CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH SẢN XUẤT BÁNH CHOCOPIE 3.1 Quy trình sản xuất Marshmallow
3.2 Quy trình sản xuất bánh chocopie[3]
3.2.1 Sơ đồ quy trình công nghệ
3.2.2 Thuyết minh quy trình sản xuất bánh chocopie
3.2.2.1 Xử lý nguyên liệu
Mục đích
Chuẩn bị nguyên liệu cho công đoạn phối trộn
Thiết bị[4]
Cấu tạo
1: Phễu nạp liệu 2: Lưới sàn
3: Đầu ra phần có kích thước lớn 4: Đầu ra phần có kích thước nhỏ 5: Thanh truyền động
6: Động cơ 7: Chân trụ động Nguyên lý hoạt động
Bột được đưa trực tiếp vào thiết bị qua phễu nạp liệu (1) sau đó được phân loại nhờ lưới sàng (2). Tạp chất, hạt có kích thước lớn bị giữ lại trên mặt sàng và đưa ra ngoài qua cửa ra (3). Hạt cú kớch thước nhỏ hơn 120àm thỡ đi qua lỗ sàng xuống dưới gặp máng hứng và ra ngoài qua cửa (4). Thiết bị hoạt động nhờ động cơ (6) truyền động
đến thiết bị nhờ cơ cấu truyền động (5). Toàn bộ thiết bị hoạt động tịnh tiến qua lại được cố định trên 2 chân động (7).
3.2.2.2 Phối trộn và nhào
Quá trình phối trộn nguyên liệu và phụ gia
Mục đích
Chuẩn bị: phối trộn các nguyên liệu trứng, đường, bột mì, shorterning thành hệ 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 có độ xốp đạt yêu cầu và phân tán các hạt cầu béo).
Nguyên liệu phụ để phối trộn bao gồm:
+ Chất nhũ hóa: 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
Bảng 3.1 Thành phần nguyên liệu tham khảo theo bánh Jaffa cake
Thành phần Tỉ lệ
Bột mì 100
Đường kính 86,59
Glucose syrup 75% 6,95
Dầu 2,57
Trứng tươi 19
Amm.Bic 0,64
Soda 0,5
Shortening 3,09
Vani bột 1
Calcium propionate 0,15
Glycerol 2
Màu thực phẩm 0,1
Các biến đổi
Biến đổi vật lý: nhiệt độ tăng nhẹ
Biến đổi hóa lý: Nước, chất béo và các hợp chất tan trong nước, trong chất béo tạo thành hệ nhũ tương đồng đều. Có sự hòa tan các chất khí: CO2, O2…
Thiết bị[4]
Cấu tạo
1: Nắp thiết bị 2: Cánh trộn
3: Trục quay 4: Động cơ
5: Cơ cấu truuyền động 6: Cửa ra
Nguyên lý hoạt động
Nguyên liệu cần phối trộn được cho vào thiết bị qua nắp (1) được cánh trộn (2) đảo đều nhờ trục quay (3) được động cơ (4) truyền động qua cơ cấu truyền động (5). Hỗn hợp được trộn đều trong thiết bị, sau khi đã được trộn đều thì sẽ được lấy ra qua cửa (6)
Quá trình nhào trộn
Quá trình nhào trộn được chia thành hai giai đoạn.
Giai đoạn 1: tất cả các thành phần béo, đường và các thành phần phụ tạo kem trước, sau đó trộn bột vào và nhào sơ bộ, nước được bổ sung trong quá trình nhào. Khi đó không khí đi vào bên trong khối bột, làm giảm khối lượng riêng của nó.
Giai đoạn 2: Khối bột sau đó được đi qua thiết bị nhào trộn tốc độ cao với hệ thống làm lạnh bằng nước bên ngoài. Không khí được đưa vào khối bột với tốc độ và áp suất hợp lý để tạo khối bột có khối lượng riêng khoảng 0,88 g/cc ở nhiệt độ 19oC. Áp suất trong suốt quá trình nhào trộn được điều chỉnh nhờ một van khí ở đầu ra của thiết bị nhào.
Mục đích
Chuẩn bị: quá trình nhào trộn nhũ tương với bột mì tạo khối bột đồng nhất, thuận lợi cho quá trình tạo hình.
