Khoa học về socola chương 3 trần thanh giang dịch

CHƢƠNG 3: CHẾ BIẾN HẠT CA CAO Thông thường hạt ca cao vận chuyển đến nơi sản xuất chocolate thường có khí hậu ơn hịa Tuy nhiên, nước trồng ca cao tự chế biến hạt ca cao để sản xuất ca cao khối ngày nhiều Ưu điểm việc ca cao khối dễ dàng vận chuyển nhiều – ảnh hưởng ẩm đến hạt ca cao tàu vận chuyển đề cập trước Ngoài ra, lớp vỏ, thường phế liệu, không cần phải vận chuyển hàng ngàn dặm để vứt Bất lợi người sản xuất kiểm sốt khơng tốt thời gian nhiệt độ chế biến hạt, ảnh hưởng lớn đến hương vị chocolate cuối Giải pháp chế biến phần hạt ca cao, bước xử lý nhiệt cuối tiến hành nhà máy sản xuất chocolate Cho dù trình chế biến diễn đâu bao gồm làm hạt, loại bỏ vỏ rang hạt số cách 3.1 LÀM SẠCH HẠT Vì hạt ca cao thường làm khô mặt đất nên thường lẫn cát, đá, sắt, thực vật… Những tạp chất phải loại bỏ lý Đầu tiên nhiều loại tạp chất cứng làm tổn hại đến máy móc dùng để nghiền hạt Thứ hai tạp chất hữu bị cháy q trình rang hạt tạo mùi khó chịu, ảnh hưởng xấu đến hương vị ca cao Vì trình làm phải tiến hành bước quy trình sản xuất chocolate Thơng thường có số trình khác kết hợp để loại bỏ loại tạp chất Sắt loại bỏ nam châm, bụi thổi lực hút Đá có kích thước tương tự với kích thước hạt ca cao có khối lượng riêng lớn Chúng tách riêng cách rung mặt lưới đặt nghiêng so với mặt đất Khơng khí qua mắt lưới thổi hạt ca cao bay cao đá Vì gần với lưới rung nên đá chuyển động lên rơi vào túi hứng Khơng khí vận chuyển hạt xuống phần lưới, chúng tiếp tục đến trình chế biến 3.2 RANG VÀ TÁCH VỎ Nhân hạt phải rang trước sản xuất chocolate Giai đoạn chuyển tiền chất hương vị thành hợp chất hóa học thực tạo mùi vị chocolate Ngoài ra, nhiệt độ cao với lượng ẩm lại hạt tiêu diệt hệ vi sinh nhiễm vào, ví dụ salmolellae, vốn nhiễm vào hạt làm khô mặt đất Nhiều nhà sản xuất sử dụng hệ thống phân tích mối nguy điểm kiểm sốt tới hạn (HACCP) Điều có nghĩa quy trình sản xuất chocolate đánh giá để xác định nguồn nguy hiểm có cho người Vì hạt mua từ nhà cung cấp với số lượng lớn bị nhiễm nhiều loại vi khuẩn có hại, cần phải xử lý tất hạt chúng mối nguy tiềm tàng bị loại bỏ Quy trình rang hạt thực điều này, tiến hành rang hạt ca cao tuyệt đối an tồn Phân tích hạt giai đoạn này, cho điểm tới hạn, xác nhận điều Mối nguy sau lây nhiễm từ hạt không xử lý vào tồn phần hạt cịn lại nhà máy Đối với nguyên nhân này, quy trình trước rang hạt, làm sạch, thường tiến hành nhà riêng biệt Người vận hành yêu cầu thay quần áo trước vào khu vực lại nhà máy 3.2.1 Vấn đề khác kích thƣớc hạt Hạt ca cao có nhiều kích thước, phụ thuộc vào nguồn gốc, điều kiện khí hậu, mùa vụ thu hái nhiều yếu tố khác Thông thường hạt rang mẻ nhỏ khoảng vài trăm kg thiết bị rang hình cầu (xem hình 3.1) Người vận hành kiểm tra số hạt từ máy rang bị dính vào khay làm nguội, từ mùi thơm hạt điều chỉnh nhiệt độ thời gian để đảm bảo hương vị phát triển xác Hạt phân loại để có kích thước tương tự mẻ Tuy nhiên, điều nhà máy đại phải chế biến vài hạt Hình 3.1 Thiết bị rang ca cao hình cầu Vấn đề gây khác kích thước hạt minh họa hình 3.2 Ở thấy điều kiện rang điều chỉnh cho hạt có kích thước trung bình, hạt nhỏ bị rang mức, nhân hạt lớn chưa rang đủ Trong trường hợp sau, chất tiền hương vị không tạo thành đầy đủ, hương vị chocolate Đối với trường hợp hạt nhỏ, tạo hợp chất sâu xa vốn không cần thiết hương vị mong muốn Sự khó khăn trường hợp hạt lớn minh họa hình 3.3 Ở đây, nhiệt độ đo thiết bị rang vài vị trí bên hạt Ngay sau thời gian dài (15 phút), nhiệt độ nhân hạt không đạt đến nhiệt độ bên ngồi Sự khác biệt việc hình thành hợp chất hương vị khác thấy cách tiến hành phân tích máy sắc ký lỏng cao áp (HPLC, chương 8) kích thước hạt khác Hình 3.2 Ảnh hưởng kích thước hạt đến mức độ rang Hình 3.3 Sự thay đổi nhiệt độ giai đoạn đầu thiết bị rang hạt Có hai phương pháp để khắc phục vấn đề Phương pháp rang nhân hạt, kích thước mảnh nhân nhỏ nhiều nên nhiệt dễ dàng truyền vào Phương pháp thứ 2, nhân hạt nghiền mịn để chuyển thành cocoa khối (liquor mass) Do bơ ca cao giải phóng từ tế bào bên hạt, nhiệt độ tăng chuyển thành dạng lỏng Quá trình gọi rang ca cao khối Sơ đồ phương pháp rang khác trình bày bảng 3.4 Hình 3.4 Sơ đồ biểu diễn ba phương pháp rang ca cao Cả hai phương pháp cần tách vỏ trước thực rang Cần phải thực tách vỏ cẩn thận, vỏ thường dính hạt cát nhỏ làm khơ mặt đất Những hạt cát với lớp vỏ cứng làm hư hỏng thiết bị nghiền suốt q trình sản xuất chocolate Ngồi ra, đơi có u cầu pháp lý cho phép lượng nhỏ vỏ phép xuất sản phẩm gọi chocolate Người ta cho vỏ tạo hương vị cho chocolate Một lượng nhỏ chất béo vỏ bơ ca cao, giống chất béo sữa (chương 6) có tác dụng làm mềm chocolate 3.2.2 Tách vỏ Tách vỏ trình phân tách vỏ mầm khỏi phần cịn lại hạt Giống tên gọi q trình dựa nguyên tắc sử dụng phân tách hạt bắp khỏi vỏ mày suốt trình thu hoạch Điều cần thiết giữ cho nhân hạt có kích thước lớn tốt để tách chúng khỏi vỏ dễ dàng Quá trình loại bỏ nhân hạt nhỏ lẫn với vỏ, xét mặt kinh tế, việc tiến hành tách vỏ cách xác quan trọng Bất kì hạt bị vỡ tách