Luận văn Quá trình xử lý nhiệt trong sản xuất chocolate

Chöông 1 TOÅNG QUAN Phaân loaïi chocolate Thaønh phaàn chính ñeå saûn xuaát chocolate laø bô ca cao, boät ca cao, ñöôøng, söõa. Ngoaøi caùc thaønh phaàn chính treân, trong quy trình saûn xuaát chocolate, coøn coù boå sung theâm moät soá phuï gia nhö: lecithin (chaát taïo nhuõ), caùc chaát taïo muøi (vanille), chaát oån ñònh vaø caùc chaát baûo quaûn. Döïa vaøo thaønh phaàn phoái troän cuûa caùc nguyeân lieäu chính treân, chocolate ñöôïc phaân thaønh 3 loaïi cô baûn: Dark chocolate (chocolate khoâng coù söõa): thaønh phaàn chính goàm boät ca cao, bô ca cao vaø ñöôøng. Hình 1.1: Moät soá loaïi chocolate ñen (dark chocolate) Milk chocolate (chocolate söõa): thaønh phaàn chính goàm boät ca cao, bô ca cao, ñöôøng, söõa. Hình 1.2: Moät soá loaïi chocolate söõa (milk chocolate) White chocolate (chocolate traéng): thaønh phaàn goàm bô ca cao, ñöôøng, söõa. Hình 1.3: Moät soá loaïi chocolate traéng (White chocolate) Baûng 1.1: Thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa moät soá saûn phaåm chocolate (100g) Thaønh phaàn Ñôn vò Chocolate ñen Chocolate söõa Chocolate traéng Naêng löôïng Kcal 544 588 562 Glucid g 52.5 54.5 34.4 Lipid g 35.2 37.6 43.7 Nöôùc g - - - Proteine g 5.6 8.7 18.7 Cellulose g 0 0 0 Tro g - - - Phospho mg 138 218 - Canxi mg 63 246 2000 Saét mg 2.9 1.7 2000 Quy trình coâng ngheä saûn xuaát chocolate ñen Giôùi thieäu vaø thuyeát minh quy trình coâng ngheä Quy trình coâng ngheä: Haït ca cao Xöû lyù nhieät Taùch voû Kieàm hoùa Nghieàn Phoái troän Nghieàn tinh Xöû lyù nhieät Laøm dòu Roùt khuoân Laøm laïnh Bao goùi Chocolate Ñöôøng, vanille Bô ca cao Taùc nhaân kieàm hoùa lecithin Rang Voû Thuyeát minh quy trình Töø haït ca cao ban ñaàu, ta thöïc hieän quaù trình rang haït ôû nhieät ñoä töø 160-220oC. Quaù trình naøy giuùp taïo nhöõng bieán ñoåi ñaëc tröng veà höông vò cho haït. Sau ñoù, haït ñöôïc taùch voû ñeå thu haït ca cao nhaân. Haït ca cao nhaân naøy tieáp tuïc thöïc hieän quaù trình kieàm hoùa. Döôùi taùc taùc ñoäng cuûa taùc nhaân kieàm hoùa, moät phaàn caùc acid trong haït ñöôïc trung hoøa vaø caáu truùc haït ca cao khoâng coøn chaët cheõ nöõa maø trôû neân xoáp hôn. Sau khi kieàm hoùa, haït ñöôïc nghieàn nhoû ñeå chuaån bò cho quaù trình xöû lyù nhieät tieáp theo. Hoãn hôïp nguyeân lieäu ca cao sau khi nghieàn ñöôïc phoái troän vôùi bô ca cao, ñöôøng theo tæ leä phuø hôïp tuøy theo loaïi chocolate caàn saûn xuaát. Bô ca cao ñöôïc cho vaøo tröôùc ñeå taïo ra moâi tröôøng lieân tuïc. Sau ñoù, caùc thaønh phaàn khaùc seõ ñöôïc cho vaøo. Sau khi phoái troän ñeàu, hoãn hôïp ñöôïc ñöa qua thieát bò nghieàn ñeå giaûm kích thöôùc caùc haït phaân taùn xuoáng coøn 20 – 30 mm, taïo hoãn hôïp mòn, ñoàng ñeàu, thuaän lôïi cho quaù trình ñaûo troän nhieät. Sau nghieàn, hoãn hôïp ñöôïc cho qua thieát bò ñaûo troän nhieät. Taïi ñaây, döôùi taùc duïng cuûa nhieät ñoä vaø taùc duïng cô hoïc cuûa söï ñaûo troän, hoãn hôïp nguyeân lieäu coù nhöõng bieán ñoåi quan troïng taïo neân nhöõng tính chaát ñaëc tröng cuûa chocolate veà maøu saéc, muøi vò vaø caáu truùc. Sau quaù trình ñaûo troän nhieät, hoãn hôïp nguyeân lieäu tieáp tuïc ñöôïc ñöa qua quaù trình laøm dòu. Trong quaù trình naøy, söï thay ñoåi nhieät ñoä caàn ñöôïc kieåm soaùt chaët cheõ ñeå chocolate ñaït ñöôïc chaát löôïng cao. Thoâng thöôøng, quaù trình ñöôïc tieán haønh nhö sau: naâng nhieät ñoä khoái ca cao leân 50oC vaø giöõ khoaûng 10 phuùt ñeå caùc tinh theå chaát beùo tan hoaøn toaøn; sau ñoù, haï vaø giöõ nhieät ñoä oån ñònh khoaûng 27oC ñeå taïo ñieàu kieän caùc tinh theå bô ca cao beàn ñöôïc hình thaønh (coøn goïi laø giai ñoaïn uû maàm tinh theå), keát hôïp söï khuaáy troän ñeàu ñeå caùc tinh theå phaân boá ñeàu trong khoái chocolate (trong giai ñoaïn naøy ta coù theå boå sung vaøo moät soá maàm tinh theå giuùp giai ñoaïn naøy dieãn ra toát hôn), naâng nhieät ñoä cuûa khoái chocolate leân khoaûng 33oC ñeå laøm chaûy caùc tinh theå keùm beàn coøn soùt laïi trong khi caùc tinh theå beàn khoâng bò tan. Keát quaû laø sau coâng ñoaïn naøy, tinh theå chocolate raát beàn vaø ñeàu neân beà maët cuûa chocolate raát laùng, mòn vaø boùng. Sau quaù trình laøm dòu, chocolate seõ ñöôïc roùt khuoân ñeå taïo hình daïng mong muoán cho saûn phaåm. Sau ñoù, ñeå deã daøng taùch khuoân, chocolate seõ ñöôïc laøm laïnh ôû nhieät ñoä 7-10oC, roài môùi ñem ñi thaùo khuoân vaø bao goùi. Cuoái cuøng, sau khi bao goùi, chocolate seõ ñöa vaøo baûo quaûn ôû 23oC hay ôû nhieät ñoä thöôøng tuøy theo töøng loaïi chocolate. 1.2.2 Nguyeân lieäu 1.2.2.1 Bô ca cao Bô ca cao laø nguyeân lieäu quan troïng nhaát trong coâng ngheä saûn xuaát chocolate, coù aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán chaát löôïng chocolate thaønh phaåm. Bô ca cao ñöôïc taïo thaønh baèng hai caùch: eùp boät ca cao nhaøo hoaëc duøng moät soá dung moâi höõu cô (tricloethylen, cyclohexan, röôïu etylic, isopropylic…) ñeå trích tröïc tieáp chaát beùo cuûa haït ca cao sau khi ñaõ xay vaø loaïi maàm. Baûng 1.2: Thaønh phaàn chaát beùo trong bô ca cao [14] STT Teân triglycerid Phaàn traêm (%) Nhieät ñoä noùng chaûy (oC) 1 Oleopanmetostearin 52 57 34,5 2 Oleodistearin 18 22 43,5 3 Oleodipanmitin 4 6 29 4 Dipanmitostearin 2,5 3,0 63 – 68 5 Dioleopanmitostearin 7 8 Nhieät ñoä thöôøng 6 Dioleostearin 6 12 nt 7 Oleolioleopanmitin 0,5 nt 8 Oleolioleostearin 4,5 nt 9 Acid beùo töï do 1,1 nt Do trong thaønh phaàn cuûa bô ca cao coù chöùa nhieàu acid beùo no cao nhö acid palmitic (C16-0), acid Stearic (C18-0) neân bô ca cao coù daïng raén ôû nhieät ñoä bình thöôøng vaø tan