III. QUY TRÌNH SẢN XUẤT:
3.2. Quy trình sản xuất marshmallow:
3.2.1. Sơ đồ quy trình Bột mì Chuẩn bị bột Nhào và phối trộn Tạo hình Trải marshmallow Ghép bánh Nhúng chocolate Để nguội Nạp và đĩng gĩi Sản phẩm Marshmalow chocolate Các nguyên liệu khác
Cơng thức phối trộn Gelatine(260 Bloom): 2% Nước: 21.8% Sacchorose: 45.72% Glucose syrup: 30.48% 3.2.2. Giải thích quy trình Saccharose Nấu Marshmallow Glucose syrup syrup Nước Gelatine Ngâm Nhào trộn
Saccharose, glucose syrup, nước lần lượt được cho vào thiết bị nấu cĩ cánh khuấy và gia nhiệt đến khi đạt 115 độ C, ngừng gia nhiệt cho gelatine đã qua quá trình ngâm vào khuấy trộn sơ bộ. Khối hỗn hợp được bơm qua thiết bị nhào để đánh bơng nhằm hình thành cấu trúc sản phẩm marshmallow. Trong quá trình nhào ta cĩ thể bổ sung thêm phụ gia tạo hương tạo, vị nếu cần. Marshmallow được làm nguội nhẹ để khơng ảnh hưởng đến bánh biscuit, đến lớp chocolate phủ bên ngồi
3.2.2.1. Nấu Mục đích
-Chuẩn bị: tạo thành hỗn hợp dạng lỏng, đồng nhất của các chất khác nhau
-Bảo quản: gĩp phần làm tăng thơi gian bảo quản sản phẩm do nhiệt độ cao sẽ tiêu diệt một phần vi sinh vật
Các biến đổi
-Vật lý: nhiệt độ tăng, nồng độ dung dịch tăng do nước bốc hơi, độ nhớt và tỉ trọng của dung dịch cũng tăng, thể tích và khối lượng của dung dịch sẽ giảm
-Hĩa học: phản ứng nghịch đảo đường, phản ứng caramel. Phải hạn chế nếu khơng sẽ ảnh hưởng đến màu sắc sản phẩm
-Nồi nấu dùng hơi nước làm nguồn nhiệt để thực hiện quá trình nấu -Thơng số hơi làm việc: Thơng số hơi bão hịa 2,5bar; 135 °C -Nhiệt độ tối đa của quá trình nấu là 115-118 độ C
-Thời gian: dừng khi đạt nhiệt độ 115 độ C
- Cơ cấu khuấy trộn cĩ tốc độ khuấy 20-30 vịng/ph. Cánh khuấy cĩ khả năng tháo rời nhanh chĩng để dễ dàng vệ sinh. Mã hiệu Đường kính trong (mm) Dung tích chứa (lít) Năng suất nấu (kg/mẻ) Cơng suất khuấy (kW) NK0,15/6 750 150 60 0,75 NK0,3/6 900 300 120 2,2 3.2.2.2. Nhào trộn Mục đích
-Chế biến: tạo độ dai, xốp, khả năng giữ khí, hình thành nên cấu trúc đặt trưng của sản phẩm
-Hồn thiện: trong giai đoạn này ta cĩ thể phối chế thêm một số phụ gia màu mùi (nếu cần) nhằm tăng tính cảm quan của sản phẩm
-Vật lý: nguyên liệu dạng lỏng sau nhào trở thành dạng sệt, khối kẹo sau nhồi này đồng
nhất và cĩ độ xốp nhất định
-Hĩa học: khơng đáng kể do nhiệt độ nhào thấp chủ yếu là phản ứng tạo gel của gelatine
Thiết bị
3.3. Quy trình sản xuất chocolate
3.3.1. Sơ đồ khối:Model CNM 20 CNM 40 CNM 60 CNM 80 Model CNM 20 CNM 40 CNM 60 CNM 80 Model CNM 20 CNM 40 CNM 60 CNM 80 Capacity Ltr 20 40 60 80 Motor HP 220v 0.5 1 1.5 2 Khối lượng Kg 125 170 195 220 Rộng 400 600 650 700 Dài 650 800 900 1000 cao 900 1100 1200 1300
Xử lý nhiệt Đảo trộn nhiệt Phối trộn Lecithin Nghiền tinh Chocolate Bơ cacao, sữa,đường mịn
3.3.2. Giải thích quy trình cơng nghệ
3.3.2.1. Phối trộn : a, Mục đích : a, Mục đích :
Chuẩn bị
Trộn các nguyên liệu (bơ cacao, đường, sữa) lại với nhau theo một tỉ lệ thích hợp để hình thành nên hỗn hợp huyền phù đồng nhất sử dụng cho các quá trình tiếp theo.
b, Các biến đổi xảy ra :
Vật lý :
Trong quá trình nhào trộn, nhiệt độ hỗn hợp tăng, độ nhớt giảm và kích thước các phần tử pha rắn giảm.