trước để hạn chế bị vỡ thêm Các hạt lại thường bị phá vỡ cách va đập vào mặt đĩa với tốc độ cao Sau hạt đưa đến sàng rung Vỏ có thành phần xơ thường có dạng phẳng Mặt khác, nhân hạt lại thường có dạng hình cầu, chứa nửa béo nên đậm đặc Khi hai loại rung với nhau, lớp vỏ nhẹ lên (giống tách khỏi hạt đất đá) Nếu khơng khí thổi từ lên qua hỗn hợp, lớp vỏ nhẹ với diện tích bề mặt lớn bay lên, nhân hạt nặng rơi xuống để đến trình Nguyên tắc minh họa mục 2, chương 12 3.2.3 Rang nguyên hạt Quá trình nhiều nhà sản xuất chocolate sử dụng Ưu điểm q trình rang làm phá vỡ vỏ và tách vỏ khỏi nhân dễ dàng Tuy nhiên, có hai nhược điểm khác ngồi vấn đề kích thước hạt Khi gia nhiệt, bơ ca cao chảy lỏng Một phần bơ ca cao đủ tự để di chuyển vào lớp vỏ, nằm bị loại bỏ tách vỏ Khoảng 0,5% bơ ca cao bị thất theo cách rang Ngồi ra, cần nhiều lượng để gia nhiệt nhân hạt thông qua lớp vỏ Tất lượng sử dụng để gia nhiệt lớp vỏ lãng phí Ước tính phương pháp rang nguyên hạt tốn khoảng 44% lượng so với phương pháp rang khác 3.2.4 Rang nhân hạt rang ca cao khối Vì lớp vỏ liên kết chắn với nội nhũ trước hạt gia nhiệt nên phải áp dụng số phương pháp tiền xử lý nhiệt trước tách vỏ Các trình thường cho hạt tiếp xúc nhanh với nguồn nhiệt mạnh bão hòa tia hồng ngoại Lượng nhiệt làm nóng bề mặt, tâm nguội nhiều, không xảy phản ứng thay đổi hương vị Nước bên hạt bốc ngồi vỏ, làm cho vỏ tách dễ dàng nhiều so với trình làm vỡ hạt để tách vỏ Trong trường hợp rang nhân hạt, thiết bị sử dụng tương tự với thiết bị rang nguyên hạt Tuy nhiên, rang ca cao khối, nhân hạt phải nghiền mịn để chuyển thành dạng lỏng Điều đòi hỏi việc kiểm soát độ ẩm phải cẩn thận Nếu độ ẩm cao, ca cao khối đặc sệt khơng cịn dạng lỏng Ngay lượng nhỏ nước phản ứng mạnh mẽ với hệ cellulose – protein – chất béo, lượng ẩm khoảng 10% tạo dạng vật liệu rắn khó nghiền Mặt khác, hàm lượng ẩm thấp tạo chocolate có hương vị Trong suốt q trình rang, tiền chất hương vị phản ứng theo nhiều cách, phụ thuộc vào lượng ẩm có mặt Ở hàm lượng ẩm thấp, chúng tạo hợp chất mong muốn 3.2.5 Thiết bị rang Q trình rang tiến hành thiết bị liên tục gián đoạn Thiết bị rang hình trống (hình 3.5) sử dụng phổ biến dạng cầu (hình 3.1) Những thiết bị có suất lên đến mẻ Nhiệt bổ sung từ bên ngồi thơng qua lớp vỏ thiết bị thổi khơng khí nóng vào trống quay Cần nhiệt nước để tiêu diệt vi sinh vật nhiễm vào Những thiết bị rang thiết kế để bổ sung nước nước vào để làm tăng hiệu tiêu diệt Tuy nhiên, cần làm khô hạt trở lại cách cẩn thận trước diễn trình rang, q nhiều nước loại bỏ hợp chất hương vị mong muốn không mong muốn Như đề cập trước đây, hạt khô không mong muốn Thông thường tăng đến nhiệt độ rang từ 110 đến 1400C độ ẩm giảm xuống 3% Tổng trình rang thường kéo dài từ 45 phút đến Sau rang, sản phẩm thường làm nguội thiết bị làm nguội khác Hình 3.5 Hệ thống rang gián đoạn (Barth Ludwigsburg GmbH & Co., Germany) (a) Ống funnel; (b) trống rang; (c) ống dẫn dung dịch kiềm hóa; (d) phận gia nhiệt gas dầu; (e) phận làm nguội Khi cần xử lý lượng hạt nhân hạt lớn, tiến hành thiết bị rang hạt nhân hạt liên tục Thiết bị rang liên tục minh họa hình 3.6 Hạt cấp gián đoạn vào hệ thống kệ nằm đỉnh thiết bị Kệ bao gồm loạt có khơng khí nóng thổi qua Sau thời gian xác định, đổi chiều nghiêng, thanh đổi chiều mẻ nguyên liệu cho vào đỉnh Bằng cách này, hạt rơi xuống kệ bên vào thiết bị rang Các kệ bên sử dụng để làm nguội nhanh Cần lượng lớn khơng khí nóng qua thiết bị rang phải cẩn thận đảm bảo không làm hợp chất hương vị dễ bay hơi, với ẩm bay suốt trình rang Hình 3.6 Sơ đồ hệ thống rang liên tục (A) Nhập liệu; (B) phân phối nhập liệu; (C) quạt khí thải; (D) phận gia nhiệt khơng khí; (E) phận lọc khí; (F) vít trích ly Rang ca cao khối tiến hành thiết bị có thiết kế đặc biệt để trải ca cao khối lỏng, nóng lên bề mặt trụ dài, nóng có trục quay nhanh tâm Trục có gắn cánh quạt mái chèo, khuấy liên tục dịch lỏng cạo bề mặt để giúp ca cao khơng q nóng Q trình diễn – phút 3.2.6 Thay đổi hóa học suốt q trình rang Hạt chưa rang thường có vị chát đắng Nhiệt độ cao khơ suốt q trình rang làm loại bỏ nhiều acid dễ bay hơi, đặc biệt acid ethanoic, làm cho nhân hạt hạt ca cao chua Các acid bay hơi, ethanedioic (oxalic) lactic, khơng thay đổi nhiều q trình rang 3.2.7 Phản ứng Maillard Phản ứng Maillard, gọi phản ứng hóa nâu phi enzyme, phản ứng quan trọng chất lượng thực phẩm xuyên suốt ngành công nghiệp thực phẩm làm cho sản phẩm có màu sắc mùi vị nướng rang Đây phản ứng phức tạp, liên quan đến nhiều hợp chất có khối lượng phân tử thấp với hàng trăm phản ứng sản phẩm trung gian khác Những sản phẩm trung gian có khơng có mùi vị Một số hoạt động chất xúc tác cho phản ứng khác, số khác dừng chuỗi phản ứng đặc biệt diễn Phản ứng cần nhiệt để diễn Các sản phẩm nhìn thấy nếm thực phẩm bị cháy chảo không khuấy Ngồi cần có nước, đường khử, glucose, acid amin, peptide protein Có khoảng 12 – 15% protein hạt ca cao trước lên men Nhưng điều kiện nhiệt acid suốt trình lên men cắt mạch chúng thành acid amin, hình thành số tiền chất, sau chuyển thành hương