III. QUY TRÌNH SẢN XUẤT:
d, Thiết bị :
3.3.2.3. Đảo trộn nhiệ t:
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