Hĩa học:
Độ ẩm của hỗn hợp giảm xuống cịn 1 – 2%
Hĩa lý:
Hỗn hợp nguyên liệu sau khi trộn sẽ chuyển thành dạng paste khơ
c, Phương pháp thực hiện:
Ban đầu cho bơ cacao vào thùng phối trộn tạo mơi trường liên tục, sau đĩ cho từ từ bột cacao, sữa, đường dạng bột vào tạo thành pha phân tán. Cho cánh khuấy hoạt động trong suốt quá trình.
Thời gian nhào trộn: 20 - 30 phút. Nhiệt độ: 40oC - 45oC.
Nếu nhiệt độ nhào trộn vượt quá 60oC sẽ gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm (do các chất béo trong sữa rất dễ bị oxy hĩa trong điều kiện đảo trộn ở nhiệt độ cao và thời gian kéo dài).
Độ ẩm trong bột cacao càng cao thì quá trình tạo ra các phần tử cĩ kích thước lớn càng mạnh, quá trình nghiền sau đĩ sẽ phức tạp hơn. Độ ẩm thích hợp cho việc nhào trộn của khối chocolate là 1 - 2%, khi đĩ khối chocolate cịn giữ được tính linh động, nên khơng gây khĩ khăn cho quá trình nhào. Các chất thơm được cho thêm vào cuối giai đoạn nhào.
d, Thiết bị :
Máy phối trộn (năng suất: 30 - 40 kg/mẻ) Cấu tạo:
Thiết bị được cấu tạo bằng thép khơng rỉ. Nguyên liệu gồm bơ cacao, đường và sữa sẽ được đưa vào máy phối trộn qua phễu nhập liệu (1). Mỗi cylon nhập liệu đều cĩ bộ phận điều chỉnh lưu lượng. Nguyên tắc phối trộn bằng trục vít (3). Bộ phận tháo liệu (4) nằm phía dưới máy.
Thơng số:
Tốc độ trục vít: 60 vịng/phút Thời gian: 30 phút
Khởi động máy, cho bơ cacao vào trước, sau đĩ cho từ từ đường, sữa vào. Sau thời gian đảo trộn, ta tháo sản phẩm cho vào thùng chứa, chuẩn bị cho giai đoạn nghiền.
3.3.2.2. Nghiền mịn:
a, Mục đích :
Giảm kích thước các cấu tử, tạo thuận lợi cho các quá trình xử lý nhiệt tiếp theo sau.
b, Các biến đổi xảy ra :
Vật lý :
Biến đổi quan trọng của quá trình là kích thước các hạt giảm xuống thấp hơn 30ìm. Nhiệt độ hỗn hợp tăng do ma sát; độ nhớt hỗn hợp giảm đến thấp nhất, do các hạt mịn và độ ẩm hỗn hợp giảm.
c, Phương pháp thực hiện :
Hỗn hợp chocolate sau khi nhào trộn cĩ nhiều phần tử cĩ kích thước lớn sẽ được đưa vào thiết bị nghiền 5 trục - nhập liệu tự động - để nghiền bột đến kích thước khoảng 30 ìm, tạo ra hỗn hợp rất mịn, độ đồng đều cao. Các trục quay với tốc độ tăng dần từ trục đáy lên trục đỉnh, các tinh thể đường được nghiền mịn; sau đĩ được tách ra khỏi trục đỉnh bằng một dao cạo sắc.
Nhiệt độ của hỗn hợp trong thiết bị phải giữ ở khoảng 45 - 48oC. Trong quá trình nghiền,
ma sát giữa các trục sẽ sinh nhiệt làm các trục nĩng lên rất nhiều. Để ổn định nhiệt độ, ta cần cho nước luân chuyển trong ống để làm nguội các trục.
