Tiểu luận môn công nghệ sản xuất trà, cà phê, chocolate CÔNG NGHỆ và THIẾT bị sản XUẤT CHOCOLATE sữa

Tổng quan về cacao

Đặc điểm

Cây cacao là loại cây công nghiệp lâu năm, phát triển chủ yếu ở vùng nhiệt đới, có tuổi thọ từ 20-30 năm và chiều cao từ 4-8m, có thể lên đến 10m nếu có cây bóng râm Thân cây thẳng, quả cacao sau khi thu hoạch có kích thước lớn, dài từ 15-25 cm và nặng khoảng 300-400g, bên trong chứa 30-40 hạt nhỏ Sau khi được lên men và sấy khô, hạt cacao có màu đỏ nâu, được bao phủ bởi lớp thịt quả màu trắng và có vị ngọt.

Cây cacao phát triển tốt trong môi trường khí hậu nhiệt đới, với nhiệt độ lý tưởng từ 21-32°C Để cây sinh trưởng mạnh mẽ, cần lượng mưa hàng năm từ 1500-2500mm và độ ẩm cao, đạt 70-80% vào ban ngày và có thể lên tới 100% vào ban đêm.

Cây cacao bắt đầu cho quả sau 5 năm trồng và đạt năng suất cao nhất sau khoảng 8-10 năm, với sản lượng từ 300-500kg hạt khô/ha, trong khi cây lai có thể đạt năng suất lên tới 1000kg hạt khô/ha Cacao có 2 mùa thu hoạch chính, với vụ chính từ tháng 9 năm trước đến tháng 2 năm sau và mùa phụ từ tháng 5 đến tháng 6 hàng năm.

Quả cacao sau khi thu hoạch thường gặp phải tình trạng mất mùa, với khoảng 30% sản lượng bị thiệt hại do sâu bệnh Các loại sâu bệnh chính ảnh hưởng đến cây cacao bao gồm bệnh thối đen quả (Black pod rot), bệnh chổi rồng (Witches’ broom disease), bệnh thối quả do sương giá (Monilia) và bệnh chết lùn mạch máu.

Bệnh chết nhánh mạch (vascular streak dieback), bệnh sưng chồi do vi rút (swollen shoot virus), bệnh Capsid, bệnh Mirids và sâu đục quả cacao là những mối đe dọa chính đối với cây cacao Ngoài ra, các loài động vật như sóc, chuột và khỉ cũng gây hại cho mùa màng cacao Để kiểm soát hiệu quả các loại sâu bệnh này, cần kết hợp sử dụng giống cây trồng phù hợp, đảm bảo chất lượng canh tác và áp dụng các loại thuốc bảo vệ thực vật đã được phê duyệt.

Cấu tạo

Quả cacao từ cây Theobroma cacao L bao gồm lớp vỏ ngoài dày, lớp vỏ nhầy và hạt cacao Vỏ quả cứng có thể dùng làm phân hữu cơ, thức ăn chăn nuôi và cung cấp kali cacbonat Phần thịt quả ăn được có màu trắng đục, chứa khoảng 12% đường và có độ pH thấp (3.3 - 4.0) do hàm lượng axit xitric cao, đồng thời chứa tới 10% pectin Thịt quả cacao có thể được chế biến thành mứt, thạch, đồ uống có cồn và dấm.

Hạt cacao, phần chính được sử dụng trong thương mại, bao gồm lớp vỏ ngoài, phôi và 2 lá mầm Lớp vỏ ngoài đóng vai trò bảo vệ hạt, trong khi phôi sẽ chết trong quá trình lên men Sau khi được làm khô, hàm lượng chất béo của hạt cacao dao động từ 34% đến 56%.

Hình 1.3: Cấu tạo quả cacao

Tính chất hóa học

Lipid (Bơ cacao hay dầu cacao) có hương vị trung tính, chiếm khoảng 40 – 50% khối lượng hạt cacao và có các đặc tính như sau:

- Tạo cho sản phẩm cacao có độ cứng, giòn đặc trưng

- Nóng chảy ở 32oC, thấp hơn nhiệt độ trong cơ thể nên khi ăn sẽ dễ tan chảy và tạo cảm giác dễ chịu khi ăn.

- Có chứa chất chống oxy hóa nên có thể bảo quản lâu dài, có thể lên đến 5 năm mà không xuất hiện hiện tượng bị hôi.

Bơ cacao chứa chủ yếu các axit béo oleic, palmitic và stearic, chiếm hơn 90% triacylglycerol, cùng với một số axit béo không bão hòa đa như arachidonic và linoleic (5-10%) Các lipit trong bơ cacao có cấu trúc phân tử phức tạp, dẫn đến việc hấp thụ không hiệu quả và chậm hơn so với các loại chất béo thực vật khác, làm tăng thời gian chuyển hóa và giảm tốc độ hấp thu tại đường ruột.

Tốc độ hấp thu triacylglyceride trong bơ cacao chậm hơn, đồng thời cacao chứa hàm lượng polyphenolic cao Việc tiêu thụ cacao giúp giảm cholesterol LDL huyết tương và LDL oxy hóa, đồng thời giảm apo B, một polypeptide lipoprotein quan trọng đối với chức năng LDL Ngược lại, cholesterol HDL huyết tương, được biết đến là cholesterol tốt, lại tăng lên.

Theobromin là một hợp chất tinh thể màu trắng, có vị đắng, với công thức phân tử C7H8N4O2, khác với caffeine nhờ vào nhóm methyl bổ sung Thuộc nhóm alkaloid, theobromin không cung cấp năng lượng nhưng có nhiều chức năng khác Hợp chất này được phát hiện bởi một nhà khoa học người Nga vào năm 1842 Theobromin hòa tan trong clorofoc và axit axetic, bắt đầu thăng hoa ở nhiệt độ 308°C, là thành phần đặc trưng của cacao, chiếm khoảng 1.5-1.7% trọng lượng hạt.

Hình 1.4: Công thức cấu tạo của Theobromin.

Theobromin không chỉ có trong hạt cacao mà còn có trong vỏ quả cacao, với hàm lượng từ 0.5-1.0% so với trọng lượng vỏ Chất này có khả năng tăng cường sức chịu đựng của tim, vì vậy thường được sử dụng trong các hợp chất điều trị bệnh tim.

