam IOCCC 39, 1990 E. coli Không hiện diện trong 1 gam IOCCC 39, 1990 Salmonella Không hiện diện trong 750 gam IOCCC 39, 1990 a Hàm lượng có thể thay đổi phụ thuộc vào chủng loại ca cao và cách thu hoạch. 2.3 Đường Vai trò của đường trong sản xuất chocolate là tạo vị ngọt, góp phần tạo tính chất cảm quan đặc trưng cho chocolate (mùi, vị, cấu trúc), cung cấp năng lượng cho sản phẩm. Hiện nay, có rất nhiều loại đường được sử dụng trong sản suất chocolate. Dưới đây là một vài loại đường thông dụng: Đường saccharose: đường saccharose là chất tạo vị ngọt được sử dụng nhiều nhất trong sản xuất chocolate. Trong chocolate, saccharose có thể tồn tại ở dạng tinh thể. Do đó, nếu kích thước các hạt tinh thể đường quá to, người sử dụng có thể sử dụng được chúng; khi đó, tính chất cảm quan của chocolate sẽ giảm đi đáng kể. Thông thường, kích thước của tinh thể saccharose trong chocolate nên nhỏ hơn 30μm. Đường dùng trong sản xuất chocolate thường là đường tinh luyện có hàm lượng đường saccharose không dưới 99.9%w/w, hàm ẩm nhỏ hơn 0.06%w/w, đường nghịch đảo không quá 0.04%. Kích thước thông thường của tinh thể đường là 0.5-1.25mm, một số sản phẩm chocolate đòi hỏi đường saccharose phải có kích thước xấp xỉ 0.2mm. (Lê Văn Việt Mẫn, 2009). Trong quá trình chế biến, sau khi đã nhào trộn để nghiền tinh thể đường đạt đến trạng thái yêu cầu sẽ tốn nhiều năng lượng và thời gian. Nhưng cũng không thể nghiền đường saccharose đến kích thước như trên rồi mới nhào trộn; vì như thế, đường saccharose ở trạng thái vô định hình sẽ không được tạo thành, ảnh hưởng đến tính chất cảm quan, đặc biệt là về hương của sản phẩm. Đường vô định hình rất dễ phản ứng và dễ dàng hấp phụ hương của các cấu tử ở gần nó. Do đó, khi được nghiền cùng với ca cao thì một số chất hương ca cao dễ bay hơi sẽ bị đường hấp phụ, giảm lượng hương bị thất thoát. (Lê Văn Việt Mẫn, 2009). Ngoài ra, cần chú ý đến hiện tượng tái kết tinh đường trong quá trình bảo quản sản phẩm, sẽ gây nên hiện tượng nở hoa, làm giảm độ bóng mịn của bề mặt chocolate, làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm. Đường glucose: hiện nay, glucose cũng được sử dụng trong sản xuất chocolate nhưng không phổ biến vì đường glucose không tạo ra vị ngọt đặc trưng như saccharose. Nếu có sử dụng thì đường glucose phải ở dạng tinh thể chứ không được ở dạng syrup. (Lê Văn Việt Mẫn, 2009) Đồ án: Tổng quan về sản phẩm chocolate SVTH: Trần Lê Hồng Ngọc Trang 23 Đường fructose: được sử dụng để sản xuất các loại sản phẩm chocolate dành cho người ăn kiêng. Tuy nhiên, khi dùng fructose cần chú ý là quá trình đảo trộn nhiệt không nên dùng nhiệt độ cao trên 40°C vì như thế sẽ rất dễ thúc đẩy các phản ứng Maillard và caramel hóa. (Lê Văn Việt Mẫn, 2009)  Đường glucose và fructose thường không được sử dụng trong ngành công nghiệp sản xuất chocolate do rất dễ hút ẩm. Tính chất này làm cho các hạt đường có xu hướng dính lại với nhau, làm khối chocolate nóng chảy rất đặc (S.T. Beckett, 2008). Ngoài ra, một số chất tạo ngọt khác cũng được sử dụng như: polyol, tagatose, isomaltulose… Các chất này được bổ sung vào chocolate nhằm tạo ra các tính chất cảm quan đặc trưng cho sản phẩm và thường được sử dụng một lượng tương đối nhỏ hơn so với đường saccharose. 