Đồ án Tổng quan về sản phẩm chocolate

ng maillard bằng cách giữ nhiệt độ dưới 50°C. Các biến đổi của nguyên liệu: Vật lý: quá trình đảo trộn nhiệt làm giảm kích thước các hạt của pha rắn, tăng độ mịn của chocolate, giải phóng chất béo và nước từ bên trong cấu trúc của các hạt nguyên lệu và làm giảm độ nhớt. Dưới tác dụng của nhiệt, một phần nước bị bay hơi làm giảm ẩm. Phần nước còn lại sẽ liên kết với chất béo dưới tác dụng của lecithin (được bổ sung vào tại thời điểm 1 giờ trước khi kết thúc quá trình đảo trộn) tạo hệ keo làm giảm nhớt của pha lỏng. Độ nhớt của khối chocolate còn được giảm nhờ vào tác động của các lực xé, trượt của thiết bị. Tốc độ trượt càng cao thì độ nhớt của chocolate càng giảm. Độ nhớt Tốc độ trượt thấp Tốc độ trượt trung bình Tốc độ trượt cao. Thời gian Hình 3.7: Sự thay đổi độ nhớt theo thời gian trong thiết bị đảo trộn nhiệt ở những tốc độ trượt khác nhau. Nghiên cứu gần đây của tiến sĩ Ziegleder2 ở Đức cho thấy trong quá trình đảo trộn nhiệt có xảy ra quá trình chuyển động vật lý của các cấu tử hương giữa các thành phần của chocolate. Trước khi đảo trộn nhiệt thì hương vị chocolate chủ yếu tập trung ở ca cao và bơ Đồ án: Tổng quan về sản phẩm chocolate SVTH: Trần Lê Hồng Ngọc Trang 30 ca cao, đường chỉ có vị ngọt. Trong quá trình đảo trộn nhiệt, hương vị ca cao và chất béo phủ lên trên bề mặt của đường, làm cho chocolate có hương vị đồng nhất hơn và ít ngọt hơn. Sự chuyển động của hương là do sự chênh lệch gradient nồng độ của các cấu tử hương và các tinh thể đường vô định hình cũng giúp hấp thụ các cấu tử hương. Các nghiên cứu cũng cho thấy quá trình đảo trộn nhiệt trên khối chocolate đặc, việc áo lớp chất béo và phân bố đều các cấu tử hương xảy ra ở khối chocolate đặc hơn khối chocolate lỏng. Hình 3.8: Sự phân bố hương vị giữa các thành phần ca cao, chất béo, đường trước và sau khi đảo trộn nhiệt. Hóa học: đảo trộn nhiệt thường diễn ra ở nhiệt độ 60-80°C trong một thời gian dài nên có các phản ứng hóa học xảy ra, quan trọng nhất là phản ứng maillard, làm hương vị chocolate tăng lên rõ rệt. Ngoài ra, các tannin sẽ được chuyển hóa, chất màu bị oxi hóa, acid bay hơi, tạo chất lượng cảm quan tốt hơn. Hóa lý: xảy ra sự bay hơi của nước và một số acid dễ bay hơi có mùi khó chịu như acid acetic. Đa số các acid mạch ngắn tạo ra trong quá trình lên men có nhiệt độ sôi trên 118°C, cao hơn nhiệt độ của quá trình đảo trộn nhiệt. Tuy nhiên trong qúa trình đảo trộn nhiệt, hơi nước bốc lên cuốn theo các acid bay hơi. Hình 3.9: Biểu diễn sự giảm nồng độ của acid acetic và độ ẩm trong suốt quá trình đảo trộn nhiệt( thời gian theo giờ). Đồ án: Tổng quan về sản phẩm chocolate SVTH: Trần Lê Hồng Ngọc Trang 31 Phương pháp thực hiện: Ba giai đoạn của quá trình đảo trộn nhiệt:  Đảo trộn nhiệt khô  Đảo trộn nhiệt khối paste  Đảo trộn nhiệt chocolate lỏng. Giai đoạn đảo trộn nhiệt khô, hầu hết các phân tử chưa được bao phủ chất béo bên ngoài, ẩm thoát ra dễ dàng hơn. Giai đoạn hai, bơ ca cao nóng chảy nhiều hơn và mức độ bao phủ chất béo lên bề mặt tăng lên rõ rệt. Chocolate ở dạng paste thì mức độ các hạt rắn bị trượt, được áo lớp vỏ béo bên ngoài tăng nhanh. Khi khối chocolate chảy lỏng thì ảnh hưởng của các lực trượt lên các phân tử rắn giảm, khó áo lớp chất béo lên các phần tử rắn ở giai đoạn này. Quá trình đảo trộn nhiệt có thể thực hiện theo hai phương pháp gián đoạn hoặc liên tục. Phương pháp gián đoạn thường được thực hiện trong các bể lớn, lực phân cắt các phân tử yếu. Phương pháp liên tục cho lực phân cắt các phân tử mạnh hơn do chỉ một lượng nhỏ chocolate qua thiết bị. Quá trình đảo trộn nhiệt theo phương pháp gián đoạn cho chất lượng cao hơn phương pháp liên tục do thời gian đảo trộn nhiệt lâu hơn, các hợp chất acid, nước bay hơi nhiều hơn, mùi hương đồng nhất hơn. Hiện nay quá trình đảo trộn nhiệt thường được thực hiện theo phương pháp gián đoạn. Thiết bị: Có hai kiểu thiết bị thường được sử dụng cho quá trình này: Thiết bị dạng trục dọc: loại này tốn nhiều năng lượng nhưng có năng suất nhỏ, thời gian thực hiện dài và khó kiểm soát nhiệt độ trong suốt quá trình đảo trộn nhiệt. Tuy nhiên, chất lượng cảm quan của chocolate sản xuất theo phương pháp này rất tốt. Thiết bị này thường để sản xuất chocolate trong các cơ sở nhỏ hoặc là dùng để sản xuất các chocolate đặc biệt. Hình 3.10: Thiết bị đảo trộn nhiệt trục dọc. Thiết bị dạng trục quay nằm ngang: đây là thiết bị có năng suất cao hơn, có tác dụng trượt mạnh, do đó, thời gian xử lý nhiệt ngắn hơn. Thiết bị này thường được dùng trong các nhà máy sản xuất chocolate hiện đại. Thiết bị gồm một bể chứa lớn có ba 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 nằm ngang, khối chocolate có xu hướng bị đẩy xuống đáy trong quá trình đảo trộn. Đồ án: Tổng quan về sản phẩm chocolate SVTH: Trần Lê Hồng Ngọc Trang 32 Hình 3.11: Thiết bị dạng trục quay nằm ngang của hãng Frisse, Đức. Trên đỉnh của các thiết bị này có các tấm chắn gắn với các quạt hút để loại bỏ các chất dễ bay hơi như hơi nước, acid, giúp đảm bảo chocolate an toàn và hợp vệ sinh hơn. Hệ thống thiết bị này có thể đảo trộn nhiệt 5-10 tấn chocolate trong một mẻ dưới 12 giờ. Hình 3.12: Tấm chắn phía trên thiết bị đảo trộn nhiệt Frisse. Thông số sông nghệ: Nhiệt độ: quá trinh đảo trộn nhiệt thực hiện ở nhiệt độ càng cao thì thời gian càng ngắn là do khi nhiệt độ cao, tốc độ bay hơi ẩm nhanh, đồng thời, quá trình đồng hóa diễn ra cũng nhanh hơn do độ nhớt của khối chất lỏng sẽ giảm. Tuy nhiên, nhiệt độ cao sẽ dẫn đến một số phản ứng không mong muốn, tạo mùi xấu cho sản phẩm. Thông thường, nhiệt độ của quá trình xử lý nhiệt phụ thuộc vào từng loại thiết bị cụ thể. Nhiệt độ của quá trình đảo trộn nhiệt thường được giữ ở 60-80°C đối với chocolate không có bổ sung sữa và 45-60°C đối với chocolate sữa. Thời gian đảo trộn nhiệt phụ thuộc vào tính chất của nguyên liệu, nhiệt độ thực hiện quá trình và cường độ đảo trộn. Các quá trình đảo trộn trộn nhiệt truyền thống có thời gian kéo dài đến 72 giờ. Hiện nay, quá trình đảo