Hoàn thiện: Các chỉ tiêu chất lượng cho sản phẩm như độ xốp, khả năng giữ khí của khối bột nhào (khả năng này tạo tính chất đặc trưng của bánh là có độ xốp).
Các biến đổi Biến đổi vật lý:
+ Lúc đầu, khi mới nhào, bột tương đối dính do lượng nước tự do nhiều, khi các nguyên liệu liên kết chặt chẽ với nhau thì độ dính giảm, đồng thời thể tích của khối bột cũng giảm, độ dai tăng. Nhưng sau một thời gian nhào, có sự thâm nhập và tích lũy khí trong khối bột nhào, nên thể tích khối bột tăng.
+ Trong quá trình nhào trộn, nhiệt độ của khối bột nhào sẽ tăng do ma sát và do các phản ứng hóa học xảy ra trong bột nhào.
Biến đổi hóa lý:
Từ hỗn hợp các thành phần nguyên liệu ban đầu với các pha khác nhau chuyển thành một pha nhão – bột nhào dạng paste, đồng nhất không tách rời.
+ Protein hút nước hạt tinh bột trương nở, tạo trạng thái dẻo.
+ Những cấu tử rời rạc liên kết với nhau tạo khối đồng nhất.
Hai protein gliadin và glutenin không tan trong nước sẽ hấp thụ nước, duỗi mạch, định hướng sắp xếp lại thành hàng và làm phát sinh các tương tác ưa béo và hình thành các cầu disulfua mới, kết quả hình thành mạng protein 3 chiều có tính nhớt, dẻo, dính, đàn hồi, bao xung quanh các hạt tinh bột và những hợp phần khác. Hỗn hợp đó gọi là bột nhào.
+ Tinh bột có trong bột mì khoảng 70%, cũng ở nhiệt độ bột nhào nói trên, nó liên kết khoảng 30% nước nhờ amilose và amilopectin (do hai chất này nếu ở trạng thái khô thì liên kết với nhau bằng liên kết hidro, nếu cho nước vào thì liên kết hidro ngoại giữa tinh bột - nước được hình thành → lượng nước tự do giảm).
+ Muối ăn phân ly thành các ion. Các ion làm tăng hằng số điện môi của nước, làm giảm độ dày và điện tích của lớp ion kép bao quanh các protein, làm cho các phân tử protein đến gần nhau hơn, hình thành các tương tác ưa nước và kỵ nước, tạo nên những phân tử protein có khối lượng phân tử lớn, tăng độ chặt của khung gluten.
+ Có sự hòa tan của nguyên liệu đường.
Biến đổi hóa học:
+ Sự oxy hóa các chất béo dưới tác dụng của oxy.
+ Sự biến tính của protein dưới tác dụng cơ học.
+ Phản ứng hóa học tạo độ xốp cho sản phẩm.
Tạo nên những liên kết hoá học mới do trong quá trình hình thành mạng lưới gluten các gliadin, glutenin sẽ kiên kết với nhau bằng liên kết hidro, bằng cầu disulfua và bằng tương tác ưa béo.
Biến đổi sinh học:
Có thể nhiễm vi sinh vật do sự nhào trộn làm tăng lượng O2 hòa tan, từ đó tạo diều kiện cho vi sinh vật phát triển.
Biến đổi hóa sinh:
Enzyme protease và amylase trong bột thủy phân protein và tinh bột làm giảm tính đàn hồi của khối bột. Nhưng nhiệt độ khối bột nhào thường nhỏ hơn 40oC, đây không phải là nhiệt độ tối thích của 2 enzyme trên nên quá trình thủy phân diễn ra ít.
Thiết bị[4]
Sử dụng thiết bị nhào trộn gián đoạn nằm ngang tốc độ cao:
Cấu tạo
1: Hộp điều khiển
2: Trục quay 3: Cánh nhào 4: Động cơ
5: Cơ cấu truyền động 6: Thùng chứa
Nguyên tắc hoạt động:
Nguyên liệu được cho vào thùng chứa (6) được nhào trộn bởi các cánh nhào (3) gắn trên trục quay (2) được bộ phận truyền động (5) dẫn động từ động cơ (1), các thông số công nghệ được cài đặt và điều khiển tại hộp điều khiển (1).