2.4 Sữa Sữa là thành phần không thể thiếu trong chocolate sữa và chocolate trắng. Sữa và các sản phẩm từ sữa được sử dụng trong sản xuất chocolate bao gồm sữa bột gầy, sữa nguyên kem, sữa giàu béo, bột whey, chất béo khan từ sữa. Việc bổ sung các nguyên liệu này vào chocolate nhằm thay đổi tính chất cấu trúc của chocolate, góp phần làm tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm chocolate, tăng giá trị dinh dưỡng. Khi sử dụng các sản phẩm này, ngoài các chỉ tiêu về an toàn thực phẩm thì hàm ẩm là thông số được quan tâm nhiều nhất. Độ ẩm cao sẽ làm tăng độ nhớt của chocolate, ảnh hưởng đến các quá trình sản xuất chocolate. Do đó, ta nên chọn nguyên liệu có độ ẩm càng thấp càng tốt. Trong công nghiệp sản xuất chocolate thì nguồn nguyên liệu sữa thường ở dạng sữa bột. (Lê Văn Việt Mẫn, 2009). Ngày nay, hàm lượng chất béo ở dạng tự do cũng đang được quan tâm vì các chất béo ở dạng tự do sẽ có các tính chất công nghệ tốt hơn. Do đó, nguyên liệu sữa bột gầy và bột chất béo khan từ sữa được ưu tiên sử dụng. (Siegfried Bolenz, 2003; B.liang, 2004). 2.5 Phụ gia Chất tạo nhũ: trong sản xuất chocolate thường sử dụng chất tạo nhủ, đặc biệt là lecithin, nhằm tạo điều kiện cho sự phân bố của các cấu tử ưa nước (protein, đường,…) vào pha liên tục là chất béo được thuận lợi. Hàm lượng chất tạo nhũ lecithin thường không vượt quá 0.5% tổng khối lượng của nguyên liệu. Vì thành phần lecithin ảnh hưởng đến khả năng chảy khác nhau của chocolate nên người ta đã tiêu chuẩn hóa các thành phần của lecithin. Bảng 2.5: Thành phần phospholipid của lecithin đậu nành: 44% còn lại chủ yếu là các triglyceride. Ngoài lecithin, người ta còn có thể sử dụng các chất tạo nhũ khác như sorbitan esters, span và tween trong chocolate và các lớp phủ có hương vị chocolate. Các chất này thường ít có tác dungjtrong việc giảm độ nhớt nhưng có thể làm thay đổi tốc độ đặc, độ bóng của sản phẩm và đặc biệt là làm chậm hiện tượng nở hoa chocolate. Chất tạo hương: chúng được sử dụng để tạo ra các sản phẩm chocolate có tính chất đặc trưng về hương. Hương liệu thường được sử dụng nhất là vanillin. Hàm lượng sử dụng tùy thuộc vào cường độ hương mà nhà sản suất mong muốn. Đồ án: Tổng quan về sản phẩm chocolate SVTH: Trần Lê Hồng Ngọc Trang 24 3 Quy trình công nghệ Trong thực tế, chocolate thường được sản xuất theo hai quy trình dưới đây. Trong đó, quy trình 1 được áp dụng nhiều nhất vì nó cho ra sản phẩm chocolate có chất lượng cao. 3.1 Sơ đồ quy trình sản xuất chocolate 1 Hình 3.1: Quy trình sản xuất chocolate 1 Ca cao khối Đường sữa(nếu là chocolate sữa) Hương liệu Nhào trộn Bơ ca cao Nghiền Chất nhũ hóa Đảo trộn nhiệt Làm dịu Bao gói Sản phẩm Rót khuôn Đổ khuôn Bao phủ Vo Đồ án: Tổng quan về sản phẩm chocolate SVTH: Trần Lê Hồng Ngọc Trang 25 3.2 Sơ đồ sản xuất chocolate 2 Hình 3.2: Quy trình sản xuất chocolate 2 Ca cao khối Hương liệu Đường, sữa(nếu có) Nhào trộn Bơ ca cao Nghiền Chất nhũ hóa Đảo trộn nhiệt Làm dịu Bao gói Sản phẩm Rót khuôn Đổ khuôn Bao phủ Vo Đồ án: Tổng quan về sản phẩm chocolate SVTH: Trần Lê Hồng Ngọc Trang 26 3.3 Giải thích quy trình 1 3.3.1 Nhào trộn Mục đích công nghệ: chuẩn bị Quá trình nhào trộn nhằm mục đích tạo điều kiện cho các nguyên liệu phân bố đều vào nhau, tạo dung dịch huyền phù. Trong đó, bơ ca cao là môi trường phân tán, còn bột ca cao, đường, sữa,… là những thành phần thuộc pha phân tán. Các biến đổi của nguyên liệu: Trong quá trình nhào trộn các biến đổi quan trọng nhất là sự phân bố đồng đều của các thành phần vào nhau. Quá trình nhào trộn trong sản xuất chocolate cần chú ý hiện tượng sau: ca cao khối là chất lỏng có độ nhớt cao, bơ ca cao cũng thường được bổ sung vào dưới dạng lỏng trong khi đường sữa được thêm vào ở dạng bột và chủ yếu là thành phần ưa nước. Do đó, quá trình nhào trộn sẽ rất khó khăn và phụ thuộc vào tỉ lệ của hai nhóm nguyên liệu này cũng như độ nhớt của pha lỏng và kích thước của pha rắn. Nồng độ của các cấu tử pha rắn và độ nhớt cao của pha lỏng cũng làm tăng lực ma sát và nhiệt độ của hỗn hợp. Trong trường hợp thực hiện quá trình nhào trộn có bổ sung thêm sữa thì pha lỏng là một hệ nhũ tương của bơ ca cao và nước. Nếu độ ẩm của khối chocolate là 1-2% thì khối chocolate vẫn còn giữ được tính linh động nên không gây khó khăn cho quá trình nhào trộn. Khi độ ẩm khối chocolate tăng lên đến trên 6%, độ nhớt của khối chocolate tăng lên đến mức không thể nhào trộn được. Do đó, khi nhào trộn khối chocolate sữa (sử dụng nguyên liệu là sữa cô đặc), cần thêm vào một lượng đường nhất định để làm giảm độ ẩm hoặc tốt nhất nên dùng sữa bột. (Lê Văn Việt Mẫn, 2009) Trong quá trình nhào trộn các chất rắn có thể liên kết lại thành các hạt có kích thước lớn hơn. Độ ẩm của các thành phần trong khối chocolate có ảnh hưởng đến kích thước của các cấu tử được tạo ra khi nhào trộn. Độ ẩm trong khối ca cao càng cao thì sẽ thúc đẩy quá trình tạo ra các cấu tử có kích thước lớn. Phương pháp thực hiện: Bơ ca cao và ca cao khối được hóa lỏng rồi cho vào thiết bị nhào trộn trước, sau đó hỗn hợp đường và sữa sẽ được cho vào sau. Trong giai đoạn này, không bổ sung toàn bộ chất béo và chất nhũ hóa vào mà chỉ bổ sung một phần, phần còn lại sẽ được bổ sung vào giai đoạn sử lý nhiệt. Nếu có nhiều chất béo quá thì các phần tử rắn di chuyển rất dễ dàng, làm cho quá trình đảo trộn trở nên kém hiệu quả hơn do làm giảm lực mài, xé của thiết bị. Do đó ta chỉ nên cho một lượng vừa đủ chất béo vào. Lượng chất béo còn lại, ta có thể bổ sung vào trong quá trình đảo trộn nhiệt. Riêng hương liệu có thể cho vào trong giai đoạn này hoặc được bổ sung vào trong giai đoạn xử lý nhiệt. Thông số công nghệ: Thời gian nhào trộn hỗn hợp là 20-30 phút. Nhiệt độ nhào trộn giữ trong khoảng từ 40-45°C. Nếu nhiệt độ của hỗn hợp vượt quá 60°C sẽ gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm Thiết bị nhào trộn: sử dụng thiết bị melangeur Đồ án: Tổng quan về sản phẩm chocolate SVTH: Trần Lê Hồng Ngọc Trang 27 Hình 3.3: Thiết bị nhào trộn chocolate melangeur 3.3.2 Nghiền Mục đích công nghệ: chuẩn bị Mục đích của quá trình nghiền là làm giảm kích thước của các pha rắn có mặt trong huyền phù, đặc biệt là đường, bột sữa (nếu có). Đây là giai đoạn quan trọng, tạo điều kiện thuận lơi cho quá trình xử lý nhiệt tiếp theo. Các biến đổi của nguyên liệu: Trong quá trình nghiền, ngoài việc giảm kích thước của các cấu tử, hỗn hợp nguyên liệu sẽ trở nên đồng nhất hơn và dần chuyển về dạng paste. Sau quá trình nghiền, các hạt rắn có thể đạt kích thước xấp xỉ 30μm. Trong quá trình nghiền, các cấu tử bị vỡ ra, giảm kích thước và xuất hiện các bề mặt mới. Các bề mặt này rất nhạy về mặt hóa học, nó có thể tác dụng với nhau tạo ra các hương vị mới cho chocolate. Quá trình nghiền cũng sẽ sinh nhiệt do ma sát giữa các trục, gữa trục với nguyên liệu. Phương pháp thực hiện: Hỗn hợp nguyên liệu sau khi nhào trộn sẽ được đưa vào thiết bị nghiền 5 trục. Thiết bị này sẽ làm giảm kích thước của các phần tử xuống khoảng 15-35 μm. Kích thước cuối cùng của các phần tử được quyết định bởi loại sản phẩm chocolate và đồng thời cũng ảnh hưởng đến tính chất của chất lỏng, cũng như là vị, cấu trúc trong miệng. Thiết bị nghiền 5 trục này thường được sử dụng trong các công ty sản xuất chocolate hiện đại. Nếu hỗn hợp trước khi đem nghiền có cấu trúc không thích hợp, nó sẽ kẹt ở khe giữa hai trục, làm cho quá trình nghiền không được thưc hiện được. Nếu hỗn hợp có cấu trúc thích hợp, áp suất và sự trượt ở khe giữa 2 trục sẽ phá vỡ các phần tử và bao phủ các bề mặt mới tạo thành bằng một lớp chất béo. Thiết bị: Hình 3.4: Thiết bị nghiền 5 trục Đồ án: Tổng quan về sản phẩm chocolate SVTH: Trần Lê Hồng Ngọc Trang 28 Hình 3.5: Mô hình nguyên lý của thiết bị nghiền 5 trục. Thiết bị nghiền 5 trục gồm 5 hình trụ rỗng nằm ngang được bố trí như hình 5 . Những hình trụ rỗng này có thể được gia nhiệt hay làm lạnh bằng cách cho nước chảy bên trong. Khoảng cách giữa các trục đươch hiệu chỉnh bằng máy nén thủy lực. Có một cái dao cạo bã đặt ở ống hình trụ trên cùng để cạo chocolate ra khỏi thiết bị dưới dạng mảng hay là bột. Các ống hình trụ này quay với tốc độ rất khác nhau. Cái phía trên quay nhanh hơn cái phía dưới, giúp tạo động lực kéo lớp chocolate đi lên ống hình trụ phía trên chứ không đi hết chu vi của một ống trụ. Thông số công nghệ: Bề dày của lớp chocolate trên bề mặt của ống trụ phụ thuộc vào khe hở giữa ống trụ đó và ống trụ bên dưới, và độ chêch lệch vận tốc quay của hai ống trụ này. Độ mịn sau cùng của chocolate phụ thuộc vào tốc độ quay của các ống trụ và bề dày của lớp chocolate đầu tiên, tức khoảng cách giữa 2 ống trụ đầu tiên. Nhiệt độ là một trong những