Đề tài Công nghệ sản xuất bánh Dotto

sự tái kết tinh của glucose. Trong trường hợp cần tạo tinh thể sucrose để làm tăng độ giòn của sản phẩm thì tỉ lệ sucrose/glucose syrup phải thay đổi để đạt được một lượng tinh thể sucrose nhất định. Việc thêm mầm tinh thể cũng là một phương pháp để kiểm soát quá trình tái kết tinh của saccharose. Trong trường hợp gelatin được sử dụng trong sản xuất kẹo có chứa một hàm lượng béo nhất định thì gelatin đóng vai trò là một chất tạo nhũ. Tiêu chí lựa chọn gelatin Có nhiều tiêu chí để lựa chon gelatin thích hợp cho việc sản xuất Marshmallow, một trong những tiêu chí quan trọng đó là khả năng tạo bọt và gelatin A có khả năng tạo bọt tốt hơn gelatin B. Trong sản xuất Marshmallow thì màu sắc của dung dịch gelatin ít quan trọng hơn trong sản xuất kẹo trái cay. Ngay cả gelatin có màu hơi đen cũng có khả năng tạo được hệ bọt trắng. Độ trong của gel trong trường hợp sản xuất sản phẩm này cũng ít được chú ý đến. Nhiều nhà sản xuất thì chú trọng đến việc lựa chọn gelatin có chỉ số Bloom cao để có thể rút ngắn thời gian sản xuất mà vẫn đạt được độ bền bọt như yêu cầu. Tùy thuộc vào sản phẩm cuối cùng và nhu cầu thị trường mà một gelatin thích hợp để sản xuất Marshmallow phải thỏa mãn được các yêu cầu về khả năng tạo bọt, tạo cấu trúc, khả năng bảo quản. Gelatin có chỉ số Bloom cao được trộn với Gelatin hyrolysates để đạt được một dung dịch lý tưởng cho việc sản xuất Marshmallow (tỷ lệ gelatin đã thể hiện ở trên). Glucose syrup Glucose syrup la sản phẩm thủy phân không hoàn tàn của tinh bột. Tác nhân xúc tác cho quá trình thủy phân hiện nay chủ yếu là enzyme amylase. Trong quá trình thủy phân thì chỉ số DE của sản phẩm syrup sẽ tăng lên. Nếu thủy phân hòa toàn thì sản phẩm gần hoàn toàn là gluocse và có chỉ số DE là 100. Tuy nhiên, trong sản xuất bánh thì syrup có chỉ số DE 42 là thích hợp nhất. Ngoài ra, syrup có chỉ số DE 65 cũng có thể được sủ dụng để thay thế. Bảng 12 : Chỉ tiêu chất lượng glucose syrup trong sản xuất bánh (Duncan Manley, Technology of biscuits, crackers and cookies, 2000) Chỉ tiêu Syrup DE 42 Syrup DE 65 Chất khô 79,5 – 81,1% 79 – 81% pH (đo ở 200C) 5,0 – 5,5 4,7 – 5,3 Thành phần chất khô Dextrose Maltose Maltotriose Maltotetraose Higher sugars Dextrin 19% 14% 11% 10% 15% 31% 55% 22% 7% 5% 5% 6% Hình dáng bên ngoài Màu sáng, chất lỏng sệt Màu sáng, chất lỏng sệt Fe <=5ppm <=5ppm Đồng <=1ppm <=1ppm Sufur dioxide 250 – 400ppm 20 – 40ppm Baume (0) 42/43 42/43 Ngoài các thông số thông dụng để đánh giá chất lượng syrup như hàm lượng chất không, pH, thành phần các loại đường,… thì người ta còn dùng chỉ số 0Baume để đánh giá. 0Baume là số đo trọng lượng riêng của glucose syrup. 0Baume được xác định bằng cách sử dụng thiết bị “spindle hydrometer” ở 600C và đây là phương pháp thông dụng nhất để xác định chất khô dung dịch glucose syrup. Khi giá trị 0Baume là 42/430Be thì syrup có nồng độ chất khô khoảng 81%. Đường nghịch đảo Đường nghịch đảo là hỗn hợp gồm đường glucose và fructose theo tỷ lệ 1:1 được sản xuất bằng cách thủy phân dung dịch sucrose dưới tác nhân xúc tác là enzyme invertase. Fructose trong hỗn hợp đường nghịch đảo không bị kết tinh. Và chính nhờ ưu điểm này mà ta có thể khác phục được nhược điểm của sucrose và có khả năng đưa nồng độ dung dịch đường lên đến 80% mà không xảy ra hiện tượng kết tinh. Dung dịch đường nghịch đảo làm giảm hoạt tính của nước và vì thế sự phát triển của vi sinh vật là hạn chế. Quan trọng hơn, hỗn hợp gồm đường nghịch đảo và sucrose không những có khả năng làm giảm hoạt tính nước mà ta có thể cô đặc để tăng nồng độ chất khô mà vẫn không xảy ra hiện tượng kết tinh. Thêm đường nghịch đảo vào mặc dù làm giảm hoạt tính nước nhưng sản phẩm sẽ rất dễ hút ẩm. Chỉ tiêu chất lượng syrup trong sản xuất bánh kẹo: chất khô 80% trong đó 60% (so với chất khô) là đường nghịch đảo, khoảng 38%% (so với chất khô) là sucrose và 2% còn lại là khoáng. pH của syrup vào khoảng 5,5. Syrup đường nghịch đảo là dung dịch nhớt, khi được đun nóng lên khoảng 400C thì có thể dễ dàng bơm vào thiết bị. Nguyên liệu sản xuất vermicelli Cacao Nguyên liệu bột cacao được làm từ hạt cacao thô (được lên men, nghiền ra và tiến hành ép bơ). Yêu cầu là trong bột cacao, hàm lượng mầm và mảnh vỏ vụn (do tách chưa hết trong quá trình sản xuất bột cacao) phải thấp hơn 5% tổng lượng chất khô. Có hai loại bột ca cao thường được sản xuất : Bột giàu bơ: chứa 18 - 22% bơ, thường dùng chế biến nước giải khát, bột sữa cacao ( Milo, Ovaltine… ) Bột kiệt bơ: chứa 10 - 12% bơ, thường dùng chế biến bánh, kẹo, kem và các sản phẩm khác. Để tăng tỷ lệ chất béo, người ta có thể thêm “Bơ thực vật thay thế CBS” (Cocoa Butter Subtitute). Tuy nhiên, chocolate sản xuất hoàn toàn từ bơ ca cao sẽ có vị thơm ngon hơn loại chocolate dùng bơ thực vật thay thế. Chocolate Châu Âu cho phép dùng 5% CBS, còn Hoa Kỳ không cho phép sử dụng CBS trong các sản phẩm mang tên chocolate. Dưới đây là thông số tham khảo về thành phần cấu tạo của bột ca cao. Lưu ý rằng các con số này thay đổi theo điều kiện rang, kiềm hóa và quá trình ép sử dụng trong sản xuất: Bảng 13: Thành phần của bột cacao(%) Độ ẩm (% ) 3.0 Bơ (%) 11.0 pH (10% suspension) 5.7 Tro (%) 5.5 Tro hòa tan trong nước (%) 2.2 Tro tan trong nước có tính kiềm (như K2O trong hạt ca cao ban đầu) (%) 0.8 Phosphate (tính theo P2O5) (%) 1.9 Chloride (tính theo NaCl) (%) 0.04 Tro không hòa tan trong 50% HCl 0.08 Vỏ (tính theo lượng hạt nhân không bị kiềm hóa) (%) 1.4 Nitơ tổng 4.3 Nitơ (hiệu chỉnh theo alkaloid) (%) 3.4 Protein Nitơ (hiệu chỉnh theo alkaloid) x 6.25 (%) 21.2 Theobromine (%) 2.8 Bảng 14: Chỉ tiêu hóa lý Thành phần Chỉ tiêu Béo 10 - 12% Tro < 13.5% Nitơ tổng 3.7% Theobromine 2 - 3% Vỏ < 1.75% Độ ẩm < 5% pH 6.8 - 7 Độ đồng đều 98% Bảng 15 : Chỉ tiêu vi sinh Vi sinh vật Số lượng (cfu/g) Tổng số vi sinh vật hiếu khí < 10000 Nấm mốc < 100 Coliform 0 E.Coli 0 Samonella 0 Lecithin E322 Lecithin là tên thông thường để chỉ chất hoạt động về mặt và chất nhũ hóa tối ưu tự nhiên. Kể từ khi nó được thương mại hóa cách đây 70 năm, nó đã có một ảnh hưởng to lớn trong công nghiệp thực phẩm, đặc biệt trong quy trình sản xuất chocolate. Nó