Ảnh hưởng của dầu dừa, sữa bột đến độ nhớt và độ cứng của hỗn hợp bột cacao/bơ cacao

Trạng thái và tính chất lưu biến của hỗn hợp bột cacao/bơ cacao được khảo sát khi thay đổi thành phần và tỉ lệ của hỗn hợp bằng cách bổ sung dầu dừa hoặc sữa bột vào hỗn hợp làm cơ sở cho việc chọn tỉ lệ dầu dừa hoặc sữa bột bổ sung vào sản phẩm sôcôla, hướng đến việc giữ chất lượng sản phẩm ở điều kiện nhiệt độ phù hợp, đem sản phẩm đến gần với người tiêu dùng hơn. Độ nhớt, độ cứng và nhiệt độ kết tinh hóa rắn của hỗn hợp bột cacao/bơ cacao giảm khi tăng tỉ lệ bơ cacao hoặc dùng dầu dừa thay thế bơ cacao hoặc dùng sữa bột thay thế bột cacao. Độ nhớt (ở 310C và 500C) giảm mạnh khi tỉ lệ bơ cacao tăng từ 40% đến 50% khối lượng hỗn hợp, hoặc khi dùng dầu dừa từ 10% đến 20% khối lượng hỗn hợp hoặc dùng sữa bột từ 5% đến 10% khối lượng hỗn hợp. Độ cứng cắt và độ cứng vỡ của hỗn hợp (ở 100C và 200C) giảm mạnh khi tỉ lệ bơ cacao tăng hơn 50% khối lượng hỗn hợp. Nếu thay thế quá nhiều bột cacao bằng sữa bột (40 - 60% khối lượng hỗn hợp) sẽ làm cấu trúc của sôcôla không chặt chẽ, khi cắt hoặc làm vỡ xuất hiện nhiều vụn nhỏ do chất rắn không được áo ngoài tốt bởi bơ cacao. Nhiệt độ kết tinh hóa rắn của hỗn hợp giảm từ 240C xuống 200C khi tăng tỷ lệ dầu dừa từ 20% đến 40% khối lượng hỗn hợp.

70 Trường Đại học Nơng Lâm TP Hồ Chí Minh Effect of coconut oil, milk powder on the viscosity and hardness of mixtures of cocoa powder and cocoa butter Uyen N H Truong, Giang T Tran, & Bach T Nguyen∗ Faculty of Food Technology, Nha Trang University, Nha Trang, Vietnam ARTICLE INFO ABSTRACT Research Paper The effects of changing in composition and adding of coconut oil and milk powder on physical states and rheological properties of cocoa powder/cocoa butter mixtures were investigated The aim of this study is to keep the product quality at the right temperature and then consumer’s acceptance The viscosity, hardness and the solidification temperature of cocoa powder/cocoa butter mixtures reduced when cocoa butter content increased or cocoa butter was replaced by coconut oil, or cocoa powder was replaced by milk powder The viscosity (at 310 C and 500 C) significantly decreased in accordance with an increase in cocoa butter (from 40 to 50%), addition of coconut oils (from 10 to 20%) and replacement of cocoa powder by milk powder (from to 10%) by weight The cutting and breaking hardness of mixtures (at 100 C and 200 C) decreased sharply when the cocoa butter content was more than 50% of the mixture by weight The solidification temperature of mixtures decreased from 240 C to 200 C when the coconut oil ratio increased from 20% to 40% of mixture weight Received: July 18, 2018 Revised: March 02, 2019 Accepted: April 02, 2019 Keywords Cocoa powder/cocoa butter Coconut oil Hardness Milk powder Viscosity ∗ Corresponding author Nguyen Trong Bach Email: ntbachnt@ntu.edu.vn Cited as: Truong, U N H., Tran, G T., & Nguyen, B T (2019) Effect of coconut oil, milk powder on the viscosity and hardness of mixtures of cocoa powder and cocoa butter The Journal of Agriculture and Development 18(4), 70-80 Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển 18(4) www.jad.hcmuaf.edu.vn 71 Trường Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh Ảnh hưởng dầu dừa, sữa bột đến độ nhớt độ cứng hỗn hợp bột cacao/bơ cacao