chaûy ôû khoaûng nhieät ñoä 34-35oC. Vì vaäy, khi söû duïng bô ca cao ñeå saûn xuaát chocolate ñaõ taïo chocolate moät tính chaát ñaëc bieät, ñoù laø khaû naêng tan chaûy ngay trong mieäng. Ñaây cuõng laø moät phöông phaùp nhanh choùng vaø hieäu quaû ñeå ñaùnh giaù chaát löôïng cuûa chocolate. Baûng 1.3: Moät soá tieâu chuaån veà bô ca cao [14] STT Teân chæ tieâu chaát löôïng Tieâu chuaån 1 Chæ soá acid (mg KOH/g) <4 2 Chæ soá xaø phoøng hoùa (mg KOH/g) 188 -195 3 Chæ soá Iod (gI2/100g) 32 – 42 4 Chæ soá keát tinh 45 – 50 5 Tyû troïng (95oC/30 oC) 0,898 – 0,904 6 Thaønh phaàn chaát beùo : Acid Palmitic (C16-0) 22 – 25% Acid Stearic (C18-0) 34% – 36% Acid Oleic (C18-1) 37% – 40% Acid Linoleic (C18-2) 2% - 4% Bô ca cao laø chaát beùo coù giaù thaønh raát cao. Do ñoù, ngöôøi ta ñaõ tieán haønh nhieàu nghieân cöùu ñeå tìm ra caùc chaát beùo khaùc thay theá cho nguyeân lieäu bô ca cao nhaèm laøm giaûm giaù thaønh saûn phaåm. Tuy nhieân, caùc chaát thay theá chæ gioáng bô ca cao veà tính chaát vaät lyù vaø hoùa hoïc maø khoâng taïo ñöôïc höông vò cuõng nhö tính chaát ñaëc tröng cho saûn phaåm chocolate nhö bô ca cao. Do ñoù, haøm löôïng caùc chaát thay theá ñöôïc söû duïng trong saûn xuaát chæ ôû möùc giôùi haïn, khoâng vöôït quaù 20% so vôùi bô ca cao. Bô ca cao coù giaù trò dinh döôõng raát cao. Noù cung caáp ñaày ñuû caùc loaïi acid beùo caàn thieát cho cô theå vôùi moät tæ leä töông ñoái phuø hôïp. Ngoaøi ra, thaønh phaàn acid beùo linoleic trong bô ca cao coøn laø moät loaïi acid beùo quan troïng maø cô theå khoâng toång hôïp ñöôïc. Acid beùo naøy ñoùng vai troø quan troïng trong vieäc taïo thaønh maøng teá baøo vaø chaát khaùng vieâm trong cô theå. Cuõng nhö caùc loaïi chaát beùo khaùc ôû traïng thaùi raén, phaân töû TAG cuûa bô ca cao coù theå toàn taïi ôû nhieàu daïng tinh theå khaùc nhau goïi laø chaát ña tinh theå (polymorphic). Do ñoù, khi thaønh phaàn caùc tinh theå thay ñoåi thì nhieät ñoä noùng chaûy cuûa chaát beùo cuõng thay ñoåi. Tinh theå cuûa chaát beùo coù 3 daïng cô baûn: α, β’, β. Tuy nhieân, nhieàu chaát beùo coù nhieàu hôn 3 daïng cô baûn naøy, caùc daïng trung gian β1, β2, β’1, β’2…. Daïng α: Caùc nhaùnh acyl keát tinh theo daïng luïc laêng (hexagonal), khoâng coù goùc nghieâng neân ñöôïc goïi laø caáu truùc daïng H. Khoaûng caùch giöõa caùc nhaùnh trong maïng keát tinh khoaûng 0,42nm. Hình 1.4: Tinh theå daïng luïc laêng (Hexagonal) Daïng β’: Khoaûng caùch giöõa caùc nhaùnh acyl keát tinh khoâng ñeàu ñaën. Chuùng keát tinh döôùi daïng maïng orthorhombic. Khoaûng caùch giöõa caùc nhaùnh coù theå trong khoaûng 0,37–0,40nm hoaëc trong khoaûng 0,42–0,43nm. Giöõa caùc nhaùnh keát tinh taïo thaønh caùc goùc nghieâng trong khoaûng töø 50o – 70o. Hình 1.5: Tinh theå daïng maïng (orthorhombic) Daïng β: ÔÛ daïng thuø hình b, caùc nhaùnh keát tinh laïi döôùi daïng tam taø (triclinic) vôùi caùc goùc nghieâng giöõa caùc nhaùnh trong khoaûng 500 – 700. Caùc nhaùnh acyl saép xeáp song song vaø chaët sít vôùi nhau. Khoaûng caùch giöõa caùc nhaùnh acyl khoaûng 0,46nm. Coù moät soá ñieåm trong maïng, khoaûng caùch naøy bò ruùt ngaén thaønh 0,36–0,39nm. Hình 1.6: Tinh theå daïng tam taø (triclinic) Baûng 1.4: Caùc daïng tinh theå cuûa bô ca cao Daïng tinh theå Caáu truùc tinh theå Nhieät ñoä noùng chaûy oC oF Daïng I b’2 16-18 61-67 Daïng II a 21-22 70-72 Daïng III Hoãn hôïp 25.5 78 Daïng IV b’1 27-29 81-84 Daïng V b2 34-35 93-95 Daïng VI b1 36 97 Caùc daïng tinh theå bô ca cao goàm: Daïng I (Form I): ñöôïc taïo ra do laøm laïnh nhanh ôû nhieät ñoä thaáp, noù khoâng beàn vaø coù nhieät ñoä noùng chaûy khoaûng 17oC. Daïng I: nhanh choùng chuyeån sang daïng II coù nhieät ñoä noùng chaûy 21-22oC. Daïng II: seõ bò chuyeån töø töø sang daïng III vaø daïng IV. Daïng IV: ñöôïc taïo ra neáu chocolate khoâng ñöôïc xöû lyù nhieät hoaëc ñöôïc xöû lyù nhieät khoâng trieät ñeå roài ñöôïc ñem ñi laøm laïnh. Daïng IV cuõng nhanh choùng bò chuyeån sang daïng V (caáu truùc b). Ñaây laø daïng beàn nhaát cuûa tinh theå bô ca cao do söï saép xeáp glyceride trong maïng tinh theå chaát beùo laø chaët cheõ nhaát, taïo ra caáu truùc mòn cho saûn phaåm, do ñoù, keùo daøi thôøi gian baûo quaûn. Daïng V: seõ chuyeån thaønh daïng VI neáu thôøi gian baûo quaûn daøi (4 thaùng) ôû nhieät ñoä phoøng, daïng VI seõ gaây ra hieän töôïng chocolate “nôû hoa”. Hieän töôïng naøy laø do chaát beùo taùi keát tinh thaønh nhöõng tinh theå lôùn. Khi ñoù, caùc gioït glycerid loûng di chuyeån leân beà maët vaø keát tinh laøm cho beà maët chocolate môø vaø khoâng laùng boùng. 1.2.2.2 Boät ca cao Bảng 1.5: Thaønh phaàn dinh döôõng cuûa boät ca cao theo OICC (g/100g) Thaønh phaàn Ñôn vò (%) Chaát beùo 11 Cholesterol < 0,0003 Nöôùc 4 Nitô toång 21.5 Theobromine 2,5 Caffeine 0,1 Ñöôøng 0,5 Tinh boät 16 Toång löôïng xô - Xô hoaø tan - Xô khoâng hoaø tan 34 7 27 Flavonoid 7 Axit höõu cô 3 Haït ca cao sau khi leân men, saáy khoâ, nghieàn nhoû roài eùp laáy bô laø chính phaåm; phaàn coøn laïi sau khi eùp seõ ñöôïc nghieàn nhoû ñeå thu ñöôïc boät ca cao. Haøm löôïng taïp chaát trong boät ca cao (voû vaø maàm vuïn coøn soùt laïi) phaûi nhoû hôn 5% toång haøm löôïng chaát khoâ. Döïa vaøo haøm löôïng bô ca cao coøn laïi trong boät ca cao ta chia boät ca cao thaønh 2 loaïi: Boät ca cao giaøu bô: chöùa 20-25% bô, thöôøng duøng ñeå cheá bieán nöôùc giaûi khaùt, boät söõa ca cao (Milo, Ovatine …). Boät ca cao kieät bô: chöùa 10-13% bô, thöôøng ñöôïc duøng cheá bieán baùnh, keïo, kem vaø caùc saûn phaåm khaùc. Baûng 1.6: Moät soá tieâu chuaån cuûa boät ca cao ñaõ qua kieàm hoùa [7] Chæ tieâu Thoâng thöôøng