thông số quan trọng trong suốt quá trình nghiền bằng thiết bị nghiền trục. Nó làm thay đổi cấu trúc, độ nhớt của lớp chocolate mỏng trên các ống trụ thông qua việc làm thay đổi tính chất của dòng chảy. Vì các trục quay với tốc độ cao nên xuất hiện lực ly tâm kéo lớp chocolate ra khỏi bề mặt ống trụ. Chính lực liên kết giữa các phần tử với nhau giúp giữ lớp chocolate bám trên bề mặt các ông trụ. Nếu nhiệt độ xuống thấp thì các phân tử rắn sẽ hình thành, làm giảm lực liên kết của các phần tử với nhau, lớp chocolate không thể bám lên bề mặt trụ được nữa. Do đó, hỗn hợp cần phải được duy trì ở nhiệt độ khoảng 45-48°C. 3.3.3 Đảo trộn nhiệt Mục đích công nghệ: chế biến Trong quy trình công nghệ sản xuất chocolate, quá trình đảo trộn nhiệt có vai trò rất quan trọng. Mục đích chính của quá trình này là tạo trạng thái đồng nhất của hỗn hợp nguyên liệu, áo một lớp vỏ chất béo lên ngoài các phần tử rắn. Đây là công đoạn quyết định độ mịn của sản phẩm chocolate. Quá trình đảo trộn nhiệt còn làm phá vỡ các nhóm phần tử liên kết lỏng lẻo với nhau, tạo ra 2 dạng nhóm phần tử. Một loại lớp chất béo chỉ bao phủ được bên ngoài các phần tử rắn, loại khác thì có chất béo bên trong. Loại có chất béo bên trong sẽ giúp làm giảm độ nhớt của chocolate nhưng sẽ không hỗ trợ tính chất chảy của chocolate. Thiết bị nghiền 5 trục: 1. Áp lực của trục lấy sản phẩm 2. Màng chocolate. 3. Vị trí nhập liệu chocolate. 4. Áp lực của trục nhập liệu. 5. Trục cố định. 6. Chocolate rơi ra từ dao cạo. Đồ án: Tổng quan về sản phẩm chocolate SVTH: Trần Lê Hồng Ngọc Trang 29 a) Các phần tử được bao lớp chất béo bên ngoài b) Các phần tử được bao lớp chocolate bên ngoài và có nhốt chất béo bên trong. Hình 3.6: Hai hình thức chất béo bao bên ngoài các phân tử rắn. Bên cạnh đó, quá trình xử lý nhiệt còn nhằm mục đích tạo ra tổ hợp hương vị của chocolate một cách hài hòa thông qua việc loại bỏ một số cấu tử tạo mùi xấu như acid và hình thành nên các cấu tử hương dễ chịu mới. Hương vị của chocolate phụ thuộc rất nhiều vào thời gian và nhiệt độ đảo trộn nhiệt. Nhiệt độ trên 100°C thì bắt đầu có sự thay đổi mùi vị rõ rệt. Một vài loại chocolate giữ ở nhiệt độ trên 100°C để thúc đẩy phản ứng maillard. Trong sản xuất chocolate có mùi sữa thì người ta hạn chế việc xảy ra các phản ứng maillard bằng cách giữ nhiệt độ dưới 50°C. Các biến đổi của nguyên liệu: Vật lý: quá trình đảo trộn nhiệt làm giảm kích thước các hạt của pha rắn, tăng độ mịn của chocolate, giải phóng chất béo và nước từ bên trong cấu trúc của các hạt nguyên lệu và làm giảm độ nhớt. Dưới tác dụng của nhiệt, một phần nước bị bay hơi làm giảm ẩm. Phần nước còn lại sẽ liên kết với chất béo dưới tác dụng của lecithin (được bổ sung vào tại thời điểm 1 giờ trước khi kết thúc quá trình đảo trộn) tạo hệ keo làm giảm nhớt của pha lỏng. Độ nhớt của khối chocolate còn được giảm nhờ vào tác động của các lực xé, trượt của thiết bị. Tốc độ trượt càng cao thì độ nhớt của chocolate càng giảm. Độ nhớt Tốc độ trượt thấp Tốc độ trượt trung bình Tốc độ trượt cao. Thời gian Hình 3.7: Sự thay đổi độ nhớt theo thời gian trong thiết bị đảo trộn nhiệt ở những tốc độ trượt khác nhau. Nghiên cứu gần đây của tiến sĩ Ziegleder2 ở Đức cho thấy trong quá trình đảo trộn nhiệt có xảy ra quá trình chuyển động vật lý của các cấu tử hương giữa các thành phần của chocolate. Trước khi đảo trộn nhiệt thì hương vị chocolate chủ yếu tập trung ở ca cao và bơ Đồ án: Tổng quan về sản phẩm chocolate SVTH: Trần Lê Hồng Ngọc Trang 30 ca cao, đường chỉ có vị ngọt. Trong quá trình đảo trộn nhiệt, hương vị ca cao và chất béo phủ lên trên bề mặt của đường, làm cho chocolate có hương vị đồng nhất hơn và ít ngọt hơn. Sự chuyển động của hương là do sự chênh lệch gradient nồng độ của các cấu tử hương và các tinh thể đường vô định hình cũng giúp hấp thụ các cấu tử hương. Các nghiên cứu cũng cho thấy quá trình đảo trộn nhiệt trên khối chocolate đặc, việc áo lớp chất béo và phân bố đều các cấu tử hương xảy ra ở khối chocolate đặc hơn khối chocolate lỏng. Hình 3.8: Sự phân bố hương vị giữa các thành phần ca cao, chất béo, đường trước và sau khi đảo trộn nhiệt. Hóa học: đảo trộn nhiệt thường diễn ra ở nhiệt độ 60-80°C trong một thời gian dài nên có các phản ứng hóa học xảy ra, quan trọng nhất là phản ứng maillard, làm hương vị chocolate tăng lên rõ rệt. Ngoài ra, các tannin sẽ được chuyển hóa, chất màu bị oxi hóa, acid bay hơi, tạo chất lượng cảm quan tốt hơn. Hóa lý: xảy ra sự bay hơi của nước và một số acid dễ bay hơi có mùi khó chịu như acid acetic. Đa số các acid mạch ngắn tạo ra trong quá trình lên men có nhiệt độ sôi trên 118°C, cao hơn nhiệt độ của quá trình đảo trộn nhiệt. Tuy nhiên trong qúa trình đảo trộn nhiệt, hơi nước bốc lên cuốn theo các acid bay hơi. Hình 3.9: Biểu diễn sự giảm nồng độ của acid acetic và độ ẩm trong suốt quá trình đảo trộn nhiệt( thời gian theo giờ). Đồ án: Tổng quan về sản phẩm chocolate SVTH: Trần Lê Hồng Ngọc Trang 31 Phương pháp thực hiện: Ba giai đoạn của quá trình đảo trộn nhiệt:  Đảo trộn nhiệt khô  Đảo trộn nhiệt khối paste  Đảo trộn nhiệt chocolate lỏng. Giai đoạn đảo trộn nhiệt khô, hầu hết các phân tử chưa được bao phủ chất béo bên ngoài, ẩm thoát ra dễ dàng hơn. Giai đoạn hai, bơ ca cao nóng chảy nhiều hơn và mức độ bao phủ chất béo lên bề mặt tăng lên rõ rệt. Chocolate ở dạng paste thì mức độ các hạt rắn bị trượt, được áo lớp vỏ béo bên ngoài tăng nhanh. Khi khối chocolate chảy lỏng thì ảnh hưởng của các lực trượt lên các phân tử rắn giảm, khó áo lớp chất béo lên các phần tử rắn ở giai đoạn này. Quá trình đảo trộn nhiệt có thể thực hiện theo hai phương pháp gián đoạn hoặc liên tục. Phương pháp gián đoạn thường được thực hiện trong các bể lớn, lực phân cắt các phân tử yếu. Phương pháp liên tục cho lực phân cắt các phân tử mạnh hơn do chỉ một lượng nhỏ chocolate qua thiết bị. Quá trình đảo trộn nhiệt theo phương pháp gián đoạn cho chất lượng cao hơn phương pháp liên tục do