[ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP] XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT CHOCOLATE SỮA TỪ HẠT CA CAO VIỆT NAM LÊN MEN Ở QUY MÔ PHÒNG THÍ NGHIỆM

Tính cấp thiết của đề tài

Đẩy mạnh năng lực chế biến, sản xuất của các doanh nghiệp trong nước, làm chủ công nghệ là mục tiêu rất cần thiết và cấp bách nhằm ổn định đầu ra cho nông sản Việt Nam hiện nay Cây ca cao vào Việt Nam từ 2006 nhưng đến nay diện tích vùng trồng vẫn chưa ổn định, nguyên nhân là do giá hạt ca cao lên men có lúc xuống rất thấp chỉ còn 40.000 - 45.000 trong năm 2013, hàng loạt vườn ca cao bị đốn hạ [15] Trong khi đó, nếu chế biến hạt ca cao lên men thành sản phẩm chocolate giá trị gia tăng hơn 400% Giá thành hạt ca cao lên men hiện nay khoảng 55.000– 65.000 đồng/1kg, như vậy trung bình 1 tấn hạt ca cao lên men người nông dân chỉ thu được khoảng 55 - 65 triệu đồng Trong khi đó với 1 tấn hạt ca cao khô sau khi chế biến thành chocolate, với giá thị trường hiện nay thu được từ 600 – 800 triệu Với tiềm lực có nguồn nguyên liệu tại chổ, nguồn nhân lực dồi dào chúng ta đang có lợi thế rất lớn trong lĩnh vực chế biến ca cao Do đó, cần phải biết nắm bắt cơ hội và lợi thế ngay trên sân nhà Đây cũng là mục tiêu mà Thứ trưởng Lê Quốc Doanh đã nêu ra tại hội nghị về tình hình phát triển ca cao tại Việt Nam: cơ hội và thách thức: “Ca cao không còn là cây trồng mới, Bộ đã có quy hoạch từ rất sớm với 50.000ha đến năm 2020, đồng thời cũng có rất nhiều chương trình khuyến nông trong thời gian dài nhằm đưa cây ca cao trở thành một trong những cây trồng chủ lực của ngành Nông nghiệp” Chính vì vậy, tôi quyết định chọn nghiên cứu đề tài: “ Xây d ựng quy tr ình s ản xuất chocolate sữa t ừ ngu ồn nguy ên li ệu hạt ca cao Việt Nam l ên men ” Đây là đề tài mang tính cấp thiết,nếu thành công chúng ta sẽ đưa vào sản xuất từ đó ổn định được thị trường đầu ra cho cây ca cao Quan trọng hơn, chúng ta cho ra đời dòng sản phẩm chocolate đậm đà hương vị Việt trên thị trường trong và ngoài nước.

Tình hình nghiên cứu

Tình hình nghiên cứu và triển khai ở nước ngoài Ở các nước Châu Âu, Mỹ công nghệ sản xuất chocolate đã phát triển từ rất lâu, một số nhãn hiệu chocolate nổi tiếng trên toàn thế giới như Teuscher (Zurich, Thụy Sỹ), Voges Haut-Chocolat (Chicago, Mỹ), Scharffen Berger Chocolate Maker (Berkeley, Mỹ), Jacques Torres Chocolate (New York, Mỹ), Norman Love Confections (Ft Myers, Mỹ), Valrhona (Pháp), Godiva (Brussels, Bỉ), Richard Donnelly Fine Chocolates (Santa Cruz, Mỹ), Richart (Paris, France), Puccini Bomboni (Amsterdam, Hà Lan) Tuy nhiên, các nghiên cứu về sản xuất chocolate mang tính độc quyền của các công ty Do đó, hiện nay trên thế giới ngoài một sốquyển sách như:

- Beckett S.T (2009), Industrial chocolate manufacture and use, Blackwell publishing.

- Emmanuel Ohene Afoakwa (2010), Chocolate science and technology, University of Ghana, Legon–Accra, Ghana.

- Stephen T Beckett (2008), The science of chocolate, Formerly Nestle´ Product Technology Center, York, UK Cung cấp những kiến thức cơ bản trong quy trình kỹ thuật sản xuất chocolate, rất hiếm có những công bố về các đề tài nghiên cứu hoặc các thông số kỹ thuật cụ thể trong quy trình sản xuất chocolate Mặt khác, để đảm bảo nguồn nguyên liệu, các công ty sản xuất chocolate lớn trên thế giới tập trung đầu tư kinh phí cho những nước trồng ca cao nghiên cứu về giống, điều kiện canh tác chứ không đầu tư cho nghiên cứu sau thu hoạch cacao.