Giôùi haïn Höông (%) 5.0 7.0 Haøm löôïng beùo (%) 20-25 19-26 pH 4.8-6.0 4.6-6.2 Tro (%) £ 13.5 £ 14 Haøm löôïng voû (%) £ 1.75 £ 2 Toång soá VSV CFU/g £ 10.000 £ 20.000 Moác CFU/g £ 50 £ 100 Men CFU/g £ 50 £ 100 Enterobacteriaceae CFU/g £ 1 0 E.coli CFU/g 0 0 Samonelle CFU/25g 0 0 Trong coâng ngheä saûn xuaát chocolate, boät ca cao laø moät thaønh phaàn taïo höông vaø taïo maøu quan troïng. Caùc caáu töû höông ñöôïc hình thaønh trong quaù trình ñaûo troän nhieät laø keát quaû töø phaûn öùng Maillard giöõa ñöôøng khöû vaø caùc acid amin coù trong boät ca cao. Ngoaøi ra, coøn coù moät soá caùc caáu töû höông ñaõ ñöôïc hình thaønh trong quaù trình rang vaø kieàm hoùa tröôùc ñoù. Ñoái vôùi chocolate ñen, trong thaønh phaàn khoâng coù söï hieän dieän cuûa caùc acid amin töø söõa, thì boät ca cao laø thaønh phaàn chính quyeát ñònh ñeán höông vò cuûa chocolate. Ngoaøi ra, polyphenol trong boät ca cao laø moät thaønh phaàn taïo maøu quan troïng cho chocolate. Tuøy thuoäc vaøo ñieàu kieän cuûa quaù trình ñaûo troän nhieät, polyphenol seõ bieán ñoåi thaønh nhöõng hôïp chaát coù maøu khaùc nhau. 1.2.2.3 Ñöôøng Ñöôøng ñöôïc söû duïng chuû yeáu trong saûn xuaát chocolate laø saccharose ôû daïng ñöôøng xay mòn, maät ñöôøng… Do ñoù, ñöôøng saccharose daïng tinh theå, côõ haït khoâng ñeàu caàn phaûi ñöôïc xay nhuyeãn ñeå kích thöôùc phaân töû ñöôøng ñöa vaøo saûn xuaát chæ coøn khoaûng 25 – 30mm. Trong coâng ngheä saûn xuaát chocolate, ñöôøng ñoùng vai troø laø chaát taïo ngoït. Ngoaøi ra, ñöôøng laø moät chaát giöõ höông raát toát. Trong quaù trình ñaûo troän, coù khoaûng 30-90% ñöôøng seõ chuyeån thaønh traïng thaùi voâ ñònh hình. ÔÛ traïng thaùi naøy, ñöôøng coù khaû naêng haáp thu moät löôïng lôùn caùc caáu töû höông khaùc nhau [7]. Haøm löôïng caùc caáu töû höông haáp phuï leân beà maët phaàn töû ñöôøng laø moät trong nhöõng tieâu chí theå hieän chaát löôïng quaù trình xöû lyù nhieät. 1.2.2.4 Söõa Söõa cung caáp raát nhieàu chaát dinh döôõng cho cô theå vaø trong quaù trình saûn xuaát (trong khi gia nhieät). Caùc axit amin trong söõa seõ tham gia vaøo caùc phaûn öùng taïo maøu ñeå laøm taêng höông vò chocolate cho saûn phaåm. Trong saûn xuaát chocolate, ngöôøi ta thöôøng söû duïng söõa ôû daïng boät hoaëc daïng loûng (söõa töôi). Tuy nhieân, daïng boät ñöôïc söû duïng phoå bieán hôn vaø caàn phaûi löu yù ñeán cheá ñoä baûo quaûn ñoái vôùi söõa boät. Vì söõa boät coù tính huùt aåm maïnh neân phaûi bao goùi thaät kín, baûo quaûn nôi khoâ raùo, maùt meû, ñoä aåm töông ñoái trong kho khoâng quaù 70-75%, nhieät ñoä khoâng quaù 15oC. Baûng1.7: Thaønh phaàn cuûa söõa boät (tính cho 100g chaát khoâ) Thaønh phaàn Nöôùc Lipid Protein Lactose Tro Phaàn traêm (%) 2% 27.5% 25.4% 38.2% 5,9% 1.2.2.5 Lecithin Lecithin ôû daïng tinh khieát laø khoái dính, coù maøu saùng, khi gia nhieät thì meàm vaø hoøa tan khaù toát trong chaát beùo. Noù coù khaû naêng taïo ra nhöõng lôùp moûng treân beà maët phaân chia giöõa pha öa nöôùc vaø pha öa beùo, nhôø vaäy maø lecithin ñöôïc söû duïng nhö moät chaát nhuõ hoùa phoå bieán trong coâng ngheä thöïc phaåm. Trong saûn xuaát chocolate, lecithin ñöôïc duøng ñeå laøm giaûm ñoä nhôùt cuûa khoái chocolate sau quaù trình nghieàn. Löu yù, hieäu quaû do lecithin ñem laïi phuï thuoäc nhieàu vaøo thôøi ñieåm ñöa noù vaøo khoái chocolate. Thoâng thöôøng, lecithin ñöôïc boå sung vaøo chocolate trong giai ñoaïn ñaûo troän nhieät. Hieäu quaû seõ giaûm neáu noù ñöôïc cho vaøo giai ñoaïn nghieàn. Ngoaøi lecithin, ta coù theå söû duïng moät soá chaát taïo nhuõ khaùc nhö: mono vaø diglycerides, muoái ammonium cuûa acid phosphatidic, polyglycerol polyricinoleate, sorbitan monostearate, sorbitan tristearate, polyoxyethylene (20) sorbitan monostearate… Baûng 1.8: Haøm löôïng toái ña cho pheùp cuûa caùc chaát taïo nhuõ trong saûn xuaát chocolate Chaát taïo nhuõ Haøm löôïng toái ña trong saûn phaåm Mono- vaø di-glycerides 15g/kg Lecithin 5-10g/kg Muoái ammonium cuûa acid phosphatidic 7g/kg Polyglycerol polyricinoleate 5g/kg Sorbitan monostearate 10g/kg Sorbitan tristearate 10g/kg Polyoxyethylene (20) sorbitan monostearate 10g/kg Quaù trình xöû lyù nhieät Trong coâng ngheä saûn xuaát chocolate, quaù trình xöû lyù nhieät laø quaù trình ñoùng vai troø quan troïng nhaát. Quaù trình naøy taïo cho chocolate nhöõng bieán ñoåi ñaëc tröng quyeát ñònh ñeán chaát löôïng cuûa chocolate thaønh phaåm. Muïc ñích quaù trình Bieán ñoåi khoái chocolate ban ñaàu thaønh moät hoãn hôïp ñoàng nhaát vaø laùng mòn. Döôùi taùc duïng cuûa nhieät ñoä cao goùp phaàn hình thaønh neân höông vò ñaëc tröng cuûa chocolate. Loaïi moät soá chaát deã bay hôi gaây muøi khoù chòu nhö acid acetic, caùc andehyt. Goùp phaàn hình thaønh maøu cho chocolate. Caùc bieán ñoåi chính Bieán ñoåi vaät lyù: Trong giai ñoaïn ñaàu, söï nhaøo troän, tröôït vaø keùo caêng seõ taïo ma saùt trong khoái chocolate laøm taêng nhieät ñoä. Caùc phaàn töû ñöôøng vaø phaàn töû ca cao giaûm daàn kích thöôùc. Bô ca cao hình thaønh neân moät lôùp voû aùo bao boïc xung quanh caùc phaàn töû raén. Lôùp voû aùo naøy ñoùng vai troø nhö taùc nhaân boâi trôn giuùp ñoä nhôùt khoái chocolate giaûm. Giai ñoaïn sau, khi caùc phaàn töû raén (phaàn töû ñöôøng vaø ca cao) ñaõ ñöôïc nghieàn mòn vaø phaân taùn ñeàu trong khoái chocolate thì chocolate trôû neân ñoàng nhaát [7]. Chính bieán ñoåi naøy seõ giuùp cho chocolate khi aên seõ coù caûm giaùc tan chaûy trong mieäng chöù khoâng bò thoâ, saûm nhö ban ñaàu. Bieán ñoåi hoùa hoïc: Haøm aåm cuûa khoái chocolate ôû cuoái quaù trình giaûm xuoáng coøn 0.6 – 0.8 % [7]. Do quaù trình xaûy ra ôû