- Biến đổi vật lý:
K2CO3 (g/100g ca cao)
(g/100g ca cao) Nước (g/100g ca cao) Nồng độ K2CO3 pH ca cao Màu sắc ca cao 0.14 2.8 5.0 6.1 Nâu vàng 1.7 5.0 25.0 7.0 Nâu vàng 4.0 4.4 47.0 8.5 Nâu sậm
- Hàm lượng O2: Càng nhiều không khí thì ca cao càng đỏ (do phản ứng chuyển hóa polyphenol).
Phương pháp thực hiện và thiết bị
- Hiện nay, quá trình kiềm hóa ca cao thường sử dụng các tank hình trụ đáy côn, có trang bị vỏ áo để gia nhiệt. Tác nhân truyền nhiệt sẽ đi từ phía vỏ, thường là hơi nước, nước nóng hoặc điện trở tùy thuộc bộ phận điều khiển nhiệt độ. Vỏ thiết bị làm bằng thép không gỉ, bên trong có cánh khuấy để đảo trộn hỗn hợp giúp cho dung dịch kiềm và dịch ca cao dễ dàng tiếp xúc và khuếch tán đồng nhất với nhau, tăng cường hiệu quả kiềm hóa. Sau khi kiềm hóa, khí khô được sục vào để giảm độ ẩm đến 2%.
Hình 37. Thiết bị kiềm hóa hình trụ có vỏ áo
Thông số công nghệ:
• Nhiệt độ kiềm hóa: 110 – 1150C
• Thời gian kiềm hóa: 45 – 50 phút
• Tác nhân kiềm hóa: K2CO3 (khoảng 2.5 % khối ca cao)
• pH: Tăng từ 4.5 – 5 đến 6.8 – 7.
2.3. Rang
Mục đích công nghệ
- Chế biến: Quá trình rang ca cao sẽ tạo ra những biến đổi cần thiết để hình thành nên hương vị đặc trưng cho các sản phẩm ca cao. Quá trình rang là quá trình quan trọng nhất và có ảnh hưởng quyết định chất lượng của sản phẩm chocolate.[13]
- Chuẩn bị: Rang ca cao sẽ tạo ra các biến đổi về mặt cấu trúc để quá trình ép bơ tiếp theo sẽ được thuận lợi.[2]
- Bảo quản: Quá trình rang còn có tác dụng giảm hàm ẩm và tiêu diệt các vi sinh vật để kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm.[2]
Các biến đổi của nguyên liệu
a) Vật lý:
- Khi rang ca cao khối, nhiệt độ gia tăng làm cho độ nhớt của khối ca cao sẽ giảm đi. Điều này ảnh hưởng lớn đến tính chất lưu biến và khả năng truyền nhiệt của ca cao.
- Trong quá trình rang ca cao, dưới tác dụng của nhiệt độ, các chất béo trong ca cao sẽ chuyển từ trạng thái rắn sang trạng thái lỏng. Do đó, sự chuyển pha này làm thay đổi tính chất pha của hệ, thay đổi độ nhớt, ảnh hưởng đến tính chất lưu biến và khả năng dẫn nhiệt của ca cao khối.
- Bên cạnh sự thay đổi về pha của chất béo, còn có sự bốc hơi của nước và các chất dễ bay hơi khác. Quá trình rang sẽ làm giảm hàm ẩm của ca cao xuống khoảng 1 – 3% (tùy thuộc và mức độ rang). Ngoài ra, trong quá trình rang, các chất dễ bay hơi, đặc biệt là các chất tạo mùi vị xấu như acid acetic sẽ bị bay hơi, làm tăng giá trị cảm quan của sản phẩm.
c) Hóa học:
- Là biến đổi quan trọng nhất của quá trình rang.
- Hiện tượng giảm khối lượng chất khô: quá trình rang thông thường làm giảm khoảng 4 – 6% lượng chất khô có trong ca cao. Nguyên nhân của hiện tượng này là do các phản ứng hóa học hình thành nên các chất bay hơi và chúng sẽ thoát ra khỏi khối ca cao.
- Phản ứng thủy phân: trong quá trình rang ca cao, các phản ứng thủy phân sẽ diễn ra dưới tác dụng của nhiệt độ. Tuy nhiên, càng về cuối quá trình rang, các phản ứng càng ít diễn ra vì hàm ẩm giảm. Trong số các phản ứng thủy phân, phản ứng thủy phân lipid là quan trọng nhất vì nó góp phần tạo ra các cấu tử tiền hương cho sản phẩm bột ca cao.
- Phản ứng Maillard: Đây là phản ứng quan trọng nhất trong quá trình hình thành hương vị đặc trưng cho sản phẩm.
- Phản ứng oxi hóa khử: trong quá trình rang ca cao, các phản ứng oxi hóa khử diễn ra khá mạnh, đặc biệt là các phản ứng oxi hóa khử các hợp chất polyphenol.
- Phản ứng nhiệt phân.