Tình hình nghiên cứu và triển khai trong nước số doanh nghiệp đã chính thức đưa các dòng sản phẩm chocolate sản xuất từ trái ca cao trồng tại Việt Nam ra thị trường như:

- Công ty Puratos Grand-Place Việt Nam, Thuận An,Bình Dương.

- Công ty TNHH Socola Marou, Q Thủ Đức, TP Hồ Chí Minh

- Công ty TNHH Ca cao Nam Trường Sơn, huyện Krông Ana, tỉnh Đăk Lăk.

Sản phẩm của các công ty này hiện có mặt trên thị trường nội địa vàQuốc tế.

Mục đích nghiên cứu

Tạo ra dòng sản phẩm chocolate chất lượng cao theo hướng giữ lại gần như hoàn toàn hương vị và giá trị dinh dưỡng của hạt ca cao tự nhiên Tăng giá trị kinh tế cho người trồng ca cao tiến tới ổn định diện tích trồng ca cao ởViệt Nam.

Nhiệm vụ nghiên cứu

+ Tiến hành thí nghiệm thăm dò nhằm khảo sát các nhân tố có ảnh hưởng quan trọng đến quy trình sản xuất chocolate sữa.

+ Xác định tỷ lệ đường: sữa gầy thích hợp nhất cho sản phẩm chocolate sữa.

+ Khảo sát ảnh hưởng của các chế độ nhiệt trong quá trình tempering đến cấu trúc và hương vị của sản phẩm.

+ Khảo sát ảnh hưởng của quá trình làm lạnh đến cấu trúc và hương vị của sản phẩm.

Phương pháp nghiên cứu

Đồ án sử dụng phương pháp khoa học thực nghiệm và kết quả được xử lý thống kê bằng chương trình thống kê toán học stagraphics 15.2 với phép thử LSD.

PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Phương tiện nghiên cứu

- Máy sấy ẩm hồng ngoại

- Một số dụng cụ cần thiết khát: bếp ga, máy xay sinh tố, cân điện tử, cân đồng hồ, nhiệt kế, bình tam giác,…

Nguyên liệu sử dụng để thực hiện đề tài là hạt ca cao được lên men từ quảca caotươi thu mua từ huyện Châu Đức, tỉnh Bà Rịa –Vũng Tàu. Đường xay mịn của công ty đường Biên Hòa

Soya lecithin của Mỹ sản xuất

- Cồn thực phẩm Đề tài được chuẩn bị và tiến hành nghiên cứu từ tháng 03/2015 đến 07/2015 tại cơ sở 3, khu phòng thí nghiệm Công Nghệ Thực Phẩm Trường ĐHBR-VT.

2.2.2 Phương pháp thu mẫu và phân tích

Hạt sau khi được lên men và phơi khô, sẽ được đem đi tồn trữ, bảo quản. Sau thời gian bảo quản, tiến hành lấy mẫu ngẫu nhiên đi phân tích cácchỉtiêu về hạt Hạt kiểm tra đạt yêu cầu theo TCVN 7519:2005 thì mới sử dụng sản xuất.

2.3.1 Thí nghiệm 1:Thí nghiệm thăm dò [5], [6], [7], [9]

Thí nghiệm thăm dò dựa trên các quy trình tham khảo từ tài liệu, sauđó lần lược thử nghiệm để tạo ra sản phẩm tương đồng với sản phẩm cùng loại trên thị trường. a Mục đích

Tìm ra các yếu tố có tác động chính trong quy trình sản xuất ảnh hưởng đến cấu trúc và mùi vị của sản phẩm. b Chỉ tiêu phân tích Đánh giá cảm quan bằng phép thử tam giác so với sản phẩm chocolate sữa[2], [3] c Cách tiến hành

Thí nghiệm được tiến hành theo quy trình hình 2.1 Thí nghiệm được lặp lại 3 lần.