nhieät ñoä cao, trong khoaûng thôøi gian daøi neân coù nhieàu phaûn öùng xaûy ra, ñaëc bieät laø cöôøng ñoä phaûn öùng Maillard giöõa acid amin vaø ñöôøng khöû, laøm höông vò chocolate taêng roõ reät. Acid amin vaø ñöôøng khöû laø nhöõng hôïp chaát coù saün trong haït ca cao. Tuy nhieân, haøm löôïng cuûa chuùng raát thaáp. Ñoái vôùi chocolate söõa thì hai thaønh phaàn naøy chuû yeáu coù nhieàu trong söõa. Xuaát hieän söï ngöng tuï caùc hôïp chaát taïo maøu nhö polyphenol taïo maøu naâu ñaëïc tröng cuûa chocolate. Tuy nhieân, neáu quaù trình xöû lyù nhieät coù tieáp xuùc vôùi khoâng khí quaù nhieàu thì caùc polyphenol seõ bò oxi hoùa laøm chocolate coù maøu ñoû. Bieán ñoåi hoùa lyù: Khoái chocolate trôû neân ñoàng nhaát nhôø caùc haït raén phaân boá ñoàng ñeàu hôn trong pha lieân tuïc. AÅm boác hôi seõ ñoàng thôøi cuõng mang theo nhöõng caáu töû höông khoâng mong muoán. Khoaûng 30% acid acetic vaø 50% caùc aldehyd deã bay hôi seõ bay hôi trong giai ñoaïn naøy [7]. Tuy nhieân, moät soá acid caàn thieát trong quaù trình naøy cuõng seõ bay hôi. Trong quaù trình ñaûo troän, khoái chocolate chuyeån qua 3 giai ñoaïn: Pha khoâ Pha deûo Pha loûng Hình 1.7: Söï bieán ñoåi khoái chocolate qua ba pha Pha khoâ: trong giai ñoaïn naøy xaûy ra quaù trình giaûm aåm, giaûm muøi vaø sinh nhieät. Pha deûo: trong giai ñoaïn naøy, aåm seõ tieáp tuïc bay hôi vaø caùc phaûn öùng taïo höông baét ñaàu xaûy ra taïo neân muøi höông ñaëc tröng cuûa chocolate. Ñoàng thôøi phaân taùn caùc phaàn töû raén ñoàng ñeàu trong khoái chocolate. Pha loûng: hoaøn taát vieäc phaân taùn caùc haït raén trong pha lieân tuïc. Caûm quan: Taïo traïng thaùi ñoàng nhaát cho chocolate neân khoâng coù caûm giaùc bò xaûm khi aên. Nhôø vaøo lôùp voû aùo bô ca cao, vò ñaéng cuûa caùc phaàn töû ca cao ñaõ giaûm xuoáng. Töông töï, ñöôøng cuõng khoâng coøn vò ngoït ñaäm nhö tröôùc khi xöû lyù nhieät nöõa [7]. Vì vaäy, muøi vò chocolate trôû neân haøi hoøa hôn. Ñoä ñaûo troän nhieät (conching degree) Khaùi nieäm: ñoä ñaûo troän nhieät ñöôïc hieåu nhö moät thöôùc ño veà chaát löôïng maø quaù trình xöû lyù nhieät taïo ra cho chocolate. Nguyeân taéc: ban ñaàu, khi chöa xöû lyù nhieät, caùc caáu töû höông ñöôïc phaân boá trong pha beùo vaø trong phaàn töû ca cao. Caùc phaàn töû ñöôøng hoaøn toaøn khoâng coù caùc caáu töû taïo höông. Vì vaäy, höông vò cuûa chocolate chæ ñôn giaûn laø hoãn hôïp muøi treân caùc phaàn töû ca cao vaø muøi do vò ngoït cuûa ñöôøng mang laïi (töông taùc muøi vò). Khi tieán haønh ñaûo troän nhieät keùo daøi, cuøng vôùi caùc caáu töû höông môùi ñöôïc hình thaønh, caùc caáu töû höông seõ ñöôïc taùi phaân boá laïi. Moät phaàn caùc caáu töû höông seõ ñöôïc chuyeån töø pha beùo vaø beà maët phaàn töû ca cao leân beà maët cuûa phaàn töû ñöôøng. Söï phaân boá laïi naøy caøng ñoàng ñeàu thì höông vò cuûa chocolate caøng ñoàng nhaát vaø haøi hoøa. Keát quaû laø cuoái quaù trình, haøm löôïng caáu töû höông trong pha beùo seõ giaûm vaø treân phaân töû ñöôøng seõ taêng. Hình 1.8: Söï phaân boá caáu töû höông tröôùc vaø sau quaù trình xöû lyù nhieät Tröôùc ñaûo troän nhieät: phaàn töû ñöôøng chöa ñöôïc bao boïc bôûi caáu töû höông. Sau ñaûo troän nhieät: caáu töû höông chuyeån töø beà maët phaàn töû ca cao leân beà maët phaàn töû ñöôøng. Hình 1.9: Söï phaân boá caáu töû höông tröôùc vaø sau quaù trình xöû lyù nhieät Phöông phaùp ño ñoä ñaûo troän: ñeå ño ñöôïc möùc ñoä ñaûo troän nhieät, ta tieán haønh taùch pha beùo ra khoûi hoãn hôïp chocolate. Sau ñoù, caùc caáu töû höông deã bay hôi trong pha beùo ñöôïc thu hoài baèng phöông phaùp chöng caát loâi cuoán hôi nöôùc vaø mang ñi ñònh tính vaø ñònh löôïng caáu töû höông ñoù baèng GC-MS. Möùc ñoä ñaûo troän seõ ñöôïc tính theo coâng thöùc sau: Conching degree Vôùi: BA - laø noàng ñoä benzaldehyde trong chaát beùo. TMP - laø noàng ñoä tetrametylpyrazine trong chaát beùo. BA vaø TMP laø hai caáu töû höông ñöôïc hình thaønh trong trong quaù trình ñaûo troän nhieät maø ñaàu doø coù theå ghi. Döïa vaøo haøm löôïng hai caáu töû höông naøy trong chaát beùo, ta coù theå tính ñöôïc möùc ñoä ñaûo troän nhieät. Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán quaù trình xöû lyù nhieät Nguyeân lieäu Thaønh phaàn nguyeân lieäu: Haøm löôïng aåm: khi baét ñaàu quaù trình xöû lyù nhieät thì ñoä aåm cuûa khoái chocolate chæ naèm trong khoaûng töø 1.6-2.5%. Neáu ñoä aåm cao daãn ñeán seõ hình thaønh moät lôùp syrup treân beà maët caùc tinh theå ñöôøng [7]. Keát quaû laø laøm taêng löïc noäi ma saùt trong khoái chocolate, laøm ñoä nhôùt khoái chocolate taêng. Trong tröôøng hôïp ñoä aåm quaù cao, quaù trình xöû lyù nhieät seõ khoâng dieãn ñöôïc vì khoái chocolate khoâng theå chaûy loûng ra ñöôïc vì ñöôøng ñaõ maát caáu truùc tinh theå do bò nöôùc hoøa tan. Haøm löôïng beùo: chaát beùo laø moät hôïp chaát coù taùc duïng boâi trôn raát toát neân neáu haøm löôïng chaát beùo caøng cao thì khoái chocolate caøng nhanh chaûy loûng trong quaù trình xöû lyù nhieät. Tuy nhieân, bô ca cao laø moät nguyeân lieäu coù giaù thaønh cao neân caàn phaûi tính ñeán hieäu quaû kinh teá khi söû duïng. Kích thöôùc cuûa caùc haït raén (phaàn töû ñöôøng vaø phaàn töû bô ca cao): Thoâng thöôøng, tröôùc quaù trình xöû lyù nhieät, hoãn hôïp chocolate ñöôïc nghieàn nhaèm giaûm kích thöôùc caùc haït raén ñeán möùc thaáp nhaát coù theå. Tieáp theo ñoù, quaù trình xöû lyù nhieät seõ tieáp tuïc quaù trình laøm giaûm kích thöôùc naøy ñeán khi kích thöôùc haït ñaït nhö mong muoán. Theo Rostagno, W. Manuf. Conf, ñeå chocolate hoaøn toaøn tan chaûy trong mieäng thì phaûi coù döôùi 20% caùc phaàn töû