thời gian đảo trộn nhiệt lâu hơn, các hợp chất acid, nước bay hơi nhiều hơn, mùi hương đồng nhất hơn. Hiện nay quá trình đảo trộn nhiệt thường được thực hiện theo phương pháp gián đoạn. Thiết bị: Có hai kiểu thiết bị thường được sử dụng cho quá trình này: Thiết bị dạng trục dọc: loại này tốn nhiều năng lượng nhưng có năng suất nhỏ, thời gian thực hiện dài và khó kiểm soát nhiệt độ trong suốt quá trình đảo trộn nhiệt. Tuy nhiên, chất lượng cảm quan của chocolate sản xuất theo phương pháp này rất tốt. Thiết bị này thường để sản xuất chocolate trong các cơ sở nhỏ hoặc là dùng để sản xuất các chocolate đặc biệt. Hình 3.10: Thiết bị đảo trộn nhiệt trục dọc. Thiết bị dạng trục quay nằm ngang: đây là thiết bị có năng suất cao hơn, có tác dụng trượt mạnh, do đó, thời gian xử lý nhiệt ngắn hơn. Thiết bị này thường được dùng trong các nhà máy sản xuất chocolate hiện đại. Thiết bị gồm một bể chứa lớn có ba trục xoay bên trong. Đầu mỗi trục có dạng hình nêm, giúp đảo trộn nhiệt dễ dàng hơn. Trong quá trình đảo trộn bằng thiết bị này, chocolate có xu hướng bị đẩy lên phía trên, giúp các chất dễ bay hơi thoát ra dễ dàng hơn so với thiết bị đảo trộn nhiệt trục nằm ngang, khối chocolate có xu hướng bị đẩy xuống đáy trong quá trình đảo trộn. Đồ án: Tổng quan về sản phẩm chocolate SVTH: Trần Lê Hồng Ngọc Trang 32 Hình 3.11: Thiết bị dạng trục quay nằm ngang của hãng Frisse, Đức. Trên đỉnh của các thiết bị này có các tấm chắn gắn với các quạt hút để loại bỏ các chất dễ bay hơi như hơi nước, acid, giúp đảm bảo chocolate an toàn và hợp vệ sinh hơn. Hệ thống thiết bị này có thể đảo trộn nhiệt 5-10 tấn chocolate trong một mẻ dưới 12 giờ. Hình 3.12: Tấm chắn phía trên thiết bị đảo trộn nhiệt Frisse. Thông số sông nghệ: Nhiệt độ: quá trinh đảo trộn nhiệt thực hiện ở nhiệt độ càng cao thì thời gian càng ngắn là do khi nhiệt độ cao, tốc độ bay hơi ẩm nhanh, đồng thời, quá trình đồng hóa diễn ra cũng nhanh hơn do độ nhớt của khối chất lỏng sẽ giảm. Tuy nhiên, nhiệt độ cao sẽ dẫn đến một số phản ứng không mong muốn, tạo mùi xấu cho sản phẩm. Thông thường, nhiệt độ của quá trình xử lý nhiệt phụ thuộc vào từng loại thiết bị cụ thể. Nhiệt độ của quá trình đảo trộn nhiệt thường được giữ ở 60-80°C đối với chocolate không có bổ sung sữa và 45-60°C đối với chocolate sữa. Thời gian đảo trộn nhiệt phụ thuộc vào tính chất của nguyên liệu, nhiệt độ thực hiện quá trình và cường độ đảo trộn. Các quá trình đảo trộn trộn nhiệt truyền thống có thời gian kéo dài đến 72 giờ. Hiện nay, quá trình đảo trộn nhiệt có thể rút ngắn xuống còn 9 giờ nhờ vào sự tăng cường tác dụng của các lực cắt, xé và làm giảm hàm lượng ẩm ban đầu trong nguyên liệu. Trong thời gian đảo trộn, để giảm độ nhớt cho pha lỏng có thể thêm lecithin. Hàm lượng lecithin cho phép trong sản phẩm là không quá 0.5% và được cho vào khoảng trong 1 giờ trước khi kết thúc quá trình đảo trộn. 3.3.4 Làm dịu Mục đích công nghệ: hoàn thiện. Mục đích của quá trình làm dịu là để các