Khối lượng hạt ca cao lên men được sử dụng 3 kg Hạt ca cao lên men trước khi đưa vào thí nghiệm được kiểm tra các chỉ tiêu:

- Cắt hạt kiểm tra mức độ lên men

- Tỷ lệ vỏ lụa/ nhân

- Nhiệt độ tạo mầm tinh thể: 26.5 o C

10 phút (16 o C) Đường xay mịn 20% Sữa bộtgầy

Lecithin 0.5% Đảo trộn trong 2 giờ

Xử lý nhiệt Định hình Làm lạnh Bao gói

Nghiền 15 lần bằng cối đá

Hạtca cao lên men Rangở 110 0 C trong 1,5 giờ

2.3.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát tỷ lệ đường: sữa gầy ảnh hưởng đến cấu trúc và hương vị của sản phẩm chocolate sữa a Mục đích

Tìm ra công thức phối trộn thích hợp nhất cho sản phẩm chocolate sữa b Chỉ tiêu phân tích Đánh giá cảm quan bằng phương pháp cho điểm theo TCVN 3215-79 c Bố trí thí nghiệm

Thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên với sự thay đổi của hai nhân tố A và B.

Nhân tố A: tỷ lệ đường saccharose: A1: 16%; A2: 20%; A3: 24% Nhân tố B: tỷ lệ sữa bột gầy: B1: 12%; B2: 16%; B3: 20%

Các nhân tố còn lại cố định như thí nghiệm thăm dò

Tổng số nghiệm thức = 3 x 3 = 9, thí nghiệm được lặp lại 3 lần.

Sơ đồ bố trí thí nghiệm như hình 2.2

Ca cao lỏng(sau khi được nghiền thô)

2.3.3 Thí nghiệm 3:Khảo sát ảnh hưởng củacác chế độ nhiệt trong quá trình tempering đếncấu trúc và hương vị của sản phẩm a Mục đích

Xác định chế độ nhiệt thích hợp trong quá trình tempering cho sản phẩm b Các chỉ tiêu phân tích Đo thời gian tan chảy ở30 o C. c Bố trí thí nghiệm

- Thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên với sự thay đổi của ba nhân tố C,

Nhân tố C: nhiệt độ để các cấu tử trong hỗn hợp chocolate tan chảy hoàn toàn: C1: 46,5 0 C; C2: 47 0 C; C3: 47,5 0 C

Nhân tố D: nhiệt độ hình thành tinh thể: D1: 26 0 C; D2: 26,5 0 C; D3:

Nhân tố E: nhiệt độ để tất cả các tinh thể chuyển thành dạng tinh thể bền (dạng tinh thể V): E1: 30 0 C; E2: 30,5 0 C; E3: 31 0 C

- Tỷ lệ đường: sữa gầy chọn giá trị thích hợp nhất từ kết quả thí nghiệm 2

- Các nhân tố khác tiến hành giống như thí nghiệm thăm dò

Thí nghiệm được lặp lại 3 lần và sơ đồ bố trí thí nghiệm như hình 2.3

Sữa bột gầy (tỷ lệ theo kết quả thí nghiệm 2) Đường (tỷ lệ theo kết quả thí nghiệm 2)

2.3.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của các khoảng thời gian trong quá trình làm lạnh đếncấu trúc và hương vị của sảnphẩm. a Mục đích

Xác định các khoảng thời gian thích hợp trong từng giai đoạn của quá trình làm lạnh. b Các chỉ tiêu phân tích o Tỷ lệ sản phẩm bị nở hoa chất béo trên 10 sản phẩm thí nghiệm o Tỷ lệ sản phẩm bị đọng sương bề mặt trên 10 sản phẩm thí nghiệm c Bố trí thí nghiệm

- Cố định các yếu tố:

+ Tỷ lệ đường: sữa gầy chọn giá trị thích hợp nhất từ kết quả thí nghiệm 2

+ Chế độ xử lý nhiệt trong quá trình tempering theo kết quả thí nghiệm 3

+ Các nhân tố khác tiến hành giống như thí nghiệm thăm dò

- Thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên với sự thay đổi của 3 nhân tố F,

Nhân tố F: thời gian làm mát: F1: 6 phút; F2: 8 phút; F3: 10 phút Nhân tố G: thời gian làm lạnh: G1: 20 phút; G2: 25 phút; G3: 30 phút

Nhân tố H: thời gian làm ấm: H1: 10 phút; H2: 15 phút; H3: 20 phút

- Thí nghiệm được lặp lại 3 lần và sơ đồ bố trí thí nghiệm như hình 2.4

Xử lý nhiệt theo kết quả thí nghiệm 3 Định hình Làm lạnh

2.3.5 Xử lý số liệu thu thập [4]

- Sửdụng phần mềm excel đểtính toán và vẽ đồthị.

- Sửdụng phần mềm stagraphics 15.2 đểphân tích sự tương tác giữa các nhân tố vàphương sai ANOVA đểkiểm tra mức độkhác biệt ý nghĩa của các nghiệm thức thông qua LSD (Least Significant Difference)

Bố trí thí nghiệm