Cây ca cao và kỹ thuật chế biến (142trang)

ần phải lưu ý đến chế độ bảo quản đối với sữa bột.Vì nĩ cĩ tính hút ẩm mạnh nên phải bao gĩi thật kín, bảo quản nơi khơ ráo, mát mẻ, độ ẩm tương đối trong kho khơng quá 70 ÷ 75%, nhiệt độ khơng quá 15oC (để bảo quản lâu là 4 ÷ 5oC). Thành phần của sữa bột (tính cho 100g chất khơ) Nước Lipid Protein Lactose Tro 2% 28% 26,5% 38% 5,5% 5. Chất nhũ hĩa Lecithin Lecithin ở dạng tinh khiết là khối dính, cĩ màu sáng, khi gia nhiệt thì mềm và hịa tan khá trong chất béo. Nĩ cĩ khả năng tạo ra những lớp mỏng trên bề mặt phân chia giữa pha ưa nước và pha ưa béo, nhờ vậy mà Lecithin được sử dụng như một chất nhũ hĩa trong cơng nghệ thực phẩm. Trong cơng nghiệp chocolate, Lecithin được dùng để làm lỗng hoặc làm giảm độ nhớt của khối chocolate. Hiệu quả do Lecithin đem lại phụ thuộc nhiều vào thời điểm đưa nĩ vào khối chocolate: nên đưa vào giai đoạn đảo trộn nhiệt, và hiệu quả sẽ giảm nếu nĩ được cho vào giai đoạn nghiền. Trong hạt cacao cĩ từ 0,3 – 0,4% Lecithin so với trọng lượng của hạt và chiếm 0,1% trong vỏ ở trạng thái liên kết. 6. Va-ni Va-ni cĩ dạng tinh thể hình kim, ở dạng bột, khơng màu, cĩ mùi thơm đặc trưng, tan trong rượu etylic. Va-ni thường được cho thêm vào để làm cho sản phẩm”dậy” mùi thơm. Một số tiêu chuẩn về va-ni Tên chỉ tiêu Tiêu chuẩn Nhiệt độ nĩng chảy 81 – 83oC Nước < 0,5% Tro < 0,05% Kim loại nặng <10 ppm 93 7. Các phụ gia khác Trong quá trình sản xuất chocolate, người ta thường cho thêm các chất màu, hương liệu, chất ổn định, chất bảo quản…..để tạo điều kiện thuận lợi cho sản xuất, làm tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm và kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm. ii. QUY TRÌNH SẢN XUẤT CHOCOLATE 1. Quy trình sản xuất chocolate khơng ngọt Bột cacao Nghiền-sấy Đảo trộn nhiệt (conching) Rĩt khuơn Xử lý nhiệt (tempering) Làm lạnh Bao gĩi Chocolate Lecithin Phối trộn Bơ cacao 94 2. Quy trình sản xuất chocolate ngọt Sữa Phối trộn Đường Bột cacao Nghiền-sấy Đảo trộn nhiệt (conching) Rĩt khuơn Xử lý nhiệt (tempering) Làm lạnh Bao gĩi Chocolate Bơ cacao Lecithin 95 3. Thuyết minh quy trình Phối trộn Mục đích Tạo dung dịch huyền phù gồm bơ cacao, đường, bột cacao nhào. Trong đĩ, bơ cacao là mơi trường phân tán ( chiếm 35%), cịn đường và bột cacao là chất phân tán (chiếm 65%). Những biến đổi Nồng độ cao của pha rắn và độ nhớt cao của pha lỏng làm chậm mức phân bố của huyền phù , vì vậy muốn huyền phù phân bố đều người ta phải nhào trộn hỗn hợp để làm giảm độ nhớt . Ở cuối giai đoạn nhào các chất thơm mới được cho thêm vào hỗn hợp. Khi nhào khối chocolate nếu cĩ thêm sữa khơ (cĩ độ ẩm khoảng 5-7%) thì độ ẩm khối chocolate là 1-2% . Ở độ ẩm này khối chocolate hãy cịn giữ được tính linh động nên khơng gây khĩ khăn cho quá trình nhào. Nhưng trường