Trương Nữ Hạ Uyên, Trần Thanh Giang & Nguyễn Trọng Bách∗ Khoa Công nghệ Thực Phẩm, Trường Đại học Nha Trang, Nha Trang THÔNG TIN BÀI BÁO Bài báo khoa học Ngày nhận: 18/07/2018 Ngày chỉnh sửa: 02/03/2019 Ngày chấp nhận: 02/04/2019 Từ khóa Bột cacao/bơ cacao Dầu dừa Độ cứng Độ nhớt Sữa bột ∗ Tác giả liên hệ Nguyễn Trọng Bách Email: ntbachnt@ntu.edu.vn TÓM TẮT Trạng thái tính chất lưu biến hỗn hợp bột cacao/bơ cacao khảo sát thay đổi thành phần tỉ lệ hỗn hợp cách bổ sung dầu dừa sữa bột vào hỗn hợp làm sở cho việc chọn tỉ lệ dầu dừa sữa bột bổ sung vào sản phẩm sôcôla, hướng đến việc giữ chất lượng sản phẩm điều kiện nhiệt độ phù hợp, đem sản phẩm đến gần với người tiêu dùng Độ nhớt, độ cứng nhiệt độ kết tinh hóa rắn hỗn hợp bột cacao/bơ cacao giảm tăng tỉ lệ bơ cacao dùng dầu dừa thay bơ cacao dùng sữa bột thay bột cacao Độ nhớt (ở 310 C 500 C) giảm mạnh tỉ lệ bơ cacao tăng từ 40% đến 50% khối lượng hỗn hợp, dùng dầu dừa từ 10% đến 20% khối lượng hỗn hợp dùng sữa bột từ 5% đến 10% khối lượng hỗn hợp Độ cứng cắt độ cứng vỡ hỗn hợp (ở 100 C 200 C) giảm mạnh tỉ lệ bơ cacao tăng 50% khối lượng hỗn hợp Nếu thay nhiều bột cacao sữa bột (40 - 60% khối lượng hỗn hợp) làm cấu trúc sôcôla không chặt chẽ, cắt làm vỡ xuất nhiều vụn nhỏ chất rắn khơng áo ngồi tốt bơ cacao Nhiệt độ kết tinh hóa rắn hỗn hợp giảm từ 240 C xuống 200 C tăng tỷ lệ dầu dừa từ 20% đến 40% khối lượng hỗn hợp sâu bệnh nhu cầu bơ cacao tăng cao nước phát triển giá cacao giới Sôcôla số sản phẩm có giá ngày tăng (Afoakwa & ctv., 2007) Vì lý trị lớn từ cacao, nhiều người ưa chuộng đó, việc nghiên cứu thành phần thay bơ cavà sử dụng ngày nhiều Tuy nhiên giá thành cao giúp nhà sản xuất giảm chi phí ngun sơcơla cịn cao bảo quản ngồi thị liệu chính, tăng giá trị dinh dưỡng, hài hịa lợi ích trường cịn khó khăn, cần phải bảo kinh tế đáp ứng điều kiện bảo quản nhiệt độ thấp, không dễ tan chảy quản, sử dụng sản phẩm thực tế điều cần Thành phần sơcơla bao gồm bơ cacao thiết bột cacao (Afoakwa & ctv., 2007), việc nghiên Trên giới có nghiên cứu ảnh cứu tính chất hỗn hợp nguyên liệu giúp hưởng số loại dầu dầu cọ, dầu dừa hiểu rõ cấu trúc, mức độ chảy thông qua độ (Limbardo & ctv., 2017) đến nhiệt độ tan chảy nhớt hỗn hợp sôcôla lỏng để thiết kế trình hỗn hợp bơ cacao dầu dừa; ảnh hưởng bơm đẩy, vận chuyển, rót khuôn, ; đồng thời tỷ nguồn chất béo sôcôla (Timms, 1980; lệ thành phần ảnh hưởng đến độ cứng Full & ctv., 1996; Gabriele & ctv., 2008); ảnh khối sôcôla sau kết tinh Trong hai thành hưởng loại sữa bột (Liang & Hartel, 2004; phần sơcơla bơ cacao Aˇckar & ctv., 2015) hay tính chất sơcơla loại có giá trị số loại chất đen/trắng sôcôla sữa (Briggs & Wang, 2004; béo nhiệt đới (Afoakwa & ctv., 2007) Tuy nhiên Afoakwa & ctv., 2008; Ardakani & ctv., 2014) năm gần đây, sản lượng bơ cacao nghiên cứu Tuy nhiên, Việt Nam bị hạn chế điều kiện canh tác khó khăn chưa có nghiên cứu chuyên sâu Đặt Vấn Đề www.jad.hcmuaf.edu.vn Tạp chí Nông nghiệp Phát triển 18(4) 72 Trường Đại học Nơng Lâm TP Hồ Chí Minh cơng bố hình thành trạng thái, tính chất lưu Hoa Kỳ) nhiệt độ khác để tiến hành biến hỗn hợp bột cacao/bơ cacao có nguồn quan sát trạng thái lỏng-rắn mẫu gốc Việt Nam hay hỗn hợp chúng có bổ sung dầu dừa sữa bột Trong nghiên cứu Bảng Tỷ lệ % khối lượng thành phần này, dầu dừa khảo sát thay bơ cacao hỗn hợp dầu dừa chất béo sản