Ở một số nhà máy, người ta tiến hành quá trình này 2 lần nhằm đạt được yêu cầu cao hơn về độ mịn.
d, Thiết bị :
Cấu tạo:
Thiết bị nghiền trục gồm 5 trục bằng thép khơng rỉ, được đặt nằm ngang và xếp chồng lên nhau. Nhập liệu từ trục cuối tạo thành dịng liên tục, bộ phận tháo liệu ở phía trên và cĩ 1 dao cạo sắt để cạo sản phẩm ra khỏi trục.
Trong quá trình nghiền, do ma sát giữa các trục và giữa trục với nguyên liệu sẽ sinh nhiệt làm các trục nĩng lên rất nhiều, gây ảnh hưởng đến cơng suất nghiền. Do đĩ, ta cần phải làm nguội thiết bị bằng cách cho nước luân chuyển trong lịng các trục.
Thơng số kỹ thuật:
Vận tốc trục: các trục này quay với vận tốc tăng dần từ dưới lên đỉnh. Trục cuối cùng cĩ thể quay 200 vịng/phút
Kích thước trục: D x L 40 cm x 140 - 180 cm
Cách thực hiện:
Khối chocolate lỏng được cho vào phễu phân phối thành một màng mỏng chảy vào khe hẹp giữa hai trục. Tác dụng nghiền được tạo ra do sức ép của hai trục; kết quả khối chocolate được nghiền mịn và chảy vào máng hứng .
Loại HFS 140 – HFS 180
Máy nghiền tinh 2 trục
(The K & Kurt 2 Roll Refiner)
Máy được thiết kế dễ sử dụng, dung tích sản phẩm lớn, chất lượng đạt yêu cầu. Quá trình nghiền nát các thành phần của chocolate giữa 2 trục nghiền tạo ra khả năng sử dụng đường tinh thể thay cho đường bột. Bằng cách này, người ta cũng cĩ thể làm giảm bớt ẩm bên trong chocolate.
Máy cĩ thể giúp nâng cao độ đồng nhất nhưng khơng làm hư hỏng sản phẩm, bởi vì sự quá nhiệt là đặc điểm tiêu biểu của quá trình nghiền tinh. Các phần tử tạo thành sau khi nghiền tinh cĩ kích thước nhỏ khoảng 25 µm.
Vùng nối kết giữa 2 trục được giới hạn và 50% bề mặt của các trục được sử dụng như vùng làm mát.
Các kết quả cĩ thể đạt được nhờ sử dụng 2 trục nghiền là: chất lượng, hương vị và các đặc tính kỹ thuật của sản phẩm cuối cùng và những đặc điểm này khơng thể đạt được khi sử dụng những hệ thống khác. Bởi vì cĩ các quá trình khác cũng diễn ra đồng thời trong suốt quá trình nghiền tinh, và đây là cơ sở để tạo thành các đặc tính riêng cho sản phẩm sau cùng.
3.3.2.3. Đảo trộn nhiệt :
a, Mục đích :
Chế biến : Làm chín hỗn hợp sau khi nghiền mịn, tạo kết cấu và hương vị đặc trưng cho chocolate.
b, Các biến đổi xảy ra :
Vật lý:
Nhiệt độ khối chocolate tăng cao do ma sát giữa khối chocolate với thành thiết bị và giữa các phần tử với nhau, độ nhớt giảm.
Hĩa học:
Quá trình xảy ra ở nhiệt độ cao và trong khoảng thời gian dài nên cĩ nhiều phản ứng xảy ra. Đặc biệt là phản ứng Maillard giữa acid amin và đường khử tạo màu, mùi, vị đặc trưng cho sản phẩm.
Loại các acid dễ bay hơi cĩ mùi khĩ chịu như acid acetic. Các chất màu bị oxy hĩa tạo màu đặc trưng cho chocolate. Độ ẩm hỗn hợp giảm.
Hĩa lý:
Lecithin được thêm vào (< 0.5 %) trước khi kết thúc quá trình đảo trộn 1 giờ với các mục đích:
+ Làm giảm độ nhớt, giúp khối chocolate đạt được độ lỏng cần thiết. + Cải thiện cấu trúc bền nhũ chocolate.
+ Làm giảm nguy cơ xuất hiện hiện tượng nở hoa chất béo.