Công thức hóa học của caffein là C8H10O2N4, có mặt trong hạt cacao với hàm lượng 1g/100g bột cacao Caffein hòa tan trong nước với tỷ lệ 1/46, nhưng dễ hòa tan trong dung môi clorofoc Nó có tác dụng kích thích cơ thể, đặc biệt là kích thích hệ thần kinh trung ương, tạo cảm giác hưng phấn và dễ chịu, đồng thời nâng cao năng lực làm việc của xương và cơ, hỗ trợ thông tiểu Tuy nhiên, việc sử dụng caffein với liều lượng quá cao có thể gây độc.

Lượng caffeine có thể biến đổi phụ thuộc hoàn cảnh bên ngoài, kỹ thuật bảo quản, giống cacao, thời gian thu hái, vị trí địa lý…

Hình 1.5: Công thức cấu tạo của Caffein

Hạt cacao mới thu hoạch chứa 12-14% carbohydrate có thể tiêu hóa, bao gồm khoảng 7% tinh bột, 1% đường, 2.5% xenlulose và 1.5% pentose, cùng với một lượng đáng kể carbohydrate chất xơ không tiêu hóa Vỏ cacao cũng có khoảng 16.5% xenlulose và 6% pentose Sau quá trình lên men, hàm lượng carbohydrate trong hạt giảm xuống còn 5-6% do sản xuất các sản phẩm lên men.

Hạt cacao chứa 10% protein, trong khi vỏ cacao có hàm lượng protein cao hơn, đạt 13.5% Hai loại protein chính có trong cacao là albumin và globulin Tuy nhiên, hàm lượng methionine, một axit amin thiết yếu cho việc tổng hợp protein hoàn chỉnh, lại thấp trong cacao.

1.4.6 Vitamin và các khoáng chất.

Cacao là nguồn cung cấp phong phú các khoáng chất thiết yếu, với hàm lượng khoáng trung bình trong hạt cacao đạt 2.5-3% và 6.5% trong vỏ Các khoáng chất quan trọng bao gồm sắt (Fe), magiê (Mg), photpho (P) và kali (K), trong đó tỷ lệ K2O là 34%, P2O5 là 32%, MgO là 16% và Fe2O3 từ 0,01-0,03% Cần lưu ý rằng nếu hàm lượng sắt trong cacao tăng cao, có thể cần kiểm tra thiết bị sản xuất để tránh tình trạng bị vỡ.

Ngoài ra, trong cacao còn có chứa một lượng rất nhỏ Cu, Zn, As, I,

Chất thơm trong cacao bao gồm cả những hợp chất dễ bay hơi và khó bay hơi Trong quá trình rang hạt, phần lớn các chất thơm dễ bay hơi, thường mang mùi khó chịu, đã bị bay đi, giúp cải thiện hương vị và mùi thơm của cacao Ngược lại, những chất thơm có giá trị cao vẫn hòa tan trong dầu cacao, góp phần tạo nên sự phong phú cho sản phẩm.

D-linalol là một thành phần quý giá trong quả cacao, kết hợp với các axit béo phân tử thấp như axit caprylic, axit capric, axit valerialic, amylaxetat và amylbutyrat.

Hình 1.6: Công thức cấu tạo của Linalol

Phân loại

Hiện nay, thế giới có nhiều chủng cacao khác nhau, nhưng chúng có thể được phân loại thành ba nhóm chính: Theobroma cacao Forastero, Criollo và Trinitario.

Theobroma cacao Forastero chiếm hơn 80% tổng sản lượng cacao toàn cầu, nổi bật với năng suất cao và khả năng kháng bệnh tốt, mặc dù chất lượng hạt chỉ ở mức trung bình Loại cacao này chủ yếu được trồng ở Châu Phi, đặc biệt là tại Bờ Biển Ngà, Ghana và Nigeria Đặc điểm của Forastero bao gồm nhị hoa màu tím, quả có màu xanh lá cây và chuyển sang vàng khi chín, với hình dáng dài, nhọn, ít khía và mặt trơn Hạt cacao Forastero thường hơi lép, có tử diệp màu tím đậm và vị chát hoặc đắng, mỗi quả chứa từ 30-60 hạt.

Theobroma cacao Criollo là giống cacao chất lượng cao, chiếm 5% thị trường thế giới, nổi bật với hương vị tuyệt hảo trong sản phẩm chocolate Tuy nhiên, giống này khó trồng do khả năng kháng bệnh kém và năng suất thấp, hiện chỉ chiếm khoảng 5% tổng sản lượng cacao toàn cầu Hoa cacao có màu hồng nhạt, hạt hình tròn, quả màu đỏ hoặc xanh trước khi chín, thường dài và nhọn với 10 khía đều nhau Vỏ quả sần sùi, mỏng và dễ cắt, lớp trong ít mô gỗ Hạt tươi có màu trắng hoặc hơi vàng, trong khi hạt khô có mùi thơm mạnh và ít đắng, mỗi quả chứa từ 20-40 hạt.

Theobroma cacao Trinitario là một dòng cacao được hình thành từ sự lai tạo giữa Theobroma cacao Criollo và Theobroma cacao Forastero Dòng cacao này sở hữu những đặc tính trung gian như khả năng kháng bệnh cao và chất lượng tốt Đặc điểm nổi bật của Trinitario bao gồm phôi nhũ màu tím nhạt, quả dẹt với hơn 40 hạt mỗi quả và rãnh sâu không rõ nét Cacao Trinitario chủ yếu được trồng ở khu vực Nam Mỹ.

Tình hình sản xuất

Cacao hiện đang được trồng ở hơn 50 quốc gia, chủ yếu tại Tây Phi, Trung và Nam Mỹ, cũng như châu Á Tuy nhiên, khoảng 70% sản lượng cacao toàn cầu chỉ tập trung ở ba quốc gia: Bờ Biển Ngà, Ghana và Indonesia Bờ Biển Ngà là quốc gia dẫn đầu về sản xuất cacao với sản lượng 1,3 triệu tấn trong niên vụ 1999/2000, chiếm 41,9% tổng sản lượng thế giới, trong khi Ghana và Indonesia sản xuất khoảng 390.000 - 400.000 tấn trong cùng niên vụ.

- Châu Phi gồm có Bờ Biển Ngà (Cốtđivoa), Ghana, Nigieria, Uganda.

- Châu Mỹ gồm có Brazil, Cameroon, Ecuador.

- Châu Á gồm có Inđônêsia, Malaysia, Việt Nam.

Trong mùa vụ cacao 2018/2019, tổng sản lượng cacao toàn cầu đạt 4,8 triệu tấn Bờ Biển Ngà và Ghana dẫn đầu về sản xuất, chiếm hơn 60% tổng sản lượng, trong khi Ecuador đứng thứ ba với 6% Indonesia là quốc gia sản xuất cacao lớn nhất tại châu Á.

Hình 1.8: Các nước sản xuất cacao trên thế giới năm 2019.

Hạt cacao được chế biến thành nhiều sản phẩm như cacao khối, bơ cacao, bột cacao và chocolate Châu Âu chiếm gần 40% sản lượng cacao hàng năm, trong đó Hà Lan chế biến khoảng 600.000 tấn và Thụy Sĩ khoảng 46.000 tấn cacao.

Hình 1.9: Các nước chế biến cacao trên thế giới năm 2019.

Trào lưu trồng cacao tại Việt Nam bắt đầu từ trước năm 1975, khi cây cacao được giới thiệu lần đầu tiên vào miền Nam bởi người Pháp và người Mỹ Tuy nhiên, do chiến tranh và bất ổn trong các khu vực nông nghiệp, ngành công nghiệp cacao không thể phát triển và khai thác tiềm năng thương mại Thời điểm đó, cacao không mang lại lợi nhuận như cà phê, tiêu hay điều, dẫn đến việc nhiều cây cacao bị chặt bỏ.

Theo Ban Điều phối phát triển cacao Việt Nam (2019), diện tích canh tác cacao tại Việt Nam đạt đỉnh vào năm 2012 với 25.700 ha, nhưng đã giảm liên tục và chỉ còn 5.028 ha vào năm 2019 Các tỉnh chịu ảnh hưởng giảm mạnh diện tích canh tác cacao bao gồm Bến Tre, Đắc Lắk, Bình Phước, Lâm Đồng, Bà Rịa - Vũng Tàu và Tiền Giang.

Hiện nay, nhiều doanh nghiệp và tổ chức đang tìm hiểu và đầu tư vào thị trường nguyên liệu cacao tại Việt Nam Điển hình là dự án xây dựng cánh đồng mẫu lớn cacao của Công ty TNHH Cacao Trọng Đức và Công ty cổ phần Bamboo Capital tại tỉnh Đồng Nai, cùng với Công ty TNHH Cao Nguyên Xanh ở tỉnh Đắc Lắk Ngoài ra, một số công ty đã đầu tư vào nhà máy chế biến sản phẩm cacao với công nghệ tiên tiến, như Công ty Cacao Trọng Đức.

Kimmy; Binon cacao - đồng thời đầu tư xây dựng khu du lịch sinh thái trải nghiệm về cacao.

Hạt cacao Việt Nam được xuất khẩu qua nhiều công ty như Armajaro, Acon và Công ty TNHH Giải pháp Công nghệ Bến Thành Các công ty chế biến cacao như Phạm Minh chuyên sản xuất bột nhão, bột và bơ cacao, trong khi những công ty khác như Trọng Đức, Vina cacao và Binon cacao chế biến ra các sản phẩm hoàn thiện như rượu, chocolate, bột cacao, bánh kẹo và sữa Sản phẩm chocolate từ hạt cacao Việt Nam được quốc tế đánh giá cao và đã giành nhiều giải thưởng danh giá, điển hình là sản phẩm của Công ty Marou và Công ty Stone Hill.

Việt Nam, một quốc gia mới nổi trong ngành công nghiệp cacao toàn cầu, chỉ sản xuất khoảng 5.500 tấn hạt cacao mỗi năm, trong khi tổng sản lượng thế giới đạt khoảng 4,8 triệu tấn Tuy nhiên, hạt cacao Việt Nam đã được công nhận trên thị trường quốc tế nhờ chất lượng lên men tốt, điều này có được nhờ sự quan tâm từ cả khu vực công lẫn tư nhân và điều kiện khí hậu đặc trưng của đất nước.

Việt Nam hiện xếp thứ 23 trong danh sách các quốc gia có sản phẩm cacao hương vị tốt, trở thành quốc gia châu Á thứ hai đạt danh hiệu này sau Indonesia Đặc biệt, 40% sản lượng cacao của Việt Nam được công nhận, trong khi Indonesia chỉ đạt 1% Sự khác biệt này không chỉ đến từ yếu tố thổ nhưỡng mà còn từ quy trình lên men tự nhiên độc đáo, giúp tạo ra hương vị trái cây đặc trưng của hạt cacao Việt Nam.

Thị trường tiêu thụ

Năm 2019, châu Âu chiếm gần một nửa lượng tiêu thụ cacao toàn cầu với 45%, trong khi châu Mỹ đạt 32% Hoa Kỳ là quốc gia tiêu thụ cacao lớn nhất với 797.000 tấn, gấp đôi Đức (347.000 tấn) và gần ba lần Pháp (228.000 tấn) Thụy Sĩ, mặc dù chỉ đứng thứ 18 thế giới với 46.000 tấn, lại dẫn đầu về mức tiêu thụ cacao trên đầu người với 5.5 kg/người.

Hình 1.10: Thị trường tiêu thụ cacao trên thế giới năm 2019.

Cách chế biến cacao

Quá trình chế biến cacao bắt đầu sau khi thu hoạch, với sản phẩm đầu tiên là hạt cacao Quy trình này bao gồm các bước chính như tách hạt, lên men và sấy khô Sau khi lựa chọn quả cacao, hạt sẽ được tách ra, loại bỏ phần thịt quả để chuẩn bị cho quá trình lên men, đồng thời cần đảm bảo độ nguyên vẹn của hạt Tùy vào mục đích sử dụng, sẽ có các quy trình chế biến tiếp theo khác nhau.

Hạt cacao được lên men bằng cách đổ thành từng đống hoặc ủ trong thùng, lót và đậy bằng lá chuối để tạo hương và mùi thơm đặc trưng, tăng độ ngon cho cacao Đây là bước quan trọng nhất, ảnh hưởng lớn đến chất lượng hạt cacao thành phẩm Quá trình lên men kéo dài từ năm đến sáu ngày, trong đó hạt cacao loại Forastero mất nhiều thời gian hơn loại Criollo Đến ngày thứ ba, nhiệt độ hạt cacao tăng lên 45oC và duy trì khoảng 50oC cho đến khi hoàn tất quá trình lên men.