xuất Bơ cacao/ Bơ cacao/ Bơ cacao/ nước có sản lượng lớn Bên cạnh đó, việc khảo dầu dừa/ bột cacao/ bột cacao sát bổ sung sữa bột thay phần bột cacao bột cacao sữa bột (M) giúp sản phẩm sôcôla tăng giá trị dinh dưỡng (MCO) (MMP) Kết nghiên cứu làm sở cho nghiên 30/70 50/0/50 30/65/5 cứu để tối ưu thành phần sản 40/60 40/10/50 30/60/10 xuất sôcôla lượng dầu dừa sữa bột, việc 50/50 30/20/50 30/50/20 hiểu tính chất đặc trưng sơcơla mà 60/40 20/30/50 30/40/30 từ nhà sản xuất tìm qui trình sản xuất 70/30 10/40/50 30/30/40 tạo sản phẩm tối ưu, phù hợp với vùng địa 80/20 0/50/50 30/20/50 lý khác cho loại sản phẩm sôcôla đồng 30/10/60 thời định hướng người tiêu dùng sử dụng, bao quản sản phẩm hợp lý Đối với việc xác định độ nhớt hỗn hợp: Sau Vật Liệu Phương Pháp Nghiên Cứu quan sát trạng thái, tiến hành đo độ nhớt mẫu M, MCO, MMP nhiệt độ tan chảy (500 C) 2.1 Vật liệu nhiệt độ rót khn (310 C) Đối với việc khảo sát thay đổi độ cứng cắt Bột cacao, bơ ca cao sản phẩm Công ty độ cứng vỡ mẫu M, MCO, MMP: Tiến hành TNHH Cacao Nam Trường Sơn, Đắklăk Lơ sản rót khn ( dài × rộng = 30 × 20 mm) hỗn hợp phẩm sử dụng sản xuất ngày 16/01/2017 sau đồng hóa với độ dày mm giữ lạnh có hạn sử dụng ngày 16/07/2018 nhiệt độ (50 C, 100 C, 200 C) 15 Mẫu sau Dầu dừa sản xuất ngày 13/03/2017 ổn định trạng thái nhanh chóng đo Công ty Cổ phần dầu thực vật Tường An có độ cứng vỡ/độ cứng cắt nhiệt độ phòng ổn định hạn sử dụng ngày 13/03/2019 Sữa bột nguyên 250 C kem Dutch Lady (19% protein; 22,8% chất béo; 48,4% cacbonhydrat; 3,5% nước 6,3% thành 2.3 Phương pháp nghiên cứu xử lý số liệu phần khác) Công ty TNHH Friesland Campina, thuộc lô sản xuất ngày 03/10/2016 có hạn 2.3.1 Phương pháp quan sát sử dụng ngày 03/04/2018 Hỗn hợp sau đồng hóa rót vào ống nghiệm đậy kín nắp để tiến hành quan sát Mẫu 2.2 Chuẩn bị mẫu đặt bể ổn nhiệt TC-502 (Brookfield, Có 03 nhóm mẫu khảo sát: Nhóm mẫu Hoa Kỳ) 500 C, sau tiến hành giảm dần nhiệt nguyên chất (M, gồm có bơ cacao bột cacao); độ xuống 50 C theo nấc nhiệt độ (400 C, 35 mẫu nghiên cứu ảnh hưởng dầu dừa (MCO, - 200 C, 150 C, 100 C, 50 C), nhiệt độ giữ cố định bột cacao 50%, 50% lại chất béo nhiệt 45 phút để ổn định cấu trúc quan bao gồm bơ cacao dầu dừa); mẫu nghiên sát Lấy ống đựng mẫu nghiêng ống cứu ảnh hưởng sữa bột (MMP, cố định lượng khơng thấy mẫu chảy coi trạng thái bơ cacao 30%, 70% cịn lại bột cacao sữa kết tinh hóa rắn Ghi nhận trạng thái, nhiệt độ hóa rắn kết tinh hỗn hợp bột) Chuẩn bị 100 g mẫu với tỉ lệ thành 2.3.2 Phương pháp phân tích lưu biến phần theo Bảng Khuấy trộn hỗn hợp, gia nhiệt 50 ➧ C 15 phút đồng hóa Đo độ nhớt: Xác định máy đo độ nhớt thiết bị khuấy trộn Philips blender HR2115 (thực Brookfield Viscometer LVDV I – Prime (Hoa lần, lần 30 giây) Sau rót vào Kỳ) Mẫu lỏng sau đồng hóa rót ống nghiệm nắp kín (đường kính 1,5 cm, cao 12 vào ống chứa mẫu, đặt vào bể ổn nhiệt máy cm), đặt bể ổn nhiệt TC-502 (Brookfield, Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển 18(4) www.jad.hcmuaf.edu.vn 73 Trường Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh Brookfield nhiệt độ đo (500 C 310 C) 20 phút, nhiệt độ mẫu ổn định tiến hành đo mẫu với đầu đo thích hợp (số 63 64) tốc độ đo 100 vòng/phút Đo độ cứng: Độ cứng vỡ (Fracturability) độ cứng cắt (Hardness) lực mà nén ép làm cho mẫu rắn bị vỡ hay lực lớn cần thiết để cắt đứt mẫu rắn (Mochizuki, 2001) Độ cứng vỡ độ cứng cắt mẫu rắn (30 × 20 mm) có chiều dày mm xác định thiết bị đo lưu biến Sun Scientific Rheometer CR-500DX (Nhật Bản) với đầu đo tương ứng đầu đo số (đường kính 10 mm, xem Hình (trái)) đầu đo số 10 (dạng phẳng, xem Hình (phải)) Mẫu sau giữ để cố định cấu trúc 5, 10 hay 200 (15 giờ) đem đo nhanh nhiệt độ phịng chế độ nén (compression test) có tốc độ di chuyển đầu đo nén mm/giây Hình Đầu đo số (trái) số 10 (phải) 2.3.3 Phương pháp xử lý số liệu Kết Quả Thảo Luận 3.1 Ảnh hưởng tỷ lệ bơ cacao/bột cacao đến trạng thái, độ nhớt độ cứng hỗn hợp Trạng thái hỗn hợp bơ cacao bột cacao (M) với tỷ lệ khác nhiệt độ biễu diễn Hình Sự kết tinh hóa rắn hỗn hợp định có mặt bơ cacao (Limbardo & ctv., 2017), nhiệt độ kết tinh có xu hướng tăng dần với mẫu có tỷ lệ bơ cacao thấp (≤ 50%), khoảng từ 240 C đến 290 C Hỗn hợp (M) đồng hóa xảy tượng bơ caca tan chảy bao phủ hạt bột cacao Vì hàm lượng bơ cacao thấp lớp áo phủ ngồi hạt bột cacao mỏng chúng nhanh chóng kết tinh sớm hình thành tương tác hạt bột cacao (Glicerina & ctv., 2016) nhiệt độ giảm Hàm lượng bột cacao 50% nhiệt độ kết tinh hỗn hợp ổn định 230 C tỷ lệ lượng bơ cacao bao phủ kín bão hịa nên nhiệt độ kết tinh phụ thuộc vào có mặt chất béo (bơ cacao) mà không phụ thuộc vào hạt bột cacao Độ nhớt mẫu có tỷ lệ bơ cacao/bột cacao khác 500 C 310 C trình bày Hình Khi tăng tỷ lệ bơ cacao độ nhớt giảm, điều bột cacao bao phủ lớp bơ cacao nhiều chúng phân tán pha chất béo giảm khả kháng dòng chảy, hỗn hợp lỏng độ nhớt giảm (Chevalley, 1975; Afoakwa & ctv., 2009; Glicerina & ctv., 2016) Đồng thời, theo quan hệ độ nhớt nhiệt độ Arrhenius nhiệt độ tăng độ nhớt giảm (Gao & ctv., 2015), độ nhớt hỗn hợp nhiệt độ 310 C cao so với nhiệt độ 500 C Mặt khác, theo thuyết chuyển động nhiệt Brown, nhiệt độ tăng động phân tử lớn vận tốc chuyển động phân tử cao Vì vậy, 310 C động phân tử hỗn hợp thấp hơn, tốc độ chảy chậm độ nhớt trung bình cao so với hỗn hợp 500 C, nhiên khác biệt giá trị độ nhớt hai nhiệt độ khơng có ý nghĩa thống kê (kiểm định giá trị trung bình hai mẫu độc lập T-test mềm SPSS, phiên 17.0) Các thí nghiệm thực lần, kết Hình 4a 4b biễu diễn độ cứng cắt độ cứng thu giá trị trung bình lần đo Xử vỡ mẫu có chiều dày mm với tỷ lệ thành lý số liệu vẽ biểu đồ phần mềm Origin phần khác nhiệt độ làm lạnh 50 C, 10 C 8.5.1 (bản quyền cung cấp phịng thí 200 C Độ cứng cắt độ cứng vỡ giảm tăng nghiệm PCI thuộc viện IMMM, Cộng hịa Pháp) www.jad.hcmuaf.edu.vn Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển 18(4) 74 Trường Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh Hình Trạng thái lỏng (•) – rắn (∆) hỗn hợp bơ cacao/bột cacao theo nhiệt độ tỷ lệ bơ cacao khối mẫu hay tăng nhiệt độ làm lạnh Hỗn hợp có tỷ lệ bơ cacao lớn, bơ bao phủ bột cacao nhiều hơn, tương tác hạt cacao với giảm (Glicerina & ctv., 2016) nên đưa môi trường khơng khí bên ngồi hỗn hợp nhanh tan chảy hơn, có độ cứng đo lực cắt lực ép vỡ thấp mẫu có tỷ lệ bơ cacao thấp Hình Ảnh hưởng lệ bơ cacao/bột cacao đến độ nhớt Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển 18(4) Từ kết thể Hình 4, mẫu kết tinh nhiệt độ thấp cần lực phá vỡ cấu trúc lớn Tại nhiệt độ làm lạnh 100 C 200 C, độ cứng cắt độ cứng vỡ mẫu phụ thuộc vào tỷ lệ thành phần phối trộn: độ cứng cắt giảm mạnh hàm lượng bơ cacao lớn 60% độ cứng vỡ giảm mạnh hàm lượng