vị chocolate nhờ q trình rang Các đường phản ứng Maillard thể hình 3.7 Tất phản ứng diễn pH > Các phản ứng bên trái đường tạo hương vị chủ yếu Các đường bị bẻ gãy thành mạch Carbon ngắn (C1, C2 theo chiều dài mạch) Các chất trung gian quan trọng 1DH, 3DH, 4DH 1-, 3- 4deoxyhexosulose hợp chất dicarbonyl Các đường bên phải thường tạo thành sản phẩm màu sắc hương vị Hình 3.7 Phản ứng Maillard Phản ứng Strecker liên quan đến hình thành aldehydes, số kết hợp với acid amin thường khơng có mùi, vị, để tạo hương vị chocolate Một phản ứng liên quan đến phản ứng acid amin glycine với glyoxal (hợp chất 1,2-dioxo) Những phản ứng cuối tạo thành pyrazine, hợp chất heterocyclic với nguyên từ Nito vòng Lượng pyrazine tạo thành phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ thời gian phản ứng rang Trong thực tế, việc xác định hàm lượng pyrazine sử dụng làm phương pháp xác định mức độ rang ca cao khối (xem chương 8) Mùi đặc trưng chocolate tạo phản ứng acid amin leucine, threonine glutamine với glucose, nhiệt độ khoảng 1000C Nhiệt độ cao tạo nhiều mùi khó chịu 3.3 NGHIỀN NHÂN CA CAO Nghiền nhân ca cao có mục đích Mục đích làm cho hạt ca cao nhỏ đến mức sản xuất chocolate Nhân ca cao tiếp tục nghiền suốt trình sản xuất chocolate sau này, khơng cần thiết phải nghiền nhân mịn giai đoạn Mục đích thứ quan trọng thu nhiều chất béo tốt từ tế bào nội nhũ Chất béo cần thiết để giúp chocolate chảy được, sản xuất kẹo làm cho chocolate tan chảy miệng Chất béo thành phần đắt chocolate, cần tận dụng tối đa chất béo sẵn có Trong tế bào, chất béo có kích thước trung bình là: dài 20 – 30 micron rộng – 10 micron Hình 3.8 cho thấy phần hai hạt ca cao nhìn kính hiển vi Chất béo nhuộm màu nên có màu tối Khi ẩm có mặt với chất béo, hai khơng thể trộn lẫn chúng tồn với dạng: nhũ tương nước dầu, với giọt nước bao quanh béo, nhũ tương dầu nước, dầu/mỡ tạo thành giọt nhỏ bao quanh nước Tính ổn định giọt nhỏ hỗ trợ số loại phosphoglyceride (được gọi phospholipid), giúp tạo bề mặt liên kết béo nước Những loại gọi chất nhũ hóa (xem chương 5) Trong nhân hạt ca cao có chất nhũ hóa gọi lecithin Hai loại hệ nhũ tương tồn tế bào ca cao Hình 3.8 a cho thấy hệ nhũ tương dầu nước hình 3.8 b cho thấy pha ngược lại Hình 3.8 Hình ảnh hạt ca cao nhìn kính hiển vi (chất béo có màu đen) (a) Hệ nhũ tương dầu nước; (b) hệ nhũ tương nước dầu Mục đích nghiền thu chất béo tế bào để chúng áo ngồi hạt rắn phi béo chocolate Chất béo giải phóng cách phá vỡ tế bào Trong tế bào có lượng béo nhiều mức cần thiết để áo bề mặt tạo lực xé tế bào Nghĩa là, nghiền làm giảm kích thước tế bào đồng thời làm cho dịch lỏng ca cao lỏng giải phóng nhiều chất béo tự Cuối khơng cịn chất béo giải phóng tiếp tục nghiền tạo nhiều bề mặt cần áo ngồi chất béo Do cao khối trở nên đặc Hình 3.9 thể số số liệu thí nghiệm minh họa điều Hình 3.9 Độ nhớt ca cao khối nghiền độ mịn khác Thành tế bào bao gồm chủ yếu cellulose Tốc độ chất béo lớp cellulose phụ thuộc vào hàm lượng ẩm có mặt (xem mục 3, chương 12) Khi béo ép ca cao để sản xuất bột ca cao, q trình ép hỗ trợ cách thêm ẩm vào khối ca cao Tuy nhiên nghiền, biết rang ca cao khối, tốt có độ ẩm thấp để làm cho ca cao khối dễ chảy 3.3.1 Máy nghiền ca cao Cần nghiền nhân hạt từ kích thước tối đa khoảng 0,5 cm xuống 30 micron Điều có nghĩa hạt phải nghiền để giảm kích thước xuống 100 lần Hầu hết máy nghiền giảm kích thước hạt 10 lần, cần tối thiểu máy nghiền Ngoài ra, số máy nghiền làm việc tốt với vật liệu rắn, số khác lại làm việc với chất lỏng Điều có nghĩa ca cao thường nghiền lần, với máy nghiền va đập làm chảy lỏng chất béo tạo dịch lỏng chứa hạt lớn có đường kính vài trăm micron Máy nghiền thứ thường máy nghiền bi, vốn làm việc với dịch lỏng, máy nghiền đĩa, hoạt động giống máy nghiền bắp truyền thống, làm việc với dạng lỏng rắn Ca cao nghiền có 7% khối lượng hạt tinh bột, có kích thước từ – 12,5 micron khơng bị nghiền nhỏ Cellulose chiếm khoảng 10% ca cao khối, protein có hàm lượng lớn Nếu nhà máy định ép ca cao khối để sản xuất bột ca cao ca cao khối thường không nghiền mịn loại để sản xuất chocolate Điều hạt ca cao khối mịn làm tắc lưới lọc máy ép ca cao gây khó khăn tách bơ ca cao Tuy nhiên, sản xuất chocolate, nhiều bơ ca cao tách khỏi tế bào tốt 3.3.1.1 Máy nghiền va đập 10 CHƢƠNG KIỂM SỐT TÍNH CHẢY CỦA CHOCOLATE LỎNG Các tính chất chảy chocolate lỏng quan trọng người tiêu dùng nhà sản xuất bánh kẹo Mặc dù có nhiều cơng cụ tinh vi để đo độ nhớt cấu trúc miệng người thật nhạy nhiều so với phần lớn công cụ Khi ăn chocolate, cắn vào lớp chocolate rắn Điều có nghĩa độ cứng chocolate rắn quan trọng Nhiệt độ miệng khoảng 370C, cao nhiệt độ nóng chảy chất béo chocolate, chocolate nhanh chóng tan chảy, chịu tác động trộn trượt mạnh mẽ lưỡi Một chocolate tan chảy, có hai yếu tố quan trọng cần xem xét Một kích thước hạt tối đa Như nói trước đây, có lượng đáng kể hạt lớn 30 micron (0.03mm), chocolate cho cảm giá sạn lưỡi Ngoài ra, kích thước 30 micron, sai khác kích thước hạt tối đa khoảng 2-3 micron phát mức độ mịn khác Chocolate với cỡ hạt tối đa khoảng 20 micron xem cấu trúc mịn mượt Yếu tố thứ hai độ nhớt Điều không ảnh hưởng đến cách chocolate di chuyển miệng, cụ thể cấu trúc chocolate, mà làm thay đổi hương vị Nguyên nhân miệng có ba quan cảm nhận mùi vị khác vị trí khác (xem hình 5.1) Thời gian để hạt rắn chocolate đến quan thụ cảm phụ thuộc vào độ nhớt Điều có nghĩa hai loại chocolate làm từ thành phần nguyên liệu giống nhau, xử lý để có độ nhớt khác hương vị khác (Xem mục 15, Chương 12) Kích thước hạt ảnh hưởng đến độ nhớt cấu trúc, chocolate sữa nghiền tới kích thước hạt tối đa 20 micron có vị kem béo cấu trúc mịn loại có kích thước 30 micron Hình 5.1 Vị trí quan thụ cảm đầu người Đối với nhà sản xuất, kiểm soát trọng lượng sản phẩm quan trọng Chocolate loại thực phẩm tương đối đắt tiền thành phần lẫn công nghệ Vì xét mặt kinh tế khơng nên cho nhiều chocolate vào nhân bánh kẹo Chương trình bày phương pháp bao phủ chocolate lỏng có độ nhớt thật xác Ngồi ra, sản phẩm phủ lớp áo ngồi khơng xác có hình dạng khơng đẹp (xem hình 4.2 4.3), làm lộ nhân ngoài, rút ngắn thời hạn bảo quản sản phẩm 5.1 ĐỘ NHỚT 32 Độ nhớt “lực cản chống lại chuyển động khuấy rót” Tuy nhiên, độ nhớt khơng thiết mô tả thông số Sơn không nhỏ giọt sốt cà chua loại vật liệu thường thấy có tính chất chảy phức tạp Có thể úp ngược cách cẩn thận hộp thiếc đựng sơn chai sốt cà chua mở nắp mà thành phần bên giữ nguyên Mặt khác, khuấy lắc mạnh trước lật, chúng chảy lỏng Vậy độ nhớt định nghĩa nào? Hình 5.2 (Sơ đồ minh họa lực trượt v1= vận tốc (cm s-1); v2= vận tốc mặt phẳng dưới; A= diện tích bề mặt phẳng (cm2); F= lực; h= khoảng cách mặt phẳng (cm) (Nelson cộng sự.1) Chúng ta xem độ nhớt hay độ đặc nội ma sát chống lại chuyển động Khi chuyển động dễ dàng (nghĩa nguyên liệu chảy dễ) lực ma sát nhỏ, nguyên liệu đặc lực ma sát lớn Đến cần xem lại khái niệm lực trượt (xem hình 5.2) Nếu chất lỏng chảy hai mặt phẳng có diện tích mặt A, cách khoảng h vận tốc chất lỏng sát mặt phẳng ν1 ν2, từ định nghĩa trước, ta có ứng suất nén (D) (ν1 + ν2)/h (cơng thức 4.1) Vì vận tốc có thứ nguyên chiều dài chia cho thời gian, nên ứng suất nén có thứ nguyên 1/thời gian thường có đơn vị s-1 (nghịch đảo giây) Lực cần thiết để mặt phẳng bên chuyển động tương mặt gọi ứng suất tiếp (τ) Nếu ta vẽ đồ thị ứng suất nén theo ứng suất tiếp, hay nói cách khác chất lỏng chuyển động nhanh lực tác động thay đổi, tùy vào loại chất lỏng đo mà đường cong thu khác (xem hình 5.3) Độ nhớt (η) định nghĩa tỷ lệ ứng suất tiếp ứng suất nén, nghĩa là: η = τ /D Đơn vị đo độ nhớt Pa.s đơn vị cũ Poise (0.1 Pa.s) sử dụng Trong hình 5.3, độ nhớt độ nghiêng đường cong, chất lỏng đường cong độ nhớt với ứng suất nén Vì vậy, tăng gấp đơi lực tác động vào chất lỏng chuyển động nhanh gấp hai lần Đây gọi chất lỏng Newton, Isaac Newton người mơ tả tốn học Các chất lỏng golden syrup chất lỏng Newton, phần lớn thực phẩm chất lỏng phi Newton tuân theo kiểu đường cong khác Đường cong cho thấy chất lỏng không chuyển động lực tác động nhỏ, trường hợp sơn nước nước sốt cà chua úp ngược Tuy nhiên, chuyển động, hoạt động giống chất lỏng Newton Chất gọi chất lỏng Bingham 33 Hình 5.3 Các đường cong thể tính chảy khác nhau: (1) Newton; (2) Bingham; (3) Giả dẻo (ví dụ chocolate) (Chevalley2) Tuy nhiên, chocolate có xu hướng chảy phức tạp nhiều Cũng chất lỏng Bingham, chocolate cần lực đủ lớn để bắt đầu chảy, chảy, lực lớn chocolate lỏng Đây vấn đề lớn nhà sản xuất chocolate, độ nhớt khơng phải đơn số mà mà giá trị phụ thuộc vào tốc độ chảy Thực tế độ nhớt biểu diễn tốt đường cong chảy Tuy nhiên, nhà máy sử dụng đường biểu diễn làm đặc trưng kỹ thuật cho độ nhớt chocolate, liệu phải đơn giản hóa Thơng thường phải chuyển đường cong thành phương trình tốn học Có nhiều phương trình, sử dụng rộng rãi phương trình Casson, vốn thiết lập để mơ tả dịng chảy mực in Nhớt kế (xem chương 8) dùng để đo vài điểm đường cong, sau sử dụng phương trình để đưa hai thơng số: biến dạng dẻo tới hạn độ nhớt dẻo Biến dạng dẻo tới hạn lượng cần thiết để chocolate bắt đầu chảy Nếu giá trị cao chocolate có khuynh hướng đứng lại, ghi nhận lại giá trị sản xuất kẹo chocolate dùng cho sản phẩm bánh nướng Giá trị biến dạng dẻo tới hạn thấp cần để tạo lớp chocolate mỏng phủ lên bánh bích quy Độ nhớt dẻo liên quan đến lượng cần thiết để giữ chocolate di chuyển bắt đầu chảy Điều quan trọng việc xác định độ dày lớp chocolate phủ ngồi kẹo xác định kích thước máy bơm cần để bơm chocolate lỏng Phần lại chương mô tả cách chế biến chocolate thành phần sử dụng để điều chỉnh độ nhớt chocolate 5.2 KÍCH THƢỚC HẠT 5.2.1 Dữ liệu phân bố kích thƣớc hạt Phần đầu chương cho thấy độ nhớt chocolate không mô tả thông số nhất, mà tối thiểu cần hai thông số để thật xác bắt buộc phải có đường cong đầy đủ Kích thước hạt Cho đến nay, kích thước hạt chocolate tối đa để xác định cấu trúc chocolate hạt có kích thước Một lần nữa, cần phải có đường phân bố kích thước hạt 34 nhà sản xuất chocolate cần tóm tắt thơng tin để hỗ trợ cho chế biến kiểm sốt chất lượng Hình 5.4 So sánh phân bố kích thước hạt theo