xuất hiện một cách tự nhiên trong tất cả vật chất sống, động vật và thực vật, với hàm lượng cao nhất có trong lòng đỏ trứng gà (8 – 10%). Bơ chứa 0,5 – 1,2% and dầu đậu nành, nguồn lecithin thực vật rẻ tiền nhất và chính yếu hiện nay, có hàm lượng khoảng 2,5%. Lecithin thực vật ở dạng thương mại hiện nay được nhận biết như là chất phụ gia thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cũng như co giá trị thực tiễn cao. Trong thực phẩm , nó được sử dụng trong chocolate, margarine, dầu thực vật, bột tan nhanh cho nước uống, và thực phẩm nướng; nhưng ứng dụng của nó cũng được mở rộng cho các ngành công nghiệp khác như sơn, cao su, nhựa và mỹ phẩm. Lecithin đậu nành Lecithin đậu nành được chiết liên tục bằng dung môi từ hạt. Dung môi bị bốc hơi và lecithin lắng thành dầu thô bằng hơi và nước. Chất lắng này được phân tách bởi thiết bị ly tâm và phầm ẩm còn sót lại sẽ bị loại đi bằng thiết bị sấy chân không. Quá trình này làm cho sản phẩm thương mại có màu nâu nhạt chứa khoảng 65% các phosphatide không tan trong acetone và phần còn lại hầu hết là dầu đậu nành. Bằng sự lựa chọn dung môi, chất lượng cải thiện đã đạt được và vị đắng của đậu nành đã giảm bớt, những vẫn có một loại được tinh sạch hơn nữa bằng cách xử lý acetone. Dung môi này sẽ loại bỏ gốc dầu đậu nành, hơn nữa cũng loại bỏ các hương và sterol không mong muốn nhưng các phosphatide vẫn không hòa tan va bị hòa tan trở lại trong bơ cacao hay các dầu thực vật khác. Sản phẩm đã được tinh sạch được sử dụng rất nhiều trong công nghiệp thực phẩm và đặc biệt là cho chocolate, nhưng hầu hết các lecithin được sử dụng trong thực phẩm là loại dễ chảy tự nhiên chứa chất mang dầu đậu nành. Đối với một số công nghệ sử dụng sản phẩm yêu cầu có màu sáng, thu được bằng cách xử lý với các chất tẩy trắng như hydrogen peroxide và benzoyl peroxide. Việc sử dụng các phosphatide-phi-dầu đang ngày càng gia tăng, đặc biệt là dạng bổ sung ăn kiêng, nhưng những thứ này chứa khoảng 2 – 3% dầu; mặt khác, nếu hoàn toàn không có dầu, chúng sẽ nhanh chóng hư hỏng, oxy hóa và trở nên không hòa tan. NSPAA (The National Soybean Processors Association of America) xác nhận 6 mức lecithin thương mại – 3 loại dẻo và 3 loại dể chảy, nhưng hiện nay có rất ít nhu cầu cho các loại dẻo vì trong sự phát triển của dây chuyền tự động các loại dễ chảy có thể áp dụng tốt hơn đối với các dụng cụ đo. Bảng 16: Những đặc tính kỹ thuật của các loại lecithin dễ tan chảy Phân tích Loại Lecithin chảy lỏng tự nhiên Lecithin tẩy trắng ddễ chảy Lecithin tẩy trắng 2 lần dễ chảy Acetone không tan, % min 62 62 62 Độ ẩm, *1% max 1 1 1 Benzene không tan, % max 0,3 0,3 0,3 Chỉ số acid, max 32 32 32 Màu, độ Gardner, **2 max 10 7 4 Độ nhớt, P tại 77oF, max 150 150 150 * Bằng chưng cất toluene trong 2 giờ hoặc ít hơn (Am. Oil Chemist’s Soc, Jan. 2, 1956) ** Trên một dung dịch 5% trong dầu khoáng. Bảng 17: Thành phần tương đối của lecithin thương mại như sau Dầu đậu nành, % 35 Tocopherol, mg/g 1,3 Lecithin hóa học, % (phosphatidyl choline) 18 Bitotin, µg/g 0,42 Cephaline, % (phosphatidyl ethanolamine) 15 Acid folic, µg/g 0,60 Inositol phosphatides, % 11 Thiamin, µg/g 0,115 Các phospholipid và chất béo phân cực khác, % 9 Riboflavin, µg/g 0,33 Carbonhydrate (sterol glucoside), % 12 Acid pantothenic, µg/g 5,59 Inositol, mg/g 14 Pyridoxine, µg/g 0,29 Choline, mg/g 23 Niacin, µg/g 0,12 Bảng 18: Các thông số phân tích chính yếu (phương pháp AOCS), theo Eichberg (1980) Acetone không hòa tan 62 – 65 (%) pH 6,6 Chỉ số Iod 95 Độ ẩm Max 1% Chỉ số xà phòng hóa 196 Chỉ số acid Max 30 Phosphorus 2% Benzene không hòa tan Max 0,3 Tỷ trọng (25oC) 1,0305 Chỉ số peroxide Max 5 Bảng 19: Các nhà sản xuất cũng yêu cầu thêm những đặc tính tinh sạch, Meyer (1983) Chì Max 10 ppm Tổng số khuẩn lạc/g Max 5000 Arsenic Max 3 ppm Salmonella /25g Không có Sắt Max 40 ppm Nấm men, nấm mốc /g Không có Các kim loại khác Max 15 ppm Enterobacteriaceae /g Không có Lecithin đậu nành hòa tan được trong các hydrocarbon, các acid béo, và dầu động vật và thực vật nóng. Nó không hòa tan trong các dung môi phân cực (như acetone) hoặc trong nước; nhưng với lượng nước nhỏ sẽ phân tán trong lecithin và có thể bị pha loãng với nhiều nước hơn để tạo ra một nhũ tương mở rộng. Tính chất này rất hữu dụng khi nó được yêu cầu để phân tán chẳng hạn chất hòa tan trong nước, chất màu, trong môi trường béo. Các lecithin thực vật khác Các lecithin thực vật khác được sử dụng trên quy mô công nghệ - chúng thu nhận được từ quả hạch đất, hạt cotton và dầu bắp. Các tính chất đại diên của một số leceithin: Bảng 20: Tính chất của các lecithin thực vật Hạt cotton Đậu phộng Acetone không tan, % 54 72 Phosphorus, % 1,9 2,4 Độ ẩm, % 1,0 1,0 Hình dạng bên ngoài Nâu sậm Nâu nhạt Tính đồng nhất Dạng lỏng sền sệt Dạng rắn dẻo Hương, mùi Đậm, thỉnh thoảng có mùi và hương khó chịu Mùi rất nhạt, hương có vị chua. Nhìn chung, các lecithin này có độ nhớt thấp, năng lượng khử cao hơn lecithin đậu nành và chúng rất dễ thay đổi. Chúng không có số lượng đủ sẵn có để đáp ứng yêu cầu của công nghiệp chocolate. Hai loại lecithin tự nhiên khác được sản xuất – (a) lecithin từ dầu cây rum được sản xuất ở Mỹ như một loại cao cấp, nhưng không có nhu cầu nhiều như lecithin đậu nành, (b) lecithin được sản xuất từ dầu hạt cây cải dầu ở Đức do sự thiếu thốn các dầu nhiệt đới trong suốt Thế Chiến II nhưng không trở thành sản phẩm có sẵn dễ dàng. Các lecithin thực vật được điều chỉnh và cất phân đoạn Những lecithin này có ứng dụng cụ thể trong việc hình thành các hệ nhữ tương nước trong dầu và dầu trong nước và trong việc phủ bột mà sự thấm ướt lập tức được yêu cầu cho các dạng chocolate uống và bột cacao. Các lecithin điều chỉnh để cải thiện tính chất ưa nước của chúng, được sử dụng trong quá trình nướng. Cất phân đoạn lecithin được thực hiện bằng việc chiết tách lecithin tự nhiên bằng alcohol. Đoạn hòa tan trong alcohol tán sắc trong nước và dễ dàng hình thành nhũ tương dầu trong nước trong khi đoạn không hòa tan hình thành nhũ tương nước trong dầu. Bảng 21: Những lecithin biến tính điển hình Lecithin tự nhiên không béo, % Phosphatidyl choline + cephalin concentrate (alcohol