Ưu điểm của máy nhào trộn tốc độ cao đặt nằm ngang
Đây là những thiết bị rất mạnh và hiệu quả vì cánh khuấy có các giá đệm ở hai đầu nên có khả năng nhào bột tốt và nhanh hơn so với máy nhào trộn đặt đứng.
Ta có thể đặt các phễu của thiết bị chia bột ngay bên dưới máy nhào trộn, nhờ đó có thể không cần dùng đến các thùng chứa bột trung gian hoặc chỉ dùng đến chúng khi muốn vận chuyển bột đến một nơi khác.
Có thể thêm nguyên liệu vào từ phía trên của thùng hình trụ trong lúc trục khuấy đang hoạt động, tức là giữa quá trình khuấy trộn, do đó việc nhào trộn sẽ linh động hơn để đạt được chất lượng sản phẩm mong muốn.
Nhược điểm của máy nhào trộn tốc độ cao đặt nằm ngang
Việc nhập liệu chiếm một khoảng thời gian đáng kể trong chu kỳ nhào bột, nguyên liệu phải được cho vào từ phía trên thiết bị.
Các trục khuấy có khuynh hướng thảy tung vật liệu lên phía trên do đó bột có thể bị dính trên thành.
Nắp thùng hình trụ hoàn toàn che kín bên trong nên ta không thể theo dõi quá trình nhào bột đang xảy ra.
Vệ sinh thiết bị cần được chú trọng nhiều hơn do có vài vùng khó tẩy rửa.
Khi muốn tái nhào trộn bột thì phải đổ bột từ thùng chứa vào thiết bị cho nên sẽ khó khăn hơn thiết bị đặt đứng.
Hình dạng trục khuấy thường được thiết kế để thực hiện đồng thời cả 3 chức năng là khuấy trộn, phân tán và nhào nên sẽ không có chức năng nào là tối ưu.
Do có các cánh khuấy nằm ở tâm của thùng chứa bột nên khi đổ bột ra sẽ ít nhiều gặp cản trở, ngoài ra sẽ có một phần bột bị kẹt vào trục và cánh khuấy nên chỉ bị quay tròn chứ không được nhào trộn.
Thiết bị thường nặng và gây nhiều rung động nên phải chú ý thiết kế sàn nhà, nhất là khi thiết bị không đặt ở tầng trệt.
3.2.2.3 Tạo hình
Loại bột nhào này rất ít béo và giàu đường, có xu hướng dính cứng vào bề mặt băng tải trong quá trình nướng. Vì thế bề mặt băng tải cần được tráng dầu trước khi bột được đặt lên để chuẩn bị nướng. Vì đặc tính khối bột nhào không có mạng gluten dai nên rất dễ bị chảy ra khi nướng ở nhiệt độ cao, người ta thường dung băng tải đặc biệt vừa chống dính, vừa hạn chế được sự chảy ra khi nướng của bột. Loại dầu thường sử dụng là loại dầu đặc biệt, hoặc hỗn hợp của dầu và bột ngũ cốc được trải thành một lớp rất mỏng và đều trên băng tải.
Ở đây ta dung phương pháp tạo hình bằng cách ép cắt. Ép đùn là phương pháp nén khối bột nhào qua lỗ khuôn. Áp suất nén được tạo bởi những con lăn cho bột nhào xốp và mềm, sau đó bột được cắt bằng dây kim loại. Hình dạng của bánh phụ thuộc sự ăn khớp của tốc độ của đầu phun và băng tải. Với loại bánh Choco pie, hình dáng bánh tròn là do đầu phun và băng tải chạy cùng tốc độ ngay sau khi đầu phun được mở ra.
Mục đích
Đưa bột nhào vào máy tạo hình thành chiếc bánh và kích thước có hình dạng yêu cầu.
Sau đó cho vào lò nướng.
Các yếu tố ảnh hưởng
Nhiệt độ: Nhiệt độ ảnh hưởng tới độ nhớt của bột nhào. Nhiệt độ cao làm bay hơi nước, ảnh hưởng tới các thông số của quá trình nướng sau đó. Nhiệt độ quá thấp làm bột nhào có độ nhớt cao, khó ép cắt.
Lượng bột: Vừa đủ theo tiêu chuẩn của nhà máy.
Thiết bị: [4]
Máy ép – cắt tạo hình không qua giai đoạn cán.