khối lượng số lượng chocolate Sự phân bố kích thước hạt biểu diễn nhiều cách, hai số cách phổ biến minh họa hình 5.4 Biểu đồ cho thấy phân bố kích thước loại chocolate thể theo hai cách Nếu quan sát hạt rắn chocolate kính hiển vi xác định đường kính hạt, xác định tỷ lệ hạt khoảng kích thước định Đây biểu diễn số lượng theo phân bố kích thước Mặt khác, cân hạt riêng lẻ xác định tỉ lệ so với trọng lượng tổng thu biểu đồ phân bố cịn lại hình 5.4 Đây biểu đồ biểu diễn khối lượng theo phân bố kích thước Thơng thường khối lượng tính cách xác định thể tích khối hạt định, sau nhân với khối lượng riêng (Xem Chương để biết chi tiết thiết bị đo giá trị này) Có thể thấy, hai biểu đồ nhìn khác Kích thước hạt trung bình biểu đồ phân bố số lượng khoảng micron, tới gần 10 micron biểu đồ phân bố khối lượng Kích thước hạt tối đa biểu đồ phân bố số lượng thường khoảng micron, từ biểu đồ phân bố khối lượng hạt lớn tới 70 micron Tại lại vậy? Thực tế có khác biệt số lượng hạt tỷ lệ thuận với đường kính bán kính hạt (r), khối lượng hạt liên quan đến thể tích, tức lập phương bán kính (thể tích = 4/3 πr 3) Do đó, hạt có kích thước 10 micron tương đương khối lượng 10x10x10 = 1000 hạt có kích thước micron, hạt xét mặt số lượng Nếu có hạt có kích thước lớn biểu đồ phân bố số lượng, tỉ lệ chúng thấp nên xem không đáng kể để ghi nhận lại Trong chocolate, lượng nhỏ hạt có kích thước lớn gây cấu trúc sạn, phân bố số lượng khơng đưa thơng tin mong muốn Khi phân bố khối lượng tốt hơn, không rõ ràng thông số sử dụng để đại diện cho hạt có kích thước lớn, tính sạn chocolate Một lần phân bố Các hạt lớn 50 micron có vài mẫu thử, khơng xác với mẫu thử có nhiều chocolate Trong thực tế, kích thước hạt cực đại khác lớn mẫu chocolate Giải pháp thường 35 sử dụng ghi nhận lại 90% số Nghĩa là, kích thước có 90% khối lượng hạt rắn hạt có đường kính nhỏ kích thước Điều tương quan tốt với người thật nếm với phép đo kích thước hạt lớn vi kế (mục chương 12) 5.2.2 Ảnh hƣởng kích thƣớc hạt lên độ nhớt Các hạt lớn quan trọng cảm nhận miệng tính sạn, hạt nhỏ lại quan trọng đặc tính chảy chocolate, đặc biệt giá trị biến dạng dẻo tới hạn Nguyên nhân hạt rắn cần lượng lớn chất béo để áo cho chúng chuyển động qua chocolate lỏng Hình 5.5 thể hạt đường có hình khối lập phương Khối có sáu mặt (bốn mặt thẳng đứng, mặt mặt dưới), cần bao phủ chất béo Nếu khối lập phương bị cắt làm đôi, có tám mặt cần phủ (hai bề mặt có kích thước cũ) Điều có nghĩa cần 30% chất béo nữa, với lượng đường cũ Như đề cập chương trước, cần phải làm giảm đường kính hạt xuống khoảng 100 lần, có vơ số bề mặt tạo thành, lượng chất béo tăng đáng kể để chocolate chảy Hình 5.5 Thể tích đường trước sau bị chia làm đôi Như biết, cần nghiền hạt đường xuống 30 micron, không đường thơ ráp Chuyện xảy tạo hạt đường có hình cầu với kích thước 29 micron? Các hạt cầu có diện tích bề mặt tối thiểu áo ngồi chất béo tất hạt đủ nhỏ để sản xuất chocolate Tuy nhiên, điều làm cho chocolate đặc Nguyên nhân hạt khơng xếp với Như hình 5.6, tất hạt hình cầu hạt làm đầy khoảng 66% thể tích Nếu có hạt có kích thước nhỏ để lấp vào lỗ trống, thể tích chiếm chỗ tăng lên đến 86%, có kích thước hạt nhỏ chiếm 36 tới 95% Do nhà sản xuất chocolate mong muốn nghiền hạt để chúng xếp với tốt có diện tích bao phủ tối thiểu Hiện nay, tạo thay đổi nhỏ kích thước hạt cách điều chỉnh tốc độ vận hành điều kiện làm việc máy nghiền Vì vậy, thơng số phải đo để xác định xem phân bố kích thước hạt liệu có tốt cho việc sản xuất chocolate? Hình dạng biểu đồ phân bố kích thước hạt thể số yếu tố, phương pháp đo độ nhớt, biểu đồ phân bố khó sử dụng để kiểm sốt q trình sản xuất Tuy nhiên, thơng số hữu ích cho biết phân bố kích thước hạt ảnh hưởng đến độ chảy chocolate Hình 5.6 Sự xếp hình cầu: (1) kích thước; (2) hai kích thước khác nhau; (3) ba kích thước khác Hình 5.7 (a) khối lập phương bao gói kín (b) khối lập phương chưa bao gói, thể diện tích giấy bao tối thiểu Hình 5.7a thể khối đường bao bọc gói quà Nếu mở giấy biết diện tích giấy bọc tối thiểu dùng, đo diện tích bề mặt hạt đường (xem hình 5.7 b) Nếu tất “mẩu giấy” bao phủ hạt thể tích xác định vừa khít với nhau, tạo khái niệm diện tích đơn vị thể tích, hay gọi diện tích bề mặt riêng Đã có máy móc có để đo thơng số này, thường tính đơn vị m2 cm-3 Phép đo liên quan đến bình phương bán kính (diện tích bề mặt hình cầu πr2) Vì vậy, thực tế khơng thu trực tiếp thông số từ phân bố số lượng phân bố khối lượng Phân bố diện tích bề mặt nằm hai phân bố 37 Như biết hạt mịn làm chocolate đặc sử dụng nhiều chất béo áo để giúp hạt chảy trượt qua Tuy nhiên, chúng lại ảnh hưởng đến hai thông số chảy theo cách khác Hình 5.8 cho thấy đồ thị biến dạng dẻo tới hạn độ nhớt dẻo loại chocolate nghiền thành nhiều kích thước khác Biến dạng dẻo tới hạn tăng lên đáng kể chocolate nghiền mịn hơn, độ nhớt dẻo giữ gần không đổi, thực tế có giảm giai đoạn đầu Hình 5.8 Ảnh hưởng độ mịn đến độ nhớt hai loại chocolate sữa: (1) 30% chất béo; (2) 32% chất béo (Chevalley2) Điều nửa thể tích chocolate hạt rắn, minh họa hình 5.9 