hòa tan), % Inositol phosphatides + cephalin concentrate (alcohol không tan), % Lecithin hóa học 26,8 55 10 Cephalin hóa học 22,4 25 30 Inositol phosphatides 16,4 7 40 Dầu đậu nành 3,1 4 4 Hỗn hợp, tạp 31,3 9 16 Vanilla, Vanillin, Ethyl Vanillin Hương vanilla được sử dụng nhiều trong thực phẩm và là vô giá trong công nghiệp chocolate uống và chocolate. Trong khi vanilla tự nhiên với mùi hương có một không hai được sử dụng cho loại mứt kẹo thượng hạng; các sản phẩm chủ yếu bây giờ được bổ sung bằng hương vanillin tổng hợp và ethyl vanillin. Vanilla tự nhiên Vanilla thu nhận được từ Vanilla planifolia. Trái vanilla thương phẩm ở mỗi nơi có một đặc trưng riêng bởi hàm lượng tinh dầu, thành phần tổ hợp các chất tạo mùi và tập quán chế biến khác nhau nơi mỗi vùng canh tác. Bình quân hàm lượng đường trong trái vanilla đã qua lên men là 25%, chất béo 15%, cellulose thay đổi từ 15 đến 30%, chất khoáng cao (trên dưới 6%) và hàm lượng nước vào khoảng 35%. Hương vani thiên nhiên được sản xuất từ quá trình lên men tự nhiên của trái vanilla.Vanillin là thành phần chính của hương vani thiên nhiên, chiếm đến khoảng 85%, tiếp theo là phydroxybenzal dehyd khoảng 9% và p-hydroxy-benzyl methyl ether khoảng 1%; phần còn lại chia cho khoảng 200 chất tạo mùi khác và tuy ít, nhưng chúng tạo ra dấu ấn riêng cho các thương hiệu vani khác nhau, như Bourbon, Tahiti. Vanillin tổng hợp Sản xuất vanillin tổng hợp là một trong những thành công sớm nhất trong lĩnh vực mùi và hương từ nghiên cứu về các hạt vanilla của Tiemann và Haarmann (1876). Sản xuất vanillin từ dầu đinh hương eugenol và sau này từ gualacol. Việc tinh sạch vanillin liên quan đến các quá trình cuối cùng của sự phân tách mà bao gồm cả chưng cất chân không. Trong một thời gian dài vanillin từ dầu đinh hương là nhãn hiệu vượt trội. Gần đây hơn, vanillin được sản xuất từ lignin đã có mặt trên thị trường và được chấp nhận có chất lượng ngang bằng với các sản phẩm tổng hợp tốt nhất trước đây. Bảng 22: Các thông số của Vanillin tổng hợp Điểm nóng chảy Vanillin từ dầu đinh hương 81 – 82,5oC Các dạng tổng hợp khác 81 – 83oC Khả năng hòa tan Nước 0,5% Alcohol 90% 40% Isopropyl alcohol 95% 80% Glycerol 50% 15% Ethyl Vanillin (ethyl protocatechuic aldehyde) Trong chất này, nhóm methyl của vanillin được thay bằng ethyl. Mặc dù đã được biết đến nhiều năm, khó khăn trong việc tách nó khỏi các tạp chất không mong muốn làm chậm lại việc thương mại hóa, nhưng ngày nay một sản phẩm làm thỏa mãn đã có mặt trên thị trường và được sử dụng rộng rãi. Một cách tiết kiệm, nó có một điểm thuận lợi là cường độ gấp 5 lần nhưng chi phí chỉ gấp 4 lần cho với vanillin. Nó hơi khác biệt so với vanillin nhưng đa số các cuộc thử nghiệm cảm quan thực hiện trên căn bản độ mạnh tương đối đều chỉ ra không thể xác định được sự khác biệt đó. Bảng: Các thông số của Ethyl Vanillin Điểm nóng chảy 76 – 78oC Khả năng hòa tan Nước 0,4% Alcohol 90% 20% Isopropyl alcohol Một dung dịch 5% ethyl vanillin cân bằng với isopropyl alcohol và nước được sử dụng với mục đích tạo hương. Bảng 23: Thành phần của hương vanilla Maltol 0.25 Dihydrocoumarin 0.5 Vanillin 8 Ethyl vanillin 2 Heliotropin 0.02 Dầu vỏ quế 0.005 Nước 20 Propylene glycol ad 100 Quy trình sản xuất Quá trình sản xuất marshmallow Trong quy trinh sản xuất Marshmallow thì bốn nguyên liệu chính là: glucose syrup, sucrose, dung dịch gelatin và nước được cân, hòa trộn theo một tỷ lệ nhất định. Trước hết một nữa lượng glucose syrup và sucrose sẽ được hòa tan vào nước theo tỷ lệ như công thức pha chế ở trên trong một thiết bị bằng thép không rỉ, hình trụ đáy côn có cánh khuây. Hỗn hợp được gia nhiệt bằng hơi nước chạy dọc vỏ áo thiết bị đến 1150C trong 45 phút. Sau đó hỗn hợp được làm nguội về khoảng 85 - 900C bằng cách cho một nữa lượng glucose syrup còn lại vào hỗn hợp. Sau đó hỗn hợp được tiếp tục làm lạnh về khoảng 650C (nhằm tránh ảnh hưởng đến gelatin). Đồng thời, gelatin và gelatin hyrolysate được hòa tan vào nước theo công thức pha chế ở trên ở 600C . Sau khi dung dịch gelatin được hòa tan hoàn toàn thì cả dung dịch gelatin và đường nghịch đảo sẽ được phối trộn với dung dịch đường đã được làm nguội về 650C ở trên. Hỗn hợp tiếp tục được làm nguội về khoảng 540C. Các hợp chất màu và mùi sẽ được cho vào hỗn hợp trong giai đoạn này. Trong trường hợp muốn tái kết tinh sucrose, khoảng 5% tinh thể đường được cho vào khối hỗn hợp xốp sau khi đánh trộn; tinh thể đường đóng vai trò như mầm kết tinh. Nếu muốn sản xuất Marshmallow không có hiện tượng tái kết tinh thì khoảng 7 – 10% đường nghịch đảo hay khoảng 7% sorbitol được cho vào để ngăn cản hiện tượng kết tinh. Sau đó, hỗn hợp được đánh trộn trong thiết bị đánh trộn có sử dụng áp suất để tăng hiệu quả quá trình tạo bọt. Hỗn hợp sau đó sẽ được đùn ra ngoài môi trường áp suất khí quyển và quá trình này sẽ làm tăng thể tích của sản phẩm. Sợi marshmallow sẽ được cắt với chiều dài thích hợp trước khi chuyển qua băng tải để làm nguội sản phẩm trước khi bao gói. Đó là quy trình sản xuất marshmallow thương mại. Nếu ta sản xuất marshmallow như một thành phần của bánh Dotto thì marshmallow sẽ được bơm trực tiếp vào bánh cooki trước khi rắc Vermicelli. Tuy nhiên, quá trình đánh trộn ở trên cũng có thể được tiến hành trong điều kiện áp suất thường. Trong suốt quá trình đánh trộn, nhiệt độ của hỗn hợp phải được duy trì không đổi để trách hiện tưỡng vỡ lớp film của gelatin. Nếu quá trình bơm Marshmallow để tạo hình hay bơm lên bánh cooki được thực hiện theo phương pháp liên tục thì ta phải sử dụng gelatin có độ Bloom trong khoảng 240 – 280 và nồng độ của gelatin trong sản phẩm cuối cùng phải đạt 3 – 5%. Để Marshmallow không bị dính vào thiết bị thì khối sản phẩm sẽ được lăn lên một lớp mỏng tinh bột hay hỗn hợp tinh bột và tinh thể đường (ở đây tinh thể đường đóng vai trò tạo mầm). Gelatin Hòa tan Đánh trộn Gia nhiệt Làm nguội Phối trộn Marshmallow Đường Nước Hòa tan DD gelatin Công thức pha chế Marshmallow Thành phần Hàm lượng sử dụng Sucrose Glucose syrup 60 DE Nước 37.4% 16.0% 13.4% Invert sugar 16.0% Gelatine Bloom 220 Gelatine Hydrolysate Nước 3.2% 0.6% 13.4% Chất màu, chất mùi Icing sugar/starch 