Cấu tạo
1: Phễu nhập liệu
2: Hệ thống con lăn nén
3: Cơ cấu khuôn dập và dao cắt
Phễu nhập liệu: chứa nguyên liệu đưa vào trước khi được hệ thống 2 con lăn nén.
Hệ thống hai con lăn: nén khối bột nhào vào khoang áp suất ở bên dưới. Con lăn có thể hoạt động liên tục hoặc gián đoạn, nó cũng có thể chuyển động ngược lại để giải phóng áp suất và tạo ra lực hút trở lại tại khuôn rập hoặc vòi phun tại đáy của khoang áp suất. Do đó bột nhào có thể nén liên tục hay gián đoạn ra khỏi khoang áp suất.
Khuôn rập: tạo hình cho sản phẩm.
Lưỡi cắt: có dây kim loại hoặc lưỡi dao phẳng hay răng cưa bén để cắt tạo hình.
Thiết bị ép thường đặt trên dãy lò nướng hoặc trên băng tải (đối với loại bánh cần định chiều dài): khuôn rập cách dãy lò nướng hoặc băng tải khoảng 70mm.
Kích thước của thiết bị ép thường được quyết định thông qua kích thước của khuôn rập.
Điều chỉnh tốc độ ép bằng cách điều chỉnh tốc độ của con lăn ép.
Yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ ép:
Trạng thái của khối bột nhào, áp suất của khoảng bên trên khuôn rập, lượng bột nhào nhập vào.
Nguyên lý hoạt động
Bột nhào được ép qua một dãy các khuôn rập (có hình dạng và kích thước như mong muốn) và một khung gắn dây căng hoặc lưỡi dao gạt đi qua đi lại bên dưới của lỗ khuôn để cắt bột nhào đã ép. Dây cắt có thể rung theo phương ngang để tăng hiệu quả cắt. Mẫu bột nhào sau đó rơi xuống dãy lò hoặc băng tải. Dây cắt có thể cắt khi chuyển động tới hoặc thường theo hướng ngược lại. Khi đó nhát cắt gần với khuôn rập và nhát quay lại sẽ thấp hơn, tách xa khuôn rập để không bị dính với khối bột nhào đang được ép.
- Đặc điểm:
Những miếng bột nhào có thể rơi thẳng hoặc quay vòng trước khi rơi xuống dãy lò, nhưng điều đó không ảnh hưởng lớn nhưng các miếng bột phải giống nhau. Chỉ khi bột nhào có cấu trúc thô, dính thì có thể rơi không theo ý muốn. Có thể điều chỉnh sự rơi bằng cách điều chỉnh khoảng cách giữa lỗ khuôn và dãy lò hoặc vị trí của dây cắt.
Điều mong muốn là các miếng bột nhào có khối lượng kích thước đồng đều.
Tốc độ của dây cắt không cao, ít khi lên đến 100 nhát/phút. Tuy nhiên có thể tăng số dãy bánh lên bằng cách:
+ Sử dụng lỗ khuôn dãy đôi nếu mẫu cần kích thước nhỏ.
+ Sử dụng hai máy cùng một lúc để nặn tạo hình luân phiên từng dãy bánh.
Bột nhào ép đùn từ lỗ khuôn hình tròn có thể biến dạng khi cắt. Đặc biệt nếu bột nhào có chứa những phần tử thô như trái cây sấy do nó kéo trôi trên dây cắt. Điều đó sẽ ảnh hưởng đến hình dạng của bánh nướng, có thể khắc phục bằng cách cho bánh chạy qua con lăn từ phía trên để tạo lực ép cho bánh có hình dạng phẳng trước khi nướng.
Miếng bột nhào cắt thường các bề mặt xù xì, vùng trung tâm dày hơn ở rìa. Có thể giảm hiện tượng này bằng cách giảm kích thước lỗ khuôn.
Chúng ta có thể sử dụng khuôn có nhiều hình dạng khác nhau trên cùng một dãy lò, hoặc có thể sử dụng hai hay nhiều khối bột nhào cùng một lần. Từ đó ta có thể sản xuất một lô bánh đủ loại, nhưng công thức bột và trọng lượng bánh nên được tính toán cẩn than để tối ưu cho việc nướng bánh đủ loại.