Khi hạt có kích thước lớn, có điểm tiếp xúc Khi số lượng hạt tăng lên, hạt gần hơn, tạo nên cấu trúc lỏng lẻo Cấu trúc phải bị phá vỡ trước chocolate chảy biến dạng dẻo tới hạn tăng lên tỉ lệ thuận với độ mịn hạt Một chocolate bắt đầu chảy, cấu trúc bị phá vỡ hạt nhỏ chuyển động với Do di chuyển hạt lớn hạt nhỏ khác biệt ít, nên độ nhớt dẻo gần không thay đổi Độ nhớt giảm có lẽ nhiều chất béo giải phóng nghiền ca cao khối bột sữa Như trình bày Chương 3, ca cao khối mịn lỏng, ngược lại với chocolate 38 Hình 5.9 Các hạt rắn chất béo chocolate sữa 5.3 ẢNH HƢỞNG CỦA VIỆC BỔ SUNG CHẤT BÉO ĐẾN ĐỘ NHỚT Như biết, việc bổ sung thêm nhiều chất béo lỏng giúp chocolate chảy dễ dàng (xem mục Chương 12) Chất béo sữa có ảnh hưởng giống bơ ca cao đến độ nhớt bổ sung vào chocolate 40C, làm chậm lại tốc độ đông đặc làm mềm sản phẩm cuối (xem chương 6) Ngoài ra, chất béo sữa tan chảy nhiệt độ thấp nên làm thay đổi cách tan chảy sản phẩm miệng Do hai chất béo phải bổ sung tỷ lệ để tạo cấu trúc chocolate sản phẩm xác Chất béo sữa thường dùng chocolate đen để hạn chế hình thành lớp màu trắng bạc bề mặt gọi chocolate bloom (Chương 6) Chất béo phải dạng tự để hỗ trợ cho tính chảy chocolate Ca cao khối sữa bột phải nghiền mịn để giải phóng chất béo Ngồi ra, q trình đảo trộn nhiệt phải đủ mạnh để phá vỡ khối tụ có chứa chất béo Hầu hết chocolate có 25% - 35% chất béo, lớp bao phủ kem que có hàm lượng nhiều (xem chương 10), số sản phẩm đặc biệt chocolate để chế biến thức ăn mẩu mì sợi lại thấp Hàm lượng thực tế phụ vào trình chế biến sử dụng – hàm lượng định cho lớp màng chocolate máy nghiền trục động đảo trộn nhiệt khơng bị q tải Ngồi ra, ảnh hưởng đến cấu trúc chocolate thành phẩm, sản phẩm chocolate chất lượng cao gần phải có hàm lượng béo cao kích thước hạt nhỏ chocolate dùng để áo ngồi bánh bích quy Ảnh hưởng việc thêm 1% chất béo đến độ nhớt phụ thuộc vào lượng chất béo có thông số độ nhớt xem xét (xem hình 5.10) Khi hàm lượng chất béo 32% độ nhớt thay đổi với hàm lượng bổ sung Ở hàm lượng chất béo 28%, bổ sung 1% vào độ nhớt dẻo thay đổi đáng kể, gần giảm nửa Sự thay đổi sâu sắc hàm lượng chất béo thấp hơn, chocolate có 23% chất béo thường dạng sệt dạng lỏng, thị trường thường bán chocolate có 25% 39 Ảnh hưởng chất béo đến độ nhớt dẻo đáng kể nhiều so với biến dạng dẻo tới hạn (hơn 12 lần so với lần mẫu thử số liệu minh họa) Đây khơng phải điều đáng ngạc nhiên việc bổ sung thêm chất béo hỗ trợ cho chất béo di chuyển tự từ giúp cho hạt chảy trượt qua Phần lớn chất béo chất béo “ướt”, phần gắn với bề mặt hạt Chất béo tự có ảnh hưởng lớn bơi trơn dịng chảy di chuyển độ nhớt dẻo giảm đáng kể Biến dạng dẻo tới hạn có liên quan nhiều đến lực hạt rắn, mà lực lại liên quan đến khoảng cách tuyệt đối chúng Khoảng cách lại bị ảnh hưởng việc bổ sung thêm chất béo 5.4 ẨM VÀ TÍNH CHẢY CỦA CHOCOLATE Có thể dự đốn nước chất lỏng, bổ sung vào chocolate lỏng hỗn hợp thu có độ nhớt nằm khoảng độ nhớt nước chocolate Tuy nhiên, trường hợp lại khác hẳn với việc bổ sung – 4% (khối lượng) nước vào làm chocolate trở nên đặc sệt (mục chương 12) Gần 0,3% ẩm thêm vào chocolate cuối giai đoạn đảo trộn nhiệt nhà sản xuất phải bổ sung thêm 1% chất béo Do chất béo đến thành phần đắt tiền chocolate, nên cần phải loại bỏ nhiều nước tự tốt Nước giống chất béo, tồn dạng tự liên kết, khơng giống chất béo chỗ nên có nhiều nước trạng thái liên kết tốt Nếu đo độ ẩm tổng, ví dụ phương pháp chuẩn độ Karl Fischer (xem chương 8), phần nước nằm tinh thể lactose lactose thường dạng monohydrate (chương 2) Các loại nước khác có tế bào hạt ca cao khơng bị phá hủy nghiền Nước không ảnh hưởng đến tính chảy chocolate Nếu đặt bát đường xay phịng ẩm đường nhanh chóng vón cục nước làm dính hạt đường với Chocolate có thành phần gần nửa hạt đường nhỏ lượng ẩm hịa tan chúng tạo vết dính bề mặt chocolate Điều làm cho chocolate bị dính lại với làm tăng đáng kể độ nhớt chocolate Nếu có nhiều nước, khoảng 20%, đủ để hịa tan hầu hết đường tạo dịng chảy liên tục chocolate giúp cho chảy dễ dàng Chocolate bổ sung vào kem béo để tạo thành hỗn hợp mềm, gọi ganache, khơng có tiếng gãy giịn bị bẻ gãy khơng co ngót nhiều làm nguội Ganache sản xuất cách khuấy kem béo mạnh bổ sung chocolate lỏng vào Trong trường hợp này, hệ nước kem béo hệ nhũ tương Có nghĩa giọt nước bao quanh chất béo, với lớp chất nhũ hóa hai pha Những chất nhũ hóa xuất tự nhiên kem béo, bổ sung vào chocolate Khi có mặt chất nhũ hóa này, độ nhớt chocolate bị ảnh hưởng độ ẩm Hầu loại giai đoạn đảo trộn nhiệt khô ban đầu (xem chương 4) Tuy nhiên, điều phải thực cẩn thận, nước khỏi chocolate nhanh khỏi máy đảo trộn nhiệt, ngưng tụ thành giọt lỏng Những giọt lỏng quay ngược trở lại vào chocolate hòa tan đường Những hạt đường dính lại với tạo cục sạn sau ẩm loại 40 Điều có nghĩa chocolate nghiền xác, có sạn thành phẩm 5.5 CHẤT NHŨ HĨA VÀ ĐỘ NHỚT CỦA CHOCOLATE Vai trị chất nhũ hóa giúp tạo lớp màng chắn hai pha không tan lẫn vào Hệ nhũ tương đóng vai trị quan trọng việc tách giọt nước khỏi chất béo, ví dụ bơ thực vật, hạt nước phân tán