Đề tài Công nghệ chế biến white chocolate

CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN WHITE CHOCOLATE CBHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN Trang 1 Mục lục I. Giới thiệu: ............................................................................................................... 4 1. Lịch sử và các chỉ tiêu chất lượng: .................................................................... 4 1.1. Lịch sử:........................................................................................................ 4 1.2. Các chỉ tiêu chất lượng: .............................................................................. 4 2. Nguyên liệu: ...................................................................................................... 4 2.1. Thành phần Chocolate trắng ...................................................................... 4 2.2. Bơ cacao : .................................................................................................... 4 2.3. Đường: ........................................................................................................ 6 2.4. Sữa : ............................................................................................................ 6 2.5. Các nguyên liệu khác : ............................................................................... 7 II. Qui trình công nghệ thứ nhất ................................................................................ 10 1. Phối trộn : ........................................................................................................ 11 1.1. Mục đích : ................................................................................................. 11 1.2. Các biến đổi xảy ra : ................................................................................. 11 1.3. Phương pháp thực hiện: ............................................................................ 11 1.4. Thiết bị : .................................................................................................... 12 2. Nghiền mịn : .................................................................................................... 13 2.1. Mục đích : ................................................................................................. 13 2.2. Các biến đổi xảy ra : ................................................................................. 13 2.3. Phương pháp thực hiện : ........................................................................... 13 2.4. Thiết bị : .................................................................................................... 13 3. Đảo trộn nhiệt : ............................................................................................... 14 3.1. Mục đích : ................................................................................................. 14 3.2. Các biến đổi xảy ra : ................................................................................. 15 3.3. Phương pháp thực hiện : ........................................................................... 15 CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN WHITE CHOCOLATE CBHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN Trang 2 3.4. Thiết bị : .................................................................................................... 15 4. Xử lý nhiệt : ..................................................................................................... 18 4.1. Mục đích : ................................................................................................. 18 4.2. Các biến đổi xảy ra : ................................................................................. 18 4.3. Phương pháp thực hiện : ........................................................................... 21 4.4. Thiết bị : .................................................................................................... 22 5. Rót khuôn : ...................................................................................................... 23 5.1. Mục đích : ................................................................................................. 23 5.2. Các biến đổi : ............................................................................................ 23 5.3. Các biến đổi : ............................................................................................ 24 5.4. Thiết bị : .................................................................................................... 24 6. Làm mát : ........................................................................................................ 25 6.1. Mục đích : ................................................................................................. 25 6.2. Các biến đổi : ............................................................................................ 26 6.3. Phương pháp thực hiện : ........................................................................... 26 6.4. Thiết bị : .................................................................................................... 26 7. Đóng gói : ........................................................................................................ 28 7.1. Mục đích : ................................................................................................. 28 7.2. Các biến đổi : ............................................................................................ 28 7.3. Phương pháp thực hiện : ........................................................................... 28 7.4. Thiết bị : .................................................................................................... 28 III. Qui trình công nghệ thứ hai ................................................................................ 29 1. Quá trình nghiền .............................................................................................. 29 1.1. Mục đích ................................................................................................... 29 1.2. Các biến đổi : ............................................................................................ 30 1.3. Phương pháp thực hiện ............................................................................. 30 1.4. Thiết bị ...................................................................................................... 30 CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN WHITE CHOCOLATE CBHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN Trang 3 2. Phối trộn .......................................................................................................... 31 2.1. Mục đích ................................................................................................... 31 2.2. Các biến đổi .............................................................................................. 31 2.3. Phương pháp thực hiện: ............................................................................ 31 IV. So sánh hai qui trình công nghệ ......................................................................... 32 V. Sản phẩm, chỉ tiêu chất lượng: ............................................................................. 33 1. Sản phẩm : ....................................................................................................... 33 1.1. Sản phẩm dạng bánh : .............................................................................. 33 1.2. Sản phẩm dạng thỏi : ................................................................................ 33 1.3. Sản phẩm dạng kẹo : ................................................................................ 33 2. Thành phần dinh dưỡng : ................................................................................. 34 3. Giá trị dinh dưỡng của chocolate : .................................................................. 34 4. Các chỉ tiêu chất lượng : .................................................................................. 34 VI. Thành tựu công nghệ : ........................................................................................ 35 1. Kỹ thuật điều chỉnh nhiệt tự động ..................................................................... 35 2. Thiết bị xử lý nhiệt kiểu mới : .......................................................................... 36 3. Chocolate Cooling tank ................................................................................... 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................ 