trộn nhiệt có thể rút ngắn xuống còn 9 giờ nhờ vào sự tăng cường tác dụng của các lực cắt, xé và làm giảm hàm lượng ẩm ban đầu trong nguyên liệu. Trong thời gian đảo trộn, để giảm độ nhớt cho pha lỏng có thể thêm lecithin. Hàm lượng lecithin cho phép trong sản phẩm là không quá 0.5% và được cho vào khoảng trong 1 giờ trước khi kết thúc quá trình đảo trộn. 3.3.4 Làm dịu Mục đích công nghệ: hoàn thiện. Mục đích của quá trình làm dịu là để các tinh thể chất béo trong bơ ca cao được kết tinh ở trạng thái ổn định, tránh hiện tượng “nở hoa” chất béo của chocolate thành phẩm trong quá trình bảo quản sau này. Hiện tượng nở hoa chất béo là hiện tượng các tinh thể chất béo Đồ án: Tổng quan về sản phẩm chocolate SVTH: Trần Lê Hồng Ngọc Trang 33 kém bền sẽ chuyển thành dạng tinh thể bền hơn trong quá trình bảo quản, khi đó sẽ xuất hiện các vết “nổ” trên bề mặt của sản phẩm, làm giảm chất lượng của sản phẩm. Ngoài ra, khi các chất béo này kết tinh ở trạng thái ổn định, chúng giúp tạo ra sản phẩm chocolate có “độ giòn” nhất định và nhiệt độ tan chảy của sản phẩm phù hợp với thân nhiệt của con người. Các biến đổi của nguyên liệu: Biến đổi quan trọng nhất trong quá trình làm dịu là hiện tượng kết tinh của chất béo có trong ca cao. Trong các dạng thù hình chính, dạng β2 là dạng được mong muốn được tạo thành trông chocolate vì nó bền, đảm bảo cấu trúc của chocolate không bị cứng và có thể chảy được trong miệng khi ăn. Bên cạnh sự thay đổi về trạng thái chất béo, trong quá trình làm dịu còn có sự thay đổi độ nhớt của khối ca cao. Nguyên nhân là do nhiệt độ của khối chocolate giảm xuống và hiện tượng kết tinh của chất béo. Ngoài ra, trong quá trình làm dịu cũng vẫn xảy ra những biến đổi tương tự như trong quá trình đảo trộn nhiệt như phẩn ứng maillard, sự biến đổi các chất màu, giải phóng chất dễ bay hơi gây mùi khó chịu,… Phương pháp thực hiện: Sau quá trình đảo trộn nhiệt, chúng ta sẽ thu được bán thành phẩm chocolate ở dạng bán lỏng. Bán thành phẩm này được đưa sang công đoạn làm dịu trước khi tiến hành giai đoạn rót khuôn. Quá trình làm dịu thường được thực hiện theo giản đồ nhiệt và giản đồ này sẽ phụ thuộc vào từng loại sản phẩm cụ thể. Có thể phân quá trình làm dịu thành 3 giai đoạn: Giảm nhiệt độ để kết tinh các tinh thể bơ Nâng nhiệt độ để phá các tinh thể kém bền Giữ nhiệt để các tinh thể bền hình thành (giai đoạn ủ chín) Thời gian ở mỗi giai đoạn càng dài thì lượng tinh thể kết tinh ở dạng bền càng nhiều. Đối với chocolate dạng thanh, thời gian lưu thường khoảng 10-12 phút, còn đối với chocolate dùng để sản xuất các sản phẩm có nhân thời gian lưu thường khoảng 20-36 phút. Quá trình này thường được thực hiện trong các thiết bị trao đổi nhiệt từng phân đoạn khác nhau. Do chocolate trong quá trình làm dịu có độ nhớt rất cao nên cần có cơ cấu đặc biệt để có thể vận chuyển được chocolate trong thiết bị. Thường có hai dạng thiết bị làm dịu là: thiết bị làm dịu dạng trục quay đứng và thiết bị làm dịu dạng trục vis nằm ngang. Thiết bị làm dịu chocolate dạng trục vis nằm ngang: Hình 3.13: Thiết bị làm dịu chocolate dạng trục vis. Thiết bị làm dịu dạng trục quay đứng: 1. Bộ phận truyền động và hệ thống điều khiển. 2. Trục thép. 3. Nước vào 4. Trao đổi nhiệt 5. Ví tải 6. Chocolate đã được làm dịu 7. Giai đoạn 1 8. Nhiệt kế 9. Giai đoạn 2 10. Bơm 11. Giai đoạn 3 12. Thùng chứa 13. Thiết bị trao đổi nhiệt. 14. Hoàn lưu. 15. Đồ án: Tổng quan về sản phẩm chocolate SVTH: Trần Lê Hồng Ngọc Trang 34 Hình 3.14: Thiết bị làm dịu chocolate dạng trục đứng Thiết bị này có một trục quay ở giữa có tác dụng 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. 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 IV và V. Khu vực cuối cùng thì nhiệt độ tăng lên khoảng 30°C 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 10-12 phút, còn đối với chocolate dùng để sản xuất các sản phẩm có nhân, 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 thì được khuấy đảo, gia nhiệt từ từ để lượng tinh thể bền tạo được là tối đa. Đồ án: Tổng quan về sản phẩm chocolate SVTH: Trần Lê Hồng Ngọc Trang 35  Để xác định xem lượng tinh thể tạo thành sau quá trình làm dịu có đủ và đúng các dạng bền hay không, ta có thể dùng: Phương pháp X-ray: phương pháp này có thể xác định chính xác các loại tinh thể đang có mặt trong khối chocolate. Tuy nhiên, phương pháp này mắc tiền, tốn thời gian và cần phải loại đường ra khỏi chocolate trước khi đo nếu không kết quả sẽ không chính xác. Phương pháp quét nhiệt lượng (DSC): phương pháp này đòi hỏi phải chuẩn bị mẫu rất kỹ lưỡng. Dùng máy “temper meter” để xác định: phương pháp này rất đơn giản và rẻ tiền. Hình 3.15: Máy “temper meter” Thiết bị này gồm có một tách kim loại để chứa mẫu, đựng trong một bình cách nhiệt. Một ống đo nhiệt được gắn với nắp của bình cách nhiệt. Nắp của bình cách nhiệt phải được đậy kín với bình khi đo nhiệt độ. Đầu dò nhiệt độ sẽ ghi nhân nhiệt độ dưới dạng tín hiệu và truyền đến thiết bị đọc. Trước khi tiến hành đo, một hỗn hợp nước đá được cho vào trong bình cách nhiệt. Sau đó, ta cho cốc chứa mẫu chocolate đã làm dịu vào, lắp ống đo nhiệt độ và nắp bình vài thật khít rồi tiến hành đo. Ban đầu, nhiệt độ giảm xuống chậm và đều đặn. Nếu chocolate đã được làm dịu đúng cách, có các mầm tinh thể bền và đủ số lượng thì nó sẽ làm chocolate đặc lại rất nhanh chóng. Quá trình chocolate đông đặc là một quá trình tỏa nhiệt nên sau một thời gian giảm đều dặn thì nhiệt độ của khối chocolate sẽ không thay đổi do nhiệt lượng nó tỏa ra bằng với chính lượng nhiệt nước đá hấp thụ. Ba dạng đường cong chính thu được khi ta sử dụng thiết bị temper meter là: Đồ án: Tổng quan về sản phẩm chocolate SVTH: Trần Lê Hồng Ngọc Trang 36 Hình 3.16: Các đường cong đo được từ máy”temper meter” Đường cong (a): Lúc đầu nhiệt độ chocolate giảm xuống một cách từ từ và đều đặn, chứng tỏ các tinh thể trong chocolate khá đồng nhất. Sau đó, chocolate đặc lại một cách nhanh chóng do có đủ lượng tinh thể bền cần thiết. Ẩn nhiệt tỏa ra đúng bằng lượng nhiệt mà