máy và thiết bị trong công nghệ sản xuất chocolate

Phần II: Quy trình sản xuất công nghệ chocolate Nhào trộn Nghiền Đảo trộn nhiệt Làm dịu Rót khuôn Tách khuôn, bao gói Hương liệu Bơ ca cao... • Trong quá trình trộn trục chuyển động với

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ

MINH Khoa công nghệ thực phẩm



Chuyên đề:

MÁY VÀ THIẾT BỊ TRONG CÔNG NGHỆ SẢN

XUẤT CHOCOLATE

Phần I: Nguyên liệu

I.1 Ca cao:

Nguyên liệu ca cao dùng

để sản xuất chocolate

tương tự như sản xuất bột

ca cao Chúng tôi sẽ giới

thiệu tới mọi người về

nguyên liệu ca cao khối

(cacoa mass) để sản xuất

chocolate.

Cacoa mass

Phần I: Nguyên liệu

I.1 Ca cao:

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 chỉ tiêu cơ bản của ca cao khối

(Theo Cargill Corporation)

Thông số Giới hạn Phương pháp phân

tích Hàm lượng chất

béo

Min 53%w/w IOCCC 37, 1990

Độ ẩm Max 2%w/w IOCCC 26, 1988

Vi sinh vật tổng Max 5000cfu/g IOCCC 39, 1990

Nấm mốc Max 50cfu/g IOCCC 39, 1990

Nấm men Max 50cfu/g IOCCC 39, 1990

Enterobacteriace ae

Không hiện diện trong 1 gam

Phần I: Nguyên liệu

I.2 Bơ ca cao:

Trong công nghê sản xuất

chocolate, bơ ca cao là

thành phần quan trọng

nhất Tính chất đặc trưng

của bơ ca cao sẽ tạo ra tính

chất đặc biệt về cấu trúc

của chocolate Các chỉ tiêu

chất lượng quan trọng của

bơ ca cao để sản xuất

Chỉ số Iodine 33-42 IUPAC 2.205, 1987

Độ ẩm Max 0,3%w/w IOCCC 26, 1988

Chỉ số khúc xạ 1,456-1,459 IUPAC 2.102, 1987

Chất không bị xà phòng hóa

Max 0,35% IOCCC 23, 1988

Chỉ số blue Max 0,05% IOCCC 29, 1988

Phần I: Nguyên liệu

I.3 Chất tạo vị ngọt:

Phần I: Nguyên liệu

I.4 Sữa:

Trong sản xuất chocolate sữa, sữa là một

thành phần quan trọng Sữa và các sản phẩm từ sữa được sử dụng trong sản xuất chocolate sữa bao

gồm sữa bột gầy, sữa nguyên kem, sữa giàu béo, bột whey, chất béo khan từ sữa (Anhydrous Milk Fat – AMF).

Phần I: Nguyên liệu

I.5 Các phụ gia:

 Chất tạo nhũ

 Chất tạo hương

Phần II: Quy trình sản xuất

công nghệ chocolate

Nhào trộn

Nghiền

Đảo trộn nhiệt

Làm dịu

Rót khuôn

Tách khuôn, bao gói

Hương

liệu

Bơ ca cao

Phần III: Máy và thiết bị trong

sản xuất chocolate

1 Máy, thiết bị nhào trộn chocolate melangeur:

1.1 Mục đích:

Quá trình nhào trộn nhằm

mục đích tạo điều kiện cho

các nguyên liệu phân bố

đều 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.

1 Máy, thiết bị nhào trộn chocolate melangeur:

1 Máy, thiết bị nhào trộn chocolate melangeur:

1.3 Nguyên lý hoạt động:

• Chủ yếu là kiểu gián đoạn theo cơ chế trộn cắt là chính, cũng có thể

làm việc theo kiểu liên tục Quá trình trộn nhờ vào chuyển động của trục cánh gạt làm cho vật liệu trộn lẫn vào nhau.

• Trong quá trình trộn trục chuyển động với tốc độ khoảng 20

vòng/phút, không thể chuyển động nhanh được vì tải trọng của nguyên liệu là rất lớn.