1:1 Nếu cần (Reinhard Schrieber and Herbert Gareis, Gelatin handbook, 2007) So sánh cấu trúc gel Marshmallow làm từ gelatine và từ whey protein islate Hình 1: Cấu trúc marshmallow gelatin chứa bọt khí (A) và gel gelatin giữa các bọt khí (G) Hình 2: Cấu trúc marshmallow Whey chứa bọt khí (A) và gel Whey giữa các bọt khí (G) Cấu trúc của Marshmallow được thể hiện ở hình 1 và 2 gồm các bọt khí được bọc trong cấu trúc gel của gelatin và whey. Hình 1 biểu diễn cấu trúc của Marshmallow làm từ gelatin. Loại protein này được chuyển lên bề mặt trong quá trình đánh trộn, cấu trúc gel được hình thành giữa các bọt khí và làm bền cho các bọt khí này. Để xác định được chức năng và tính chất của gel thì ta phải xác định vi cấu trúc của khối Marshmallow . Hình 2 biểu diễn cấu trúc của Marshmallow làm tư whey protein islate. Trong trường hợp này, whey protein có khả năng làm bền cấu trúc bề mặt của bọt khí nhưng không có khả năng hình thành gel mà lại keo tụ. Thiết bị đánh trộn Whipping Bộ phận chính của thiết bị là buồn đánh trộn hình trụ nằm ngang làm bằng thép không rỉ, trong thiết bị có trục nằm ngang trong đó một đầu (đầu phía nhập liệu) hơi cao hơn đầu còn lại, trên trục có gắng các cánh đánh trộn được kết nối với motor 47 ở một đầu. Nguyên liệu sẽ được cho thiết bị thông qua bơm 52. Thiết bị được thiết kế lớp vỏ áo 18, 19; mục đích là để dẫn dòng khí lạnh giúp làm nguội hỗn hợp trong quá trình đánh trộn. Nước dùng để làm nguội được bơm vào lớp vỏ áo qua ống dẫn 20. Đầu tiên nguyên liệu sẽ được bơm vào thiết bị qa bơm 52, nguyên liệu sẽ tiếp xúc với bộ phận đánh trộn 42 trước hết. Nguyên liệu sẽ được đánh trộn và di chuyễn đến đầu cuối của thiết bị. Thiết bị cũng có hệ thống tạo áp suất khí, tăng hiệu quả của quá trình đánh trộn. Hình 3: Thiết bị đánh trộn Quá trình sản xuất vermicelli Phối trộn Mục đích Hoàn thiện, giúp tạo ra nhiểu loại chocolate khác nhau khi thay đổi thành phần và tỉ lệ các loại nguyên liệu thêm vào. Sau khi thêm chất béo, đường, (có thể có sữa bột) vào hạt cacao nghiền mịn (chocolate liquor) tạo được một hỗn hợp khô sệt. Biến đổi Vật lí: sự thay đổi về độ cứng, độ mềm, độ dẻo, độ trong, độ nhớt, độ khúc xạ ánh sáng, có sự thay đổi về các chỉ tiêu về nhiệt lí như hệ số dẫn nhiệt, nhiệt dung… Hóa học: sự phối trộn làm tăng khả năng tiếp xúc giữa các cấu tử, làm tăng sự tạo thành các liên kết hóa học. Hóa lí: Nguyên liệu đưa vào phối chế thường khác nhau về tính chất vật lí, hóa học, cảm quan. Khi phối trộn các cấu tử có thể dễ dàng hòa tan vào nhau, tạo nên hỗn hợp đồng nhất dưới dạng dung dịch đồng pha. Trong trường hợp này để các cấu tử có sự phân bố đều trong hỗn hợp thì cần có tác dụng tích cực của quá trình đảo trộn. Thiết bị Hình 4: Hệ thống trộn và nghiền đôi 1 – máy trộn chocolate SMC để đảo trộn các thành phần nhằm đạt được khối chocolate thô. 2 – máy nghiền 5 trục SFL-900 để nghiền sơ bộ khối chocolate. 3 – băng chuyền đai bằng thép SST để vận chuyển chocolate được nghiền sơ bộ đến dây chuyền nghiền mịn. 4 – máy nghiền 5 trục SFL-1800 để nghiền cuối khối chocolate. 5 – bảng điều khiển điện tử. 6 – các phễu nhập liệu. Thông số công nghệ: Bột cacao ngào nhào trộn với đường mịn, sữa bột và chất béo khoảng 25 – 27% được nghiền mịn và qua rây 1000 mesh (149 μm) Tỷ lệ phối trộn đường sữa phụ thuộc tỷ lệ chocolate nhưng thông thường bột cacao ngào dưới 10%. Lượng sữa rắn không nên dưới 12%. Hàm lượng đường trong chocolate khoảng 45-60%. Nhiệt độ phối trộn 40-45oC để giảm độ nhớt hỗn hợp. Nghiền tinh Mục đích: hoàn thiện. Giai đoạn nghiền này cũng khá quan trọng trong việc quyết định chất lượng cảm quan của chocolate. Nó làm cho các tinh thể đường cũng như các hạt cacao đạt kích thước cực mịn, khi ăn chocolate sẽ không có cảm giác bị sạn. Giai đoạn nghiền tinh rất phức tạp về thiết bị hay hiệu suất. Biến đổi Vật lí: giảm kích thước các hạt ca cao và các thành phần khác trộn vào. Cảm quan: không còn cảm giác bị sạn khi ăn, tạo cấu trúc mịn, đồng nhất. Thiết bị: Thiết bị nghiền bi Nguyên lý Máy nghiền bi được ứng dụng rộng trong công nghiệp chế biến và được sử dụng cho sản xuất chocolate có hàm lượng chất béo cao Qua một thùng trung gian, khối chocolate được đưa từng mẻ vào máy nghiền bi. Đó là một thiết bị hình trụ, một phần được lấp đầy bởi những viên bi bằng thép. Thùng được quay bởi một hộp số tốc độ cao. chocolate được bơm vào qua cửa nhập liệu phía trên thiết bị. Khi chocolate được nghiền sẽ xuyên qua một hệ thống lưới có mesh đủ nhỏ để không cho phép các viên bi đi qua. Hình 5: Thiết bị nghiền bi Thông số kĩ thuật Vận tốc: 650 vòng/phút đến vài ngàn vòng phút. Ủ đảo trộn Mục đích: hoàn thiện Biến đổi Vật lý: giảm kích thước các phần tử rắn, làm đồng đều hỗn hợp Trong suốt quá trình nghiền tinh, hỗn hợp được qua các khe hẹp để đạt được kích thước mong muốn. Tuy nhiên có xảy ra hiện tượng kết tụ làm hỗn hợp có hạt to hoặc nhỏ hơn. Quá trình ủ đảo trộn giúp phá vỡ các chất kết tụ và bao một lớp màng chất béo lên các hạt, tăng độ đồng đều của hỗn hợp. Hóa học: giảm lượng acid và mùi cho chocolate. Hóa lý: acid và một phần nước bay hơi. Thiết bị: Bồn khuấy sử dụng các cánh khuấy để đảo trộn. Các cánh khuấy theo chu kì hoạt động cùng chiều hay ngược chiều để tăng độ đồng nhất cho hỗn hợp phối trộn Thông số công nghệ: Nhiệt độ 50 – 800C. Thời gian : 4 – 10 giờ. Ổn định nhiệt Mục đích: Điểm đặc biệt của bơ cacao là tính kết tinh đa hình mà không phải dạng kết tinh nào cũng làm chocolate ngon. Giai đoạn này nhằm tạo ra dạng kết tinh bền nhất của bơ cacao. Biến đổi Vật lí: do sự chênh lệch giữa môi trường đun nóng và nhiệt độ, sẽ hình thành trường nhiệt độ trong nguyên liệu, lớp ngoài cùng nhiệt độ cao nhất ở trung tâm thì nhiệt độ cao nhất. Ở đây, hỗn hợp đang ở dạng sệt nên quá trình truyền nhiệt là đối lưu và dẫn nhiệt. Hóa học: sự thay đổi cấu trúc tinh thể bơ cacao. Hóa lý: nước bay hơi. Vi sinh: giảm vi sinh vật. Thiết bị Ống hình trụ đứng cho chocolate đi vào, bên trong có lắp các thanh cản làm dòng lưu chất chuyển động hình zích zắc. Hệ thống ống dẫn nước mang nhiệt bên trong Hoạt động: Trong ống phân ra làm ba vùng nhiệt độ, được sinh ra bởi ba đường ống nước