Phân loai chocolate

Chương 1: Tổng quan Chương 1 TỔNG QUAN 1.1 Phân loại chocolate Thành phần chính để sản xuất chocolate là bơ ca cao, bột ca cao, đường, sữa. Ngoài các thành phần chính trên, trong quy trình sản xuất chocolate, còn có bổ sung thêm một số phụ gia như: lecithin (chất tạo nhũ), các chất tạo mùi (vanille), chất ổn đònh và các chất bảo quản. Dựa vào thành phần phối trộn của các nguyên liệu chính trên, chocolate được phân thành 3 loại cơ bản: − Dark chocolate (chocolate không có sữa): thành phần chính gồm bột ca cao, bơ ca cao và đường. Hình 1.1: Một số loại chocolate đen (dark chocolate) − Milk chocolate (chocolate sữa): thành phần chính gồm bột ca cao, bơ ca cao, đường, sữa. Hình 1.2: Một số loại chocolate sữa (milk chocolate) - 1 - Chương 1: Tổng quan − White chocolate (chocolate trắng): thành phần gồm bơ ca cao, đường, sữa. Hình 1.3: Một số loại chocolate trắng (White chocolate) Bảng 1.1: Thành phần hóa học của một số sản phẩm chocolate (100g) Thành phần Đơn vò Chocolate đen Chocolate sữa Chocolate trắng Năng lượng Kcal 544 588 562 Glucid g 52.5 54.5 34.4 Lipid g 35.2 37.6 43.7 Nước g - - - Proteine g 5.6 8.7 18.7 Cellulose g 0 0 0 Tro g - - - Phospho mg 138 218 - Canxi mg 63 246 2000 Sắt mg 2.9 1.7 2000 1.2 Quy trình công nghệ sản xuất chocolate đen 1.2.1 Giới thiệu và thuyết minh quy trình công nghệ - 2 -  Quy trình công nghệ: Chương 1: Tổng quan  Thuyết minh quy trình - 3 - Hạt ca cao Xử lý nhiệt Tách vỏ Kiềm hóa Nghiền Phối trộn Nghiền tinh Xử lý nhiệt Làm dòu Rót khuôn Làm lạnh Bao gói Chocolate Đường, vanille Bơ ca cao Tác nhân kiềm hóa lecithin Rang Vỏ Chương 1: Tổng quan Từ hạt ca cao ban đầu, ta thực hiện quá trình rang hạt ở nhiệt độ từ 160-220 o C. Quá trình này giúp tạo những biến đổi đặc trưng về hương vò cho hạt. Sau đó, hạt được tách vỏ để thu hạt ca cao nhân. Hạt ca cao nhân này tiếp tục thực hiện quá trình kiềm hóa. Dưới tác tác động của tác nhân kiềm hóa, một phần các acid trong hạt được trung hòa và cấu trúc hạt ca cao không còn chặt chẽ nữa mà trở nên xốp hơn. Sau khi kiềm hóa, hạt được nghiền nhỏ để chuẩn bò cho quá trình xử lý nhiệt tiếp theo. Hỗn hợp nguyên liệu ca cao sau khi nghiền được phối trộn với bơ ca cao, đường theo tỉ lệ phù hợp tùy theo loại chocolate cần sản xuất. Bơ ca cao được cho vào trước để tạo ra môi trường liên tục. Sau đó, các thành phần khác sẽ được cho vào. Sau khi phối trộn đều, hỗn hợp được đưa qua thiết bò nghiền để giảm kích thước các hạt phân tán xuống còn 20 – 30 µm, tạo hỗn hợp mòn, đồng đều, thuận lợi cho quá trình đảo trộn nhiệt. Sau nghiền, hỗn hợp được cho qua thiết bò đảo trộn nhiệt. Tại đây, dưới tác dụng của nhiệt độ và tác dụng cơ học của sự đảo trộn, hỗn hợp nguyên liệu có những biến đổi quan trọng tạo nên những tính chất đặc trưng của chocolate về màu sắc, mùi vò và cấu trúc. Sau quá trình đảo trộn nhiệt, hỗn hợp nguyên liệu tiếp tục được đưa qua quá trình làm dòu. Trong quá trình này, sự thay đổi nhiệt độ cần được kiểm soát chặt chẽ để chocolate đạt được chất lượng cao. Thông thường, quá trình được tiến hành như sau: nâng nhiệt độ khối ca cao