39 CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN WHITE CHOCOLATE CBHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN Trang 4 I. Giới thiệu: 1. Lịch sử và các chỉ tiêu chất lượng: 1.1. Lịch sử: Chocolate trắng được sản xuất đầu tiên vào năm 1930. Nó được làm từ đường, sữa bột và bơ cacao. Chocolate trắng không cần phải được bảo quản tốt như chocolate sữa, và cũng không cần thiết phải được giữ trong những bao bì không trong suốt để không bị ánh sáng phân hủy chất béo của sữa. 1.2. Các chỉ tiêu chất lượng: a. Chỉ tiêu cảm quan : Thời gian tan chảy trong miệng như thế nào : càng nhanh càng tốt. Độ mịn khi tan chảy trong miệng : càng mịn càng tốt Cường độ mùi : càng cao càng tốt. 2. Nguyên liệu: 2.1. Thành phần Chocolate trắng Chocolate trắng chứa không ít hơn 20% bơ ca cao, không ít hơn 14% sữa bột (trong đó hàm lượng béo trong sữa nằm trong khoảng 2.5 - 3.5%) , chứa tối đa là 55% đường hoặc chất tạo ngọt, và một các chất phụ gia. ( Codex 87 -1987, Rev. 1 – 2003) 2.2. Bơ cacao : Bơ cacao là nguyên liệu quan trọng nhất trong công nghệ sản xuất chocolate, có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng chocolate thành phẩm. Bơ cacao là sản phẩm trung gian của quy trình sản xuất bột cacao hòa tan, được tạo thành sau công đoạn ép tách chất béo ra khỏi bột cacao. Hình 2.1: Bơ cao cao CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN WHITE CHOCOLATE CBHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN Trang 5 Ngoài ra, bơ cacao còn được chiết trực tiếp từ hạt cacao đã xay và loại mầm. Một số dung môi thường dùng để chiết bơ cacao như: tricloethylen, cyclohexan, rượu etylic, isopropylic … Đây là nguồn nguyên liệu không chỉ cung cấp chất dinh dưỡng cho cơ thể, có chứa một lượng lớn chất polyphenol chống oxy hóa tự nhiên; mà trong quá trình chế biến, bơ cacao sẽ giúp tạo ra hương vị thơm ngon đặc trưng cho chocolate. Do nó có khả năng kết tinh đa hình tùy theo nhiệt độ, dạng bơ kết tinh β’ có cấu trúc tinh thể mịn, bóng, vị thơm đặc trưng, tan chảy nhanh dưới điều kiện thân nhiệt. Từ lâu, người ta đã cố gắng nghiên cứu ứng dụng một số chất có khả năng thay thế bơ cacao để giảm giá thành sản phẩm; vừa khắc phục những khó khăn trong quá trình xử lý nhiệt chocolate, vừa làm tăng thời gian sử dụng, mức độ chịu nhiệt, độ cứng, đặc tính cảm quan … Tuy nhiên, các chất thay thế chỉ tương tự bơ cacao về tính chất vật lý, hóa lý, nhưng lại không tạo được hương vị đặc trưng cho sản phẩm chocolate như bơ cacao. Bảng 1: Một số chỉ tiêu đối với bơ cacao làm nguyên liệu sản xuất chocolate ( Codex 86 -1981 Rev. 1 – 2001) STT Tên chỉ tiêu chất lượng Tiêu chuẩn 1 Chỉ số acid <4 2 Chỉ số xà phòng hóa 188 - 195 3 Chỉ số Iod 32 - 42 4 Chỉ số kết tinh 45 - 50 5 Tỷ trọng (95 o C / 30 o C) 0,898 - 0,904 6 Thành phần chất béo : Acid Palmitic (C16-0) 22 - 25% Acid Stearic (C18-0) 34% - 36% Acid Oleic (C18-1) 37% - 40% Acid Linoleic (C18-2) 2% - 4% Ngoài ra, trong bơ cacao chứa từ 0.14 - 0.16% sterol, 0.08 – 0.1% β-sitosterol, Phytosterols. CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN WHITE CHOCOLATE CBHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN Trang 6 2.3. Đường: Người ta chủ yếu dùng đường saccharose trong sản xuất chocolate ở dạng đường mịn. Do đó, đường saccharose dạng tinh thể có cỡ hạt không đều cần phải được nghiền nhuyễn để kích thước phân tử đường đưa vào sản xuất chỉ còn khoảng 25 - 30 μm. Bảng 2: độ ngọt của các loại đường khác nhau 2.4. Sữa : Sữa cung cấp rất nhiều chất dinh dưỡng cho cơ thể và trong quá trình sản xuất (trong khi gia nhiệt), các acid amin trong sữa sẽ tham gia vào các phản ứng tạo màu để làm tăng độ màu cho chocolate thành phẩm (phản ứng Mailard). Ta có thể dùng nguyên liệu sữa ở dạng bột hoặc dạng lỏng (sữa tươi). Tuy nhiên, người ta thường dùng sữa bột hơn do sữa tươi có hàm lượng nước cao (trên 87%) lại chứa rất nhiều chất dinh dưỡng, nên rất dễ bị biến chất và hư hỏng dưới tác dụng của vi sinh vật. Ngoài ra, sữa bột còn có một số ưu điểm như: dễ bảo quản và bảo quản được lâu, dung tích nhỏ, chuyên chở thuận lợi … Do đó, sữa bột là dạng lý tưởng nhất thuận tiện cho quá trình sản xuất chocolate. Nhưng cần phải lưu ý đến chế độ bảo quản đối với sữa bột. Vì nó có tính hút ẩm mạnh nên phải bao gói thật kín, bảo quản nơi khô ráo, mát mẻ, độ ẩm tương đối trong kho không quá 70 - 75%, nhiệt độ không quá 15 o C. CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN WHITE CHOCOLATE CBHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN Trang 7 Bảng 3: Thành phần của sữa bột (tính cho 100g chất khô) Nước Lipid Protein Lactose Tro 2% 28% 26,5% 38% 5,5% 2.5. Các nguyên liệu khác : a. Chất nhũ hóa : Lecithin ở dạng tinh khiết là một khối kết dính, có màu sáng, khi gia nhiệt thì trở nên mềm và hòa tan tốt trong chất béo. Nó có khả năng tạo ra những lớp mỏng trên bề mặt phân chia giữa pha ưa nước và pha ưa béo, tránh sự tách pha. Ngoài ra, việc bổ sung lecithin (dùng dạng bột) còn giúp giảm độ nhớt của khối hỗn hợp chocolate sau quá trình nghiền. Do đó mà lecithin được sử dụng như một chất nhũ hóa trong công nghệ thực phẩm. Trong hạt cacao có từ 0,3 - 0,4% lecithin so với trọng lượng của hạt và chiếm 0,1% trong vỏ ở trạng thái liên kết. Ngoài ra, ta có thể sử dụng một số chất tạo nhũ khác như: mono - và di - glycerides, muối amonium của acid phosphatidic, polyglycerol polyrecinoleate, sorbitan monostearate, sorbitan tristearate, polyoxyethylene (20) sorbitan monostearate. CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN WHITE CHOCOLATE CBHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN Trang 8 Bảng 4: Hàm lượng cho phép của các chất phụ gia (Codex 87 – 1981) Chất tạo nhũ Hàm lượng tối đa trong sản phẩm (g/kg) Mono - và di – glycerides của acid béo GMP Lecithin GMP Muối ammonium của acid phosphatidic 10 g/kg Polyglycerol polyrecinoleate 5 g/kg Sorbitan monostearate 10 g/kg Sorbitan tristearate 10 g/kg Polyoxyethylene (20) sorbitan monostearate 10 g/kg Tổng hàm lượng chất nhũ hóa 15 g/kg (dạng liên kết ) b. Vani : Có dạng tinh thể hình kim, ở dạng bột, không màu, có mùi thơm đặc trưng, tan trong rượu etylic. Va-ni thường được cho thêm vào để làm cho sản phẩm ”dậy” mùi thơm. Bảng 5: Một số tiêu chuẩn về va-ni Tên chỉ tiêu Tiêu chuẩn Nhiệt độ nóng chảy 81 - 83 o C Nước < 0,5% Tro < 0,05% Kim loại nặng <10 ppm CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN WHITE CHOCOLATE CBHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN Trang 9 c. Các chất khác : Ngoài ra: muối (sodium chloride), các vitamin, các cha át màu, phụ gia bảo quản … cũng được dùng để cải thiện tính chất của sản phẩm, kéo dài thời gian bảo quản và tăng giá trị cảm quan của sản phẩm. Các chất phụ gia trên góp phần rất lớn vào việc đa dạng hoá các dạng sản phẩm chocolate. CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN WHITE CHOCOLATE CBHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN Trang 10 II. Qui trình công nghệ thứ nhất Xử lý nhiệt Đảo trộn nhiệt Phối trộn Bao gói Làm mát Rót khuôn Lecithin Nghiền tinh Sản phẩm Bơ cacao, sữa,đường mịn CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN WHITE CHOCOLATE CBHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN Trang 11 1. Phối trộn : 1.1. Mục đích : a. 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. 1.2. Các biến đổi xảy ra : a. Vật lý : Trong quá trình nhào trộn, nhiệt độ hỗn hợp tăng, độ nhớt giảm và kích thước các phần tử pha rắn giảm. b. Hóa học: Độ ẩm của hỗn hợp giảm xuống còn 1 – 2% c. Hóa lý: Hỗn hợp nguyên liệu sau khi trộn sẽ chuyển thành dạng paste khô 1.3. Phương pháp thực hiện: Ban đầu cho bơ cacao vào thùng phối trộn tạo môi trường liên tục, sau đó 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: 40 o C - 45 o C. Nếu nhiệt độ nhào trộn vượt quá 60 o C sẽ gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm (do các chất béo trong sữa rất dễ bị oxy hóa trong điều kiện đảo trộn ở nhiệt độ cao và thời gian kéo dài). Độ ẩm trong bơ cacao càng cao thì quá trình tạo ra các phần tử có kích thước lớn càng mạnh, quá trình nghiền sau đó sẽ phức tạp hơn. Độ ẩm thích hợp cho việc nhào trộn của khối chocolate là 1 - 2%, khi đó khối chocolate còn giữ được tính linh động, nên không gây khó khăn cho quá trình nhào. Các chất thơm được cho thêm vào cuối giai đoạn nhào. CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN WHITE CHOCOLATE CBHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN Trang 12 1.4. Thiết bị : a. Cấu tạo: Thiết bị được cấu tạo bằng thép không 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 có bộ phận điều chỉnh lưu lượng. Nguyên tắc phối trộn bằng trục vít (3). Bộ phận tháo liệu (4) nằm phía dưới máy. b. Thông số: Tốc độ trục vít: 60 vòng/phút Thời gian: 30 phút c. Cách thực hiện: Khởi động máy, cho bơ cacao vào trước, sau đó 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. Hình 1.1: máy phối trộn CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN WHITE CHOCOLATE CBHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN Trang 13 2. Nghiền mịn : 2.1. Mục đích : a. Chuẩn bị Giảm kích thước các cấu tử trong hỗn hợp, tạo thuận lợi cho quá trình xử lý nhiệt tiếp theo. 2.2. Các biến đổi xảy ra : a. Vật lý : Biến đổi quan trọng của quá trình là kích thước các hạt giảm xuống thấp hơn 30μm. 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. 2.3. Phương pháp thực hiện : Hỗn hợp chocolate sau khi nhào trộn có nhiều phần tử có kích thước lớn sẽ được đưa vào thiết bị nghiền 5 trục - nhập liệu tự động - để nghiền bột đến kích thước khoảng 30 μm, 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 đó được tách ra khỏi trục đỉnh bằng một dao cạo sắc. Nhiệt độ của hỗn hợp trong thiết bị phải giữ ở khoảng 45 - 48 o C. Trong quá trình nghiền, ma sát giữa các trục sẽ sinh nhiệt làm các trục nóng lên rất nhiều. Để ổn định nhiệt độ, ta cần cho nước luân chuyển trong ống để là