khác biệt nhau. Dòng lưu chất chảy từ dưới lên, lần lượt đi qua ba vùng nhiệt độ này. Thiết bị sử dụng các đầu dò nhiệt độ để đo nhiệt độ lưu chất, từ đó điều khiển quá trình theo mong muốn. Hình 6: Thiết bị ổn định nhiệt Thông số công nghệ Chocolate đã nóng chảy hoàn toàn, thường ở nhiệt độ 40 -50oC, được làm nguội từ từ có khuấy trộn đến khoảng 34-35oC. Phối trộn với nước Mục đích: Chuẩn bị cho quá trình ép đùn Trộn nước với paste chocolate trước khi đùn để đưa về kết cấu thích hợp mà không bị tác động bởi sự thay đổi nhiệt độ trong máy đùn. Biến đổi: Vật lí: Độ ẩm tăng. Hóa học: thay đổi kết cấu của dịch paste trở nên lỏng hơn. Thiết bị: thiết bị đảo trộn Thông số công nghệ: tỷ lệ nước: 6% so với paste chocolate. Ép đùn Mục đích: Tạo hình, chế biến Biến đổi Vật lý Tạo hình dạng sợi cho chocolate Nhiệt độ tăng Hóa học: Cấu trúc thay đổi Thiết bị: ép đùn Hình 7 : Thiết bị ép đùn sợi Lillo Due Máy đùn sợi này là rất đa có thể để sản xuất chocolate và đường vermicelli với những đường kính khác nhau, từ 0,9 mm đến 3 mm. Để thay đổi đường kính, chỉ cần thay đổi rây. Những rây đặc biệt dành cho các phần có hình dạng đặc biệt khác. Các máy đùn sợi có thể đến như là một phần của một cài đặt kết nối với các đường hầm làm mát, dẫn động đai và một băng tải thiết kế đặc biệt, có thể dễ dàng lắp đặt vào dây chuyền sản xuất. Đặc tính: Đường kính sợi chocolate (mm) Khối lượng máy 0.9 100 1.1 300 2.0 420 Chocolate vermicelli thường được sản xuất theo phương pháp ép đùn thông qua một đĩa có đục lỗ. Đĩa được bơm đầy với paste chocolate bằng lưỡi xoay và trục vít như trong một máy băm thịt hoặc bằng con lăn quay dưới áp lực tại đỉnh của đĩa. Để sản xuất vermicelli từ chocolate nguyên chất thì không dễ thực hiện như đối với dạng paste phải có tỷ lệ thích hợp để đạt được cấu trúc chính xác, và để duy trì nó trong điều kiện này thì trong máy ép đùn yêu cầu việc kiểm soát làm nguội kỹ lưỡng để ngăn cản nhiệt do sát không làm phá hủy cấu trúc của sản phẩm. Vấn đề này được giải quyết bằng quá trình chuyển hóa nhanh chóng paste chocolate xuyên qua đĩa có đục lỗ, và để hỗ trợ điều này, các lỗ được khoan theo những hốc lõm. Theo cách này, lực của đĩa vẫn được duy trì chống lại áp lực của paste, nhưng ma sát trong quá trình paste đi qua lỗ sẽ giảm đi. Gần đây, một thiết bị của hãng Lloveras S.A. sử dụng một rây phân đoạn mỏng được hỗ trợ bởi các thanh ngang. Paste được đùn qua các lỗ bằng con lăn Teflon, và rất ít nhiệt ma sát được sinh ra và tích tụ không đáng kể trên các con lăn. Paste phải được cho vào liên tục và giữ cho số lượng nguyên liệu được duy trì ổn định trong máy ép đùn. Quá trình làm nguội chắc chắn phải được thực hiện ngay lập tức phía dưới lỗ sàng để các sợi vermicelli nhanh chóng được hình thành và giữ được sự cứng chắc trước lúc chúng đến được băng chuyền đai. Hình 8: Sản xuất chocolate dạng sợi Làm mát Sợi chocolate phải được làm lạnh ngay sau khi qua khỏi lỗ rây để ổn định độ cứng của sợi trong thời gian vận chuyển trên băng tải. Nếu không, sợi chocolate sẽ bị uốn quăn và rắn lại trong hầm làm mát, làm chúng khó lìa nhau trong quá trình đãi. Đánh bóng Paste ép đùn được tháo khỏi và để trên đai để làm nguội, và làm hiện ra như một chuỗi các sợi vermicelli dài từ 6 đến 9 inch. Các sợi này được chuyển tới một nồi và xoay vòng để bẻ gãy thành những mảnh nhỏ dài từ 1/3 – 1/4 inch, sau khi quá trình này được thực hiện xong, các vermicelli sẽ được phủ bóng bằng syrup. Để đạt được độ bóng chất lượng cao, syrup này có thể được pha với màu thực phẩm trong danh mục cho phép. Tuy nhiên, vermicelli được sản xuất ra đòi hỏi cần phải sấy khô, và kết cấu cuối cùng hơi kém khi dùng nguyên liệu là chocolate nguyên chất. Bảng 24: Các thành phần thiết yếu của các loại chocolate (Codex Alimentarius, 1981, tiêu chuẩn 87-1981) Sản phẩm Thành phần Bơ cacao Chất rắn cacao tự do có béo Chất rắn cacao tổng Chất béo sữa Sữa tự do có béo Tổng chất béo rắn Đường Chocolate vermicelli ≥ 12 14 ≥ 32 - - - - Milk chocolate vermicelli - ≥ 2,5 ≥ 20 ≥ 3,5 ≥ 10,5 ≥ 12 ≤ 66 Quy trình sản xuất bánh Dotto Nguyên liệu Chuẩn bị Nhào trộn Tạo hình Nướng Làm nguội Chuẩn bị Rót marshmallow marshmallow Rót vermicelli Làm mát Bao gói Dotto Vermicelli Phối trộn Mục đích a. Chuẩn bị Trong quá trình trộn thông qua việc tạo nên một hỗn hợp đồng nhất về thành phần cùng với việc hình thành nên mạng gluten tốt do đó quá trình trộn bột sẽ có tác dụng hỗ trợ công đoạn cán, cắt về sau. b. Khai thác Những tính chất của bánh biscuit như: độ cứng, độ xốp, vị, màu, mùi… thì phụ thuộc vào chất lượng của bột nhào có nghĩa là nó phụ thuộc vào công thức xác định loại bột nhào đó. Để tạo nên một khối bột nhào tốt thì phải khai thác các đặc tính của nguyên liệu. Trong đó đặc biệt chú ý tới tính chất công nghệ của protein bột mì. Khả năng khai thác của công đoạn trộn được thể hiện như sau: Trộn lẫn nhiều thành phần khác nhau để tạo một khối đồng nhất Tạo bột nhào có tính cố kết, dẻo, giữ khí để cuối cùng khi gia nhiệt thì hình thành một cấu trúc xốp cho sản phẩm. Tạo nên quá trình hydrate hoá protein xây dựng nên mạng gluten đàn hồi Khả năng khai thác của giai đoạn này còn phụ thuộc vào các điều kiện trộn khác nhau: thời gian trộn, nhiệt độ, lượng nước sử dụng, tốc độ trộn. Các biến đổi xảy ra khi thực hiện quá trình. a. Biến đổi vật 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, dẻo, có độ xốp nhất định. Trong khối bột nhào, đồng thời với pha lỏng gồm: nước tự do, protein hòa tan, đường và các chất khác, còn có pha khí được tạo nên do sự tích lũy các bọt không khí khi nhào. Trong quá trình nhào trộn, do hóa hợp với nước, do ma sát và do các phản ứng hóa học xảy ra trong bột nhào cho nên nhiệt độ của khối bột nhào sẽ tăng. Ngoài ra còn có sự thẩm thấu của các hợp chất màu, mùi, vị từ các nguyên liệu phụ như sữa, trứng… và các phụ gia vào trong khối bột. b. Biến đổi hoá lý Sự tạo thành mạng gluten Các thành phần rời rạc liên kết với nhau tạo khối đồng nhất, khối lượng riêng tăng, độ nhớt tăng. Có sự hấp thụ của chất béo lên bề mặt các mixen, làm liên kết giữa các mixen với nhau giảm, từ đó giảm tính đàn hồi của gluten, nhưng tăng độ xốp cho khối bột nhào. Trong quá trình nhào cũng diễn ra quá trình nhũ hóa giữa dầu và nước. 