3.2.2.4 Nướng
Mục đích
Chế biến: Nhiệt độ cao làm bánh chín và có những biến đổi làm cho sản phẩm tạo cấu trúc xốp, giảm độ ẩm (1÷4%), mùi vị màu sắc đặc trưng.
Nướng là khâu qua trọng nhất trong toàn bộ dây chuyền sản xuất vì nó quyết định đến chất lượng sản phẩm.
Nhiệt độ nướng cao (trên 150oC), tiêu diệt vi sinh vật trong giai đoạn này, tăng thời gian bảo quản.
Các biến đổi Các biến đổi vật lý:
Biến đổi về khối lượng: khối lượng của sản phẩm (bánh nướng) giảm đi, nguyên nhân là do mất nước từ trong quá trình nướng dưới tác dụng của nhiệt độ.
Biến đổi về nhiệt độ: nhiệt độ bánh tăng lên, nhưng không phải đồng đều trong cấu trúc. Bánh khi ra khỏi lò nung đạt nhiệt độ 98oC và có hàm ẩm ở tâm là 8%. Lớp vỏ nóng (khoảng 150oC) và khô hơn (1÷2% hàm ẩm) nhưng có thể làm nguội nhanh.
Trong suốt quá trình làm nguội, lượng ẩm chuyển từ bên trong ra lớp vỏ và sau đó bốc hơi.
Các biến đổi hóa lý
Sự biến đổi ẩm: song song với sự biến đổi nhiệt độ, ẩm trong vật liệu cũng biến đổi do quá trình trao đổi ẩm với môi trường (lò nướng). Đặc trưng của quá trình trao đổi ẩm là sự bốc hơi nước, tiến tới cân bằng với độ ẩm môi trường.
Biến đổi hệ keo: sự tác dụng tương hỗ giữa protein, tinh bột và nước làm cho bột nhào tiến đến trạng thái mềm, dẻo. Protein trương nở ở nhiệt độ 30oC, nhiệt độ cao hơn thì độ trương nở giảm dần, trên 50oC protein đông tụ và mất nước. Nước đó sẽ được tinh bột hút trong quá trình trương nở và hồ hoá, xảy ra trong suốt quá trình nướng, làm cho sản phẩm khô hơn.
Biến đổi trạng thái: dưới tác dụng của nhiệt độ cao, trạng thái của sản phẩm biến đổi đáng kể. Dưới tác động nhiệt độ nướng lên thành phần của khối bột, protein bị đông tụ giải phóng nước còn tinh bột thì bị hồ hóa hình thành cấu trúc lớp vỏ bánh: mềm, xốp, tách từng lớp.
Các biến đổi hóa học
+ Xảy ra phản ứng Maillard giữa đường khử và acid amin trong giai đoạn đầu của nướng (nhiệt độ thấp).
+ Xảy ra phản ứng Caramel làm mất đường nhưng tạo màu nâu sản phẩm khi nhiệt độ nướng lên cao.
Các biến đổi hóa sinh và sinh học: Nhiệt độ nướng cao (200oC) nên tiêu diệt hết các vi sinh vật.
Các biến đổi cảm quan: Quá trình nướng xúc tiến sự biến đổi tính chất sinh – lý – hóa của các thành phần tham gia cấu thành bánh bán thành phẩm, làm cho bánh thành phẩm chín. Sự biến đổi đó dẫn đến sự tạo thành hương vị, màu sắc đặc trưng và làm tăng giá trị cảm quan của sản phẩm.
Thiết bị: [4]
Lò nướng đường hầm
Cấu tạo
1: Thành thiết bị 2: Bộ phận gia nhiệt 3: Băng tải
+ Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Bao gồm 1 đường hầm (có thể dài tới 120m và rộng 1,5m), bánh sẽ được vận chuyển xuyên qua đường hầm bằng băng tải trên những tấm bằng kim loại hay trên một dây cuaroa có đục lỗ hay dạng lưới đan bằng kim loại (băng tải có thấm dầu).
Máy được chia làm nhiều vùng gia nhiệt. Trong mỗi vùng nhiệt độ và độ ẩm được kiểm soát một cách độc lập bằng nguồn nhiệt và van hơi. Chúng có thể giữ lại hay loại bỏ ẩm bằng cách tạo sự cân bằng giữa không khí mới và không khí tuần hoàn bên