nước đá hấp thu nên nhiệt độ chocolate trong giai đoạn này không đổi. Đường cong (a) có được khi chocolate được làm dịu đúng cách. Đường cong (b): Khoảng nhiệt độ giảm dài hơn so với trường hợp (a) là do số lượng tinh thể trong chocolate không đủ nên cần thời gian lâu hơn, nhiệt độ thấp hơn để làm đặc chocolate. Đường cong (b) có thêm một điểm uốn, nhiệt độ chocolate lại tăng lên là do lượng tinh thể của khối chocolate không đủ, trong quá trình giảm nhiệt độ thì các tinh thể mới được hình thành rất nhiều, giải phóng một lượng lớn ẩn nhiệt. Đường cong (c): nhiệt độ của chocolate giảm đều đặn. Đường cong này ứng với trường hợp hầu như không có tinh thể hoặc có quá nhiều tinh thể được hình thành trong chocolate. Chocolate chưa có tinh thể sẽ tạo nên các dạng tinh thể không bền, ẩn nhiệt của các tinh thể này không lớn nên nhiệt độ giảm từ từ. Đối với chocolate có quá nhiều tinh thể thì đa số các ẩn nhiệt đã được loại bỏ nên nhiệt độ cũng giảm từ từ. 3.3.5 Tạo hình Mục đích công nghệ: hoàn thiện Mục đích của quá trình định hình là tạo cho sản phẩm chocolate có hình dạng, kích thước và khối lượng đặc trưng theo nhu cầu thị hiếu của người sử dụng. Tùy thuộc vào loại sản phẩm mà ta sử dụng các phương pháp tạo hình khác nhau: Rót khuôn: đây là nhóm các sản phẩm chocolate được sử dụng dưới dạng thanh hoặc viên, có thể có nhân hoặc không có nhân. Bao phủ: đây là sản phẩm chocolate được dùng để bao phủ hoặc trang trí cho một số sản phẩm khác như các loại bánh bích quy, bánh mì, kem,… Vo: Phương pháp này chỉ sử dụng cho các loại sản phẩm chocolate tròn, nhỏ, được chứa trong các ống, túi nhỏ. Do đặc trưng của quá trình định hình, những yêu cầu về nguyên liệu sản xuất cũng như các tính chất của hai nhóm chocolate này cũng khác nhau. Các biến đổi nguyên liệu: Quá trình định hình là quá trình nối tiếp theo quá trình làm dịu. Định hình gồm 3 giai đoạn chính: Rót khuôn (hoặc bao phủ, vo) Làm lạnh. Tách khuôn. Đồ án: Tổng quan về sản phẩm chocolate SVTH: Trần Lê Hồng Ngọc Trang 37 Trong quá trình định hình, các biến đổi trong quá trình làm dịu vẫn tiếp diễn. Các chất béo dần kết tinh thạo thành tinh thể và các tinh thể béo sẽ chuyển từ dạng không bền sang dạng bền. Đồng thời, chocolate dần chuyển sang dạng rắn. Sau khi kết thúc giai đoạn làm lạnh, quá trình kết tinh chất béo xem như hoàn tất và chocolate chuyển hoàn toàn sang dạng rắn thì chúng sẽ được tách ra khỏi khuôn và đem đi bao gói. Phương pháp thực hiện, thiết bị và thông số công nghệ:  Chocolate dạng thanh/viên – moulding chocolate: Hình 3.17: Hệ thống định hình chocolate dạng thanh hoặc viên Phương pháp này có thể áp dụng đối với các sản phẩm có nhân ở giữa có hương vị và cấu trúc rất khác chocolate như: các loại kẹo caramel, kẹo mềm, kẹo nhân hạt. Ngoài ra, phương pháp này cũng được sử dụng để sản xuất những cái trứng phục sinh (lớp chocolate bên ngoài, bên trong rỗng). Trước đây, người ta thường sử dụng các khuôn bằng kim loại. Nhưng do những hạn chế về trọng lượng, tiếng ồn, và chi phí cao nên người ta đã dần thay thế khuôn kim loại bằng các khuôn bằng nhựa. Khuôn bằng nhựa thì nhẹ hơn, ít gây tiếng ồn hơn và có thể xoắn lại để lấy sản phẩm ra khỏi khuôn dễ dàng hơn. Nhiệt độ của chocolate tăng lên hay giảm xuống đều ảnh hưởng đến khả năng đông đặc của nó sau này. Do đó, để tránh làm thay đổi nhiệt độ của chocolate, người ta gia nhiệt cho khuôn lên đến nhiệt độ gần nhiệt độ của chocolate trước khi tiến hành đổ khuôn. Chocolate cần được dàn đều trong khuôn và phải phá bọt để tránh tạo ra các lỗ hỏng sau này trong sản phẩm bằng phương pháp rung, đảo khuôn. Trong quá trình đổ khuôn ta cần phải kiểm soát chặt các biến: độ nhớt của chocolate, thời gian làm lạnh, và các tần số rung, biên độ rung. Nếu độ nhớt quá cao sẽ làm cho chocolate khó chảy, khó bám sát vào khuôn. Nếu độ nhớt quá thấp sẽ làm cho lớp vỏ chocolate rất mỏng, các nhân bên trong có thể bị rò rỉ ra ngoài hoặc dễ bị vỡ. Thời gian làm lạnh ngắn quá có thể sẽ không đủ thời gian để định hình cho lớp vỏ chocolate, nếu dài quá lớp chocolate đóng lại quá cứng, có thể sẽ rơi ra khỏi vỏ. Tần số và biên độ rung cũng phải được lựa chọn thích hợp để phá được bọt và tạo ra lớp vỏ chocolate có khối lượng thích hợp. Đối với các sản phẩm rỗng bên trong như trứng phục sinh thì thời gian làm lạnh dài hơn. Để làm được hai nửa quả trứng có khối lượng như nhau là không phải dễ dàng. Do đó, trước khi bao gói, người ta chia các nửa quả trứng làm 3 phần theo khối lượng: nhẹ, trung bình, nặng. Các nửa có kích thước trung bình được ghép lại với nhau, nửa nặng và nửa nhẹ được ghép lại với nhau để đảm bảo khối lượng của các sản phẩm là tương đồng. Đồ án: Tổng quan về sản phẩm chocolate SVTH: Trần Lê Hồng Ngọc Trang 38 Đối với các sản phẩm kẹo chocolate có chứa các nhân khác như: nhân caramel, nhân mềm, nhân hạt, việc cho nhân vào giữa nhưng không làm tan chảy chocolate là một vấn đề cần quan tâm. Nhân mềm, nhân hạt thì quá trình này thực hiện dễ dàng hơn do nó ở trạng thái tương đối lỏng ở 30°C. Với caramel thì phức tạp hơn nhiều. Ở nhiệt độ thấp, độ nhớt của nó rất cao, rất dễ tạo ra các đỉnh nhọn, làm cho hình dạng của nhân không bằng phẳng. Các đỉnh nhọn này là nguyên nhân làm cho sản phẩm có chocolate bên ngoài không đều, dễ bị vỡ, và nơi có lớp vỏ mỏng có thể diễn ra sự hút ẩm của nhân, làm giảm thời gian bảo quản của sản phẩm. Hình 3.18: Nhân caramel với một đỉnh nhọn Để khắc phục hiện tượng trên, ta cần phải làm giảm độ nhớt của caramel. Độ nhớt của caramel giảm nhanh theo nhiệt độ như theo một giản đồ ví dụ dưới đây: Hình 3.19: Thay đổi độ nhớt của caramel theo nhiệt độ. Tuy nhiên, nếu nhiệt độ của caramel quá cao sẽ làm chảy lớp vỏ chocolate. Do đó, ta phải lựa chọn nhiệt độ của caramel cao nhất có thể để rót vào khuôn dễ dàng mà không làm chảy lớp vỏ chocolate.  