bơ cacao lớn 50% Tuy nhiên 50 C, độ cứng thay đổi thay đổi tỷ lệ thành phần, điều chứng tỏ nhiệt độ thấp bơ cacao nhanh kết tinh, mầm tinh thể xuất nhanh nhiều tạo khối ổn định vững (Awad & Marangoni, 2006) Ở nhiệt độ cao hơn, ảnh hưởng tỷ lệ thành phần rõ ràng đặc biệt 200 C, tinh thể kết tinh nhỏ có lượng tự thấp nên có dịch chuyển hướng có tinh thể kết tinh lớn (Awad & Marangoni, 2006), lực cắt giảm độ cứng vỡ thấp mật độ tinh thể chất béo giảm, không gian mở www.jad.hcmuaf.edu.vn 75 Trường Đại học Nơng Lâm TP Hồ Chí Minh Hình Độ cứng - cắt (a) độ cứng - vỡ (b) mẫu (M) dày mm Hình Trạng thái lỏng (•) – rắn (∆) hỗn hợp bơ cacao/bột cacao có bổ sung dầu dừa điền đầy bơ cacao nên mẫu dễ bị làm mềm tăng nhiệt độ (Afoakwa & ctv., 2009) Đồng thời giải thích ảnh hưởng mật độ bột cacao đóng vai trị quan trọng, nên tăng hàm lượng bơ cacao tương tác hạt www.jad.hcmuaf.edu.vn bột cacao với yếu (Glicerina & ctv., 2016) dẫn đến độ cứng cắt độ cứng vỡ giảm Sự ảnh hưởng chiều dày mẫu khảo sát kết cho thấy với chiều dày 10 mm, ảnh hưởng tỷ lệ thành phần, nhiệt độ có Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển 18(4) 76 Trường Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh xu hướng biến đổi tương tự mẫu có chiều dày mm (kết khơng trình bày) 3.2 Ảnh hưởng dầu dừa đến trạng thái, độ nhớt độ cứng hỗn hợp Trạng thái mẫu (MCO) có chứa dầu dừa thay phần bơ cacao nhiệt độ thể Hình Khi thay bơ cacao dầu dừa từ - 100% tổng lượng chất béo hỗn hợp (50%), nhiệt độ kết tinh hóa rắn giảm dần từ 240 C đến 200 C ổn định nhiệt độ tăng tỷ lệ dầu dừa 20% khối lượng hỗn hợp Điều giải thích dựa hiệu ứng "eutecti" Hỗn hợp "eutecti" định nghĩa hỗn hợp hai nhiều thành phần thường không tương tác để tạo thành hỗn hợp mới, theo tỷ lệ đó, ức chế q trình kết tinh dẫn đến hệ có điểm nóng chảy thấp hai thành phần (Gala & ctv., 2013) Mặc dù hai thành phần bơ cacao dầu dừa có tính chất tương tự phối trộn với chúng khơng tương thích (Afoakwa & ctv., 2007) tạo nên hỗn hợp "eutecti" làm nhiệt độ kết kinh giảm xuống so với hỗn hợp có bơ cacao Chất béo bão hòa hỗn hợp định đến nhiệt độ tan chảy, hay kết tinh hỗn hợp, tỷ lệ axi1t béo bão hòa lớn nhiệt độ chuyển trạng thái cao ngược lại (Limbardo & ctv., 2017) Vì thay bơ cacao dầu dừa, axit béo không bão hòa tăng lên dẫn đến nhiệt độ chuyển trạng thái giảm dần Khi trạng thái lỏng nhiệt độ 310 C hay 500 C, độ nhớt hỗn hợp giảm mạnh thay bơ cacao dầu dừa 20% tổng lượng chất béo, sau có xu hướng giảm tỷ lệ dầu dừa thay tăng lên (Hình 6) Sức căng bề mặt dầu dừa 33,6 mN/m (250 C) cao bơ cacao 14,2 mN/m (Rodrigo & ctv., 2005), nên sức căng bề mặt lớn khả bao phủ bề mặt hạt cacao kém, dẫn đến khả bao phủ để làm bền hệ dầu dừa bơ cacao (giảm khả tương tác hạt bơ cacao) Do cấu trúc hỗn hợp hình thành lỏng lẻo, khả kháng dòng chảy nên độ nhớt giảm Tương tự mẫu (M), kết cho thấy độ nhớt hỗn hợp (MCO) nhiệt độ 310 C cao so với độ nhớ nhiệt độ 500 C, nhiên khơng có khác biệt lớn nhiệt độ tinh thể chất béo hình thành dạng cấu trúc chung Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển 18(4) Hình Ảnh hưởng tỷ lệ bơ cacao/bột cacao/dầu dừa đến độ nhớt Trong đó, trạng thái rắn nóng chảy, độ cứng hỗn hợp mẫu (MCO) có phụ thuộc đáng kể dầu dừa Tại 50 C, mẫu có độ cứng cắt giảm từ 324 N (mẫu khơng có dầu dừa) xuống 230 N thay hoàn toàn bơ cacao dầu dừa (mẫu 50% dầu dừa) (Hình 7a) Tương tự, thay đổi ảnh hưởng dầu dừa đến độ cứng cắt 100 C, khác biệt hai nhiệt độ chủ yếu xảy hỗn hợp có tỷ lệ bơ cacao cao dầu dừa Nguyên nhân khác biệt ảnh hưởng đồng thời nhiệt độ tương tác hạt cacao (Do & ctv., 2007) Ở nhiệt độ thấp hơn, lúc mạng lưới cấu trúc vững hình thành làm tăng lực cắt Tuy nhiên tỷ lệ chất béo (dầu dừa) tăng khả bao phủ hạt cacao sức căng bề mặt thấp làm ảnh hưởng đến tương tác hạt cacao Trong trường hợp lượng chất béo đủ lớn (50%) làm cho hạt cacao bị phân tán lớp chất béo kết tinh hóa rắn, điều lý giải khơng có khác biệt độ cứng ép nén thay bơ www.jad.hcmuaf.edu.vn 77 Trường Đại học Nơng Lâm TP Hồ Chí Minh Hình Độ cứng - cắt (a) độ cứng - vỡ (b) mẫu (MCO) dày mm Hình Trạng thái lỏng (•) – rắn (∆) hỗn hợp bơ cacao/bột cacao có bổ sung sữa bột cacao dầu dừa chúng hóa rắn hồn hưởng tỷ lệ thành phần chất béo, nhiệt toàn nhiệt độ 50 C 100 C (Hình 7a,b) độ có xu hướng biến đổi tương tự mẫu có chiều dày mm (kết khơng trình Ảnh hưởng chiều dày mẫu khảo bày) sát kết cho thấy với chiều dày 10 mm, ảnh www.jad.hcmuaf.edu.vn Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển 18(4) 78 3.3 Ảnh hưởng sữa bột đến trạng thái, độ nhớt độ cứng hỗn hợp Kết khảo sát trạng thái mẫu (MMP) cố định 30% bơ cacao 70% lại thay đổi tỷ lệ bột cacao sữa bột theo nhiệt độ thể Hình Nhiệt độ kết tinh hóa rắn mẫu thêm sữa bột (280 C) thấp mẫu (M) (290 C) tạo thành hỗn hợp "eutecti" làm giảm nhiệt độ kết tinh (Awad & Marangoni, 2006) bổ sung sữa làm tăng lượng chất béo hỗn hợp, chất béo sữa không bảo vệ kết tinh bơ cacao mà tác nhân gây chuyển đổi cấu trúc dạng V sang dạng VI bơ cacao, làm thay đổi nhiệt độ kết tinh hóa rắn hay tan chảy hỗn hợp (Rios & ctv., 2014) Trường Đại học Nơng Lâm TP Hồ Chí Minh độ nhớt, độ cứng (Chevalley, 1975; Awad & Marangoni, 2006; Glicerina & ctv., 2016) Hàm lượng sữa bột tăng đồng nghĩa với hàm lượng chất béo tổng số hỗn hợp tăng hàm lượng bơ cacao không đổi, dẫn đến lượng chất béo tổng để bao phủ hạt cacao sữa tăng, khả chống lại dịng chảy giảm - lý làm cho độ nhớt hỗn hợp giảm (Glicerina & ctv., 2016) Mặt khác, kích thước sữa bột lớn hạt bột cacao, diện tích bề mặt tiếp xúc hạt với phần tử chất béo giảm xuống làm độ nhớt giảm (Sokmen & Gunes, 2006) Từ dẫn đến độ nhớt hỗn hợp (MMP) giảm cách rõ rệt, bổ sung sữa bột độ nhớt giảm Điều phù hợp với nghiên cứu Ardakani & ctv (2014) tìm hiểu dịng chảy mao dẫn sôcôla sữa Ardakani cho thấy có giảm dần độ nhớt nhiệt độ 300 C Sự giảm dần độ nhớt sơcơla sữa giải thích gia tăng hàm lượng chất béo phần tan chảy bơ cacao (Ardakani & ctv., 2014) Tương tự hai mẫu (M) (MCO), độ nhớt mẫu (MMP) bị tác động nhiệt độ Theo Briggs & ctv (2014) độ nhớt tăng lên đáng kể 310 C hình thành cấu trúc tinh thể trình tạo mầm kết tinh (tempering) Kết đo cho thấy đột cứng cắt vỡ mẫu dày mm làm lạnh 50 C 100 C tương đương (Hình 10a,b) Mẫu dày 10 mm nghiên cứu tương tự, nhiên mẫu làm lạnh 50 C 100 C thực phép đo độ vỡ mẫu cứng, lực sử dụng q trình đo khơng đủ để phá vỡ khối mẫu (kết khơng trình bày) Khi nhiệt độ làm lạnh hỗn hợp 200 C, ảnh hưởng sữa bột tỷ lệ nghịch với độ cứng mẫu Hình Ảnh hưởng tỷ lệ bơ cacao/bột cacao/sữa bột đến độ nhớt Khi phối trộn sữa bột vào hỗn hợp bơ cacao/bột cacao, sữa bột tương tác với bơ cacao tạo nên hỗn hợp chất béo khơng tương thích hồn tồn (Chevalley, 