Research indicates that the microbial community involved in the fermentation of cacao beans includes yeasts such as Saccharomyces and Kluyveromyces, molds like Aspergillus, Mucor, Penicillium, and Rhizopus, as well as bacteria including Bacterium, Lactobacillus, Streptococcus, and A ascendens.

Sau khi hoàn tất quá trình lên men, hạt cacao sẽ được sấy hoặc phơi khô để giảm độ ẩm xuống còn khoảng 6-8% Cuối cùng, hạt cacao thành phẩm sẽ được bao gói và bảo quản.

Hình 1.12: Phơi khô hạt cacao đã lên men

Lợi ích của cacao

Hạt cacao và bột cacao nguyên chất chứa nhiều chất xơ từ lớp vỏ cám, giúp cải thiện sức khỏe tim mạch Các sản phẩm cacao ít tinh chế cung cấp dinh dưỡng quan trọng, góp phần làm giảm cholesterol xấu (LDL cholesterol).

Cacao là nguồn giàu chất chống oxy hóa tự nhiên nhờ chứa nhiều polyphenol, đặc biệt là flavonoid như catechin, epicatechin và procyanidin, giúp bảo vệ tế bào khỏi viêm và tổn thương do oxy hóa Những flavonoid này cũng hỗ trợ tăng cường mức độ oxit nitric trong máu, giúp thư giãn các động mạch và cải thiện lưu lượng máu Bên cạnh đó, cacao còn chứa khoảng 1% methylxanthine theobromine, có tác dụng kích thích bài niệu và giãn mạch Ngoài ra, cacao có đặc tính kháng khuẩn và chống enzyme, hỗ trợ sức khỏe răng miệng, nhưng cần phát triển các sản phẩm cacao mới không chứa đường để tối ưu hóa lợi ích này.

Cacao có tác dụng cải thiện tâm trạng nhờ flavanol, giúp chuyển tryptophan thành serotonin, ổn định tâm trạng tự nhiên Nghiên cứu cho thấy tiêu thụ sản phẩm từ cacao có thể giảm căng thẳng ở phụ nữ mang thai và cải thiện tâm trạng cho trẻ sơ sinh sau khi ra đời.

Các sản phẩm phổ biến

Cacao là một nguyên liệu quan trọng trong trong công nghệ sản xuất bánh kẹo các loại và có nhiều sản phẩm nổi tiếng trên thế giới như:

- Bột cacao: Phần cacao còn lại sau khi đã ép hết bơ cacao, sử dụng trong công nghệ sản xuất bánh kẹo, đồ uống.

- Bơ cacao: Phần bơ của cacao sau khi được ép tách ra, sử dụng trong thực phẩm và mỹ phẩm.

Chocolate là sản phẩm thực phẩm phổ biến nhất từ cacao, được ưa chuộng trên toàn thế giới, đặc biệt trong giới trẻ Nguyên liệu chính của chocolate là cacao, được phối trộn với đường, sữa và chất béo Các loại chocolate đa dạng như dark chocolate và milk chocolate mang đến sự phong phú cho người tiêu dùng.

Tổng Quan Về Chocolate Sữa

Nguyên liệu sản xuất chocolate sữa

Chocolate sữa là sản phẩm được chế biến từ cacao, sữa và đường, trong đó đường đóng vai trò quan trọng tạo nên vị ngọt đặc trưng Quy trình chế biến chocolate sữa khá đơn giản, khi bột cacao và sữa được trộn với khoảng 20% đường cho đến khi hỗn hợp đạt độ sệt cần thiết, từ đó có thể tạo hình thành các khối vuông hoặc các hình dạng khác.

Quy trình sản xuất chocolate sữa bao gồm nhiều bước phức tạp với các thành phần chính như cacao, sữa, đường, chiết xuất vani và lecithin Cacao có thể được sử dụng ở dạng tự nhiên hoặc đã qua chế biến để giảm độ chua Đầu tiên, cacao cần được trộn với đường trước khi thêm các nguyên liệu khác Sau đó, chiết xuất vani, lecithin và các hương liệu bổ sung như muối hoặc hạt cà phê sẽ được thêm vào để hoàn thiện hương vị.

Ca cao chứa nhiều thành phần dinh dưỡng quan trọng như nước, chất béo (bơ cacao), carbohydrates, nitrogen, acid hữu cơ và muối khoáng Hàm lượng của các thành phần này có sự khác biệt giữa chất nhầy, vỏ hạt và thịt hạt ca cao.

Chất nhầy trong quả chứa nhiều nước và đường, cùng với acid citric giúp duy trì pH ở mức 3,5 Thịt hạt lại có hàm lượng bơ cacao cao, trong khi vỏ hạt chứa một lượng nhỏ và chất nhầy thì không có Vỏ hạt cũng giàu carbohydrates (Trịnh Xuân Ngọ, 2009).

Thành phần hóa học của hạt cacao:

Bơ cacao, chiếm 48-50% trọng lượng hạt cacao đã lên men và sấy khô, là thành phần chính trong hạt cacao Sau khi được chiết tách, bơ cacao có dạng tinh thể nhỏ, màu trắng vàng và mang hương thơm đặc trưng.

Bơ cacao có những đặc tính quan trọng như độ cứng và độ giòn ở nhiệt độ bình thường, giúp tạo ra sản phẩm chocolate đặc trưng Nó nóng chảy ở 35°C, thấp hơn nhiệt độ cơ thể, mang lại cảm giác dễ chịu khi ăn Bên cạnh đó, bơ cacao có khả năng chống oxi hóa tốt, cho phép bảo quản lâu mà không bị hôi Thành phần chính của bơ cacao là các triglycerid của acid béo no, với nhiều dạng tinh thể khác nhau nhờ vào sự đa dạng của các triglycerid.