Cĩ sự biến đổi sâu sắc về mùi vị và màu sắc, do đĩ nâng cao chất lượng của chocolate thành phẩm.
c, Phương pháp thực hiện :
Nhiệt độ của quá trình: được giữ ở 45oC - 60oC.
Thời gian: kéo dài từ 48 - 72 giờ.
Ngồi ra, ta cĩ thể cho thêm các chất tạo nhũ tương nước trong dầu, cĩ gốc phosphatid nhằm làm giảm độ nhớt của chocolate.
d, Thiết bị :
Thiết bị: The Frisse Conche (Năng suất: 100 - 2000 kg/mẻ).
Cấu tạo: Thiết bị gồm các cánh khấy cĩ tác dụng nhào trộn và các dao nạo cĩ tác dụng trượt trên thành thiết bị tạo ma sát và tăng nhiệt độ. Bên ngồi là lớp vỏ áo thuận tiện cho việc điều khiển nhiệt độ.
Thơng số kỹ thuật:
Các cánh khuấy quay với vận tốc và chiều khác nhau.
MÁY ĐẢO TRỘN NHIỆT FRISSE
(1) Ống hồi lưu. (2) Bảng điều khiển. (3) Ống thổi khí. (4) Phễu nhập liệu. (5) Cánh khuấy. (6) Trục vít. (7) Bơm hồi lưu
Thiết bị: Longitudinal Conche (Năng suất: 100 – 1000 kg/mẻ).
Cấu tạo: Thiết bị gồm một máng (5) cĩ đáy (6) làm bằng đá granite. Trong đĩ cĩ một trục lăn (4) bằng đá granite nằm ngang di chuyển qua lại trên mặt đáy cĩ tác dụng đảo trộn khối hỗn hợp, trục lăn này được điều khiển bởi bộ truyền động (1) và (2) thơng qua tay quay (3). Bộ phận (7) để gia nhiệt và nắp (8) để che đậy.
Thơng số kỹ thuật:
Tần số bộ truyền động: 20 - 40 vịng/ phút
Kích thước trục lăn phụ thuộc vào năng suất của máy Thời gian đảo trộn: 48 - 72 giờ (cĩ khi lên đến 96 giờ)
Nguyên lý: Quá trình trượt giữa trụ trịn và đáy máng tạo ma sát làm tăng nhiệt độ. Thiết bị này thích hợp với nguyên liệu dạng nhão hoặc nguyên liệu cĩ hàm lượng béo cao. Để
giúp cho quá trình bay hơi ẩm hiệu quả hơn, trong quá trình đảo trộn ta cần gia nhiệt thêm cho khối nguyên liệu.
Hình 12: Old longitudinal conche
(Source: H. Mikle, Chocolats Halba 2004)
3.3.2.4. Xử lý nhiệt :
a, Mục đích :
Hồn thiện:
Ổn định tinh thể bơ cacao từ dạng khơng bền sang dạng bền hơn, tránh hiện tượng bề mặt sản phẩm chocolate bị xám hoặc nở hoa. Ngoài ra, các tinh thể bơ ca cao phân phối đồng đều sẽ giúp cho chocolate dễ dàng kết rắn trong quá trình làm mát.
Chuẩn bị:
Sau khi tinh thể chocolate hình thành, nâng nhiệt độ lên 28oC - 30oC tạo điều kiện thuận lợi cho việc rĩt khuơn.
b, Các biến đổi xảy ra :
Vật lý :
Sự thay đổi nhiệt độ làm kết tinh hoàn tồn các dạng tinh thể bền và khơng bền.
Hĩa lý :
Bơ cacao cĩ rất nhiều dạng tinh thể và các dạng khơng bền sẽ từ từ chuyển sang dạng bền hơn.
Sự tan chảy hoàn tồn khối chocolate, khối chocolate chuyển sang dạng lỏng
Dạng tinh thể ’
Nhiệt độ nĩng chảy (OC) 18 23.5- 25.5 28 30
Ba dạng cấu hình đầu khơng bền nên sẽ chuyển sang dạng cấu hình ’ bền hơn (bất thuận nghịch). Các dạng khơng bền sẽ làm chocolate bị xám màu do chất béo tái kết tinh, nhất là thành những tinh thể lớn; các giọt glyceride lỏng di chuyển lên bề mặt và kết tinh làm cho bề mặt chocolate mờ và khơng mịn, gây hiện tượng nở hoa chất béo. Do đĩ cần tạo điều kiện để tạo ra nhiều tinh thể dạng ’ để khi đĩng rắn bề mặt chocolate được mịn đẹp.