1975), hàm lượng chất béo tăng xảy hiệu ứng “eutecti”, hình thành hệ có điểm nóng chảy thấp Sữa bột bổ sung làm giảm mạnh độ nhớt hỗn hợp hàm lượng sữa bột thêm vào khoảng 10% dần ổn định hàm lượng sữa bột tăng lên (Hình 9) Theo Glicerina & ctv., (2016), thêm sữa hàm lượng chất béo tăng tăng tương tác chất béo – chất béo làm giảm thông số lưu biến Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển 18(4) Ở 200 C, độ cứng mẫu giảm tăng tỷ lệ sữa bột thay bột cacao Điều lý giải tỷ lệ chất béo tăng lên lượng chất béo từ sữa bổ sung, đồng thời tỷ lệ hạt chất rắn giảm đi, dẫn đến tương tác chất rắn với yếu đi, khả chảy chất béo tăng lên nhiệt độ cao (Glicerina & ctv., 2016) Cũng theo Glicerina & ctv (2016), tăng tỷ lệ sữa có nghĩa giảm lượng lượng cần thiết để bắt đầu trình chảy chất béo nhiệt độ đủ lớn Lúc cấu trúc hỗn hợp lỏng lẻo mà lượng sữa bột thay bột cacao tăng Ngoài ra, hiệu ứng "eutecti" chất béo sữa bơ cacao nguyên nhân làm mềm mẫu rắn, độ cứng so với mẫu không bổ sung sữa bột www.jad.hcmuaf.edu.vn 79 Trường Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh Hình 10 Độ cứng - cắt (a) độ cứng - vỡ (b) mẫu (MMP) dày mm Kết Luận Hỗn hợp bột cacao bơ cacao có nhiệt độ kết tinh hóa rắn giảm từ 240 C xuống 200 C tăng tỷ lệ dầu dừa thay bơ cacao, đặc biệt xảy điểm "eutecti" hai chất béo bơ cacao/dầu dừa làm nhiệt độ kết tinh thấp thay 10% bơ cacao dầu dừa Đồng thời hỗn hợp có độ nhớt độ cứng giảm, sản phẩm có kết cấu mềm mại so với mẫu không bổ sung dầu dừa Khi bổ sung sữa bột để thay bột cacao, kết hợp chất béo sữa bột bơ cacao làm nhiệt độ kết tinh giảm nhẹ so với mẫu khơng có sữa bột Ở trạng thái lỏng, hỗn hợp có độ nhớt thấp Độ cứng khối mẫu bổ sung sữa bột giảm đi, thay nhiều bột cacao sữa bột làm cấu trúc sôcôla không chặt chẽ, cắt làm vỡ xuất nhiều vụn nhỏ chất rắn khơng áo ngồi tốt bơ cacao Tài Liệu Tham Khảo (References) ˇ ˇ Aˇ ckar, D., Skrabal, S., Subari´ c, D., Babi´ c, J., Miliˇ cevi´ c, B., & Jozinovi´ c, A (2015) Rheological properties of milk chocolates as influenced by milk powder type, emulsifier, and cocoa butter equivalent additions In- www.jad.hcmuaf.edu.vn ternational Journal of Food Properties 18(7), 15681574 Afoakwa, E O., Paterson, A., & Fowler, M (2007) Factors influencing rheological and textural qualities in chocolate - a review Trends in Food Science and Technology 18(6), 290-298 Afoakwa, E O., Paterson, A., Fowler, M., & Vieira, J (2009) Microstructure and mechanical properties related to particle size distribution and composition in dark chocolate International Journal of Food Science and Technology 44, 111-119 Afoakwa, E O., Paterson, A., Fowler, M., & Vieira, J (2008) Characterization of melting properties in dark chocolates from varying particle size distribution and composition using differential scanning calorimetry Food Research International 41(7), 751–757 Ardakani, H A., Mitsoulis, E., & Hatzikiriakos, S G (2014) Capillary flow of milk chocolate Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics 210, 56-65 Awad, T S., & Marangoni, A G (2006) Ingredient Interactions Affecting Texture and Microstructure of Confectionery Chocolate In Gaonkar, A G., & McPherson, A (2nd ed., 423-476) Ingredient interactions: Effects on Food Quality Florida, America: CRC Press Briggs, J L., & Wang, T (2004) Influence of shearing and