lên 50 o C và giữ khoảng 10 phút để các tinh thể chất béo tan hoàn toàn; sau đó, hạ và giữ nhiệt độ ổn đònh khoảng 27 o C để tạo điều kiện các tinh thể bơ ca cao bền được hình thành (còn gọi là giai đoạn ủ mầm tinh thể), kết hợp sự khuấy trộn đều để các tinh thể phân bố đều trong khối chocolate (trong giai đoạn này ta có thể bổ sung vào một số mầm tinh thể giúp giai đoạn này diễn ra tốt hơn), nâng nhiệt độ của khối chocolate lên khoảng 33 o C để làm chảy các tinh thể kém bền còn sót lại trong khi các tinh thể bền không bò tan. Kết quả là sau công đoạn này, tinh thể chocolate rất bền và đều nên bề mặt của chocolate rất láng, mòn và bóng. Sau quá trình làm - 4 - Chương 1: Tổng quan dòu, chocolate sẽ được rót khuôn để tạo hình dạng mong muốn cho sản phẩm. Sau đó, để dễ dàng tách khuôn, chocolate sẽ được làm lạnh ở nhiệt độ 7-10 o C, rồi mới đem đi tháo khuôn và bao gói. Cuối cùng, sau khi bao gói, chocolate sẽ đưa vào bảo quản ở 23 o C hay ở nhiệt độ thường tùy theo từng loại chocolate. 1.2.2 Nguyên liệu 1.2.2.1 Bơ ca cao Bơ ca cao là nguyên liệu quan trọng nhất trong công nghệ sản xuất chocolate, có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng chocolate thành phẩm. Bơ ca cao được tạo thành bằng hai cách: ép bột ca cao nhào hoặc dùng một số dung môi hữu cơ (tricloethylen, cyclohexan, rượu etylic, isopropylic…) để trích trực tiếp chất béo của hạt ca cao sau khi đã xay và loại mầm. Bảng 1.2: Thành phần chất béo trong bơ ca cao [14] STT Tên triglycerid Phần trăm (%) Nhiệt độ nóng chảy ( o C) 1 Oleopanmetostearin 52 ÷ 57 34,5 2 Oleodistearin 18 ÷ 22 43,5 3 Oleodipanmitin 4 ÷ 6 29 4 Dipanmitostearin 2,5 ÷ 3,0 63 – 68 5 Dioleopanmitostearin 7 ÷ 8 Nhiệt độ thường 6 Dioleostearin 6 ÷ 12 nt 7 Oleolioleopanmitin 0,5 nt 8 Oleolioleostearin 4,5 nt 9 Acid béo tự do 1,1 nt Do trong thành phần của bơ ca cao có chứa nhiều acid béo no cao như acid palmitic (C 16-0 ), acid Stearic (C 18-0 ) nên bơ ca cao có dạng rắn ở nhiệt độ bình thường và tan chảy ở khoảng nhiệt độ 34-35 o C. Vì vậy, khi sử dụng bơ ca cao để sản xuất chocolate đã tạo chocolate một tính chất đặc biệt, đó là khả năng tan chảy - 5 - Chương 1: Tổng quan ngay trong miệng. Đây cũng là một phương pháp nhanh chóng và hiệu quả để đánh giá chất lượng của chocolate. Bảng 1.3: Một số tiêu chuẩn về bơ ca cao [14] STT Tên chỉ tiêu chất lượng Tiêu chuẩn 1 Chỉ số acid (mg KOH/g) <4 2 Chỉ số xà phòng hóa (mg KOH/g) 188 -195 3 Chỉ số Iod (gI 2 /100g) 32 – 42 4 Chỉ số kết tinh 45 – 50 5 Tỷ trọng (95 o C/30 o C) 0,898 – 0,904 6 Thành phần chất béo : Acid Palmitic (C 16-0 ) 22 – 25% Acid Stearic (C 18-0 ) 34% – 36% Acid Oleic (C 18-1 ) 37% – 40% Acid Linoleic (C 18-2 ) 2% - 4% Bơ ca cao là chất béo có giá thành rất cao. Do đó, người ta đã tiến hành nhiều nghiên cứu để tìm ra các chất béo khác thay thế cho nguyên liệu bơ ca cao nhằm làm giảm giá thành sản phẩm. Tuy nhiên, các chất thay thế chỉ giống bơ ca cao về tính chất vật lý và hóa học mà không tạo được hương vò cũng như tính chất đặc trưng cho sản phẩm chocolate như bơ ca cao. Do đó, hàm lượng các chất thay thế được sử dụng