Sữa bột nguyên kem là sản phẩm chế biến từ sữa tươi với hàm lượng nước chỉ còn 2 – 7%, chứa 28.4% chất béo và 24.0% protein, tùy thuộc vào yêu cầu sản xuất Đường, một phụ gia tạo ngọt phổ biến, thường là đường saccharose, được chiết xuất chủ yếu từ cây mía, cũng có mặt trong củ cải đường và một số thực vật tự nhiên như thốt nốt, mật ong và trái cây Saccharose, hay sucrose, là một disaccharide với công thức C12H22O11 và trọng lượng phân tử 342.30 đvC, được cấu tạo từ hai monosaccharide là ⍺– D glucose và β– D fructose.

Vanilla, hay còn gọi là Vani, là một chế phẩm tự nhiên được chiết xuất từ quả của loài lan dây leo Vanilla planifolia (Vanilla frazan) thuộc họ Orchidaceae Vani không chỉ giúp tăng cường mùi vị cho món ăn mà còn góp phần làm dậy mùi, mang lại cảm giác ngon miệng hơn.

Chất hóa nhũ lecithin tồn tại dưới hai dạng: dạng lỏng, sệt, màu nâu với mùi đặc trưng và dạng hạt màu vàng nâu, trơn, có khả năng chuyển sang màu nâu khi tiếp xúc với không khí Lecithin tan trong nước và dầu nhưng không tan trong aceton, là một chất béo thiết yếu cho tế bào cơ thể, đặc biệt là tế bào não.

Lecithin, một chất nhũ hóa phổ biến và được châu Âu công nhận là an toàn cho sức khỏe, được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm thực phẩm như kẹo và chocolate để tạo ra hỗn hợp đồng nhất Chất này không chỉ cải thiện tính thấm ướt của các loại bột như bột protein thấp và bột cacao, mà còn giúp kiểm soát độ nhuyễn của bột trong các thực phẩm bổ sung như whey protein Lecithin cũng hỗ trợ trong việc cô đặc whey protein và giúp nó hòa tan dễ dàng trong nước, mang lại hương vị dễ chịu hơn cho sản phẩm.

Giá trị dinh dưỡng và lợi ích

Theo bảng phía dưới ta có thể thấy trong 100g chocolate sữa bao gồm:

- 43% carbohydrates, trong đó 97% là ở dạng đường tinh giản (đường sucrose).

- 51% chất béo trong đó 62% là chất béo bão hòa.

- 500 calories (đối với phụ nữ trên 60kg, lượng calories này chỉ khoảng 20% lượng cần thiết cho một ngày).

Bảng 1: Hàm lượng chất trung bình trong Chocolate

Grams per 100g Calories Tỉ lệ phầm trăm

Chất béo bão hòa 18.7 168.3 62% chất béo

Bảng số liệu chỉ mang tính tham khảo và tổng quan, vì chocolate sữa thường được bổ sung nhiều thành phần khác nhau Tỉ lệ giữa các nguyên liệu trong chocolate sữa sẽ thay đổi tùy thuộc vào công thức và xu hướng thương mại của từng công ty.

2.2.2 Lợi ích của chocolate với sức khỏe.

Nhiều người tin rằng chất béo trong chocolate có thể gây hại cho sức khỏe, dẫn đến các vấn đề như mụn trứng cá, béo phì, tăng huyết áp, bệnh mạch vành và tiểu đường.

Theo các chuyên gia dinh dưỡng, lợi ích sức khỏe của chocolate chủ yếu đến từ các thành phần chống oxy hóa trong cacao Những loại chocolate chứa hàm lượng cacao cao và ít đường sẽ mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe hơn.

Hình 2.2: Các viên chocolate được tạo hình tinh tế

Theo Livescience, chocolate đen tốt cho sức khỏe hơn chocolate sữa do chứa ít nhất 35% cacao, trong khi chocolate sữa chỉ có 10% Mặc dù chocolate đen có vị đắng và ít ngọt hơn, nhưng nó mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe.

Giảm nguy cơ ung thư, đột quỵ, bệnh tim mạch

Một nghiên cứu từ Đại học Aberdeen, Scotland, cho thấy việc tiêu thụ một thanh chocolate nhỏ mỗi ngày có thể giảm 11% nguy cơ mắc bệnh tim mạch và 23% nguy cơ đột quỵ ở người trung niên và cao tuổi Hợp chất flavanols trong chocolate đen không chỉ có tác dụng chống viêm và chống oxy hóa mà còn giúp giảm tổn thương tế bào liên quan đến bệnh tim và huyết áp, đồng thời cải thiện chức năng mạch máu Điều này rất quan trọng trong việc kiểm soát hoạt động của các gốc tự do, từ đó hạn chế và ngăn ngừa nhiều loại ung thư tấn công tế bào cơ thể.

Chocolate giúp cải thiện tâm trạng.

Chocolate là món quà lý tưởng cho các cặp đôi trong ngày Valentine, không chỉ vì tính chất ngọt ngào mà còn vì những lợi ích sức khỏe mà nó mang lại Sử dụng chocolate giúp cải thiện tâm trạng, mang lại cảm giác vui vẻ và hạnh phúc cho mọi người.

Theo các chuyên gia, chocolate chứa tryptophan, một axit amin kích thích não sản sinh hormone serotonin, mang lại cảm giác hưng phấn Ngoài ra, chocolate còn chứa phenylethylalanine, axit amin hoạt động như thuốc chống trầm cảm tự nhiên, giúp giảm lo âu và căng thẳng, cải thiện tâm trạng Đặc biệt, đường trong chocolate cũng đã được chứng minh có tác dụng làm dịu cơn đau ở cả người và động vật.

Giúp làm giảm mức cholesterol trong máu.

Việc tiêu thụ chocolate có thể giúp bạn làm giảm đáng kể được nồng độ cholesterol xấu trong máu.

Phòng suy giảm trí nhớ

Nghiên cứu từ Đại học Y Harvard cho thấy việc tiêu thụ hai ly chocolate nóng mỗi ngày có thể duy trì sức khỏe não bộ và cải thiện trí nhớ ở người cao tuổi Đặc biệt, chiết xuất cacao gọi là lavado có khả năng giảm thiểu tổn thương thần kinh thường gặp ở bệnh nhân.

Alzheimer Do vậy nó làm chậm lại quá trình suy giảm trí nhớ, chứng quên do thoái hóa ở người cao tuổi.