Chocolate dạng bao phủ - enrobing chocolate: Đối với quá trình bao phủ, nhân có thể là kẹo, bánh quy fordant hoặc là caramel. Cũng như phương pháp đúc, phương pháp bao phủ cũng cần có nhiệt độ của lớp chocolate nóng thích hợp. Đồ án: Tổng quan về sản phẩm chocolate SVTH: Trần Lê Hồng Ngọc Trang 39 Hình 3.20: Hệ thống định hình chocolate dạng bao phủ. A: băng tải bánh. B: Thác chocolate. C: Bồn chứa chocolate và con lăn quét lớp chocolate mặt bên dưới. D: Ống thổi khí ấm. E: Nồi chứa chocolate chảy. F : Bộ phận tạo rung. G: con lăn, có nhiệm vụ làm đều lớp chocolate ở mặt dưới. H: Bộ phận tách rìa chocolate. I: Ống dẫn. J: Bồn chứa chocolate phủ trên bánh. Chocolate từ bể chứa E được bơm lên bồn chứa J và chảy xuống phủ lên trên bề mặt của nhân thông qua khe B. Bồn chứa chocolate và con lăn C đặt ngay dưới băng tải bánh có tác dụng quét lớp chocolate cho bề mặt dưới của bánh. Bánh đã được phủ chocolate được phun không khí ấm để làm khô bề mặt bánh nhờ thiết bị phun khí D. Tuy nhiên, việc phun khí có thể sẽ làm cho bề mặt bánh xù xì, không trơn láng. Do đó, ta cần có bộ phận tạo rung F để khắc phục tình trạng này. Các con lăn G ở dưới băng tải bánh có tác dụng trải đều lớp chocolate ở mặt dưới của bánh. Những phần chocolate dư ra sẽ được cắt bỏ nhờ vào con dao ở vị trí H. Sau quá trình bao phủ, bánh có thể được trang trí trên bề mặt bằng các thiết bị trang trí bằng tay (hình 3.21) hoặc là được trang trí tự động máy. Hình 3.21: Dụng cụ trang trí bằng tay. Đồ án: Tổng quan về sản phẩm chocolate SVTH: Trần Lê Hồng Ngọc Trang 40  Chocolate dạng vo: Phương pháp này chỉ sử dụng cho các loại sản phẩm chocolate tròn, nhỏ, được chứa trong các ống, túi nhỏ. Thiết bị này có thể áp dụng cho cả hai loại sản phẩm:  Kẹo có phủ lớp chocolate bên ngoài, bên trong nhân là đậu phọng, trái cây khô.  Kẹo có nhân là chocolate, bên ngoài bọc lớp vỏ đường như là kẹo Smarties, kẹo M&M. Thiết bị này thường được làm bằng đồng, có nối với các đường ống khí để có thể điều khiển nhiệt độ và độ ẩm của sản phẩm. Với quy mô nhỏ, ta có thể sử dụng thiết bị dạng chảo như hình 28 Nếu trong quy mô lớn hơn, ta có thể sử dụng thiết bị dạng thùng như hình 29. Hình 3.22: Thiết bị vo dạng chảo. Hình 3.23: Thiêt bị dạng thùng. Đối với quá trình phủ lớp chocolate bên ngoài: Phương pháp này được sử dụng hiệu quả đối với các sản phẩm có nhân thích hợp, kích thước các hạt nhân tương tự nhau và bề mặt của nó không có các điểm nhọn. Hình dạng hơi lồi cũng tốt hơn so với lõm. Hạt dạng lồi thì hai viên kẹo chỉ có thể tiếp xúc tại một điểm duy nhất, giúp hạn chế sự dính giữa các sản phẩm. Hạt dạng lõm thì chocolate có thể chen vào giữa các khe rãnh, làm dính các viên kẹo lại với nhau. Đồ án: Tổng quan về sản phẩm chocolate SVTH: Trần Lê Hồng Ngọc Trang 41 Hình 3.24: Hình dạng của nhân kẹo ảnh hưởng đến quá trình phủ lớp vỏ chocolate. Nhiệt độ của nhân cũng đóng một vai trò quan trọng trong quá trình này. Nhiệt độ của nhân thấp giúp lớp chocolate bên ngoài đóng rắn lại nhanh chóng, nhưng nếu nhiệt độ của nhân kẹo quá thấp sẽ làm cho lớp chocolate bên ngoài dễ bị vỡ trong các giai đoạn sau. Ngoài ra, quá trình giãn nỡ theo nhiệt độ cũng cần được quan tâm. Thường thì mức độ giãn nở theo nhiệt độ của chocolate và nhân kẹo không giống nhau, nên trong quá trình lưu trữ, bảo quản, và bán sản phẩm, ta cần phải giữ sản phẩm trong điều kiện nhiệt độ ổn định để tránh làm nứt lớp vỏ bên ngoài. Một vài loại nhân được bọc lớp vỏ đường bên ngoài, tạo bề mặt trơn láng trước khi bọc bằng chocolate. Việc này giúp hạn chế sự nứt gãy của lớp vỏ chocolate và ngăn cản chất béo trong nhân thoát ra ngoài gây hiện tượng nở hoa. Độ nhớt của chocolate cao quá sẽ làm cho lớp vỏ chocolate bao bên ngoài không đều, dễ bị dính thành thiết bị; nếu thấp quá sẽ khó bao phủ bên ngoài nhân kẹo. Không khí lạnh để làm mát được thổi cùng lúc với quá trình bao phủ lớp chocolate. Nếu nhiệt độ không khí quá lạnh sẽ làm cho chocolate bề mặt đóng rắn quá nhanh, dẫn đến việc lớp vỏ chocolate bên ngoài không được trơn láng. Đối với quá trình phủ lớp đường bên ngoài: Với quá trình phủ lớp vỏ chocolate bên ngoài thì yếu tố được quan tâm, điều khiển là nhiệt độ. Nhưng với quá trình phủ lớp vỏ đường bên ngoài kẹo thì yếu tố được các nhà sản xuất quan tâm là độ ẩm. Lớp vỏ bên ngoài được thêm nước vào kết hợp với việc thổi không khí khô vào để làm bay hơi nước, tạo nên các tinh thể tốt. Nhân chocolate có thể được tạo thành bằng cách cho chocolate đã làm dịu vào những lỗ trống giữa 2 trục. Hình 3.25: Phương pháp làm nhân chocolate Có 2 loại bao phủ:  Bao phủ cứng và bao phủ mềm Bao phủ mềm: một lớp chất lỏng được bao phủ lên bề mặt ngoài của viên kẹo. Sau đó, các viên kẹo này sẽ được quét một lớp bột khô (đường) lên trên, đảo trộn đều và sấy khô. Đồ án: Tổng quan về sản phẩm chocolate SVTH: Trần Lê Hồng Ngọc Trang 42 Hình 3.26: Quá trình bao phủ mềm Bao phủ cứng: đường được hòa tan vào nước trước. Nồng độ dịch đường sử dụng gần bão hòa để giảm thời gian sấy, tránh ảnh hưởng đến cấu trúc chocolate. Hình 3.27: Quá trình bao phủ cứng. Bột màu có thể được trộn chung với đường để tạo màu cho kẹo. Bề mặt ngoài của kẹo có thể được phủ một lớp sáp, giúp bề mặt sản phẩm sáng, bóng hơn.  Ngoài ra, còn có phương pháp single-shot depositor dùng để định hình sản phẩm chocolate: Phương pháp này tương tự như phương pháp rót khuôn và thường được sử dụng cho các sản phẩm như: kem trứng, kẹo nhân hạt dẻ,… Hình 3.28: Các cream eggs được định hình bằng phương pháp single-shot depositor Đồ án: Tổng quan về sản phẩm chocolate SVTH: Trần Lê Hồng Ngọc Trang 43 Phương pháp này được thực hiện bằng thiết bị single-shot depositor. Hình 3.29: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của thiết bị single-shot depositor. Thiết bị này gồm có hai đầu phun lồng vào nhau. Vòi phun bên ngoài là để phun chocolate, vòi bên trong là để phun nhân vào trong khuôn. Sau khi đã được phun chocolate và nhân, khuôn cũng được rung lắc để hạn chế bọt khí và được làm lạnh ít nhất là 40 phút để hạn chế hiện tượng gãy vỡ của lớp vỏ chocolate bên ngoài. Hình 3.30: Một vài khuôn dùng với hệ thống single-shot depositor  Một vài hạn chế khi sử dụng phương pháp này: Nhiệt độ của nhân khi rót không được cao hơn nhiệt độ của chocolate vỏ vì nếu nhiệt độ của nhân cao hơn nó sẽ làm ảnh hưởng đến cấu trúc tinh thể trong lớp chocolate. Lớp vỏ chocolate sẽ khó đóng rắn, cấu trúc xấu, có thể sẽ gây ra hiện tượng “nở hoa” và khó tháo sản phẩm ra khỏi khuôn sau này. Nhiệt độ thực tế sử dụng tùy thuộc vào loại chocolate sử dụng và thành phần chất béo của nó. Đối với chocolate đen, nhiệt độ này vào khoảng 33-36°C, chocolate sữa thì khoảng 28-31°C. Phương pháp này được thực hiện tốt nhất khi chocolate và nhân có độ nhớt gần bằng nhau. Đối với dạng nhân rắn, phương pháp này chỉ sử dụng với nhân là những mảnh nhỏ, không thể ở dạng nguyên hạt. Tỉ lệ nhân thường giới hạn trong khoảng 40% với thiết bị cơ khí, với thiết bị điều khiển tự động bằng điện tử có thể cho hàm lượng nhân lên đến 55%. Hình dạng khuôn cũng ảnh hưởng đến hàm lượng nhân có thể chứa được bên trong sản phẩm. Sản phẩm hình trứng có thể chứa được lượng nhân cao hơn sản phẩm hình viên. Cần phải chú ý đến hiện tượng rò rỉ nhân làm xuất hiện các đỉnh nhọn như hình 16. Nguyên nhân gây ra hiện tượng này là do các đầu phun không thể kết thúc việc phun ngay lập tức khi lượng đã đạt yêu cầu gây nên cái đuôi nhọn, làm ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm. Điều này đặc biệt thường gặp ở các nhân mềm như caramel, syrup, thạch. Ngoài ra, Thời gian rót, vị trí đặt đầu rót so với khuôn cũng rất quan trọng. nó cần được tính toán chính xác để tạo sản phẩm có chất lượng tốt nhất. Đồ án: Tổng quan về sản phẩm chocolate SVTH: Trần Lê Hồng Ngọc Trang 44 3.3.6 Bao gói Mục đích công nghệ: Bảo quản: giúp chocolate không bị tác động của môi trường như ánh sáng, vi sinh, độ ẩm,… gây ảnh hưởng xấu đến sản phẩm. Hoàn thiện: tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm chocolate. Phương pháp thực hiện: Sử dụng các thiết bị đóng bao bì phù hợp với từng loại sản phẩm. Thường người ta sử dụng bao bì có 2 lớp: lớp nhôm và lớp giấy. Lớp nhôm giúp hạn chế tác động của ánh sáng lên sản phẩm chocolate và hạn chế thất thoát hương. Lớp giấy bọc bên ngoài để in ấn nhãn hiệu, thông tin về sản phẩm. Thông số kỹ thuật Lớp nhôm phải đủ dày để đảm bảo được khả năng chống thấm chất béo tốt, chống sự xâm nhập oxy trong không khí gây oxy hóa chất béo. Bảo quản nơi thoáng mát, nhiệt độ khoảng 20-23°C. Thời gian bảo quản từ 6 tháng đến 1 năm. 3.4 Giải thích quy trình 2 Quy trình này khác quy trình một ở thứ tự nghiền và nhào trộn. Ở quy trình này, quá trình nghiền được thực hiện trước nhào trộn và nghiền từng nguyên liệu riêng biệt. 3.4.1 Nghiền riêng biệt Quá trình nghiền sử dụng thiết bị nghiền phân loại được sản xuất bởi Hosakawa Micron. Hình 3.31: Thiết bị nghiền phân loại được sản xuất bởi Hosakawa Micron. (1) Van chỉnh lưu lượng vào; (2) Máy phân loại; (3) Buá nghiền; (4) Đĩa nghiền; (5) Cyclon và túi lọc; (6) Đầu vào không khí. Đường là một nguyên liệu rất dễ vỡ, khi bị va đạp mạnh vào búa kim loại nó sẽ vỡ ra thành nhiều mảnh nhỏ. Sữa bột thì dẻo hơn nên khó vỡ, cần nhiều thời gian hơn để nghiền. Đường và sữa bột được nhập liệu vào thiết bị nghiền qua cửa nhập liệu (1) tới đĩa nghiền (4). Cái đĩa này quay với tốc độ khoảng vài ngàn vòng một phút và có búa kim loại hoặc nêm ở Đồ án: Tổng quan về sản phẩm chocolate SVTH: Trần Lê Hồng Ngọc Trang 45 tại mép (3). Tại đây, các phần tử bị va đập, gãy vỡ làm giảm kích thước. Một luồng khí thổi xuyên qua thiết bị nghiền, vào ở của (6), ra ở của (5). Luồng khí này thổi các phần tử nhỏ lên và kéo chúng về phía bộ phận phân loại (2). Thiết bị phân loại là ống hình trụ rỗng, quay với tốc độ nhanh, trên mặt có các khe rãnh. Theo dòng không khí, các phần tử có kích thước lớn hơn sẽ di chuyển chậm hơn do có khối lượng và quán tính lớn hơn. Khi không khí thổi qua khe, các phần tử nhỏ sẽ lọt qua khe ra ngoài thiết bị nghiền. Chúng được thu lại bằng các xiclon và các túi lọc. Các phần tử có kích thước lớn, không qua được sàn thì sẽ được quay trở lại nghiền cho đến khi có kích thước đủ nhỏ để qua được bộ phận phân loại. Để các phần tử sau nghiền đạt được kích thước tối ưu cho quá trình làm chocolate, ta có thể điều khiển thông qua 2 thông số là: tốc độ dòng khí và vận tốc quay của ống phân loại hình trụ. Nếu vận tốc khí tăng, các phần tử sẽ được lôi cuốn qua thiết bị phân loại nhiều hơn, sản phẩm tạo ra sẽ thô hơn. Nếu tốc độ quay của ống phân loại nhanh hơn thì sản phẩm ra khỏi thiết bị nghiền sẽ mịn hơn. Trong quá trình nghiền có sinh nhiệt nên nó có thể gây ra hiện tượng chuyển hóa đường từ dạng kết tinh thành dạng vô định hình. Chất béo có mặt trong thành phần nguyên liệu sẽ bị chảy ra làm các phần tử trở nên rất nhớt và gây trở ngại ống phân loại. Nếu thành phần béo trong nguyên liệu nhiều hơn 12% thì cần phải có quá trình làm lạnh. Người ta có thể cho nitơ lỏng vào cùng với không khí, thực hiện quá trình nghiền lạnh. 3.5 So sánh 2 quy trình Bảng 3.1: So sánh giữa hai quy trình Các yếu tố Nghiền kết hợp Nghiền riêng biệt Kích thước các phần tử Nhỏ hơn Kích thước đồng đều hơn Phủ chất béo lên bề mặt các phần tử rắn. Một phần chất béo đã được phủ lên bề mặt các phân tử đường, sữa. Các chất béo chưa được phủ bên ngoài các phần tử đường, sữa. Hương vị Đồng đều và tốt hơn Không tốt bằng. Năng suất Thấp hơn Cao hơn 4 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất cảm quan, công nghệ của sản phẩm chocolate 4.1 Chất béo Thành phần, hàm lượng axit béo ảnh hưởng lớn đến cấu trúc, nhiệt độ nóng chảy của bơ ca cao (đã trình bày ở phần nguyên liệu bơ ca cao). Do đó, nó cũng ảnh hưởng đến tính chất của sản phẩm chocolate. Bơ ca cao thu được ở những vùng càng gần xích đạo thì hàm lượng chất béo rắn càng cao, sản phẩm chocolate có độ cứng càng cao. Đường biểu diễn các giá trị phần trăm chất béo rắn của bơ ca cao theo nhiệt độ càng dốc thì độ tan chảy của sản phẩm chocolate càng tốt trong miệng (Stephen.T.Beckett, 2008). Tính chất đặc trưng của bơ ca cao sẽ tạo ra tính chất đặc biệt về cấu trúc của chocolate. Vì bơ ca cao có điểm nóng chảy