Hĩa học:
Cĩ những biến đổi tương tự như trong quá trình đảo trộn nhiệt (sự biến đổi các chất màu, giải phĩng chất dễ bay hơi gây mùi khĩ chịu … ).
c, Phương pháp thực hiện :
Xử lý nhiệt chocolate là tạo ra dạng tinh thể bền vững của bơ ca cao trong chocolate. Hầu hết các phương pháp xử lý nhiệt đều được thực hiện theo 4 bước:
+ Làm tan chảy hoàn tồn khối chocolate.
+ Hạ nhiệt độ đến điểm kết tinh và cĩ thể gieo một ít mầm tinh thể, bơ cacao sẽ tinh thể hĩa nhanh.
+ Quá trình kết tinh.
+ Làm tan chảy các tinh thể khơng bền và các tinh thể bền kết tinh lại dưới dạng hạt. Đầu tiên nâng nhiệt độ khối chocolate lên khoảng 44oC - 45oC và giữ trong 10 phút để
các khối cacao tan chảy hoàn tồn.
Sau đĩ hạ nhiệt độ khối chocolate nĩng chảy xuống khoảng 27oC và giữ nhiệt độ ổn định,
tạo điều kiện cho các tinh thể bơ cacao được hình thành (cịn gọi la giai đoạn ủ mầm tinh thể) và kết hợp với sự khuấy trộn để các tinh thể phân bố đều trong khối chocolate. Trong giai đoạn này, ta cĩ thể bổ sung vào một số mầm tinh thể giúp giai đoạn này diễn ra nhanh và tốt hơn.
Sau cùng, nâng nhiệt độ của khối chocolate lên khoảng 28oC - 30oC để làm tan chảy các
tinh thể kém bền cịn sĩt lại, trong khi các tinh thể bền khơng bị tan chảy. Ngoài ra, lần gia nhiệt này cịn tạo cho khối chocolate một độ lỏng thích hợp cho quá trình rĩt khuơn tiếp theo.
Chocolate đã được xử lý nhiệt cĩ thể lưu trữ trong vài tháng mà khơng bị hiện tượng nở hoa trong điều kiện nhiệt độ phịng khơng đổi trong khoảng 15 - 18oC
d, Thiết bị :
Cấu tạo: Thiết bị gồm 3 khu vực được gắn các bộ phận trao đổi nhiệt riêng. Chocolate sẽ được bơm vào và di chuyển theo dạng xoắn ốc xuyên qua các phần trao đổi nhiệt. Nhiệt độ làm mát và mức độ dịng chảy chocolate cĩ thể được cài đặt chính xác để đạt được lượng nhiệt trao đổi theo yêu cầu. Các đầu dị nhiệt độ được đặt sau mỗi khu vực trong thiết bị để cĩ thể đo nhiệt độ của cả khối chocolate và nước lạnh.
Hình 13:Thiết bị xử lý nhiệt chocolate 3 giai đoạn
3.4. Giải thích quy trình sản xuất chocopie
3.4.1. Quá trình phối trộn nguyên liệu phụ và phụ gia
Chuẩn bị: phối trộn các nguyên liệu phụ thành nhũ tương chuẩn bị cho quá trình nhào
trộn được tốt (chức năng quan trọng của hệ nhũ tương là làm bền hệ bọt xốp, giúp bánh thành phẩm cĩ độ xốp đạt yêu cầu và phân tán các hạt cầu béo).
Nguyên liệu phụ để phối trộn bao gồm:
Chất nhũ hĩa: mono và diglyceride (471), polycerol ester (475), lecithin (322). Chất bảo quản: calcium propionate (282).
Chất điều vị: acid malic (296), acid citric (330). Hương tổng hợp: trứng, sữa, bơ.
Màu thực phẩm tổng hợp: ponceau 4r (124), tartrazin.
Thành phần phối trộn
Thành phần nguyên liệu tham khảo theo bánh Jaffa cake từ “biscuit, cracker and cookie recipes for food industry”
Thành phần Jaffa cake Bột mì 100 Đường kính 86.59 Glucose syrup 80% 6.95