Các nhà khoa học tại Đại học Edinburgh và Đại học Cambridge (Anh) đã phát hiện ra rằng chocolate đen chứa nhiều magie, một khoáng chất quan trọng giúp điều chỉnh đồng hồ sinh học Do đó, việc tiêu thụ một thanh chocolate đen nhỏ có thể hỗ trợ con người trong việc thích ứng với nhịp điệu ngày và đêm, từ đó cải thiện chất lượng giấc ngủ.

Giúp làm dịu cơn ho.

Chocolate chứa theobromine, một hợp chất có khả năng ngăn chặn cơn ho Chất này tác động lên dây thần kinh phế vị, giúp truyền tín hiệu từ hệ thống thần kinh trung ương đến não.

Mặc dù chocolate sữa mang lại hương vị ngọt ngào và được nhiều người ưa chuộng, các chuyên gia khuyến cáo rằng nó chứa hàm lượng đường cao và giàu năng lượng Những người muốn giảm cân hoặc duy trì cân nặng nên tiêu thụ chocolate sữa một cách vừa phải Ngoài ra, lượng đường cao trong chocolate sữa còn có thể gây sâu răng, đặc biệt là ở trẻ em.

Các sản phẩm chocola sữa

Chocolate sữa bổ sung các loại hạt

Hình 2.3: Chocolate nhân nho và hạt hạnh nhân

Hình 2.4: Chocolate mix với nhiều loại hạt

Các loại bánh kẹo nhân chocolate và phủ chocolate

Chocolate sữa không chỉ được sử dụng trong các sản phẩm bánh kẹo mà còn là nguyên liệu tuyệt vời để chế biến nhiều món ăn khác.

Để làm món pudding chocolate từ đậu hũ non, đầu tiên, bạn cắt nhỏ chocolate và chưng cách thủy cho tan chảy đều Tiếp theo, cho đậu hũ non đã rửa sạch, chocolate đã chưng, sữa tươi và chất tạo ngọt (như đường hoặc sirup) vào máy xay sinh tố và xay nhuyễn Cuối cùng, rót hỗn hợp vào ly và cho vào ngăn mát tủ lạnh khoảng 30 phút để hỗn hợp đông lại, tạo nên món tofu pudding chocolate độc đáo.

Hình 2.7: Sinh tố chocolate chuối

Sự kết hợp của chocolate và chuối là 2 nguyên liệu có sự kết hợp vô cùng ăn ý, tạo ra nhiều món ngon: kem chuối chocolate, smoothie chuối chocolate…

Sinh tố chocolate chuối là một món uống tuyệt vời không thể bỏ qua Với sự kết hợp hoàn hảo giữa vị đắng của chocolate, vị ngọt của chuối và vị bùi của hạt điều, món sinh tố này mang đến hương vị thơm ngon và mát lạnh Ngoài ra, nó còn cung cấp nhiều vitamin và năng lượng cần thiết cho cơ thể, làm cho nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho những ai yêu thích sự mới lạ và bổ dưỡng.

Sữa chocolate là sự kết hợp hoàn hảo giữa sữa bò tươi và chocolate đun chảy, mang đến hương vị thơm ngon và cảm giác sảng khoái Bạn có thể thưởng thức sữa chocolate nóng hoặc lạnh, tùy theo sở thích cá nhân, giúp khởi đầu một ngày làm việc hiệu quả.

Quy trình và thiết bị sản xuất Chocolate sữa

Sơ đồ quy trình công nghệ

Hình 3.1: Sơ đồ qui trình công nghệ.

Giải thích qui trình

Mục đích công nghệ: Chuẩn bị

Quá trình nhào trộn giúp các nguyên liệu phân bố đồng đều, tạo ra dung dịch huyền phù Trong đó, bơ cacao đóng vai trò là môi trường phân tán, trong khi bột cacao, đường và sữa là các thành phần thuộc pha phân tán.

Các biến đổi của nguyên liệu

Trong quá trình nhào trộn sản xuất chocolate, việc phân bố đồng đều các thành phần là rất quan trọng Cacao khối có độ nhớt cao và thường được kết hợp với bơ cacao dạng lỏng, trong khi đường và sữa chủ yếu ở dạng bột và có tính ưa nước Điều này tạo ra thách thức trong quá trình nhào trộn, phụ thuộc vào tỷ lệ giữa hai nhóm nguyên liệu, độ nhớt của pha lỏng và kích thước của pha rắn Nồng độ cao của các thành phần rắn và độ nhớt của pha lỏng có thể làm tăng lực ma sát và nhiệt độ của hỗn hợp.

Khi thực hiện quá trình nhào trộn chocolate có bổ sung sữa, cần lưu ý rằng pha lỏng là hệ nhũ tương giữa bơ cacao và nước Độ ẩm lý tưởng của khối chocolate là từ 1-2%, giúp duy trì tính linh động và thuận lợi cho quá trình nhào trộn Tuy nhiên, nếu độ ẩm vượt quá 6%, độ nhớt sẽ tăng cao, gây khó khăn cho việc nhào trộn Do đó, khi nhào trộn chocolate sữa với nguyên liệu sữa cô đặc, cần thêm đường để giảm độ ẩm, hoặc tốt nhất là sử dụng sữa bột.

Trong quá trình nhào trộn chocolate, các chất rắn có thể kết hợp thành các hạt lớn hơn, và độ ẩm của các thành phần ảnh hưởng đến kích thước của các cấu tử này Đặc biệt, độ ẩm cao trong bột cacao sẽ thúc đẩy sự hình thành các cấu tử lớn Nếu sau khi nhào trộn mà vẫn còn nhiều cấu tử kích thước lớn, cần tiến hành nghiền để giảm kích thước của chúng.

Bơ cacao và cacao khối được làm tan chảy và cho vào thiết bị nhào trộn Sau đó, hỗn hợp đường và sữa đã được nghiền mịn sẽ được bổ sung từ từ Trong giai đoạn này, chỉ một phần chất béo và chất nhũ hóa được thêm vào, phần còn lại sẽ được bổ sung trong giai đoạn xử lý nhiệt Hương liệu có thể được thêm vào trong giai đoạn này hoặc trong giai đoạn xử lý nhiệt.

Thời gian nhào trộn hỗn hợp nên duy trì từ 20-30 phút, với nhiệt độ lý tưởng từ 40-45°C Cần lưu ý rằng nếu nhiệt độ vượt quá 60°C, chất lượng sản phẩm sẽ bị ảnh hưởng nghiêm trọng.