raén coù kích thöôùc lôùn hôn 20µm. Nhö vaäy, neáu kích thöôùc ban ñaàu cuûa caùc haït raén lôùn thì seõ laøm quaù trình xöû lyù nhieät keùo daøi hôn. Ngoaøi ra, kích thöôùc cuûa caùc haït raén cuõng coù aûnh höôûng quyeát ñònh ñeán söï bieán ñoåi ñoä nhôùt cuûa khoái chocolate trong suoát quaù trình. Theo hình 1.10 ta coù theå nhaän thaáy raèng, khi kích thöôùc caùc haït raén giaûm thì ñoä nhôùt cuûa khoái chocolate cuõng giaûm nhöng sau ñoù laïi taêng leân. Söï giaûm cuûa ñoä nhôùt coù theå giaûi thích laø do söï boâi trôn ban ñaàu cuûa bô ca cao giuùp khoái chocolate chaûy loûng ra. Söï gia taêng cuûa ñoä nhôùt trong giai ñoaïn sau coù theå ñöôïc giaûi thích qua moät thí nghieäm cuûa Niediek, E.A. Gordian. Taùc giaû tieán haønh taùch heä huyeàn phuø cuûa chocolate thaønh hai heä huyeàn phuø laø ñöôøng trong bô ca cao vaø phaàn töû ca cao trong bô ca cao. Trong heä huyeàn phuø thöù nhaát, ñoä nhôùt taêng khi kích thöôùc caùc phaàn töû ñöôøng giaûm. Coøn trong heä huyeàn phuø thöù hai thì ngöôïc laïi, kích thöôùc caùc haït phaàn töû ca cao caøng mòn thì seõ cho ra ñoä nhôùt caøng thaáp. Nhö vaäy, khoái chocolate laø moät hoãn hôïp cuûa hai heä huyeàn phuø coù tính chaát khaùc nhau nhöng vaãn phaûi tuaân theo nhöõng tính chaát rieâng cuûa töøng heä. Hình 1.10: AÛnh höôûng ñoä mòn cuûa chocolate ñeán ñoä nhôùt cuûa hai loaïi chocolate (1) 30% chaát beùo; (2) 32% chaát beùo Chaát nhuõ hoùa: Söï coù maët cuûa chaát nhuõ hoùa ñoùng moät vai troø raát quan troïng trong quaù trình saûn xuaát chocolate. Nhö ñaõ bieát, bô ca cao laø hôïp chaát coù taùc duïng boâi trôn toát giuùp giaûm ñöôïc löïc noäi ma saùt giöõa caùc phaàn töû ñöôøng. Tuy nhieân, giaù thaønh cuûa bô ca cao khaù ñaét. Vì vaäy, ñeå giaûm haøm löôïng bô ca cao, ngöôøi ta söû duïng chaát nhuõ hoùa. Chaát nhuõ hoùa coù taùc duïng laøm giaûm ñoä nhôùt raát toát. Trong chaát nhuõ hoùa coù chöùa hai nhoùm: nhoùm öa nöôùc vaø nhoùm kò nöôùc. Khi ñöôïc boå sung vaøo khoái chocolate, chuùng taïo thaønh moät lôùp moûng xung quanh phaàn töû ñöôøng. Ñaàu kò nöôùc tieáp xuùc bô ca cao vaø ñaàu öa nöôùc tieáp xuùc vôùi phaàn töû ñöôøng. Theo caùch ñoù, chaát nhuõ hoùa ñaõ giuùp boâi trôn vaø giaûm bôùt löïc noäi ma saùt giöõa caùc phaàn töû ñöôøng vaø ñoä nhôùt cuõng giaûm xuoáng. Ñoä nhôùt cuûa khoái chocolate giaûm taïo ñieàu kieän cho quaù trình ñoàng hoaù trong khoái chocolate trôû neân nhanh choùng vaø ngaên caûn ñöôïc hieän töôïng nôû hoa chaát beùo sau naøy. Chaát nhuõ hoùa ngöôøi ta thöôøng duøng trong coâng ngheäp laø lecithin. Ñaây laø moät daïng phospholipids coù trong töï nhieân, coù nhieàu trong loøng ñoû tröùng. Khi cho lecithin vôùi haøm löôïng 0.1-0.5% vaøo khoái chocolate thì coù theå tieát kieäm ñöôïc moät löôïng bô baèng gaáp möôøi laàn so vôùi löôïng lecithin cho vaøo [7]. Tuy nhieân, khi haøm löôïng lecithin cao hôn 5% thì taùc duïng laøm giaûm ñoä nhôùt khoâng roõ nöõa. Vì vaäy, haøm löôïng lecithin boå sung vaøo chocolate luoân nhoû hôn 5%. Thôøi ñieåm cho lecithin cuõng aûnh höôûng ñeán taùc duïng laøm giaûm ñoä nhôùt cuûa khoái chocolate. Thoâng thöôøng lecithin ñöôïc cho vaøo giai ñoaïn cuoái toát hôn ôû giai ñoaïn ñaàu. Vì neáu cho vaøo quaù sôùm, lecithin seõ bò haáp thuï vaøo trong caùc phaàn töû ca cao (do quaù trình nghieàn, troän keùo daøi). Baûng 1.9: Phaàn traêm beà maët cuûa chaát raén ñöôïc bao phuû bôûi lecithin [7] Haøm löôïng lecithin (%) Phaàn traêm bao phuû (%) 0.2 50 0.3 67 0.5 85 Quaù trình xöû lyù ban ñaàu Quaù trình leân men: Ñaây laø quaù trình söû duïng heä vi sinh vaät saün coù treân haït ca cao ñeå leân men löôïng ñöôøng coù trong lôùp voû nhaøy cuûa haït ca cao. Keát quaû cuûa quaù trình leân men naøy laø CO2, nöôùc, ethanol vaø moät soá acid höõa cô nhö acid acetic, acid citric, acid malic ñöôïc sinh ra. Caùc acid naøy coù theå taïo neân vò chua vaø muøi haéc cho saûn phaåm. Vì vaäy, chuùng caàn ñöôïc loaïi boû trong quaù trình saûn xuaát. Quaù trình xöû lyù nhieät ñoùng vai troø laø quaù trình cuoái cuøng loaïi boû caùc acid höõu cô naøy. Vì vaäy, neáu quaù trình leân men haït taïo nhieàu acid höõu cô thì ta caàn phaûi ñieàu chænh cheá ñoä xöû lyù nhieät cho phuø hôïp ñeå loaïi boû heát caùc acid naøy. Baûng 1.10: Noàng ñoä acid deã bay hôi taïi thôøi gian ñaûo troän nhieät cuoái cuûa chocolate ñen baùn ngoït [7] Caùch thöïc hieän Toång VFA (mg/gcho) Acetic (%) Propionic (%) Isobutyric (%) Isovaleric (%) Nhaøo 909 96.5 1.1 0.8 1.6 Ñaûo troän doïc 721 97.0 1.2 0.5 1.3 Ñaûo troän saâu 634 97.4 0.9 - 1.6 Ñaûo troän ngang 614 100.0 - - - Giai ñoïan chöa ñaûo troän 823 95.7 1.8 0.6 1.8 Quaù trình rang: Coù theå noùi, quaù trình rang laø quaù trình tieàn taïo höông cho chocolate. ÔÛ ñieàu kieän nhieät ñoä cao cuûa quaù trình rang, caùc caáu höông ñöôïc hình thaønh raát nhanh choùng. Caùc caáu töû höông naøy seõ ñöôïc phaân boá laïi trong quaù trình ñaûo troän ñeå höông vò chocolate ñöôïc haøi hoøa hôn. Vì vaäy, neáu quaù trình rang tieán haønh khoâng toát seõ coù aûnh höôûng saâu saéc ñeán söï taïo höông sau naøy cuûa chocolate. Ngoaøi ra, quaù trình rang coøn aûnh höôûng ñeán haøm löôïng phenol trong quaù xöû lyù nhieät. Ñaây laø thaønh phaàn gaây ra vò chaùt cho chocolate. Vì vaäy, trong quaù trình xöû lyù nhieät, döôùi taùc duïng nhieät ñoä cao, thaønh phaàn naøy seõ ñöôïc ngöng tuï vaø oxi hoùa, giuùp giaûm vò chaùt vaø taïo maøu cho chocolate. Neáu haøm löôïng phenol cao thì quaù trình xöû lyù nhieät seõ keùo daøi. Baûng 1.11: Noàng ñoä phenol cuûa chocolate trong thôøi gian ñaûo troän nhieät [7] Thôøi gian ñaûo troän (h) mg phenol/100g chocolate Rang