2 Máy, thiết bị nghiền 5 trục:

2.1 Mục đích:

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 quá trình quan trọng, giúp cho

quá trình gia nhiệt tiếp theo

2 Máy, thiết bị nghiền 5 trục:

2 Máy, thiết bị nghiền 5 trục:

2.3 Nguyên lý hoạt động:

• Nguyên liệu được đưa tư dưới

lên, do độ bám dính của

chocolate sẽ dính lên trục, các

trục quay ngược chiều nhau đồng

thời càng lên cao thì vận tốc của

các trục càng nhanh Mặt khác,

do kết cấu trục được đặt hơi lệch

nhau nên nguyên liệu được đưa

lên các trục trên dễ dàng

•Trong quá trình nghiền do ma sát giữa các trục và giữa trục với nguyên liệu sẽ sinh nhiệt làm các trục nóng lên rất nhiều gây ảnh hưởng tới công suất nghiền Do đó, cần phải làm mát trục bằng cách cho nước luân chuyển trong trục.

2 Máy, thiết bị nghiền 5 trục:

2.3 Nguyên lý hoạt động:

• Những chocolate nào bị

chảy xuống sẽ được bơm

lên lại Quá trình nghiền

diễn ra liên tục, sau khi

qua 5 cặp trục chocolate

sẽ ở trạng thái mịn nhất,

nhỏ nhất.

3 Máy, thiết bị đảo trộn nhiệt:

3.1 Thiết bị dạng trục dọc

Loại này thường có năng

suất nhỏ, thời gian thực

hiện dài Tuy nhiên, chất

lượng cảm quan của

chocolate sản xuất theo

3 Máy, thiết bị đảo trộn nhiệt:

3.2 Thiết bị dạng nghiền búa:

Đây là thiết bị có năng suất cao hơn, có

tác dụng trượt (shearing) mạnh, nên thời

gian xử lý nhiệt ngắn hơn Thường được

dùng trong các nhà máy sản xuất

chocolate hiện đại Thiết bị gồm một bể

chứa lớn có 3 trục xoay bên trong Đầu

mỗi trục có dạng hình nêm, giúp đảo

trộn nhiệt dễ dàng hơn Trong quá trình

đảo trộn, chocolate có xu hướng, bị đẩy

lên phía trên, giúp các chất dễ bay hơn

và thoát ra dễ dàng hơn

3 Máy, thiết bị đảo trộn nhiệt:

3.2 Thiết bị dạng nghiền búa:

3 Máy, thiết bị đảo trộn nhiệt:

Nguyên lý hoạt động:

• Sau khi nghiền trục khối chocolate được chuyển qua máy đảo trộn nhiệt tại đây, khối chocolate sẽ được đảo trộn, nhào, cắt, kéo căng liên tục và một lượng khí đáng kể được đẩy vào nhờ các cánh khuấy quay ngược chiều nhau Ngoài lượng nhiệt được tạo ra từ hệ thống gia nhiệt thì còn một lượng nhiệt nhỏ sinh ra do ma sát giữa búa và thành máy, hai nguồn nhiệt này giữ cho khối chocolate luôn ở trạng thái làm việc không bị đông đặc lại

3 Máy, thiết bị đảo trộn nhiệt:

• Đồng thời khối chocolate khi đảo trộn sẽ tiếp xúc với thành có nhiệt độ cao làm cho khối chocolate nóng lên, xuất hiện phản ứng maillard tạo ra mùi, màu và vị đặc trưng cho sản phẩm Các khí sinh ra được thoát ra ngoài lỗ thoát khí Sau một thời gian đảo trộn, khối chocolate được

chuyển qua hệ thống vít tải để đưa ra ngoài Trước khi lấy ra ngoài khối chocolate sẽ được kiểm tra, nếu chưa đạt yêu cầu nguyên liệu sẽ được bơm hồi lưu bơm trơ lại buồng đảo trộn để đảo trộn lại Người ta thường cho lecithin vào giai đoạn cuối cùng là tốt nhất, vì nếu cho vào quá sớm lecithin sẽ bị hấp thụ vào trong phần tử ca cao và do tác dụng của nhiệt

độ trong thời gian dài sẽ làm mất tác dụng của nó

4 Làm dịu:

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.