Máy melangeur là thiết bị chuyên dụng có chảo xoay làm từ đá granit, với hai con lăn bằng đá granit cũng xoay Thiết kế này giúp nạo và trộn nguyên liệu hiệu quả bằng cách dẫn trực tiếp chúng vào dưới các trục lăn.

Hình 3.2: Thiết bị nhào trộn chocolate melangeur

Mục đích công nghệ: Chuẩn bị

Quá trình nghiền nhằm giảm kích thước của các thành phần rắn trong huyền phù, đặc biệt là đường và bột sữa, nếu có Đây là giai đoạn quan trọng giúp tối ưu hóa quá trình xử lý nhiệt tiếp theo.

 Các biến đổi của nguyên liệu:

Trong quá trình nghiền, kích thước của các cấu tử được giảm và hỗn hợp nguyên liệu trở nên đồng nhất, chuyển dần sang dạng paste Sau khi nghiền, kích thước hạt rắn có thể đạt khoảng 30μm Tuy nhiên, ma sát giữa các trục và nguyên liệu sinh nhiệt, làm nóng các trục, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Do đó, cần làm nguội hỗn hợp ở nhiệt độ khoảng 45-48°C để đảm bảo chất lượng.

Phương pháp thực hiện, thiết bị, thông số kỹ thuật:

Sau khi nhào trộn, hỗn hợp nguyên liệu sẽ được đưa vào thiết bị nghiền, trong đó thường sử dụng thiết bị nghiền 5 trục với bốn cuộn nghiền dài 2.5m và đường kính 400 mm Các cuộn nghiền được sắp xếp theo chiều dọc, tạo thành một chồng, với cuộn nạp đặt ở góc so với cuộn xếp chồng thấp nhất Tốc độ nạp liệu được điều chỉnh để xác định lưu lượng chocolate, có thể thay đổi bằng cách điều chỉnh khe hở cuộn nạp hoặc tốc độ cuộn, nhằm đạt được thông lượng lớn hơn.

Hình 3.3: Hệ thống thiết bị nghiền 5 trục trong sản xuất Chocolate

Mục đích công nghệ: Chế biến

Trong quy trình sản xuất chocolate, quá trình đảo trộn nhiệt đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra trạng thái đồng nhất cho hỗn hợp nguyên liệu Quá trình này không chỉ quyết định độ mịn của sản phẩm chocolate mà còn giúp tạo ra tổ hợp hương vị hài hòa bằng cách loại bỏ các cấu tử gây mùi khó chịu và hình thành các cấu tử hương mới.

 Các biến đổi nguyên liệu:

Quá trình đảo trộn nhiệt trong vật lý và hóa lý giúp giảm kích thước hạt của pha rắn, tăng độ mịn và giải phóng chất béo cùng nước từ cấu trúc hạt Khi nhiệt độ cao tác động, một phần nước sẽ bay hơi, giảm độ ẩm Nước còn lại liên kết với chất béo nhờ lecithin được bổ sung một giờ trước khi kết thúc quá trình, tạo ra hệ keo giúp giảm nhớt của pha lỏng và làm dịu sản phẩm.

Trong quá trình đảo trộn nhiệt ở nhiệt độ 60—80°C trong thời gian dài, nhiều phản ứng hóa học diễn ra, đặc biệt là phản ứng Maillard, làm tăng rõ rệt hương vị của chocolate Bên cạnh đó, tannin được chuyển hóa và các chất màu bị oxi hóa, góp phần tạo ra giá trị cảm quan tốt hơn cho sản phẩm.

Hóa lý: xảy ra sự bay hơi của một số acid dễ bay hơi có mùi khó chịu như acid acetic.

 Phương pháp thực hiện và thiết bị:

Hiện nay, quá trình xử lý nhiệt thường được thực hiện theo phương pháp gián đoạn Có hai kiểu thiết bị sử dụng cho quá trình này.

Thiết bị dạng trục dọc (longitudinal shaft) thường có năng suất nhỏ và thời gian thực hiện dài, nhưng chất lượng cảm quan của chocolate sản xuất từ phương pháp này rất tốt Loại thiết bị này thường được sử dụng trong các cơ sở nhỏ hoặc để sản xuất các loại chocolate đặc biệt.

Thiết bị nghiền búa là loại máy móc có năng suất cao, hoạt động với cơ chế trượt mạnh, giúp giảm thời gian xử lý nhiệt hiệu quả.

Hình 3.4: Thiết bị xử lý nhiệt a) Thiết bị dạng trục dọc; b) Thiết bị dạng nghiền búa

Chỉ tiêu sản phẩm

3.3.1 Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm.

Chocolate là sản phẩm được người tiêu dùng đánh giá cao, với chất lượng cảm nhận đóng vai trò quan trọng Các sản phẩm chocolate phải tuân thủ các quy định cụ thể, bên cạnh tiêu chí chất lượng và an toàn chung theo Quy định Luật Thực phẩm Chung của Cộng đồng Châu Âu (EC) số 178/2002 Do đó, cần xem xét các yêu cầu và tiêu chí cụ thể đối với sản phẩm chocolate theo luật của EU và các quy định tại một số quốc gia lớn khác.

Các sản phẩm chocolate phải đáp ứng yêu cầu về hàm lượng tối thiểu của chất khô cacao, chất khô cacao không béo và bơ cacao Đối với chocolate sữa, cần đảm bảo tổng hàm lượng chất khô từ sữa đạt yêu cầu Gần đây, việc bổ sung các thành phần sữa không đầy đủ như bột whey vào chocolate sữa đã trở thành vấn đề đáng quan tâm Miễn là lượng chất rắn sữa tối thiểu được đảm bảo từ các thành phần tự nhiên trong sữa, các thành phần bổ sung này được coi là chấp nhận được.

Chocolate sữa phải có ít nhất 25% chất khô cacao, trong đó bao gồm tối thiểu 2,5% chất rắn cacao không có chất béo Ngoài ra, chocolate sữa cần có từ 12% đến 14% chất rắn sữa, với tối thiểu 2,5% đến 3,5% chất béo sữa Các quy định về hàm lượng chất khô sữa và chất béo sữa sẽ được áp dụng bởi cơ quan có thẩm quyền theo luật hiện hành Chất khô từ sữa đề cập đến việc bổ sung các thành phần sữa theo tỷ lệ tự nhiên, ngoại trừ chất béo sữa có thể được điều chỉnh.