nheï Rang ñaäm 0 21.3 10.3 2 21.5 - 6 19.1 - 8 - 11.3 12 17.8 9.4 24 16.5 6.0 32 16.7 - 38 13.2 - 44 10.9 - Theo baûng 1.11, khi haït ca cao ñöôïc rang nheï (149-163oC) thì noàng ñoä phenol ban ñaàu quaù trình xöû lyù nhieät laø 21.3 mg phenol/100g chocolate. Khi tieán haønh quaù trình ñaûo troän trong 44h thì giaù trò naøy môùi giaûm xuoáng coøn moät nöûa laø 10.9mg phenol/100g chocolate. So vôùi cheá ñoä rang ñaäm (204-218oC) thì haøm löôïng phenol ban ñaàu ñaõ ôû giaù trò laø 10.3mg phenol/100g chocolate. Nhö vaäy, neáu ta rang haït ôû nhieät ñoä caøng cao thì phaûn öùng ngöng tuï phenol xaûy ra caøng nhanh. Keát quaû, haøm löôïng phenol ban ñaàu cuûa ca cao tröôùc quaù trình xöû lyù nhieät caøng thaáp. Vì vaäy, chocolate ñöôïc taïo ra seõ ít chaùt hôn. Nhieät ñoä Neáu nhieät ñoä cao, caùc phaûn öùng taïo maøu, muøi cuûa chocolate ñöôïc thuùc ñaåy. Do ñoù, ruùt ngaén thôøi gian ñaûo troän nhieät, laøm giaûm ñoä nhôùt cuûa chocolate. Ngöôïc laïi, neáu nhieät ñoä quaù thaáp, thôøi gian xöû lyù nhieät seõ keùo daøi. AÙp suaát Neáu quaù trình ñöôïc thöïc hieän ôû aùp suaát chaân khoâng thì aåm, caùc acid höõu cô vaø caùc aldehyd seõ deã daøng bò loaïi boû. Tuy nhieân, caùc caáu töû höông cuõng coù khaû naêng bò thaát thoaùt. Möùc ñoä tieáp xuùc vôùi khoâng khí Trong quaù trình xöû lyù nhieät, haøm löôïng caùc polyphenol seõ giaûm daàn theo thôøi gian. Söï giaûm naøy coù theå xaûy ra theo hai chieàu höôùng. Trong ñieàu kieän yeám khí, caùc polyphenol seõ bò ngöng tuï taïo thaønh caùc flobalen coù maøu naâu saãm. Ngöôïc laïi, trong ñieàu kieän hieáu khí, caùc polyphenol seõ bò oxi hoùa taïo thaønh caùc octoquinon coù maøu ñoû. Vì vaäy, neáu trong ñieàu kieän xöû lyù nhieät, neáu khoái chocolate tieáp xuùc nhieàu vôùi khoâng khí thì chocolate seõ coù maøu ñoû. Phöông phaùp thöïc hieän Neáu tröôùc quaù trình xöû lyù nhieät ta saáy khoâ khoái chocolate (dry conching) ñeå giaûm löôïng aåm trong khoái chocolate thì coù theå giaûm bôùt thôøi gian xöû lyù nhieät. Thieát bò Tuøy vaøo caáu taïo vaø keát caáu cuûa töøng loaïi thieát bò maø aûnh höôûng nhaát ñònh ñeán chaát löôïng cuõng nhö thôøi gian xöû lyù nhieät. Thoâng soá coâng ngheä Nhieät ñoä: Nhieät ñoä cuûa quaù trình xöû lyù nhieät ñöôïc giöõ ôû 55-70oC ñoái vôùi chocolate khoâng söõa vaø 45-60oC ñoái vôùi chocolate söõa. Thôøi gian: Thôøi gian xöû lyù nhieät töø vaøi giôø ñeán vaøi ngaøy (tuyø thuoäc vaøo loaïi chocolate vaø loaïi thieát bò khaùc nhau). Haøm löôïng lecithin: Haøm löôïng lecithin cho pheùp trong saûn phaåm laø khoâng quaù 0,5% vaø ñöôïc cho vaøo khoaûng moät giôø tröôùc khi keát thuùc quaù trình ñaûo troän. Moät soá chaát khaùc cuõng coù theå ñöôïc theâm vaøo nhaèm laøm taêng tính hoaøn thieän cho chocolate nhö: ester sucrose laøm giaûm ñoä nhôùt cho chocolate (Nakanishi ñeà nghò), ester sorbitan giuùp choáng nôû hoa chaát beùo vaø giöõ laïi ñoä boùng raát toát. Hieän töôïng nôû hoa Ñeå ñaùnh giaù hieäu quaû ñaûo troän cuûa quaù trình xöû lyù nhieät, ta coù theå döïa vaøo söï thay ñoåi caáu truùc cuûa saûn phaåm cuoái cuøng trong quaù trình baûo quaûn. Neáu quaù trình ñaûo troän thöïc hieän toát thì saûn phaåm cuoái cuøng seõ giöõ nguyeân ñöôïc caáu truùc boùng laùng treân beà cuûa chocolate. Ngöôïc laïi, chocolate seõ bò thay ñoåi caáu truùc vaø gaây ra hieän töôïng nôû hoa. Hieän töôïng nôû hoa ñöôïc phaân ra laøm hai loaïi: nôû hoa ñöôøng vaø nôû hoa chaát beùo. Hieän töôïng nôû hoa ñöôøng Nguyeân nhaân cuûa hieän töôïng naøy laø do söï huùt aåm cuûa caùc phaàn töû ñöôøng treân beà maët cuûa chocolate laøm chuùng hoøa tan. Sau ñoùù, ñöôøng seõ taùi keát tinh laïi ôû beà maët taïo thaønh moät lôùp tinh theå ñöôøng moûng treân beà maët saûn phaåm. Neáu ôû möùc ñoä thaáp, hieän töôïng naøy coù theå laøm xaùm beà maët cuûa chocolate vaø khi aán tay vaøo coù caûm giaùc trôn nhôøn. ÔÛ möùc ñoä cao, noù coøn laøm xuaát hieän caùc tinh theå ñöôøng coù theå quan saùt baèng kính hieån vi hay keå caû baèng maét thöôøng; trong tröôøng hôïp naøy, khi aán tay vaøo ta seõ coù caûm giaùc thoâ raùm. Coù theå phaân bieät nôû hoa ñöôøng vaø nôû hoa chaát beùo baèng caùch cho moät ít nöôùc leân beà maët cuûa saûn phaåm. Neáu laø nôû hoa ñöôøng thì nöôùc seõ lan ra vaø hoøa tan caùc tinh theå ñöôøng [14]. Caùc yeáu toá laøm nôû hoa ñöôøng: Do baûo quaûn chocolate trong ñieàu kieän moâi tröôøng aåm cao. Do quaù trình cheá bieán, aåm trong khoâng khí laïnh baùm vaøo chocolate hay quaù trình bao goùi tieán haønh ôû nhieät ñoä thaáp hôn ñieåm söông cuûa nhieät ñoä phoøng. Duøng nguyeân lieäu bao goùi khoâng kín coù khaû naêng khueách taùn aåm [14]. Ñeå ñeå traùnh hieän töôïng nôû hoa ñöôøng, ta phaûi xöû lyù aåm ngay töø khaâu cheá bieán ñeán khaâu baûo quaûn saûn phaåm: Trong quaù trình cheá bieán, caàn haïn cheá chocolate tieáp xuùc tröïc tieáp vôùi nöôùc cuõng nhö traùnh thöïc hieän quaù trình trong ñieàu kieän aåm cao. Trong quaù trình xöû lyù nhieät, caàn thöïc hieän loaïi aåm moät caùch trieät ñeå. Vì ñaây laø quaù trình thöïc hieän loaïi aåm cuoái cuøng cuûa quy trình neân vieäc loaïi aåm laø voâ cuøng quan troïng. Ñoä aåm cuoái cuûa quaù trình caàn ñaït töø 0.6-08% thì seõ traùnh ñöôïc hieän töôïng nôû hoa ñöôøng. Trong quaù trình baûo quaûn, caàn choïn vaät lieäu bao goùi coù khaû naêng choáng khueách taùn aåm phuø hôïp vaø baûo quaûn saûn phaåm trong moâi tröôøng coù ñoä aåm thaáp. Ví duï, trong ñieàu kieän moâi tröôøng coù ñoä aåm töông ñoái laø 60%, ñeå ñaûm baûo chocolate khoâng bò nôû hoa vaø thay ñoåi caáu truùc ta coù theå baûo quaûn chocolate ôû caùc ñieàu kieän döôùi ñaây [14]: 3-4 