trong sản xuất chỉ ở mức giới hạn, không vượt quá 20% so với bơ ca cao. Bơ ca cao có giá trò dinh dưỡng rất cao. Nó cung cấp đầy đủ các loại acid béo cần thiết cho cơ thể với một tỉ lệ tương đối phù hợp. Ngoài ra, thành phần acid béo linoleic trong bơ ca cao còn là một loại acid béo quan trọng mà cơ thể không - 6 - Chương 1: Tổng quan tổng hợp được. Acid béo này đóng vai trò quan trọng trong việc tạo thành màng tế bào và chất kháng viêm trong cơ thể. Cũng như các loại chất béo khác ở trạng thái rắn, phân tử TAG của bơ ca cao có thể tồn tại ở nhiều dạng tinh thể khác nhau gọi là chất đa tinh thể (polymorphic). Do đó, khi thành phần các tinh thể thay đổi thì nhiệt độ nóng chảy của chất béo cũng thay đổi. Tinh thể của chất béo có 3 dạng cơ bản: α, β ’ , β. Tuy nhiên, nhiều chất béo có nhiều hơn 3 dạng cơ bản này, các dạng trung gian β 1 , β 2 , β ’ 1 , β ’ 2 …. Dạng α: Các nhánh acyl kết tinh theo dạng lục lăng (hexagonal), không có góc nghiêng nên được gọi là cấu trúc dạng H. Khoảng cách giữa các nhánh trong mạng kết tinh khoảng 0,42nm. Hình 1.4: Tinh thể dạng lục lăng (Hexagonal) Dạng β ’ : Khoảng cách giữa các nhánh acyl kết tinh không đều đặn. Chúng kết tinh dưới dạng mạng orthorhombic. Khoảng cách giữa các nhánh có thể trong khoảng 0,37–0,40nm hoặc trong khoảng 0,42–0,43nm. Giữa các nhánh kết tinh tạo thành các góc nghiêng trong khoảng từ 50 o – 70 o . Hình 1.5: Tinh thể dạng mạng (orthorhombic) - 7 - Chương 1: Tổng quan Dạng β: Ở dạng thù hình β, các nhánh kết tinh lại dưới dạng tam tà (triclinic) với các góc nghiêng giữa các nhánh trong khoảng 50 0 – 70 0 . Các nhánh acyl sắp xếp song song và chặt sít với nhau. Khoảng cách giữa các nhánh acyl khoảng 0,46nm. Có một số điểm trong mạng, khoảng cách này bò rút ngắn thành 0,36– 0,39nm. Hình 1.6: Tinh thể dạng tam tà (triclinic) Bảng 1.4: Các dạng tinh thể của bơ ca cao Dạng tinh thể Cấu trúc tinh thể Nhiệt độ nóng chảy o C o F Dạng I β’ 2 16-18 61-67 Dạng II α 21-22 70-72 Dạng III Hỗn hợp 25.5 78 Dạng IV β’ 1 27-29 81-84 Dạng V β 2 34-35 93-95 Dạng VI β 1 36 97 Các dạng tinh thể bơ ca cao gồm: − Dạng I (Form I): được tạo ra do làm lạnh nhanh ở nhiệt độ thấp, nó không bền và có nhiệt độ nóng chảy khoảng 17 o C. − Dạng I: nhanh chóng chuyển sang dạng II có nhiệt độ nóng chảy 21-22 o C. − Dạng II: sẽ bò chuyển từ từ sang dạng III và dạng IV. - 8 - Chương 1: Tổng quan − Dạng IV: được tạo ra nếu chocolate không được xử lý nhiệt hoặc được xử lý nhiệt không triệt để rồi được đem đi làm lạnh. Dạng IV cũng nhanh chóng bò chuyển sang dạng V (cấu trúc β). Đây là dạng bền nhất của tinh thể bơ ca cao do sự sắp xếp glyceride trong mạng tinh thể chất béo là chặt chẽ nhất, tạo ra cấu trúc mòn cho sản phẩm, do đó, kéo dài thời gian bảo quản. − Dạng V: sẽ chuyển thành dạng VI nếu thời gian bảo quản dài (4 tháng) ở nhiệt độ phòng, dạng VI sẽ gây ra hiện tượng chocolate “nở hoa”. Hiện tượng này là do chất béo tái kết tinh thành những tinh thể lớn. Khi đó, các giọt glycerid lỏng di chuyển lên bề mặt và kết tinh làm cho bề mặt chocolate mờ và không láng bóng. 1.2.2.2 Bột ca cao Bảng 1.5: Thành