khoảng 32-35 °C nên chocolate là một chất rắn ở nhiệt độ phòng có thể dễ dàng tan chảy trong miệng. Xét bốn dạng tinh thể chính là α, γ, β’ và β. ở nhiệt độ dưới -15°C, bơ ca cao là hỗn hợp của hai loại tinh thể giả bền là γ và α. Từ - 15 – 20°C, tinh thể rắn từ từ chuyển sang dạng α và sau đó là dạng β’ bền hơn. Tinh thể β’ Đồ án: Tổng quan về sản phẩm chocolate SVTH: Trần Lê Hồng Ngọc Trang 46 cũng có thể được tạo thành trực tiếp từ bơ ca cao nóng chảy ở nhiệt độ trên 20°C. Cấu trúc tinh thể β’ có thể ở dạng hạt, dạng chùm hoặc dạng kim tùy thuộc vào việc nó được hình thành từ tinh thể α hay là được tạo thành trực tiếp từ dạng bơ ca cao tan chảy.Từ 15°C trở lên, tinh thể β’ có thể chuyển thành dạng ổn định nhất là β. Tinh thể β không thể tạo thành trực tiếp từ bơ ca cao tan chảy, nó chỉ có thể tạo thành thông qua tinh thể β’. Tinh thể β lớn và kết thành từng khối. Trong công nghệ sản xuất chocolate thông thường ta chỉ sử dụng các tinh thể β để sản phẩm có điểm nóng chảy cao. (Alejandro G. Marangoni* and Sara E. McGauley, 2002). Bổ sung chất béo khác bơ ca cao (sữa) sẽ giúp khối chocolate chảy dễ dàng hơn. Nếu được bổ sung vào khối chocolate sữa ở 40°C nó sẽ có ảnh hưởng đến độ nhớt giống như bơ ca cao nhưng nó làm tốc độ đặc của khối chocolate chậm lại, làm mềm chocolate thành phẩm và làm thay đổi cách sản phẩm tan trong miệng. Nguyên nhân là do chất béo sữa cũng ở dạng chủ yếu là các triglyceride nhưng có cấu trúc rất khác và có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn bơ ca cao. Do đó, cấu trúc của hỗn hợp chất béo tạo thành trở nên kém bền, chocolate sẽ tan chảy dễ dàng hơn vì có nhiều chất béo lỏng hơn. Vì thế cần phải trộn 2 loại chất béo này với tỉ lệ phù hợp để tạo nên sản phẩm chocolate sữa có cấu trúc thích hợp. Chất béo sữa còn có thể sử dụng trong chocolate đen có khả năng làm chậm sự nở hoa của chocolate.Người ta đã làm các thí nghiệm và thấy rằng nếu ta thêm khoảng 5% chất béo sữa vào chocolate khối có hàm lượng béo tổng cộng là 30%, nó sẽ tạo nên pha béo khoảng 17%, lúc đó chocolate sẽ mềm hơn và cũng làm tăng thời gian cho bơ ca cao chuyển từ dạng V sang dạng VI. Chất béo sữa được bổ sung vào có thể ở dạng tự do hoặc ở dạng liên kết. Đễ có được chocolate có tính chất chảy tốt, chất béo phải ở dạng tự do, vì:  Các phần tử rắn được bao phủ chất béo bên ngoài dễ dàng hơn, làm tăng cảm giác mềm mại khi sử dụng sản phẩm chocolate.  Độ nhớt của chocolate giảm và chocolate mềm hơn và tan nhanh trong miệng, giúp tiết kiệm được hàm lượng bơ ca cao sử dụng, làm tăng tính kinh tế.  Tăng khả năng trích ly hương vị sữa cho chocolate ( đối với chocolate sữa và chocolate trắng). Để tăng hàm lượng chất béo tự do, thì người ta thường dùng nguồn nguyên liệu là sữa bột gầy và chất béo khan. 4.2 Hàm ẩm Nếu độ ẩm trong khối chocolate khoảng 3-4%, chocolate không còn các tính chất của một dòng chảy đồng nhất nữa, nó sẽ ở dạng paste, gây ảnh hưởng đến cấu trúc của sản phẩm. Cuối quá trình đảo trộn nhiệt, nếu độ ẩm của khối chocolate cao hơn độ ẩm yêu cầu khoảng 0.3% thì ta cần phải thêm 1% chất béo để đảm bảo tính chất chảy của khối chocolate tốt. Vì chất béo cũng là thành phần có giá trị cao nhất trong chocolate nên ẩm cần phải được loại bỏ nhiều nhất có thể. Hàm ẩm cao sẽ làm tăng độ nhớt của khối chocolate. Độ ẩm cao sẽ làm cho các phân tử đường liên kết lại với nhau, tạo thành các phân tử lớn, cứng, gây cảm giác sạn khi ăn ngay cả khi chocolate đã được nghiền mịn. Ngoài ra, các phân tử đường còn có thể bị hòa tan. Khi nước bay hơi, các phân tử đường kết tinh trên bề mặt sản phẩm gây nên hiện tượng “nở hoa”. 4.3 Chất nhũ hóa Chocolate có thể ở dạng lỏng chảy được là nhờ đường và các phần tử rắn khác được bao phủ lên bề mặt bằng một lớp chất béo. (Stephen T Beckett , 2008). Chất nhũ hóa là thành phần không thể thiếu trong quá trình trên. Chất nhũ hóa sẽ gắn lên bề mặt của các phần tử Đồ án: Tổng quan về sản phẩm chocolate SVTH: Trần Lê Hồng Ngọc Trang 47 rắn, làm cho chúng không thể kết hợp với nhau để tạo nên các hạt phân tán mới có diện tích lớn hơn. Từng phân tử chất nhũ hóa có một đầu ưa béo sẽ gắn vào các chất béo, đầu còn lại gắn vào các hạt đường. Hình 4.1: Cơ chế hoạt động của chất hoạt động bề mặt. Chất hoạt động bề mặt thường được sử dụng là lecithin. Chocolate có chứa chất hoạt động bề mặt như lecithin có thể chịu được độ ẩm cao hơn chocolate không có bổ sung chất hoạt động bề mặt. Lượng 0.1-0.3% lecithin từ đậu nành có thể giảm độ nhớt hơn 10 lần so với việc thêm 0.1-0.3% bơ ca cao. Thường, trong công nghiệp sản xuất chocolate thì hàm lượng lecithin được sử dụng vào khoảng 0.5%. Nếu ta sử dụng hàm lượng lecithin cao hơn 0.5% thì độ nhớt của khối chocolate giảm rất nhẹ, hoặc tăng nhẹ trong khi năng lượng cần để bắt đầu đảo trộn khối chocolate lại tăng lên. Hình 4.2: Ảnh hưởng của lecithin lên độ nhớt của chocolate đen với thành phần chất béo (1) 33.5%, (2) 39.5%. Bartusch đã chỉ ra rằng khi hàm lượng lecithin khoảng 0.5%, khoảng 85% phân tử đường đã được bao phủ. Nếu ta tăng lượng lecithin sử dụng, các phân tử lecithin tự do có Đồ án: Tổng quan về sản phẩm chocolate SVTH: Trần Lê Hồng Ngọc Trang 48 khuynh hướng gắn với nhau để tạo thành các micell hoặc tạo thành lớp vỏ kép bao quanh phân tử đường. Cả hai dạng này đều ảnh hưởng xấu đến tính chất chảy của chocolate. Hình 4.3: Micalle lecithin và lớp lecithin kép bao quanh phân tử đường. 