time on the rheological properties of milk chocolate during tempering Journal of the American Oil Chemists’ Society 81(2), 117-121 Chevalley, J (1975) Rheology of chocolate Journal of Texture Studies 6, 177-196 Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển 18(4) 80 Do, T A L., Hargreaves, J M., Wolf, B., Hort, J., & Mitchell, J R (2007) Impact of particle size distribution on rheological and textural properties of chocolate models with reduced fat content Journal of Food Science 72(9), E541-E552 Trường Đại học Nơng Lâm TP Hồ Chí Minh Liang, B., & Hartel, R W (2004) Effects of milk powders in milk chocolate Journal of Dairy Science 87(1), 2031 Full, N A., Reddy, S Y., Dimick, P S., & Ziegler, G R (1996) Physical and sensory properties of milk chocolate formulated with anhydrous milk fat fractions Journal of Food Science 61(5), 1068-1073 Limbardo, R P., Santoso, H., & Witono, J R (2017) The effect of coconut oil and palm oil as substituted oils to cocoa butter on chocolate bar texture and melting point AIP Conference Proceedings 1840 (0600011–060001-12) Maryland, America: American Institute of Physics Gabriele, D., Migliori, M., Baldino, N., & De Cindio, B (2008) Influence of fat content on chocolate rheology AIP Conference Proceedings 1027 Maryland, America: American Institute of Physics Rios, R V., Pessanha, M D F., Almeida, P F de, Viana, C L., & Lannes, S C da S (2014) Application of fats in some food products Food Science and Technology (Campinas) 34(1), 3-15 Gala, U., Pham, H., & Harsh, C (2013) Pharmaceutical applications of eutectic mixtures Journal of Developing Drugs 2(3), e130 doi:10.4172/2329-6631.1000e130 Gao, X., Guo, T., Han, F., Tian, Y., & Zhang, Z (2015) Rheological and sensory properties of four kinds of dark chocolates American Journal of Analytical Chemistry 6(13), 1010-1018 Glicerina, V., Balestra, F., Dalla Rosa, M., & Romani, S (2016) Microstructural and rheological characteristics of dark, milk and white chocolate: A comparative study Journal of Food Engineering 169, 165-171 Rodrigo, B., Anikumar, G G., Antonio, B., Ignacio, G L., David, P., & Manuel M (2005) Production of cocoa butter microcapsules using an electrospray process Journal of Food Science 70(8), 492-497 Sokmen, A., & Gunes, G (2006) Influence of some bulk sweeteners on rheological properties of chocolate LWT - Food Science and Technology 39(10), 1053–1058 Timms, R E (1980) The phase behaviour of mixtures of cocoa butter and milk fat Lebensmittel-Wissenschaft und -Technologie 13(2), 61-65 Mochizuki, Y (2001) Texture Profile Analysis Current Protocols in Food Analytical Chemistry 00(1), H2.3.1–H2.3.7 Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển 18(4) www.jad.hcmuaf.edu.vn ... phẩm đến gần với người tiêu dùng Độ nhớt, độ cứng nhiệt độ kết tinh hóa rắn hỗn hợp bột cacao/ bơ cacao giảm tăng tỉ lệ bơ cacao dùng dầu dừa thay bơ cacao dùng sữa bột thay bột cacao Độ nhớt. .. cứng mẫu Hình Ảnh hưởng tỷ lệ bơ cacao /bột cacao /sữa bột đến độ nhớt Khi phối trộn sữa bột vào hỗn hợp bơ cacao /bột cacao, sữa bột tương tác với bơ cacao tạo nên hỗn hợp chất béo khơng tương thích... mạnh tỉ lệ bơ cacao tăng từ 40% đến 50% khối lượng hỗn hợp, dùng dầu dừa từ 10% đến 20% khối lượng hỗn hợp dùng sữa bột từ 5% đến 10% khối lượng hỗn hợp Độ cứng cắt độ cứng vỡ hỗn hợp (ở 100 C