- Biến đổi vật lý:
2.6.4.Phương pháp thực hiện và thiết bị
d) Hóa sinh và sinh học:
2.6.4.Phương pháp thực hiện và thiết bị
- Rang ca cao khối với thiết bị rang thùng quay: Theo phương pháp này, trước khi rang, hạt ca cao sẽ được tách vỏ và nghiền thành dạng paste. Đây là phương pháp cho chất lượng sản phẩm ca cao tốt nhất nhưng cũng là phương pháp có chi phí đầu tư thiết bị và chi phí vận hành cao nhất.
Hình 38. Cấu tạo thiết bị rang thùng quay
Thông số công nghệ:
• Nhiệt độ rang: 110 – 1250C
• Thời gian rang: 10 – 20 phút
2.4. Ép bơ
Mục đích công nghệ
- Khai thác: Ca cao sau khi rang sẽ được ép để thu hồi chất béo nhằm hiệu chỉnh hàm lượng chất béo có trong chocolate. [13]
- Trong quá trình ép bơ ca cao, biến đổi quan trọng nhất là hàm lượng chất béo trong ca cao sẽ giảm. Hàm lượng béo còn lại trong ca cao phụ thuộc vào yêu cầu của sản phẩm.
Các yếu tố ảnh hưởng
- Bản chất của nguyên liệu: hàm lượng bơ ca cao có trong nguyên liệu.
- Nhiệt độ của ca cao: nhiệt độ càng cao thì bơ ca cao ở dạng lỏng, dễ khuếch tán ra ngoài làm tăng hiệu suất ép.
- Áp lực ép: áp lực càng cao thì hiệu suất càng cao nhưng khó lấy ca cao ra khỏi khuôn. Áp lực ép phụ thuộc vào từng loại thiết bị cụ thể.
- Thời gian ép: thời gian ngắn thì hiệu suất giảm so với thời gian dài với cùng một áp lực ép do thời gian ngắn thì áp lực ép phải tăng đột ngột lên một giá trị lớn khiến các mao quản trong khối ca cao bị tắc làm giảm hiệu suất ép.
- Thiết bị ép: có hai loại thường dùng là thiết bị ép thủy lực và thiết bị ép trục vis.
Thiết bị: ép thủy lực
- Trong quá trình ép bơ ca cao khối, sử dụng thiết bị ép thủy lực. Thiết bị này gồm 22 khung ép đặt đứng liên tiếp nhau. Mỗi khung có một màng lọc bằng thép nằm ở đáy khung có thể tháo lắp được và có khả năng chứa tới 18.15 kg.
Hình 39. Thiết bị ép bơ ca cao thủy lực
Nguyên lý hoạt động:
- Thiết bị được vận hành tự động. Ban đầu, ca cao nghiền ở nhiệt độ 90 – 1000C sẽ được bơm vào với áp lực 21 kg/cm2, ở giai đoạn này thì một lượng bơ ca cao tự do sẽ bị tách ra và thoát qua màng lọc. Khi khung ép đã đầy thì bơm sẽ ngừng hoạt động. Khi đó piston thủy lực sẽ làm việc và tạo ra áp lực ép đến 420kg/cm2. Lúc này, bơ ca cao sẽ thoát
khỏi màng lọc và đi vào buồng chứa. Khi đã tách được lượng bơ ca cao theo đúng yêu cầu, piston thủy lực sẽ quay về vị trí ban đầu, kết thúc việc ép. Khung ép sẽ tự động được mở ra, bánh ca cao sẽ rơi xuống băng tải (đặt sẵn bên dưới máy ép) và được chuyển tới silo để làm nguội bằng không khí lạnh (hoặc đưa lên pallet để chuyển tới làm nguội trong phòng lạnh).
Thông số kỹ thuật:
• Thời gian ép: 15 – 30 phút
• Nhiệt độ khối ca cao: 90 – 1000C
• Áp lực ép: 380 – 420 kg/cm2
2.5. Đảo trộn nhiệt
Quá trình này sử dụng thiết bị dạng nghiền búa. Đây là thiết bị có năng suất cao hơn, có tác dụng trượt mạnh, do đó, thời gian xử lý nhiệt ngằn hơn. Thiết bị này thường được dùng trong các nhà máy sản xuất chocolate hiện đại. Thiết bị gồm một bể chứa lớn có 3 trục xoay bên trong. Đầu mỗi trục có dạng hình nêm, giúp đảo trộn nhiệt dễ dàng hơn. Trong quá trình đảo trộn bằng thiết bị này, chocolate có xu hướng bị đẩy lên phía trên, giúp các chất dễ bay hơi thoát ra dễ dàng hơn so với thiết bị đảo trộn nhiệt trục dọc, khối chocolate có xu hướng bị đẩy xuống đáy trong quá trình đảo trộn.
Hình 40. Thiết bị đảo trộn nhiệt dạng nghiền búa (The Frisse conche)
2.6. Làm dịu
Hình 41. Thiết bị làm dịu chocolate dạng trục đứng. [5]
Thiết bị này có một trục quay ở giữa có tác động khuấy đảo, tăng thời gian lưu của chocolate, tăng tỉ lệ trượt cắt của chocolate. Tốc độ của trục quay càng cao thì tỉ lệ trượt cắt càng cao, tinh thể tạo thành càng nhanh. Thường tốc độ trục quay trong khoảng 3000- 8000 vòng/s. tốc độ này thường bị giới hạn bởi động cơ và nhiệt độ cần thiết của hỗn hợp để làm tan chảy các tinh thể. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Thiết bị được chia làm nhiều khu vực nhỏ với các điều kiện nhiệt độ được kiểm soát chặt chẽ, đảm bảo các dạng tinh thể đúng được hình thành. Khu vực đầu tiên làm mát chocolate để các tinh thể bắt đầu hình thành. Khu vực tiếp theo, nhiệt độ chocolate được hạ xuống thấp hơn để hình thành các tinh thể có dạng thù hình β1’ và β2 . Khu vực cuối cùng thì nhiệt độ tăng lên khoảng 30oC để làm tan chảy các tinh thể kém bền.
Thông số công nghệ
Thời gian ở mỗi giai đoạn càng dài thì lượng tinh thể bơ kết tinh ở dạng bền càng nhiều. Đối với chocolate dạng thanh, thời gian lưu thường khoảng 20 – 30 phút. Nhiệt độ càng cao thì độ nhớt của chocolate giảm, lớp chocolate càng mỏng càng dễ đóng khuôn. Nhưng nếu nhiệt độ cao quá sẽ làm tan chảy các tinh thể. Do đó, quá trình ủ được thực hiện tốt nhất ở nhiệt độ cao nhất có thể mà không làm tan chảy các tinh thể bền vừa mới được hình thành. Chocolate được khuấy đảo, gia nhiệt từ từ để lượng tinh thể kém bền tạo được là tối đa.
2.7. Sản phẩm
Đối với sản phẩm chocolate, ta thường quan tâm đến các chỉ tiêu sau: - Kích thước, hình dạng, khối lượng.
- Thành phần nguyên liệu trong sản xuất. - Giá trị năng lượng cung cấp.
- Các thành phần dinh dưỡng cơ bản: carbohydrate, lipid, protein,… - Tiêu chuẩn về vệ sinh an toàn thực phần (vi sinh vật, kim loại nặng)
- Các chỉ tiêu cảm quan về mùi, vị, màu sắc và trạng thái bề mặt của chocolate, tính chất cấu trúc của chocolate.
Cần chú ý đến thành phần nguyên liệu trong sản xuất vì ở mỗi quốc gia khác nhau thường có những quy định về tên gọi của sản phẩm chocolate dựa vào hàm lượng bột cacao có trong sản phẩm. Như ở các nước châu Âu, dark chocolate phải chứa ít nhất 35%w/w cacao khối.
Trong quá trình bảo quản, chocolate cần được giữ ở những nơi thoáng mát, không tiếp xúc ánh nắng mặt trời. Nếu bảo quản không đúng cách, có thể xảy ra các hiện tượng như fat bloom, sugar bloom.
Fat bloom (nở hoa chất béo) là hiện tượng các tinh thể chất béo trong chocolate sẽ chuyển sang dạng tinh thể bền hơn khi điều kiện nhiệt độ thay đổi, không ổn định. Khi đó, bề ngoài chocolate xuất hiện các chấm hoặc vệt có màu từ trắng đến xám, làm cho sản phẩm mất đi độ bóng và giảm chất lượng của chocolate.[8]
Sugar bloom (nở hoa đường): chocolate bảo quản trong môi trường có độ ẩm cao. Khi chuyển chocolate từ chỗ nhiệt độ thấp sang chỗ có nhiệt độ cao, hơi nước sẽ ngưng tụ trên bề mặt chocolate làm tan đường có trong chocolate. Lượng đường này sẽ kết tinh trở lại trên bề mặt chocolate và làm đổi màu chocolate, nếu dùng tay di nhẹ, lớp kết tinh này
không bị tan đi, đây được gọi là hiện tượng Sugar-Bloom. Khi bị Sugar-Bloom, chocolate sẽ không còn giữ được hương vị ban đầu và bị mất mùi nhanh.[8]
Hình 42. Hiện tượng sugar bloom và fat bloom trên bề mặt chocolate. 3. So sánh hai quy trình