chất béo (còn gọi hệ nhũ tương nước dầu), kem béo hạt béo phân tán nước (gọi hệ nhũ tương dầu nước) Như trình bày chương 2, chất béo hạt ca cao tồn hai hệ nhũ tương Vì chocolate khơng có nước nên chất nhũ hóa phần có vài khác biệt Các hạt đường ưa nước, hay nói cách khác kị béo, hút nước đẩy béo Chocolate lỏng chảy đường hạt rắn khác di chuyển qua nhau, vậy, nói trình đảo trộn nhiệt, bề mặt hạt rắn phải áo chất béo Điều thường khơng xuất cách tự nhiên, vậy, giống hệ nhũ tương với nước, phải có chất để tạo lớp màng hạt rắn chất béo Trong trường hợp này, chất nhũ hóa áo bề mặt rắn tạo nên lớp màng chất béo, thực chất hoạt động bề mặt chất nhũ hóa Cơ chế hoạt động chất hoạt động bề mặt thể rõ hình 5.11 Mỗi phân tử có ưa béo, liên kết với chất béo Đầu cịn lại kị béo, tránh khỏi chất béo xa tốt cách gắn vào bề mặt hạt đường (cũng kị béo) Có thể so sánh hình ảnh với rong biển mặt đá Có đầu gắn vào đá, đuôi dài nằm nước biển, bơi xung quanh làm thay đổi dòng chảy xung quanh đá Có nhiều loại chất hoạt động bề mặt Một số có đầu kị béo lớn, liên kết mạnh với đường, số khác liên kết mạnh bị tách cách bổ sung chất hoạt động bề mặt khác Tương tự ưa béo có chiều dài khác nhau, có ảnh hưởng đến tính chảy theo nhiều cách khác Nghĩa chất hoạt động bề mặt đặc biệt có lợi mặt biến dạng dẻo tới hạn, không tốt độ nhớt dẻo ngược lại Hình 5.11 Hình ảnh phân tử lecithin xung quanh phân tử đường 5.5.1 Lecithin Lecithin chất hoạt động bề mặt phổ biến sử dụng sản xuất chocolate từ năm 1930 Chúng chất tự nhiên, thường tìm thấy đậu nành cho có lợi cho sức khỏe người Như mơ tả trên, gắn vào đường, đầu phân tử tự hệ béo để giúp cho trình chảy Harris5 chứng minh thân phân tử lecithin liên kết cực mạnh với đường, tượng làm cho có hiệu sản xuất chocolate Điều sau xác nhận Vernier (hình 5.12) kính hiển vi 41 quét tia laser đồng tiêu điểm cho thấy hình ảnh huỳnh quang phân tử lecithin bao bọc hạt đường Bổ sung khoảng từ 0,1% đến 0,3% lecithin đậu nành làm giảm độ nhớt chocolate 10 lần Loại chocolate có chứa chất hoạt động bề mặt, lecithin, chịu hàm lượng ẩm cao so với loại khơng có Điều vơ quan trọng nước gây bất lợi đến độ nhớt chocolate Tuy nhiên, bổ sung nhiều lecithin gây bất lợi đến tính chảy hàm lượng cao hơn, ví dụ 0,5% (hình 5.13), biến dạng dẻo tới hạn tăng hàm lượng lecithin tăng, thường độ nhớt dẻo lại hay giảm Bartusch4 chứng minh hàm lượng lecithin 0,5% có đến 85% lượng đường bao phủ Sau đó, lecithin tự liên kết với để tạo thành mixen, tạo thành lớp màng kép xung quanh phân tử đường (các đuôi lớp lecithin thứ liên kết với đuôi lớp lecithin thứ hai, thể hình 5.14), cản trở dòng chảy Lượng lecithin thực tế dùng trước trình làm đặc diễn phụ thuộc vào mức độ phân bố kích thước định Nếu chocolate nghiền mịn có diện tích bề mặt riêng lớn, có giá trị biến dạng dẻo tới hạn cao, giải thích trước Tuy nhiên điều bù trừ lẫn nhau, thực tế có diện tích lớn để bao phủ cần sử dụng nhiều lecithin trước tăng biến dạng dẻo tới hạn xảy Hình 5.12 Hình ảnh lecithin kính hiển vi quét tia laser đồng tiêu điểm (phát huỳnh quang) xung quanh hạt rắn chocolate Đã có thời điểm, sản phẩm gọi “chocolate” nhãn dán bán cửa hàng lượng lecithin sử dụng bị giới hạn từ 0,5 – 1% phụ thuộc vào loại chocolate sản xuất nơi sản xuất bán Các quy định hành EU thay đổi điều để lecithin sử dụng dựa nguyên tắc quantum satis (không quy định mức tối đa) Tuy nhiên, chúng phải sử dụng theo GMP không sử dụng nhiều lượng cần thiết cho mục đích sử dụng khác Ngồi có lượng nhỏ lecithin tự nhiên tìm thấy ca cao, sữa, đặc biệt bơ sữa 42 Hình 5.13 Ảnh hưởng lecithin đậu nành đến độ nhớt loại chocolate đen: (1) 33,5% chất béo, (2) 39,5% chất béo Hình 5.14 Hình ảnh mixen hình cầu lớp lecithin bao quanh phân tử đường Lecithin đậu nành hỗn hợp phosphoglycerides tự nhiên (phospholipids) với chất khác dầu đậu nành (bảng 5.1) Nó sử dụng phổ biến công nghiệp thực phẩm Tuy nhiên, thành phần khác nhau, số nhà sản xuất cố gắng tối ưu hóa thành phần để có lợi cho tính chảy chocolate, lecithin phân đoạn thường có sẵn thị trường Phần phosphatidylcholine lecithin chứng minh đặc biệt có hiệu việc làm giảm độ nhớt dẻo số loại chocolate đen (hình 5.5), phân đoạn khác chứng tỏ có hiệu khơng tốt đến biến dạng dẻo tới hạn Bởi tỉ lệ thành phần khác thay đổi lecithin tiêu chuẩn, hiệu việc làm giảm độ nhớt chocolate thay đổi từ mẻ sang mẻ khác Vì lý mà số nhà cung cấp đưa sản phẩm tiêu chuẩn hóa Bảng 5.1 Thành phần Phosphoglyceride (phospholipid) lecithin đậu nành Phosphatidylcholine (PC) 13–16% Phosphatidylethanolamine (PE) 14–17% Phosphatidylinositol (PI) 11–14% 43 Phosphatidic acid (PA) Other phosphoglycerides Còn lại 44% chủ yếu triglycerides 3–8% 5–10% Hình 5.15 Ảnh hưởng lecithin lên độ nhớt chocolate sữa Để khắc phục vấn đề tăng biến dạng dẻo tới hạn hàm lượng cao hơn, Cadbury phát minh chất hoạt động bề mặt thay từ dầu hạt cải làm cứng Đây loại ammonium phosphatide gọi YN Lecithin thương mại chủ yếu sản xuất từ đậu nành thường xem có lợi cho sức khỏe số nước bày tỏ lo ngại phần đậu nành có nguồn gốc