4 Làm dịu:

4.1 Thiết bị làm dịu chocolate dạng trục vis nằm ngang:

4 Làm dịu:

Nguyên lý hoạt động:

• Khi máy hoạt động, nguyên liệu được máy bơm (số 10) bơm từ thùng chứa (số 12) vào buồng làm việc, bộ phận trao đổi nhiệt ở giai đoạn 1 (số 7) sẽ được cung cấp nước (số 3), cùng lúc đó bộ phận truyền động(số 1)

sẽ làm quay trục vis (số 5), cánh xoắn vis chuyển động quay đẩy nguyên liệu di chuyển trong vỏ theo các bước vis đồng thời nguyên liệu cũng được tiếp xúc đều với nhiệt độ lạnh ở bộ phận trao đổi nhiệt đã được điều chỉnh độ lạnh thích hợp Vì vậy, nguyên liệu sẽ giảm nhiệt độ, đến một mức nhiệt độ nào đó thì các tinh thể bơ sẽ kết tinh

4 Làm dịu:

• Lúc này trục vis tiếp tục đẩy nguyên liệu qua buồng nâng nhiệt độ ở giai đoạn 2( số 9) Ở đây nguyên liệu sẽ di chuyển dần theo các bước vis và tiếp xúc đều với bộ phận trao đổi nhiệt có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ ở bộ phận trao đổi nhiệt trong giai đoạn 1, các tinh thể bơ kém bền sẽ bị phá vỡ

• Sau một khoảng thời gian nhất định, nguyên liệu sẽ được chuyển qua giai

đoạn 3 (số 11) Trong giai đoạn 3, nguyên liệu sẽ được giữ ở một khoảng nhiệt độ nhất định để hình thành các tinh thể bền Sau đó chocolate đã được làm dịu sẽ được hoàn lưu, đi qua thiết bị trao đổi nhiệt rồi trở về thùng chứa (số 12) được cánh khuấy khuấy trộn cùng với chocolate chưa được làm dịu Sau đó lại tiếp tục được máy bơm bơm trở lại thiết bị làm dịu

• Nhiệt độ ở mỗi giai đoạn sẽ được kiểm soát bằng nhiệt kế (số 8).

4 Làm dịu:

Nguyên lý hoạt động:

•Khối chocolate được bơm từ dưới lên nhờ hệ thống bơm, di chuyển trong

đường ống và lần lượt đi qua 3 vùng nhiệt độ khác nhau được tạo nên nhờ sự truyền nhiệt của nước ở nhiệt độ khác nhau:

+ Khối chocolate ban đầu được gia nhiệt tới khoảng nhiệt độ 500C để đảm bảo các tinh thể bơ ca cao hoàn toàn tan chảy, làm cho khối chocolate chuyển sang trạng thái hoàn toàn lỏng

+ Hạ nhiệt độ của khối chocolate lỏng từ khoảng 380C xuống 290C để đưa mọi thành phần của chocolate về nhiệt độ kết tinh

4 Làm dịu:

+ Giữ nhiệt độ này và tiếp tục khuấy đảo đến khi tinh thể ca cao hình thành, hoặc ta có thể gieo một ít tinh thể làm mồi giúp quá trình kết tinh được nhanh hơn

+ Sau đó nâng nhiệt độ của chocolate lên 32-330C làm nóng chảy các tinh thể không bền vững và chuyển thành dạng bền hơn, đồng thời tạo cho

chocolate một độ lỏng cần thiết để rót vào khuôn

•Trong quá trình hoạt động, chocolate di chuyển được lên phía trên là nhờ vào

hệ thống bơm áp lực, đồng thời nhờ chuyển động quay tròn của trục giữa như

là bộ phận khuấy đảo và định hướng để chocolate di chuyển

5 Rót khuôn và bao gói:

• Hệ thống định hình chocolate dạng thanh hoặc viên

5 Rót khuôn và bao gói:

• Hệ thống định hình chocolate dạng bao phủ.

5 Rót khuôn và bao gói:

• Dụng cụ trang trí bằng tay.

5 Rót khuôn và bao gói:

• Thiết bị vo dạng chảo:

5 Rót khuôn và bao gói:

• Máy đóng gói nằm ngang QNS-450