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 rử 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. Các chất mùi được protein hấp phụ và cố định qua liên kết đồng hóa trị, liên kết tĩnh điện và lực Vanderwalls. c. Biến đổi hoá học Không đáng kể do nhiệt độ nhào trộn không cao. Có thể có sự oxy hóa chất béo dưới tác dụng của oxy, sự biến tính của protein dưới tác động cơ học. Nếu có sử dụng thuốc nở như NaHCO3, NH4HCO3, (NH4)2CO3 … thì có thể xảy ra các 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. d. Biến đổi hoá sinh Dưới tác dụng của enzyme protease và amylase có trong nguyên liệu thì protein và tinh bột có thể bị thủy phân. Tuy nhiên do nhiệt độ và điều kiện không thích hợp cho các enzyme hoạt động, nên các phản ứng hóa sinh cũng diễn ra không đáng kể. Tùy vào mục đích của mình mà có thể tạo điều kiện tối ưu cho các enzyme hoạt động, lúc đó biến đổi về hóa sinh sẽ diễn ra đáng kể. e. Biến đổi về mặt cảm quan Chủ yếu là sự thay đổi về trạng thái của khối bột, ngoài ra còn có sự thay đổi về màu sắc, mùi vị. Máy móc thiết bị Sử dụng thiết bị trộn có trục đặt dọc với bồn trộn có thể tháo gở được sau quá trình trộn các bồn trộn được đưa vào thiết bị rót nguyên liệu. Hình 9 : Nguyên lý hoạt động của máy trộn Nguyên lý : Các thanh có tác dụng trộn được đặt theo phương dọc và các thanh này cùng với thiết bị điều khiển chúng được hạ thấp xuống và bồn trộn được thiết bị khác nâng lên đúng vị trí cần thiết. Các lưỡi dao được quay ở các vị trí cố định. Trong một số trường hợp ta có thể gắn các thanh khác nhau về hình dạng và tốc độ. Quá trình tạo hình Mục đích của quá trình Chuẩn bị Trong sản xuất biscuit, quá trình tạo hình được tiến hành trước quá trình nướng, nhằm tạo những sản phẩm có kích thước, khối lượng nhất định để đáp ứng yêu cầu công nghệ, đồng thời còn tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình nướng diễn ra. Hoàn thiện : Tạo hình dạng cho sản phẩm, tạo ra nhiều hình dạng khác nhau để nhằm mục đích đa dạng hoá sản phẩm, tạo thẩm mỹ thu hút khách hàng, tạo sự tiện dụng trong thưởng thức. Các biến đổi xảy ra khi thực hiện quá trình. Do quá trình tạo hình là quá trình cơ lý nên không gây ra những biến đổi sâu sắc tính chất nguyên liệu mà biến đổi chủ yếu của nguyên liệu sẽ là biến đổi vật lý: sự giảm thể tích, tăng khối lượng riêng của sản phẩm do tác động của lực nén trục. Máy móc thiết bị * Sử dụng thiết bị tạo hình quay có 2 trục đè Hình 10 : Nguyên tắc hoạt động của máy tạo hình ép khuôn quay Hình 11: Quá trình tạo hình Bột nhào được cho vào phễu nhập liệu rồi khởi động máy. Bột nhào được giữ lại trong khoảng hẹp giữa 2 trục, được đánh lên và nén qua khe hẹp đó. Sự đánh lên có thể làm tăng độ dai của bột nhào, nhưng nó không quan trọng nếu bột nhào đã được ủ ít nhất 30 phút trước khi sử dụng. Mức bột nhào trong phễu nên giữ ở mức thấp nhất để giảm sự thay đổi áp suất qua khe và sự hoạt động quá mức của bột nhào và cũng để giảm khả năng trồi bột trên khe. Bột nhào thường có độ chắc và rời. Bột nhào nhập liệu ở đây nên được nghiền sơ thành hạt có đường kính không quá 50mm để giảm khả năng trồi bột. Hình 12: Dao cạo ở vị trí thấp giúp bột nhào không nén quá chặt vào khuôn Miếng bột nhào đi qua điểm mà băng tải tách khuôn thu nhận được. Đây là nơi mà miếng bột nhào có thể bị dính ở khuôn và vì vậy không được tách ra, hoặc là bị ép tạo thành cái nêm ở mặt cắt ngang và một ít bột nhào bị đùn ra dưới miếng bột tạo thành cái đuôi trên băng tải tách khuôn. Hình 24: Miếng bột nhào có đuôi Hình 13: Tách bột nhào chỉ ra những vấn đề liên quan đến những miếng bột dày Bề mặt của băng tải tách khuôn phải đủ nhám hoặc độ dính để dính được miếng bột đã định hình, nhưng mức độ dính không quá lớn, nếu không sẽ khó bóc nó ra khỏi băng tải. Bề mặt và loại băng tải rất quan trọng và phải được thử. Một băng tải mỏng không đủ nhám và dầy quá thì sẽ không qua được nose piece. Mũi nhọn đó được dùng để tách miếng bột ra băng tải tách khuôn. Hình dạng và độ mịn của bề mặt bên trong khuôn rất quan trọng vì nóliên quan đến vấn đề dễ tách miếng bột ra khỏi khuôn hay không. Nếu mép khuôn quá dốc hoặc hoa văn khắc quá sâu hay phức tạp, việc tách ra sẽ khó. Nếu khuôn sâu với nhiều docker pins, thì khi thay đổi hướng đi từ quay tròn thành thẳng tại điểm tách sẽ cũng gây khó khăn cho việc tách miếng bột nhào. Pins sẽ phải được tách từ miếng bột hoặc nó sẽ được giữ lại trong khuôn. Lớp phủ có ma sát thấp như PTFE (polytetrafluoroethylene) rất có ích trong việc tách khuôn nhưng chúng sớm bị mòn. Plastic thêm vào khuôn rất hiệu quả trong việc giải phóng miếng bột nhào. Những docker pins trong khuôn plastic, thường làm từ đồng thiếc để tăng độ bền. Nếu việc tách miếng bột nhào quá dễ thì nó sẽ dễ rơi ra trong khoảng giữa dao cạo và điểm tách. Cần lưu ý có một lưỡi vét ở chỗ con dao cạo có khuynh hướng kéo phần trước miếng bột nhào ra khỏi khuôn, làm cho cạnh bánh bị cong. Đó là lý do chính tại sao bột nhào dai không thể ứng dụng khuôn quay. Nướng Mục đích công nghệ: Chế biến tạo thành phẩm: làm chín sản phẩm. Bảo quản sản phẩm: tiêu diệt các vi sinh vật, hệ enzymes có trong bánh sống. Ngoài ra khi nướng, độ ẩm của bánh giảm xuống thuận lợi cho quá trình bảo quản. Các biến đổi chủ yếu trong quá trình nướng: a. Biến đổi vật lý: Nhiệt độ: Nhiệt độ bánh thay đổi không ngừng trong quá trình nướng do sự trao đổi nhiệt của bánh sống với bề mặt đốt nóng của lò và không khí trong lò nướng. Lớp bánh ở bề mặt bột nhào có sự thay đổi nhiệt độ nhanh nhất. Ban đầu, nhiệt độ ở bề mặt bánh có thể đạt tới 100oC, trong khi đó lớp bên trong chỉ đạt tới 70oC. Nhiệt độ của bề mặt tăng dần nhưng cường độ yếu đi, ở cuối giai đoạn nướng nhiệt độ đạt tới 170 – 180oC. nhiệt độ của lớp bên trong cùng tăng, ở cuối giai đoạn nướng đạt tới 106 – 108oC. Như vậy trong suốt quá trình nướng bánh trong bánh sống sẽ hình thành một trường nhiệt độ. Gradient nhiệt độ giữa trung tâm và lớp ngoài tăng nhanh ở giai đoạn đầu, sau đó giảm dần và tiến tới thời kỳ không đổi. Độ ẩm: Song song với sự thay đổi nhiệt độ trong quá trình nướng