Hương vị chocolate đóng vai trò quan trọng trong đánh giá cảm quan tổng thể Mặc dù nhiều nhà nghiên cứu đã nỗ lực tìm hiểu về hương vị của chocolate, nhưng vẫn chưa có mô tả nào hoàn toàn chính xác và đầy đủ về vấn đề này.

Chocolate có ba đặc tính cảm quan quan trọng, trong đó kết cấu đóng vai trò lớn trong cách chúng ta nhận thức về chocolate Hai đặc tính còn lại bao gồm độ cứng và độ mịn của chocolate.

Nghiên cứu chỉ ra rằng độ mịn của chocolate không cần thiết phải dưới 10 mm, vì con người không thể phân biệt được sự khác biệt này Nếu mịn hơn mức này, vị bơ không mong muốn, giống như bơ đậu phộng, có thể xuất hiện Urbanski (1992) cho rằng kích thước tối ưu nằm trong khoảng 10 đến 50 mm để tránh cảm giác sạn Một số nghiên cứu cũng cho thấy chocolate với kích thước hạt 28 mm được xem là thô và ảnh hưởng đến chất lượng tổng thể, nhưng lại mang vị ngọt hơn.

Kết cấu của bơ cacao liên quan chặt chẽ đến độ dẻo của nó, tạo ra đặc tính không tan trong miệng, đặc trưng cho sản phẩm này Cấu trúc tinh thể của bơ cacao không chỉ mang lại độ bóng và ổn định cho chocolate, mà còn là nguyên nhân khiến chocolate chuyển từ trạng thái rắn sang lỏng ở nhiệt độ miệng Độ cứng của chocolate có vai trò quan trọng trong việc đánh giá cảm quan, với các nhãn hiệu chocolate trơn thường có độ cứng cao hơn chocolate sữa và được xem là có chất lượng vượt trội nhờ vào độ mịn của chúng.

Bảng 3: Một số chỉ tiêu cảm quan của chocolate

Các chỉ tiêu Yêu cầu

Sản phẩm có màu sắc đặc trưng từ nâu nhạt đến nâu đậm, với bề mặt mịn màng, không có lỗ khí hay sạn Khi để ở nhiệt độ phòng, chocolate sẽ bắt đầu tan chảy sau 30 giây.

Mùi Có mùi thơm đặc trưng của cacao, từ thơm nhẹ đến thơm nồng tùy nồng độ cacao

Vị Vị ngọt nhẹ đến rất ngọt kèm chút vị đắng của cacao tuy vào phần trăm sữa và cacao trong sản phẩm.

Kết cấu Cảm nhận được cấu trúc cứng của Chocolate ở lần cắn đầu, có thể bẻ được bằng tay.

Hậu vị của chocolate mang đến cảm giác đắng ngọt nhẹ kéo dài sau 10 giây nuốt Độ dính của chocolate cần được đảm bảo, vẫn còn lưu lại trong khoang miệng sau 5 lần nhai Độ mịn của chocolate sau khi nhai phải được cảm nhận rõ ràng, không có hạt lợn cợn Cuối cùng, chocolate sẽ từ từ tan chảy trong miệng sau khoảng 30 giây ngậm.

Một trong những yếu tố quan trọng thúc đẩy sự phát triển của thị trường chocolate là xu hướng tiêu dùng ngày càng tăng của người tiêu dùng.

Các loại bánh kẹo chocolate được trưng bày tại các cửa hàng bách hóa và siêu thị thường thu hút sự chú ý của người tiêu dùng Khi đứng chờ xếp hàng, nhiều khách hàng có thể quyết định mua chocolate, ngay cả khi đó là sản phẩm cao cấp.

Màu sắc bắt mắt và thiết kế bao bì sáng tạo là chiến lược của các nhà sản xuất nhằm thu hút sự chú ý của người tiêu dùng và khuyến khích họ mua chocolate Ngành thực phẩm tiện lợi, bao gồm các sản phẩm như bánh quy, bánh ngọt và kem, thường sử dụng chocolate làm nguyên liệu chính Sự phát triển mạnh mẽ của lĩnh vực thực phẩm tiện lợi đã góp phần đáng kể vào sự gia tăng doanh số bán chocolate.

Chocolate và các sản phẩm bánh kẹo từ chocolate là những thực phẩm phổ biến nhất toàn cầu Sử dụng chocolate với mức độ vừa phải có thể tăng cường serotonin, giúp làm dịu não và hỗ trợ chống trầm cảm Ngoài ra, chocolate còn giúp cải thiện tâm trạng nhờ vào việc giải phóng endorphin trong cơ thể.

Chocolate có đủ hình dạng, kích cỡ và bao bì để phù hợp nhất với dịp lễ.

Ngành công nghiệp chocolate đang phát triển mạnh mẽ với giá trị hàng tỷ đô la, nhờ vào sự ra mắt của nhiều sản phẩm mới trên thị trường Chocolate là thành phần thiết yếu trong nhiều loại bánh kẹo và có nhiều ứng dụng đa dạng Gần đây, chocolate đen đang trở thành xu hướng được ưa chuộng, phản ánh sự thay đổi trong khẩu vị và sở thích của người tiêu dùng.

Thị trường chocolate đang trên đà phát triển mạnh mẽ, với giá trị hàng tỷ đô la trong thập kỷ qua Ở các nước phát triển, chocolate đã trở thành một ngành công nghiệp vững mạnh, trong khi dân số trẻ tại các quốc gia mới nổi là động lực chính thúc đẩy tăng trưởng Sự phát triển của lĩnh vực dịch vụ thực phẩm và các sản phẩm giá trị gia tăng cũng hỗ trợ cho thị trường chocolate Ngành này đang tạo ra xu hướng thay thế các loại bánh kẹo truyền thống tại các nước đang phát triển Sự hiện diện của các thương hiệu khu vực tại Nhật Bản, Hàn Quốc, Ấn Độ và Trung Quốc đã góp phần vào sự gia tăng doanh số bán sôcôla, cùng với sự phổ biến của các thương hiệu đa quốc gia nhờ vào sự thay đổi trong sở thích và lòng trung thành với thương hiệu.