5 Hiện tượng nở hoa của các sản phẩm chocolate Hiện tượng xám màu chocolate hay còn gọi là hiện tượng “nở hoa” gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm chocolate. Hiện tượng nở hoa được phân ra làm hai loại: nở hoa đường và nở hoa chất béo. Hình 5.1: Hiện tượng nở hoa trên thanh chocolate 5.1 Nở hoa đường: Khi sản phẩm chocolate có độ ẩm cao, một lượng đường sẽ bị hòa tan vào trong nước và kết tinh trên bề mặt sản phẩm chocolate khi nước bay hơi. Hiện tượng này cũng xảy ra khi sản phẩm chocolate được bảo quản trong môi trường có độ ẩm cao. 5.1.1 Nguyên nhân gây nở hoa đường - Hàm ẩm trong chocolate cao hơn giới hạn cho phép. - Sản phẩm chocolate được bảo quản trong môi trường có độ ẩm cao. - Bao bì của sản phẩm không kín, ẩm khuếch tán từ môi trường ngoài vào. 5.1.2 Cách khắc phục hiện tượng nở hoa đường - Tránh thực hiện các quá trình trong điều kiện độ ẩm cao. - Cần tạo điều kiện thuận lợi để ẩm tách ra khỏi chocolate trong quy trình sản xuất. Đồ án: Tổng quan về sản phẩm chocolate SVTH: Trần Lê Hồng Ngọc Trang 49 - Độ ẩm cuối của sản phẩm nên vào khoảng 0.6-0.8%. - Bao bì sử dụng phải ngăn cản được sự hút ẩm. - Bảo quản trong môi trường có độ ẩm thấp. 5.2 Nở hoa chất béo Là hiện tượng các tinh thể bơ ca cao kết tinh lại trong quá trình bảo quản sản phẩm, tạo thành các tinh thể lớn trên bề mặt chocolate. 5.2.1 Nguyên nhân gây nở hoa chất béo Trong quá trình bảo quản, các tinh thể không bền chuyển sang dạng bền hơn mà ta không kiểm soát được. Khi chuyển về dạng bền hơn thì lớp chocolate trở nên đặc hơn và co lại. Đồng thời một phần bơ ca cao vẫn ở dạng lỏng tại nhiệt độ phòng, tạo ra một áp lực đẩy chất béo ra bên ngoài và kết tinh lại. Tại lớp vỏ chocolate bên ngoài, các tinh thể lớn dần lên và hình thành các đốm trắng. Ngoài ra, đối với các sản phẩm có lớp vỏ chocolate phủ bên ngoài nhân. Nếu chất béo từ trong nhân (thường chất béo trong nhân ở dạng lỏng) di chuyển ra ngoài lớp vỏ chocolate sẽ gây hiệu ứng eutectic, làm chocolate trở nên mềm hơn. Một phần bơ ca cao ở lớp vỏ sẽ hóa lỏng, kết tinh lại, tạo thành những tinh thể lớn. Loại tinh thể này có thể làm tăng tốc độ chuyển dạng V thành dạng VI, tăng tốc độ nở hoa chất béo. 5.2.2 Cách khắc phục hiện tượng nở hoa chất béo -Đối với trường hợp do tinh thể V chuyển thành tinh thể VI trong quá trình bào quản, ta có thể thêm chất béo sữa để làm chậm hiện tượng này. - Đối với trường hợp chocolate tái kết tinh mà không qua giai đoạn làm dịu, ta có thể bổ sung thêm các tinh thể béo cùng dạng với bơ ca cao nhưng điểm nóng chảy cao hơn bơ ca cao nhiều. Các tinh thể này sẽ làm các tinh thể bơ ca cao kết tinh khi chocolate đặc lại. - Đối với sản phẩm có lớp vỏ chocolate phủ bên ngoài nhân có chất béo lỏng, ta có thể sử dụng một chất béo cứng hơn nhằm tạo nên một lớp bảo vệ ngay bên trong lớp vỏ chocolate hoặc là tạo nên một hệ xốp trong phần nhân ngăn không cho chất béo của nhân xâm nhập vào lớp vỏ chocolate. 6 Sản phẩm chocolate và sức khỏe 6.1 Giá trị dinh dưỡng của chocolate Bảng 6.1: Giá trị dinh dưỡng của 1 thanh chocolate 100g: Thành phần Chocolate đen Chocolte sữa Chocolate trắng Năng lượng (kcal) 530 518 553 Protein (g) 5 7 9 Carbohydrate (g) 55 57 58 Fat (g) 32 33 33 Canxi (mg) 32 224 272 Ma nhê (mg) 90 59 27 Sắt (mg) 3 2 0.2 6.2 Tác động có lợi của chocolate lên sức khỏe con người 6.2.1 Tác dụng lên tim mạch Các nhà nghiên cứu Mỹ do Tiến Sĩ Diane Becker thuộc Trường Đại học Y khoa dẫn đầu vừa chứng minh rằng ăn Chocolate thường xuyên giúp giảm nguy cơ đông máu và tắc nghẽn các mạch máu, nguyên nhân gây những cơn đau tim. Theo Tiến Sĩ Becker, trong hạt cacao có các flavonoid như epicatechin, catechin, procyanidin,… có tác dụng chống oxy hóa, ngăn cản quá trình oxy hóa cholesterol LDL, làm giảm nguy cơ hình thành những cục máu đông. Đồ án: Tổng quan về sản phẩm chocolate SVTH: Trần Lê Hồng Ngọc Trang 50 Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu không khuyến khích ăn nhiều Chocolate vì thức ăn này cũng chứa đường và bơ. Họ khuyến cáo nên ăn mỗi ngày 2 muỗng cà phê Chocolate đen dưới dạng nguyên chất hay trích từ các hạt Cacao khô. Flavanoid không có mặt trong bơ ca cao nên các sản phẩm chocolate trắng không có tác dụng này. Chocolate sữa thì có chứa casein tạo phức với procyanidin, làm giảm khả năng chống oxy hóa. Chocolate đen được xam là tốt nhất đối với sức khỏe. 6.2.2 Tác dụng trên não Các nhà khoa học về thần kinh và dinh dưỡng tại Đại học Northumbria (Anh) tuyển 30 thiếu niên để tìm hiểu tác dụng của sôcôla đối với khả năng làm toán. Các em được yêu cầu làm các phép tính đơn giản trước và sau khi uống nước ca cao (hạt ca cao là nguyên liệu cho các sản phẩm sôcôla). Kết quả cho thấy đa số tình nguyện viên thực hiện các phép tính nhanh hơn và chính xác hơn sau khi uống. Tuy nhiên, điều tương tự không xảy ra khi nhóm nghiên cứu yêu cầu tình nguyện viên giải quyết các bài toán phức tạp, đòi hỏi khả năng lập luận. Thử nghiệm cũng cho thấy những người tham gia không cảm thấy mệt mỏi sau khi thực hiện các phép tính trong suốt một tiếng đồng hồ sau nếu uống nước ca cao. "Theo nghiên cứu của chúng tôi, những học sinh uống nước ca cao hoặc ăn kẹo sôcôla trước khi bước vào phòng thi toán có thể được hưởng một số lợi ích từ việc đó", giáo sư David Kennedy, thành viên trong nhóm nghiên cứu, phát biểu. Kennedy cho biết, trong ca cao có flavanol - một nhóm hóa chất có khả năng làm tăng lưu lượng máu tới não. Các tình nguyện viên tham gia thử nghiệm đã đưa vào cơ thể 500 mg flavanol. Đây là hàm lượng khá lớn so với khẩu phần hàng ngày của đa số chúng ta. Các nhà nghiên cứu Anh thuộc Trường Đại học Nottingham vừa ghi nhận rằng thức uống chứa Cacao giàu Flavanol, một trong những chất chống oxy hóa chính có mặt trong Chocolate tạo thuận lợi cho sự lưu thông của máu nuôi dưỡng một số khu vực chủ chốt của não. Tiến sĩ Ian Mcdonald dẫn đầu nghiên cứu trên giải thích rằng, chất Cacao có thể kích thích não ngay sau khi được tiêu thụ. Để chứng minh điều này, các nhà nghiên cứu đã mời nhiều người tình nguyện dùng một loại thức uống đặc biệt rất giàu Flavanol – chưa từng có trên thị trường. Sau đó, họ đã dùng kỹ thuật chụp cộng hưởng từ hạt nhân (MRI) để đo luồng máu lưu thông trong não của những người tham gia nghiên cứu. Họ ghi nhận rằng nhiều khu vực não của những người này đã được máu nuôi dưỡng nhiều hơn nhờ sự giãn nở của các mạch máu. Tiến sĩ Mcdonald giải thích tại hội nghị thuộc Hiệp hội Khoa học Mỹ (AAAS), San Francisco rằng, khi được máu nuôi dưỡng đầy đủ, não được cung cấp oxy nhiều hơn và được kích thích nhờ tác động của Flavanol, giúp cải thiện khả