còn xảy ra sự thay đổi độ ẩm. Nguyên nhân gây ra sự di chuyển độ ẩm bên trong bánh sống và sự trao đổi ẩm giữa bột nhào và không khí buồng nướng là đốt nóng bánh sống. Khi nướng độ ẩm của bánh giảm vì có sự bốc hơi nước từ bánh. Nếu nhiệt độ quá cao thì ẩm không kịp di chuyển từ trong ra ngoài và ẩm trên bề mặt bốc hơi rất nhanh làm bánh bị khét cháy trên bề mặt trong khi trong ruột vẫn còn sống. Sự mất nước của bánh trong quá trình nướng xảy ra không đều, được đặc trưng bởi ba giai đoạn: Giai đoạn 1: đặc trưng tốc độ bốc hơi tăng dần Khi mới cho sản phẩm vào lò nhiệt độ của sản phẩm còn thấp (30-40 độ) hơi nước ngưng tụ ngay trên bề mặt của sản phẩm.Ngay sau đó nhiệt độ bên ngoài tăng nhanh, gradient nhiệt độ giữa lớp ngoài và trong tăng, làm cho ẩm chuyển động từ bên ngoài vào trong dưới dạng hơi.Hàm ẩm ở trung tâm tăng lên từ 1-1.5%. Hiện tượng di chuyển ẩm từ ngoài vào trong do sự chênh lệch nhiệt độ được gọi là sự dẫn nhiệt ẩm.Trong quá trình nướng các lớp trên bề mặt bột nhào bị mất nước tạo nên sự chênh lệch ẩm giữa lớp bên ngoài và lớp bên trong (gradient ẩm), cho nên ẩm từ các lớp bên trong cũng chuyển ra phía ngoài. Nhưng ở giai đoạn đầu khi gradient nhiệt độ còn cao, dòng ẩm từ ngoài vào lớn hơn dòng ẩm từ trong ra khoảng 1.7 lần, do đó hàm ẩm ở trung tâm vẫn tăng lên. Hai dòng ẩm này dần tiến tới cân băng khi gradient nhiệt độ giảm dần và gradient ẩm tăng lên. Giai đoạn 2: Đặc trưng tốc độ bốc hơi cố định Ở giai đoạn 2, sự bốc hơi nước đạt tới mức cực đại. Vùng bốc hơi đi dần dần vào bên trong bánh do nhiệt độ ở các lớp này cũng đã tăng cao. Giai đoạn 3: Tốc độ bốc hơi giảm xuống, rồi sau đó không đổi. Sự bốc hơi ẩm ở các lớp bên trong bánh với tốc độ giảm dần, ẩm chuyển từ lớp bên trong ra lớp ngoài với tốc độ chậm do lượng ẩm tự do trong sản phẩm đã hết chỉ còn ẩm dưới dạng liên kết khó bay hơi. Thể tích: Có sự thay đổi thể tích là do tác dụng của các khí (CO2) được tạo ra khi phân huỷ thuốc nở ở nhiệt độ nướng. Khi nhiệt độ bánh tăng thì áp suất và thể tích của các khí tăng lên, dẫn đến kích thước các lỗ hỗng trong bánh tăng và làm cho thể tích bánh tăng. Biến đổi trạng thái cấu trúc: dưới tác dụng ở nhiệt độ cao cấu trúc của sản phẩm biến đổi đáng kể. Đó là sự tạo thành cấu trúc mao xốp và sự hình thành vỏ. Protid và tinh bột đóng vai trò chủ yếu trong việc hình thành mao xốp. Lớp vỏ được hình thành do sự trao đổi ẩm giữa môi trường và sản phẩm nướng. Khi cường độ bay hơi ẩm trên bề mặt xảy ra mạnh mẽ và lớp tinh bột bên ngoài đã được hồ hoá phần nào, sự chuyển ẩm đến bề mặt sẽ không đủ bù lượng ẩm mất đi, bề mặt sẽ khô dần tạo thành lớp vỏ cứng. Sự tạo thành lớp vỏ cứng sẽ hạn chế sự tăng thể tích và quá trình bốc hơi ẩm khi nướng do đó vỏ được hình thành sớm hay muộn cũng ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm. b. Biến đổi hoá học: Tinh bột: Hàm lượng tinh bột giảm vì một phần bị thuỷ phân trong quá trình nướng bánh tạo ra các dextrin và đường. Trong quá trình nướng, tinh bột bị hồ hoá nhưng sự hồ hoá này không hoàn toàn vì lượng nước này quá ít không đủ để hồ hoá hết tinh bột. Đường: Đường trong sản phẩm do quá trình caramen hoá ở nhiệt độ cao tạo thành lớp ngoài có màu vàng xém. Màu vàng xém còn do là kết quả của phản ứng Maillard-là phản ứng của đường với các axit amin, protid, pepton. Protein: Hàm lượng protein tổng nhìn chung không thay đổi. Khi đốt nóng đến giai đoạn 60-70oC protein bị biến tính, giải phóng ra lượng nước khi trương nở đã hút vào. Chất béo: Hàm lượng chất béo giảm không đáng kể. Phản ứng Maillard: giữa đường khử và các nhóm amin. Phản ứng Caramel: phản ứng dehydrat hóa đường ở nhiệt độ cao. Tăng tốc độ của các phản ứng hóa học. Mức biến đổi này tuỳ thuộc vào mức độ tiếp xúc với nguồn nhiệt. Lớp ngoài cùng tiếp xúc trực tiếp với nguồn nhiệt nên ở đó các thành phần biến đổi mạnh hơn. c. Biến đổi hoá lý: Sự thoát hơi ẩm: Ở trung tâm miếng bột được làm nóng chủ yếu bằng sự dẫn nhiệt từ bề mặt, nếu bề mặt bánh được đốt nóng nhanh không những làm cho lớp giữa của bánh khó khô hơn mà còn làm cho màu bánh bị thay đổi nhanh hơn. Nếu tiếp tục tăng nhiệt độ nướng thì màu bánh sẽ thay đổi trước khi lớp giữa của bánh được làm khô. Do đó việc nướng bánh đòi hỏi phải có những điều kiện về nhiệt độ và thời gian nướng thích hợp cho phép sự thay đổi về cấu trúc, màu sắc bề mặt, độ khô của lớp giữa bánh đạt yêu cầu. Những loại bánh dày hơn cần thời gian nướng lâu hơn ở nhiệt độ thấp hơn để đạt được độ khô thích hợp. Những loại bánh nhỏ hơn và mỏng hơn được nướng ở nhiệt độ cao hơn và thời gian ngắn hơn. Sự mất nước của bánh có liên quan đến nhiệt độ, dòng nhiệt đi qua và độ ẩm bề mặt. Khi nhiệt độ trong lò trên 100oC, có sự chuyển pha của nước, hơi ẩm sẽ thoát ra từ bề mặt bánh. Sự hồ hóa tinh bột: tinh bột đã hồ hóa liên kết với nước tự do trong bột nhào và liên kết với nước do protein biến tính nhả ra. Lượng nước trong bánh giảm đi rõ rệt, do đó ruột bánh khô và đàn hồi. Nếu tinh bột bị mất tính háo nước thì ruột bánh sẽ trở nên dính. Protein bị biến tính: ở nhiệt độ cao protein bị biến tính nhả nước ra và chặt lại, mất tính đàn hồi, tạo khung và cố định hình dáng của bánh. d. Biến đổi vi sinh: Khi nhiệt độ của sản phẩm tăng lên quá 60 độ protit bắt đầu đông tụ, vi sinh vật bị tiêu thụ gần như hoàn toàn sau khi nướng, do đó kéo dài thời gian bảo quản cho sản phẩm e.Biến đổi sinh học: Sự tăng nhiệt độ trong khi nướng sẽ ảnh hưởng đén hoạt động của các enzym trong nguyên liệu. Tại lớp vỏ nhiệt độ tăng nhanh nên các loại enzym hầu như vô hoạt ngay. Còn tai những phần bên trong do nhiệt độ tăng chậm hơn nên thời gian enzym được duy trì ở nhiệt độ tối thích cho hoạt động của chúng kéo dài hơn. f. Biến đổi cảm quan: Màu sắc: Trong suốt quá trình nướng, màu bánh sẽ chuyển dần sang màu vàng nâu, nghĩa là chuyển sang màu sắc tối hơn giảm sự phản chiếu trên bề mặt. Có nhiều nguyên nhân dẫn đến sự thay đổi màu này như : Phản ứng Maillar, phản ứng hoá nâu không có sự tham gia của enzym, giữa đường khử và protein ở nhiệt độ khoảng 150-1600C, trong điều kiện ẩm ướt. -Protein trong bột nhào có từ bột mì và các thành phần khác như bột sữa, phô mai,… Đường