thaùng ôû 17oC 5-6 thaùng ôû 2-4oC >12 thaùng ôû -18oC Hieän töôïng nôû hoa chaát beùo 1.4.2.1 Ñònh nghóa Söï nôû hoa chaát beùo laø do söï thay ñoåi veà caáu truùc trong chaát beùo cuûa chocolate. Söï hình thay ñoåi caáu truùc naøy coù theå quan saùt ñöôïc treân beà maët cuûa chocolate. Chaát beùo bò nôû hoa thöôøng coù hình daïng nhö nhöõng caùi loõi lôùn coù kích thöôùc khoaûng 5mm, hôi traéng vaø naèm raûi raùc treân beà maët chocolate. Nôû hoa chaát beùo laø moät hieän töôïng thöôøng xaûy ra trong ña soá chaát beùo. 1.4.2.2 Cô cheá Hieän töôïng nôû hoa chaát beùo ñöôïc nhaän ra do laøm maát söï boùng loaùng, laøm ñuïc chöù khoâng phaù vôõ beà maët chocolate. Nguyeân nhaân laø do söï phaùt trieån tinh theå lôùn taïo neân moät pha môùi trong chaát beùo cuûa chocolate. Nhöõng tinh theå lôùn gaây ra söï nhieãu xaï, phaân taùn aùnh saùng laøm cho beà maët saûn phaåm bò saäm maøu. Söï hình thaønh pha môùi coù 3 lyù do: Söï thay ñoåi caáu hình. Söï thay ñoåi töø pha raén sang hai pha (raén + loûng) Söï bieán ñoåi caáu truùc töø pha raén ñoàng nhaát sang traïng thaùi pha raén khoâng ñoàng nhaát. Hình 1.11: Hieän töôïng nôû hoa ôû chocolate 1.4.2.3 Söï thay ñoåi caáu hình Chocolate laø moät saûn phaåm coù haøm löôïng beùo raát cao neân trong quaù trình taøng tröõ saûn phaåm, thöôøng xaûy ra hieän töôïng nôû hoa chaát beùo laøm giaûm giaù trò cuûa thaønh phaåm. Hieän töôïng naøy xaûy ra laø do quaù trình laøm dòu khoâng toát, gaây ra söï thay ñoåi töø daïng tinh theå b’-2 (IV) sang b2 -3 (V), hay b1 -3 (VI). Naêm 2001, Sato vaø Koyano ñaõ ñöa ra cô cheá chi tieát cuûa hieän töôïng nôû hoa chaát beùo [14]. Hoï cho raèng hieän töôïng nôû hoa chaát beùo laø do söï thay ñoåi caáu hình theo hai caùch, phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä: ÔÛ nhieät cao (treân 25oC): ôû nhieät ñoä naøy, chaát beùo toàn taïi ôû traïng thaùi trung gian (giöõa pha loûng vaø pha raén). Khi ñoù, caùc phaân töû triglycerides treân beà maët tinh theå daïng b2 -3 (V) coù xu höôùng tan chaûy thaønh daïng loûng. Trong pha loûng, caùc triglycerides naøy seõ taùi keát tinh thaønh daïng b2 -3 (V) ban ñaàu hoaëc daïng b1 -3 (VI) treân beà maët tinh theå b2 -3 (V) ban ñaàu hoaëc treân beà maët tinh theå ñöôøng. Chính söï hình thaønh caùc tinh theå daïng b1 -3 (VI) ñaõ gaây neân söï nôû hoa chaát beùo. Khi quan saùt döôùi kính hieån vi ñieän töû, tinh theå naøy coù daïng hình kim daøi vaø maûnh. Khi nhieät ñoä caøng cao, söï nôû hoa chaát beùo caøng lôùn do bô caøng hoùa loûng vaø toác ñoä thay ñoåi caáu hình taêng nhanh. Baûng 1.12: Quan saùt söï thay ñoåi caáu hình tinh theå trong maãu chocolate ñöôïc baûo quaûn trong vaøi naêm (Cebula & Ziegleder) Sau khi baûo quaûn 3.5 naêm Maãu thöû 23oC 10oC chocolate ñen chocolate ñen + 2% milk fat chocolate ñen +1% milk fat chocolate söõa VI VVV VVVV Sau khi baûo quaûn 4 naêm Chocolate ñen 23oC 18oC 10oC VI V V ÔÛ nhieät ñoä thaáp (döôùi 22oC): ôû nhieät ñoä naøy chaát beùo toàn taïi ôû daïng raén nhieàu hôn ôû daïng loûng. Chính vì vaäy, quaù trình taùi keát tinh taïo maàm tinh theå daïng b1 -3 (VI) xaûy ra beân trong tinh theå b2 -3 (V). Do ñoù, söï hình thaønh tinh theå daøi hình kim naøy bò giôùi haïn vaø khoâng thaáy coù söï nôû hoa chaát beùo maëc duø quaù trình taùi keát tinh vaãn xaûy ra. Naêm 1998, Bricknell vaø Hartel ñaõ tieán haønh thí nghieäm laøm chocolate töø ñöôøng khoâng keát tinh. Keát quaû vaãn coù söï thay ñoåi caáu hình töø daïng V sang daïng VI. Tuy nhieân, treân beà maët chocolate laïi khoâng coù hieän töôïng nôû hoa chaát beùo. Ñieàu naøy daãn ñeán keát luaän raèng, ñeå söï nôû hoa chaát beùo xaûy ra thì ngoaøi vieäc caàn coù söï thay ñoåi caáu hình cuûa chaát beùo, coøn caàn coù moät cô cheá thuùc ñaåy söï dòch chuyeån chaát beùo loûng leân beà maët raén nhaèm thuùc ñaåy söï taùi keát tinh, taïo tinh theå daïng kim. Naêm 1975, Adernier, Ollivon, Perron vaø Chaveron coøn cho raèng söï thay ñoåi dang tinh theå khoâng gaây söï nôû hoa chaát beùo. Töø nhöõng nghieân cöùu naøy ta coù theå ñöa ra keát luaän raèng söï thay ñoåi caáu hình töø daïng V sang daïng VI chæ laø ñieàu kieän caàn gaây ra söï nôû hoa chaát beùo. 1.4.2.4 Cô cheá chuyeån töø pha raén sang pha raén loûng Coù theå giaûi thích hieän töôïng chuyeån pha nhö sau. Khi nhieät ñoä taêng, chaát raén seõ tan chaûy ra thaønh chaát loûng laøm theå tích taêng ñoät ngoät. Ñieàu naøy laøm sinh ra moät aùp suaát neùn lôùn beân trong loøng chaát raén, laøm beà maët chocolate bò vôõ ra hay coù loã; töø ñoù pha loûng seõ thoaùt ra ngoaøi. Vì vaäy, pha raén vaø pha loûng bò taùch ra khoâng theå keát hôïp laïi nhö ban ñaàu. Khi nhieät ñoä giaûm, caùc chaát beùo treân beà maët keát tinh, laøm nôû hoa chaát beùo treân beà maët. 1.4.2.5 Cô cheá thay ñoåi caáu truùc pha raén Thoâng thöôøng, pha beùo cuûa chocolate ñöôïc hình thaønh töø nhieàu chaát beùo khaùc nhau (ví duï: 15% bô ca cao + 85% chaát beùo lauric hay 30% bô ca cao + 70% chaát beùo daïng trans). Khi tieán haønh saûn xuaát chocolate, caùc loaïi chaát beùo naøy seõ troän laãn vaøo nhau taïo thaønh moät pha ñoàng nhaát. Tuy nhieân, neáu vieäc ñoàng nhaát khoâng toát thì trong quaù trình taøng tröõ töø vaøi tuaàn ñeán vaøi thaùng, töøng hôïp chaát beùo naøy seõ trôû laïi traïng thaùi caân baèng ban ñaàu cuûa chuùng vaø laøm cho chocolate coù nhöõng thaønh phaàn rieâng reõ khoâng ñoàng nhaát. Vaø chæ sau vaøi tuaàn sau khi caùc chaát beùo ñaït traïng thaùi caân baèng, pha raén ban ñaàu chuyeån thaønh hai pha raén vaø söï nôû hoa xuaát hieän. Ñeå haïn cheá hieän töôïng naøy, ôû khaâu xöû lyù nhieät, ta phaûi