phần dinh dưỡng của bột ca cao theo OICC (g/100g) Thành phần Đơn vò (%) Chất béo 11 Cholesterol < 0,0003 Nước 4 Nitơ tổng 21.5 Theobromine 2,5 Caffeine 0,1 Đường 0,5 Tinh bột 16 Tổng lượng xơ - Xơ hoà tan - Xơ không hoà tan 34 7 27 Flavonoid 7 Axit hữu cơ 3 - 9 - Chương 1: Tổng quan − Hạt ca cao sau khi lên men, sấy khô, nghiền nhỏ rồi ép lấy bơ là chính phẩm; phần còn lại sau khi ép sẽ được nghiền nhỏ để thu được bột ca cao. Hàm lượng tạp chất trong bột ca cao (vỏ và mầm vụn còn sót lại) phải nhỏ hơn 5% tổng hàm lượng chất khô. Dựa vào hàm lượng bơ ca cao còn lại trong bột ca cao ta chia bột ca cao thành 2 loại: − Bột ca cao giàu bơ: chứa 20-25% bơ, thường dùng để chế biến nước giải khát, bột sữa ca cao (Milo, Ovatine …). − Bột ca cao kiệt bơ: chứa 10-13% bơ, thường được dùng chế biến bánh, kẹo, kem và các sản phẩm khác. Bảng 1.6: Một số tiêu chuẩn của bột ca cao đã qua kiềm hóa [7] Chỉ tiêu Thông thường Giới hạn Hương (%) 5.0 7.0 Hàm lượng béo (%) 20-25 19-26 pH 4.8-6.0 4.6-6.2 Tro (%) ≤ 13.5 ≤ 14 Hàm lượng vỏ (%) ≤ 1.75 ≤ 2 Tổng số VSV CFU/g ≤ 10.000 ≤ 20.000 Mốc CFU/g ≤ 50 ≤ 100 Men CFU/g ≤ 50 ≤ 100 Enterobacteriaceae CFU/g ≤ 1 0 E.coli CFU/g 0 0 Samonelle CFU/25g 0 0 Trong công nghệ sản xuất chocolate, bột ca cao là một thành phần tạo hương và tạo màu quan trọng. Các cấu tử hương được hình thành trong quá trình đảo trộn nhiệt là kết quả từ phản ứng Maillard giữa đường khử và các acid amin có trong bột ca cao. Ngoài ra, còn có một số các cấu tử hương đã được hình thành trong quá trình rang và kiềm hóa trước đó. Đối với chocolate đen, trong thành phần không có - 10 - [...]... cấu hình tăng nhanh Bảng 1.12: Quan sát sự thay đổi cấu hình tinh thể trong mẫu chocolate được bảo quản trong vài năm (Cebula & Ziegleder) Sau khi bảo quản 3.5 năm 23oC Mẫu thử chocolate đen chocolate đen + 2% milk fat chocolate đen +1% milk fat chocolate sữa 10oC VI V V V V V V V Sau khi bảo quản 4 năm 23oC - 26 - 10oC VI Chocolate đen 18oC V V Chương 1: Tổng quan − Ở nhiệt độ thấp (dưới 22oC): ở nhiệt... dụng BOB trong công nghệ sản xuất chocolate - 30 - Chương 1: Tổng quan  Làm dòu chocolate đến dạng VI: làm dòu chocolate đến dạng tinh thể VI Khi đó, cấu hình chocolate ở dạng ổn đònh và sự nở hoa do cơ chế thứ nhất sẽ không xảy ra Tuy chocolate không nở hoa, nhưng điểm nóng chảy của chocolate sẽ cao hơn mức bình thường nên chocolate sẽ ít ngon hơn - 31 - ... ma sát trong khối chocolate làm tăng nhiệt độ Các phần tử đường và phần tử ca cao giảm dần kích thước Bơ ca cao hình thành nên một lớp vỏ áo bao bọc xung quanh các phần tử rắn Lớp vỏ áo này đóng vai trò như tác nhân bôi trơn giúp độ nhớt khối chocolate giảm − Giai đoạn sau, khi các phần tử rắn (phần tử đường và ca cao ) đã được nghiền mòn và phân tán đều trong khối chocolate thì chocolate trở nên đồng... chúng rất thấp Đối với chocolate sữa thì hai thành phần này chủ yếu có nhiều trong sữa − Xuất hiện sự ngưng tụ các hợp chất tạo màu như polyphenol tạo màu nâu đặïc trưng của chocolate Tuy nhiên, nếu quá trình xử lý nhiệt có tiếp xúc với không khí quá nhiều thì các polyphenol sẽ bò oxi