4.1. Mục đích
− Chế biến: hạt ca cao sau quá trình nghiền sẽ trở thành dạng paste gọi là ca cao khối, là nguyên liệu chính để sản xuất bột ca cao. Ca cao khối có gần 55% bơ ca cao ở dạng huyền phù, trong đó pha lỏng là bơ ca cao, pha rắn là bột ca cao. So với hạt ca cao nhân ban đầu thì sản phẩm sau nghiền có sự biến đổi sâu sắc về kích thước và tính chất.
− Chuẩn bị: sau khi nghiền thu được ca cao khối ở dạng paste, là bước chuẩn bị thuận lợi hổ trợ cho quá trình ép bơ tiếp theo.
4.2. Các biến đổi xảy ra
Vật lý:
• Hạt bị giảm kích thước do tế bào bị xé vỡ. Đây là biến đổi có lợi, kích thước hạt càng nhỏ thì kiềm hóa dễ và sản phẩm ca cao càng mịn đẹp.
• Nhiệt độ tăng: do qúa trình nghiền sinh ra lực ma sát làm khối hạt ca cao nóng lên. Xét trong một giới hạn thì đây là biến đổi có lợi: giúp ta tiết kiệm được phần nào chi phí năng lượng do ta có thể lợi dụng năng lượng này để tăng nhiệt độ trên nhiệt độ nóng chảy của bơ ca cao để sau khi nghiền thô ta được dịch ca cao sệt. Nhưng cần khống chế nhiệt độ của quá trình nghiền trong một giới hạn nhất định, nếu không để nhiệt độ tăng lên quá cao sẽ gây ra những tác dụng bất lợi như làm sậm màu sản phẩm…
Hóa lý:
• Sau khi tế bào bị nghiền xé thì các chất trong tế bào nhất là bơ ca cao được giải phóng ra ngoài. Đây là biến đổi có lợi do sau khi các chất bên trong tế bào thoát ra ngoài sẽ thuận lợi hơn cho qúa trình ép.
• Có sự thay đổi pha của khối ca cao trước và sau khi nghiền, ban đầu ở dạng rắn chuyển sang dạng huyền phù. Đây là biến đổi có lợi do ở dạng huyền phù giúp cho quá tŕnh kiềm hóa được thực hiện dễ dàng hơn.
4.4. Thiết bị
4.4.1. Cấu tạo thiết bị
Thiết bị nghiền sử dụng gồm năm trục hình trụ, bề mặt nhẵn, có đường kính bằng nhau và nối tiếp nhau. Khoảng cách khe hẹp giữa các cặp trục giảm dần theo chiều từ vùng nhập liệu đến vùng tháo sản phẩm.
4.4.2.Nguyên lý hoạt động
Thiết bị nghiền có năm trục quay, hai trục nối tiếp thỉ sẽ quay ngược chiều nhau. Hạt ca cao được đưa vào thiết bị rồi lần lượi bị kéo nén giữa các trục để biến đổi kích thước từ nhân ca cao thành đạng paste. Tốc độ quay của các trục tăng dần từ cửa nhập liệu xuống cửa tháo sản phẩm.
4.4.3. Thông số công nghệ
− Độ ẩm vào: 2 – 2,5%.
− Nhiệt độ nghiền: 35 – 37oC
− Kích thước hạt sau nghiền: 200 – 300μm.