năng tập trung và suy nghĩ sáng suốt hơn. 6.2.3 Chống sâu răng Theo Arman Sadeghpour, một ứng viên tiến sỹ trường Đại học Tulane, Mỹ, một chất chiết xuất từ bột cacao có thể là chất thay thế hiệu quả cho fluoride trong kem đánh răng. Nghiên cứu của ông chỉ ra rằng, chất chiết xuất từ bột cacao thậm chí có hiệu quả hơn cả fluoride trong việc phòng chống các bệnh về răng miệng. Chất chiết xuất nói trên là một loại bột trắng có thành phần tương tự caffeine, giúp làm chắc men răng, giảm nguy cơ sâu răng cho người sử dụng. Việc tìm ra chất nói trên có thể là một thay đổi quan trọng trong kỹ nghệ sản xuất kem đánh răng kể từ khi các nhà sản xuất bắt đầu bổ sung chất fluoride vào năm 1914. Sadeghpour cho biết tính hiệu quả của chiết xuất này đã được chứng minh trên mẫu thí nghiệm động vật. Đồ án: Tổng quan về sản phẩm chocolate SVTH: Trần Lê Hồng Ngọc Trang 51 Ông đã tạo ra mẫu sản phẩm thuốc đánh răng có hương bạc hà được bổ sung chiết xuất cacao, và bài nghiên cứu luận án tiến sỹ của ông đã so sánh chất này tương đương với fluoride về tác động của chúng lên bề mặt men răng của người. Nhóm nghiên cứu của ông gồm có các nhà khoa học trường Đại học Tulane, trường Đại học Orleans, và Trường Nha khoa thuộc Đại học bang Louisiana. 6.2.4 Giảm huyết áp Nhóm các nhà nghiên cứu tại Đại học Cologne, Đức, tìm thấy ăn những thực phẩm giàu cacao giúp làm giảm huyết áp, từ đó giảm nguy cơ bị đột quỵ và đau tim tới 10-20%. Tiến sĩ Dirk Taubert giải thích lợi ích đến từ hợp chất polyphenol có trong cacao. Tuy cả chè và ca cao đều có nhiều hợp chất này nhưng chocolate có tác dụng cao hơn. Nguyên nhân là do chocolate có nhiều hợp chất procyanidine (một dạng của polyphenol). Điều này cho thấy các phenol khác nhau trong thực vật sẽ đóng góp khác nhau trong việc giảm huyết áp. 6.2.5 Chống mệt mỏi Ăn Chocolate đen là một biện pháp hữu hiệu giúp chống mệt mỏi. Một nghiên cứu thuộc Trường Đại học Y khoa Hull York (Anh) khẳng định rằng phần cacao trong Chocolate giúp những người bị hội chứng mệt mỏi mãn tính (CFS) cảm thấy khỏe hơn. Hội chứng mệt mỏi mãn tính chỉ mới được nhận dạng từ năm 1985 và hiện nay đã được Tổ chức Y tế Thế giới công nhận. Các triệu chứng bệnh là mệt mỏi liên tục, đau cơ, giảm trí nhớ, mất tập trung, rối loạn giấc ngủ và khó hồi phục có khoảng 80% các nạn nhân là phụ nữ do bị stress. Bác sĩ Stephen Atkin chuyên khoa nội tiết Trường Đại học Hull York đã mời 45 bệnh nhân CFS tham gia nghiên cứu. Trong thời gian đầu, ông đã cho mỗi người ăn 45g Chocolate thật đen, giàu polyphenol và chứa 85% Cacao mỗi ngày một lần, trong suốt 8 tuần. Sau một đợt ngưng kéo dài 2 tuần, những người tình nguyện lại được ăn một món “giả Chocolate” nghèo polyphenol với liều lượng tương tự. Kết quả là các bệnh nhân cảm thấy sức khỏe được cải thiện rõ rệt khi ăn Chocolate giàu polyphenol nhưng họ bị mệt mỏi trở lại khi ăn món “Chocolategiả.” Tác giả nghiên cứu giải thích rằng Chocolate làm tăng nồng độ Serotonine, một sứ giả của não có khả năng điều hòa tính khí và giấc ngủ. Đây là một chất chống trầm uất, kích thích hệ thần kinh, chứa nhiều Polyphenol với tác động chống oxy hóa, giúp ngăn ngừa sự lão hóa tế bào và giảm nguy cơ bệnh tim mạch. 6.2.6 Tác động đến hoạt động tình dục Nhiều nghiên cứu cho thấy, những người, đặc biệt là phụ nữ, nếu sử dụng chocolate đều đặn sẽ có cảm hứng, khả năng và cơ hội thỏa mãn tình dục tốt hơn hẳn. Điều này cũng hoàn toàn phù hợp với một nghiên cứu cho kết quả rằng những phụ nữ yêu thích chocolate có xu hướng tình dục mạnh hơn. Mặt khác, chất tryptophan trong chocolate giúp cho người ta tăng thêm cảm giác thích thú, hấp dẫn, đồng thời kích thích trung tâm khoái cảm ở vỏ não. Đồ án: Tổng quan về sản phẩm chocolate SVTH: Trần Lê Hồng Ngọc Trang 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Lê Văn Việt Mẫn và cộng sự , Công nghệ chế biến thực phẩm, Nhà xuất bản Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hố Chí Minh, 2009, 1019 trang. 2. Stephen T Beckett, The science of chocolate 2nd edition, nhà xuất bản The Royal Society of Chemistry, 2008, 24O trang. 3. Stephen T. Beckett, Industrial chocolate manufacture and use 4 th edition, Nhà xuất bản Blackwell, 2009, 688 trang. 4. Alex Szogyi , Chocolate : food of the gods, Nhà xuất bản Greenwood, 1997, 228 trang. 5. Geoff Talbot, Science and technology of enrobed and filled chocolate, confectionery and bakery products, nhà xuất bản woodhead, 439 trang. 6. Alejandro G. Marangoni và Sara E. McGauley, Relationship between crystallization behavior and structure in cocoa butter, Crystal growth & design 2003, Vol 3, No 1, 95-108p.CRYSTAL 7. Rahoma S. Mohamed và cộng sự, Extraction of caffeine, theobromine, and cocoa butter from Brazilian cocoa beans using supercritical CO2 and Ethane, Ind. Eng. Chem. Res. 2002, 41, 6751-6758p. 8. M.J. Venter, R Expression of cocoa butter from cocoa nibs, Separation and Purification Technology 55, (2007) 256–264L.3, 9. D. Dhonsi, A.G.F. Stapley, The effect of shear rate, temperature, sugar and emulsifier on the tempering of cocoa butter, Journal of Food Engineering 77 (2006) 936– 942p. 10. Marleny D.A. Saldaña và cộng sự, Extraction of cocoa butter from Brazilian cocoa beans using supercritical CO2 and ethane, Fluid Phase Equilibria 194–197 (2002) 885–894p. 11. P.G.Keney, Various interactions in chocolate flavor, Journal of the American iol chemists’ society, vol.49, 567-572p (1972). 12. Siegfried Bolenz và cộng sự, Influence of milk components on properties and consumer acceptance of milk chocolate, Eur Food Res Technol (2003) 216:28–33p. 13. B. Liang và R. W. Hartel, Effects of Milk Powders in Milk Chocolate, J. Dairy Sci. 87(2004), 20–3p. 14. C. Loisel , Fat bloom and chocolate structure studied by Mercury Porosimetry, Journal of food science, Volume 62, No. 4, (1997), 781-788p. 15. Emmanuel Ohene Afoakwa và cộng sự, Factors influencing rheological and textural qualities in chocolate - a review, Trends in Food Science & Technology 18 (2007) , 290-298p.