hóa làm chocolate có màu đỏ  Biến đổi hóa lý: − Khối chocolate trở nên đồng nhất nhờ các hạt rắn phân bố đồng đều hơn... các cấu tử hương sẽ được tái phân bố lại Một phần các cấu tử hương sẽ được chuyển từ pha béo và bề mặt phần tử ca cao lên bề mặt của phần tử đường Sự phân bố lại này càng đồng đều thì hương vò của chocolate càng đồng nhất và hài hòa Kết quả là cuối quá trình, hàm lượng cấu tử hương trong pha béo sẽ giảm và trên phân tử đường sẽ tăng - 15 - Chương 1: Tổng quan Hình 1.8: Sự phân bố cấu tử hương trước và... mỏng trên bề mặt phân chia giữa pha ưa nước và pha ưa béo, nhờ vậy mà lecithin được sử dụng như một chất nhũ hóa phổ biến trong công nghệ thực phẩm Trong sản xuất chocolate, lecithin được dùng để làm giảm độ nhớt của khối chocolate sau quá trình nghiền Lưu ý, hiệu quả do lecithin đem lại phụ thuộc nhiều vào thời điểm đưa nó vào khối chocolate Thông thường, lecithin được bổ sung vào chocolate trong giai... này tạo cho chocolate những biến đổi đặc trưng quyết đònh đến chất lượng của chocolate thành phẩm 1.3.1 Mục đích quá trình − Biến đổi khối chocolate ban đầu thành một hỗn hợp đồng nhất và láng mòn − Dưới tác dụng của nhiệt độ cao góp phần hình thành nên hương vò đặc trưng của chocolate − Loại một số chất dễ bay hơi gây mùi khó chòu như acid acetic, các andehyt − Góp phần hình thành màu cho chocolate. .. khi bắt đầu quá trình xử lý nhiệt thì độ ẩm của khối chocolate chỉ nằm trong khoảng từ 1.6-2.5% Nếu độ ẩm cao dẫn đến sẽ hình thành một lớp syrup trên bề mặt các tinh thể đường [7] Kết quả là làm tăng lực nội ma sát trong khối chocolate, làm độ nhớt khối chocolate tăng Trong trường hợp độ ẩm quá cao, quá trình xử lý nhiệt sẽ không diễn được vì khối chocolate không thể chảy lỏng ra được vì đường đã mất... thấp Như vậy, khối chocolate là một hỗn hợp của hai hệ huyền phù có tính chất khác nhau nhưng vẫn phải tuân theo những tính chất riêng của từng hệ Hình 1.10: Ảnh hưởng độ mòn của chocolate đến độ nhớt của hai loại chocolate (1) 30% chất béo; (2) 32% chất béo - 18 - Chương 1: Tổng quan  Chất nhũ hóa: − Sự có mặt của chất nhũ hóa đóng một vai trò rất quan trọng trong quá trình sản xuất chocolate Như đã... thành rất nhanh chóng Các cấu tử hương này sẽ được phân bố lại trong quá trình đảo trộn để hương vò chocolate được hài hòa hơn Vì vậy, nếu quá trình rang tiến hành không tốt sẽ có ảnh hưởng sâu sắc đến sự tạo hương sau này của chocolate − Ngoài ra, quá trình rang còn ảnh hưởng đến hàm lượng phenol trong quá xử lý nhiệt Đây là thành phần gây ra vò chát cho chocolate Vì vậy, trong quá trình xử lý nhiệt, . linoleic trong bơ ca cao còn là một loại acid béo quan trọng mà cơ thể không - 6 - Chương 1: Tổng quan tổng hợp được. Acid béo này đóng vai trò quan trọng trong việc tạo thành màng tế bào và chất. Chương 1: Tổng quan Chương 1 TỔNG QUAN 1.1 Phân loại chocolate Thành phần chính để sản xuất chocolate là bơ ca cao, bột. Tổng quan sự hiện diện của các acid amin từ sữa, thì bột ca cao là thành phần chính quyết đònh đến hương vò của chocolate. Ngoài ra, polyphenol trong bột ca cao là một thành phần tạo màu quan