thöïc hieän vieäc ñoàng hoùa thaät toát khoái chocolate. Khi ñoù, caùc chaát beùo khaùc nhau seõ khoâng coù ñieàu kieän ñeå trôû laïi traïng thaùi ban ñaàu vaø söï nôû seõ khoâng xaûy ra. 1.4.3 Bieän phaùp traùnh nôû hoa chaát beùo Ñieàu chænh nhieät ñoä kho baûo quaûn: neáu nhieät ñoä thaáp (thöôøng < 15oC) thì söï thay ñoåi caáu hình vaø söï di chuyeån ñeán traïng thaùi caân baèng dieãn ra chaäm. Ñoàng thôøi, trong quaù trình baûo quaûn, caàn traùnh söï thay ñoåi nhieät ñoä theo chu kyø vì ñieàu naøy laøm cho daàu loûng thoaùt ra beà maët vaø kích thích laøm thay ñoåi caáu hình gaây ra söï nôû hoa chaát beùo. Duøng coâng thöùc thích hôïp ñoái vôùi chaát beùo: ñoái vôùi hôïp chaát chocolate coù chöùa nhieàu chaát beùo lauric (chaát beùo coù chöùa nhieàu acid beùo daïng trans) thì pha beùo laø raát quan troïng. Söï nôû hoa thöôøng xaûy ra do cô cheá thöù ba gaây ra. Do ñoù, ta neân löïa choïn moät coâng thöùc phoái troän phuø hôïp. Duøng chaát öùc cheá söï nôû hoa chaát beùo: Trong saûn xuaát chocolate, ngöôøi ta thöôøng cho 1-2 % bô söõa vaøo chocolate vì chaát beùo naøy coù aûnh höôûng toát ñoái vôùi söï thay ñoåi töø daïng V sang VI theo cô cheá thöù nhaát. Nguyeân nhaân laø do chaát beùo söõa coù nhöõng thaønh phaàn coù nhieät ñoä noùng chaûy cao hôn cuûa bô ca cao, neân coù khaû naêng choáng laïi söï nôû hoa chaát beùo. Phaàn caát töø chaát beùo söõa coù nhieät ñoä noùng chaûy cao coù khaû naêng choáng laïi söï nôû hoa chaát beùo toát hôn so vôùi baûn thaân chaát beùo bô söõa; ngöôïc laïi phaàøn chieát coù nhieät ñoä noùng chaûy thaáp laïi gaây ra hieän töôïng nôû hoa chaát beùo. Vì chuùng haï thaáp nhieät ñoä noùng chaûy cuûa bô ca cao. Do ñoù, chocolate deã bò tan chaûy daãn ñeán nôû hoa chaát beùo. Chaát beùo söõa ñaõ ñöôïc hydro hoùa thì coù khaû naêng choáng laïi söï nôû hoa chaát beùo toát hôn chaát beùo söõa chöa qua hydro hoùa (Campell, Andersen & Keeney, 1969; Hendrickx, de moor, 1971) Ngoaøi ra, ñeå choáng laïi söï nôû hoa chaát beùo, ta coøn coù theå söû duïng triglycerides. Khi cho theâm 10% StStO (Oleodistearin) vaøo bô ca cao thì coù taùc duïng laøm chaäm söï bieán ñoåi töø daïng V sang daïng VI vaø traùnh söï nôû hoa (Ebihare, 1997; Arishima & McBrayer, 2002). Öu ñieåm cuûa chaát naøy laø khoâng laøm thay ñoåi nhieät ñoä, ñoä cöùng vaø khaû naêng tan chaûy trong mieäng cuûa chocolate. Söû duïng stearin vôùi haøm löôïng thaáp (döôùi 5%) cuõng coù vai troø nhö laø chaát kieàm haõm nôû hoa chaát beùo. Ñaëc bieät, boå sung theâm moät ít daàu nhaân coï thì hieäu quaû kieàm haõm seõ toát hôn (Fine, 2002). Trong tröôøng hôïp söû duïng chaát beùo lauric thay cho daàu nhaân coï thì hieän töôïng nôû hoa chaát beùo giaû seõ taêng leân (Padley, 1997) Hình 1.12: Ñoà thò bieåu dieãn söï thay ñoåi traïng thaùi caáu truùc cuûa chocolate theo thaønh phaàn phaàn traêm cuûa chaát beùo lauric vaø nhieät ñoä Hieän töôïng nôû hoa chaát beùo giaû laø hieän töôïng xaûy ra khi baûo quaûn chocolate ôû nhieät ñoä thaáp hôn 10oC thì hieän töôïng nôû hoa xaûy ra maõnh lieät trong nhieàu ngaøy. Tuy nhieân, khi nhieät ñoä taêng ñeán nhieät ñoä phoøng thì söï nôû hoa bieán maát, beà maët trôû laïi boùng loaùng vaø söï nôû hoa khoâng xuaát hieän nöõa khi baûo quaûn ôû nhieät ñoä thaáp. Coù theå giaûi thích hieän töôïng naøy nhö sau: khi haï nhieät ñoä xuoáng 10oC thì traïng thaùi cuûa hôïp chaát beùo seõ vöôït qua ñöôøng hoaø tan chuyeån qua vuøng traïng thaùi hai chaát raén vaø gaây ra hieän töôïng nôû hoa aûo (hình 1.12). Sau ñoù, khi naâng nhieät ñoä thì hoa beùo tan chaûy, lan thaønh moät lôùp phim moûng vaø keát tinh thaønh nhöõng tinh theå nhoû taïo thaønh beà maët laùng boùng. Ngoaøi ra coøn moät soá chaát khaùc coù khaû naêng choáng laïi söï nôû hoa chaát beùo raát hieäu quaû: sucrose polyester, sorbotan tristearate (STS)vaø nhöõng ester sorbotan khaùc… Koyano, Hachiya & Sato (1990) nghieân cöùu vieäc söû duïng maàm keát tinh trong quaù trình laøm dòu. Vieäc söû duïng maàm tinh theå naøy coù khaû naêng choáng laïi söï nôû hoa. Neáu söû duïng bô ca cao (daïng VI) vôùi thaønh phaàn StOSt(β1) (oleodistearin), BOB(pseudo-β’) (oleodidibehenin), BOB(β2) vaø StStSt(β) (tristearin) thöôøng laøm taêng toác ñoä keát tinh cuûa chocolate ñen. Söï hieän dieän cuûa nhieàu loaïi chaát beùo trong hoãn hôïp naøy seõ deã gaây ra hieän töôïng nôû hoa chaát beùo. Nguyeân nhaân chính laø do caùc chaát beùo coù nhieät ñoä tan chaûy thaáp seõ deã daøng tan chaûy vaø keát tinh trôû laïi traïng thaùi ban daàu nhö luùc chöa ñoàng hoaù. Nhö vaäy, trong hoãn hôïp chocolate seõ bò thay ñoåi caáu truùc vaø söï nôû hoa xaûy ra. Rieâng ñoái vôùi tryglycerides BOB ñöôïc xem ra laø thaønh phaàn coù nhieät ñoä noùng chaûy cao vaø ñöôïc xem laø taùc nhaân maàm tinh theå coù khaû naêng choáng laïi söï nôû hoa chaát beùo. Cho 5 % BOB vaøo chocolate thì khi taêng nhieät ñoä leân 40oC, BOB vaãn ôû traïng thaùi raén. Vì vaäy, BOB ñoùng vai troø nhö moät maàm tinh theå khi tieán haønh taùi keát tinh chocolate. Do ñoù, vaäy maø chocolate coù chöùa BOB luoân luoân keát tinh ôû daïng V vaø hieän töôïng nôû hoa khoâng xaûy ra. Tuy nhieân, BOB coù giaù thaønh raát ñaét neân khoâng phaûi baát cöù nöôùc naøo treân theá giôùi cuõng coù theå söû duïng BOB trong coâng ngheä saûn xuaát chocolate. Laøm dòu chocolate ñeán daïng VI: laøm dòu chocolate ñeán daïng tinh theå VI. Khi ñoù, caáu hình chocolate ôû daïng oån ñònh vaø söï nôû hoa do cô cheá thöù nhaát seõ khoâng xaûy ra. Tuy chocolate khoâng nôû hoa, nhöng ñieåm noùng chaûy cuûa chocolate seõ cao hôn möùc bình thöôøng neân chocolate seõ ít ngon hôn.