khử từ các nguyên liệu như glucose syrup, syrup đường nghịch đảo, bột sữa,… Phản ứng tạo Dextrin của tinh bột có màu vàng ở nhiệt độ khoảng 1100C, màu nâu ở khoảng 1600C. Phản ứng Caramel của đường ở nhiệt độ khoảng 1300C. Phản ứng Maillard xảy ra nhanh hơn ở môi trường kiềm nhẹ. Hầu hết phản ứng kiềm phụ thuộc vào NaHCO3, nếu chất này được bỏ ra khỏi công thức bánh thì quá trình tạo màu sẽ ít hơn. Cường độ màu của bánh phụ thuộc hàm lượng đường khử và acid amin trong bánh, hàm lượng càng cao thì màu tao ra càng đậm; nhệt độ nướng bánh cao thì màu của bánh sẽ nhanh được tạo ra và màu sẽ đậm hơn so với nướng bánh ở nhiệt độ thấp. Mùi: do hai phản ứng Maillard và Caramel cũng tạo ra mùi thơm đặc trưng cho bánh. Thiết bị Sử dụng thiết bị nướng dạng tầng hầm (tunnel). Bánh từ băng tải được đưa vào lò để thực hiện quá trình nướng bánh. Dưới tác dụng nhiệt độ cao, ẩm trong bánh sẽ bay hơi. Hình 14 : Cơ chế hoạt động của thiết bị tunnel Làm nguội Mục đích Bánh sau khi phun dầu được làm nguội nhằm mục đích làm giảm nhiệt độ của bánh sau khi nướng xuống bằng nhiệt độ môi trường để thuận lợi cho khâu bao gói và tránh ngưng tụ ẩm sau khi bao gói. Các biến đổi của sản phẩm Vật lý: Bánh từ nhiệt độ cao được làm nguội đến nhiệt độ môi trường. Các biến đổi khác không đáng kể. Thiết bị Hình 15 : Băng tải làm nguội Cấu tạo và các thông số kỹ thuật : Bánh được đưa qua hệ thống làm nguội, chiều dài băng tải làm nguội từ 5 -7 m, gồm có 4 quạt gắn phía trên. Trong đó gồm 1 quạt hút và 3 quạt đẩy. Quạt đầu tiên là quạt hút, bánh còn rất nóng nên quạt hút có tác dụng hút bớt hơi nóng trên bánh. Sau đó bánh tiếp tục làm nguội lần lượt bằng 3 quạt đẩy. Tốc độ băng tải làm nguội: 13,7 m/phút. Rót marshmallow Bánh biscuit đi trên băng chuyền, công nhân đứng 2 bên sẻ điều chỉnh đường dẫn của bánh đi cho phù hợp, tốc độ di chuyển của bánh trên băng chuyền được chuẩn hóa, và bánh được dẫn theo hàng ngang lần lượt đi qua thiết bị rót Marshmallow. Thiết bị rót Marsh mallow được điều chỉnh lượng rót phù hợp theo mong muốn, tốc độ rót sẻ tương ứng tốc độ di chuyển của bánh đến. Mục đích: Marshmallow sẽ được rót lên phía trên biscuit và kết dính với bánh. Biến đổi: Vật lí: Tăng kích thước và khối lượng Hóa lý: Có sự kết dính giữa bề mặt tiếp xúc bánh biscuit và lớp marshmallow. Thiết bị: Thông số: Nhiệt độ marshmallow khi rót 50 – 600C, độ ẩm 15 – 18% Lớp marshmallow cố định trên bánh biscuit, không có hiện tượng chảy lớp marshmallow. Lượng marshmallow rót trên bánh có chiều cao gấp 2 – 3 lần chiều cao của Biscuit, nằm cân đối trên bánh. Hình 16 : Thiết bị rót marshmallow Thiết bị có hệ thống cảm biến, đặt trước bộ phận rót 1 đoạn để xác định biscuit đã đến, từ đó hệ thống rót sẻ được truyền tải lệnh rót. Bộ phận này sẻ đảm bảo rót lớp marshmallow đúng ở vị trí bánh. Phủ vermicelli Sau khi rót Marshmallow, bánh được băng chuyển đưa nhanh đến thiết bị rải (rắc) vermicelli. Bánh di chuyển ở dưới, đồng thời từ phía trên thiết bị có hệ thống rung và Vermicelli sẽ rớt xuống, bám vào khối marshmallow của bánh. Trên băng chuyền dẫn bánh có rãnh hở để lượng Vermicelli nào không bám vào rớt ra thì sẻ được thu hồi. Mục đích: Hoàn thiện Biến đổi: Vật lí: Tăng khối lượng Hóa lý: Có sự kết dính giữa marshmallow và Vermicelli, giữ Vermicelli cố định trên bánh. Yêu cầu sản phẩm sau khi phủ Vermicelli: Vermicelli được bao phủ kín bề mặt lớp marshmallow. Để đảm bảo điều này yêu cầu lớp marshmallow còn độ dính tốt, chưa bị đông lại. Đồng thời kết hợp với vận tốc di chuyển băng chuyền bánh phù hợp, vận tốc và lưu lượng Vermicelli rớt xuống phù hợp. Thiết bị: Hình 17 : Thiết bị phủ vermicelli Thông số kĩ thuật của thiết bị: Model KK6VS Kích thước Dài : rộng : cao = 1100 : 1600 : 1500 (mm) Công suất Motor chính 3 KW , 1400 rpm , 380 V Công suất Motor băng chuyền 2,2 KW , 1400 rpm , 380 V Công suất Motor của băng chuyền rắc 0.75 KW , 1400 rpm , 380 V Đặc điểm: Thiết bị phù hợp rắc Vermiceeli lên biscuit, đặc biệt rắc Vermicelli bao phủ lên trên lớp marshmallow. Bề mặt tiếp xúc là thép không rĩ. Thiết bị đảm bảo vệ sinh và dễ vệ sinh, độ rung động và ồn ít. Hệ thống điều khiển được thể hiện trên màn hình, điều khiển tự động và dễ dàng thực hiện. Làm mát Sau khi được bao phủ bởi lớp Vermicelli, bánh được di chuyển trên băng chuyền qua tủ làm mát. Với nhiệt độ của tủ mát, khối marshmallow của bánh được đông lại. Mục đích: Hoàn thiện Biến đổi: có sự kết dính giữa ba lớp bánh. Bao gói Bao gói là một trong những quá trình quan trọng trong dây chuyền sản xuất thực phẩm. Mục đích công nghệ của quá trình bao gói là hoàn thiện sản phẩm. Hoàn thiện nhằm thuận tiện trong vận chuyển, phân phối, bảo quản, sử dụng, tạo giá trị thương phẩm. Sản phẩm được bao bởi hộp cứng bằng vật liệu PE cho riêng từng bánh, sau đó được xếp trong hộp giấy. Mục đích: Hoàn thiện và bảo quản Biến đổi: Trong đóng gói sản phẩm hầu như không có sự biến đổi đáng kể nào lên các thành phần nguyên liệu. Sản phẩm Nguồn gốc: Thái Lan Bánh Dotto gồm 33 – 40% cookies, 25 – 35% marshmallow và 25 – 35% vermicelli (socola dạng sợi). Marshmallow được rót trên bánh cookies và phủ lên trên cùng lớp vermicelli. Ngoài vermicelli socola còn có vermicelli dâu và dừa. Hạn sử dụng: 6 tháng Bảo quản mát, kín gió Bảng 25 : Thành phần dinh dưỡng: (trong 100g) Năng lượng (kcal) 414 Protein (g) 3.11 Carbohydrate (g) 80.61 Chất béo (g) 8.4 Tài liệu tham khảo [1] Duncan Manley, “Biscuit, cookie and cracker manufacturing manuals”, Cambridge, England, 1998 [2] Samuel A.Mapz, “Cookies and Cracker Technology”, Van Nos Tranand Leinhold Publishing Limited, New Yorks, 1998. [3] James G.speight,” Chemical and process design handbook ”, Mc Graw- Hill companies. [4] Lê Bạch Tuyết (chủ biên), “Các quá trình công nghệ cơ bản trong sản xuất thực phẩm”, NXB GD, 1996. [5] Bernard W. Minifie, Chocolate, cocoa and confectionery – Science and Technology, AVI Publishing, 1995. [6] Stig E. Friberg, Food Emulsions (Fourth Edition), Marcel Dekker, 2004. [7]Philip R. Ashurst, Food Flavorings (Third Edition), AN Aspen Publication, 1999. [8]George A. Burdock, Handbook od Flavor Ingredients (Fifth Edition), CRC Press, 2005