biến đổi gen Điều dẫn đến việc lecithin bán thị trường phải xem xét kỹ nguồn gốc khu vực trồng trọt, ví dụ Brazil Ngồi ra, thị trường bánh kẹo có xu hướng sử dụng chất thay lecithin, ví dụ ester acid citric Hiệu thực tế chúng gần phụ thuộc vào loại chocolate phương pháp sản xuất 5.5.2 Polyglycerol Polyricinoleate Polyglycerol polyricinoleate (PGPR), gọi Admul-WOL, chất hoạt động bề mặt hay chất nhũ hóa khác biệt Ban đầu phát triển để sử dụng ngành công nghiệp làm bánh sản xuất cách trộn lẫn sản phẩm trùng ngưng dầu thầu dầu glycerol sau đem ester hóa Mặc dù có tác động nhỏ đến độ nhớt dẻo lại có tác động lớn đến biến dạng dẻo tới hạn Chỉ cần bổ sung khoảng 0,2% vào chocolate làm giảm biến dạng dẻo tới hạn nửa so với lecithin khoảng 0,8% làm cho độ nhớt giảm khơng biến chocolate trở thành chất lỏng Newton Đã có nhiều nghiên cứu để tìm hiểu chủ đề chưa hiểu đầy đủ Ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm quan trọng, có lợi có hại Hình 5.16 cho thấy loại chocolate phủ lên loại bánh bích quy, với giá trị độ nhớt dẻo, lại có biến dạng dẻo tới hạn khác mẫu có sử dụng PGPR Thơng thường tính chảy u cầu thường nằm hai giá trị hỗn hợp PGPR lecithin thường sử dụng nhà sản xuất chocolate bán nhà cung cấp chất nhũ hóa 44 Hình 5.16 Ảnh hưởng biến dạng dẻo tới hạn đến lớp chocolate phủ ngồi bánh bích quy Được phép Palsgaard, Đan Mạch 5.5.3 Các chất nhũ hóa khác Các chất nhũ hóa khác sorbitan esters, spans tweens… thường sử dụng chocolate lớp áo phủ ngồi hương chocolate Chúng thường có hiệu việc làm giảm biến dạng dẻo tới hạn độ nhớt dẻo so với lecithin PGPR Tuy nhiên, chúng thường làm thay đổi tốc độ đơng đặc, độ bóng sản phẩm đặc biệt thời gian bảo quản mặt hình thành lớp trắng bề mặt Điều nói đến chi tiết chương 5.6 MỨC ĐỘ TRỘN Mức độ trượt/trộn quan trọng để thu chocolate lỏng hàm lượng chất béo định Mức độ điều chỉnh chủ yếu thiết kế máy đảo trộn nhiệt cánh khuấy Có yếu tố quan trọng khác, hai số thứ tự bổ sung thành phần vào giai đoạn đảo trộn nhiệt động truyền động cho cánh khuấy Đảo trộn nhiệt để áo hạt rắn chất béo và động tác trượt thực tốt điều này, với điều kiện hạt khơng chuyển động ngồi Nếu có nhiều chất béo phần tử rắn di chuyển dễ dàng làm q trình đảo trộn trở nên hiệu Điều có nghĩa cần bổ sung vừa đủ chất béo để chocolate trở thành hỗn hợp sệt Phần chất béo lại nên bổ sung vào cuối giai đoạn đảo trộn nhiệt lỏng Người ta cho việc bổ sung chất béo giai đoạn có hiệu gấp đôi việc làm giảm độ nhớt cuối chocolate so với lượng chất béo bổ sung vào giai đoạn đầu trình đảo trộn nhiệt Quan trọng phải bổ sung phần lớn lecithin giai đoạn sau Một đầu phân tử lecithin háo nước liên kết với nước, gây khó khăn loại bỏ nước Điều có nghĩa nên bổ sung vào cuối giai đoạn đảo trộn nhiệt khô, mà phần lớn nước bị tách và, giống chất béo bổ sung giai đoạn đảo trộn nhiệt lỏng Trong trường hợp định, lượng nhỏ lecithin thêm vào giai đoạn đầu đảo trộn nhiệt để giảm tốc độ loại bỏ ẩm Nếu đảo trộn nhiệt nóng, có q nhiều ẩm nước tách khỏi thành phần với tốc độ nhanh so với bốc khỏi thiết bị đảo trộn nhiệt Sau nước quay trở lại chocolate tạo nên khối tụ cứng cách liên kết phân tử đường với nhau, làm cho chocolate có sạn Do đó, hạn chế điều cách bổ sung lecithin vào sớm 45 Tuy nhiên, số người cho rằng, lecithin có giai đoạn nghiền trục, áp suất ép lecithin vào hạt ca cao hoạt động hiệu Các nguồn tài liệu khác cho nhiệt độ cao làm giảm hoạt lực lecithin, điều chưa chứng minh cụ thể Việc điều khiển cánh khuấy có tác động đến độ nhớt chocolate lỏng cuối Thông thường, cánh khuấy có tốc độ, đảo ngược lại chocolate chuyển sang trạng thái lỏng để đầu nêm đâm vào chocolate (chương 4) Nếu ghi nhận lại công suất máy đảo trộn nhiệt theo thời gian thu đường cưa hình 5.17a Do đó, thời gian dài, máy đảo trộn nhiệt sử dụng lượng hiệu khuấy trộn thấp Hiện điều khiển q trình điện tử để cơng suất giảm, tốc độ tăng lên Điều có nghĩa tạo đường cong công suất giống hình 5.17b Việc kiểm sốt cho phép sản xuất chocolate lỏng thời gian ngắn so với phương pháp truyền thống Khi sản xuất chocolate lỏng, cần phải rót chocolate vào khn dạng lỏng, nhanh chóng đơng đặc lại dạng kết tinh để tạo bề mặt sáng bóng tiếng gãy giịn Điều phụ thuộc vào loại chất béo (chương 6) cách làm nguội tiền kết tinh chocolate (Chương 7) Hình 5.17 Cơng suất động thực đảo trộn nhiệt suốt ba giai đoạn conching: (a) Hai tốc độ vận hành ngược chiều (b) Tốc độ điều chỉnh liên tục The Science of Chocolate, 2nd / Stephen T Beckett Chương 3/ Trần Thanh Giang dịch 46 ... chiều (b) Tốc độ điều chỉnh liên tục The Science of Chocolate, 2nd / Stephen T Beckett Chương 3/ Trần Thanh Giang dịch 46 ... (xem chương 5) Trong nhân hạt ca cao có chất nhũ hóa gọi lecithin Hai loại hệ nhũ tương tồn tế bào ca cao Hình 3. 8 a cho thấy hệ nhũ tương dầu nước hình 3. 8 b cho thấy pha ngược lại Hình 3. 8 Hình... béo Ca cao khối sau chảy xuống ống dẫn tâm đĩa thứ 2, cuối vào đĩa thứ Hình 3. 10 Sơ đồ hệ thống máy nghiền cặp đĩa 3. 3.1 .3 Máy nghiền bi Phần lớn ca cao giới nghiền máy nghiền bi loại máy nghiền