tinh thể chất béo trong bơ ca cao được kết tinh ở trạng thái ổn định, tránh hiện tượng “nở hoa” chất béo của chocolate thành phẩm trong quá trình bảo quản sau này. Hiện tượng nở hoa chất béo là hiện tượng các tinh thể chất béo Đồ án: Tổng quan về sản phẩm chocolate SVTH: Trần Lê Hồng Ngọc Trang 33 kém bền sẽ chuyển thành dạng tinh thể bền hơn trong quá trình bảo quản, khi đó sẽ xuất hiện các vết “nổ” trên bề mặt của sản phẩm, làm giảm chất lượng của sản phẩm. Ngoài ra, khi các chất béo này kết tinh ở trạng thái ổn định, chúng giúp tạo ra sản phẩm chocolate có “độ giòn” nhất định và nhiệt độ tan chảy của sản phẩm phù hợp với thân nhiệt của con người. Các biến đổi của nguyên liệu: Biến đổi quan trọng nhất trong quá trình làm dịu là hiện tượng kết tinh của chất béo có trong ca cao. Trong các dạng thù hình chính, dạng β2 là dạng được mong muốn được tạo thành trông chocolate vì nó bền, đảm bảo cấu trúc của chocolate không bị cứng và có thể chảy được trong miệng khi ăn. Bên cạnh sự thay đổi về trạng thái chất béo, trong quá trình làm dịu còn có sự thay đổi độ nhớt của khối ca cao. Nguyên nhân là do nhiệt độ của khối chocolate giảm xuống và hiện tượng kết tinh của chất béo. Ngoài ra, trong quá trình làm dịu cũng vẫn xảy ra những biến đổi tương tự như trong quá trình đảo trộn nhiệt như phẩn ứng maillard, sự biến đổi các chất màu, giải phóng chất dễ bay hơi gây mùi khó chịu,… Phương pháp thực hiện: Sau quá trình đảo trộn nhiệt, chúng ta sẽ thu được bán thành phẩm chocolate ở dạng bán lỏng. Bán thành phẩm này được đưa sang công đoạn làm dịu trước khi tiến hành giai đoạn rót khuôn. Quá trình làm dịu thường được thực hiện theo giản đồ nhiệt và giản đồ này sẽ phụ thuộc vào từng loại sản phẩm cụ thể. Có thể phân quá trình làm dịu thành 3 giai đoạn: Giảm nhiệt độ để kết tinh các tinh thể bơ Nâng nhiệt độ để phá các tinh thể kém bền Giữ nhiệt để các tinh thể bền hình thành (giai đoạn ủ chín) Thời gian ở mỗi giai đoạn càng dài thì lượng tinh thể kết tinh ở dạng bền càng nhiều. Đối với chocolate dạng thanh, thời gian lưu thường khoảng 10-12 phút, còn đối với chocolate dùng để sản xuất các sản phẩm có nhân thời gian lưu thường khoảng 20-36 phút. Quá trình này thường được thực hiện trong các thiết bị trao đổi nhiệt từng phân đoạn khác nhau. Do chocolate trong quá trình làm dịu có độ nhớt rất cao nên cần có cơ cấu đặc biệt để có thể vận chuyển được chocolate trong thiết bị. Thường có hai dạng thiết bị làm dịu là: thiết bị làm dịu dạng trục quay đứng và thiết bị làm dịu dạng trục vis nằm ngang. Thiết bị làm dịu chocolate dạng trục vis nằm ngang: Hình 3.13: Thiết bị làm dịu chocolate dạng trục vis. Thiết bị làm dịu dạng trục quay đứng: 1. Bộ phận truyền động và hệ thống điều khiển. 2. Trục thép. 3. Nước vào 4. Trao đổi nhiệt 5. Ví tải 6. Chocolate đã được làm dịu 7. Giai đoạn 1 8. Nhiệt kế 9. Giai đoạn 2 10. Bơm 11. Giai đoạn 3 12. Thùng chứa 13. Thiết bị trao đổi nhiệt. 14. Hoàn lưu. 15. Đồ án: Tổng quan về sả