hợp dùng sữa đặc với độ ẩm 15-20% thì độ ẩm khối chocolate tăng lên đến trên 6%. Với độ ẩm này, độ nhớt của khối chocolate tăng lên đến mức khơng thể tiếp tục nhào được. Do đĩ khi nhào khối chocolate sữa (dùng sữa đặc) cần thêm vào một lượng đường nhất định để giảm độ ẩm hoặc tốt nhất nên dùng sữa bột Độ ẩm của các thành phần trong khối chocolate cĩ ảnh hưởng đến kích thước của các phần tử chocolate đã được tạo ra khi nhào. Độ ẩm trong bột cacao càng cao thì quá trình tạo ra các phần tử cĩ kích thước lớn càng mạnh. Sau khi nhào, hàm lượng phần tử cĩ kích thước lớn cịn khá nhiều do đĩ cần phải qua giai đoạn nghiền để làm giảm kích thước phân tử chocolate. Thơng số kỹ thuật Thời gian nhào trộn hỗn hợp 20-30 phút. Nhiệt độ phải từ 40-450C. Nếu nhiệt độ của hỗn hợp vượt quá 60oC sẽ gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm. Nghiền - sấy 96 Mục đích Quá trình nghiền tinh nhằm làm cho tất cả các cấu tử chocolate đều phải cĩ kích thước dưới 30 µm để trở thành một hỗn hợp đồng đều và mịn. Biến đổi Hỗn hợp sau khi phối trộn sẽ được đưa vào nghiền tinh để giảm thiểu kích thước các phần tử trong hỗn hợp sao cho với kích thước này, các gai xúc giác trên lưỡi hầu như khơng cịn phân biệt từng cấu tử trong chocolate nữa tạo cảm giác như chocolate đang tan chảy ra trong miệng. Bột ở máy nghiền tuơn ra thành bột khơ và xốp, được chuyển lên lị sấy hay nồi chứa đun nĩng. Ơ đây bột chín dần và hương chocolate sẽ phát triển sau 24 giờ hay lâu hơn. Lúc ấy cho thêm bơ cacao đối với loại chocolate hảo hạng, và vanille hoặc những hương liệu khác làm cho chocolate thơm hơn . Thơng số kỹ thuật Quá trình nghiền tạo ra ma sát giữa các trục, giữa trục và hỗn hợp làm cho các trục nĩng lên. Để tránh các yếu tố làm ảnh hưởng đến sản phẩm và hiệu suất nghiền người ta cho nước luân chuyển trong ống để làm nguội các trục với nhiệt độ: 45-48oC. Đảo trộn nhiệt Mục đích Tăng hương vị và ổn định kết cấu của chocolate. Quá trình này cần thiết để bảo đảm thời gian bảo quản dài cho sản phẩm. Những biến đổi Vật lý: Làm giảm kích thước các tiểu phần (nhuyễn mịn hơn), giải phĩng chất bơ và tăng tính mịn dịu cho chocolate, giảm độ ẩm. Hố học: Ở nhiệt độ cao trong một thời gian lâu như vậy nên cĩ hàng loạt các phản ứng đã xảy ra, quan trọng nhất là phản ứng Melanoidine giữa axitamin và đường khử làm hương vị chocolate tăng lên rõ rệt. Loại bớt một số axit dễ bay hơi cĩ mùi khĩ chịu như axit axetic. 97 Giúp cho các Tanin chuyển hố, chất màu bị oxi hố từ đĩ tạo giá trị cảm quan tốt hơn. Hĩa lí : Sự tham gia của Lecithin (chất nhũ hĩa) giúp chocolate đạt độ lỏng cần thiết với ít bơ cacao hơn làm giảm giá thành sản phẩm. Thơng số kỹ thuật Nhiệt độ của quá trình này được giữ ở 60-80oC đối với chocolate khơng sữa và 45-60o đối với chocolate sữa. Thời gian đảo trộn từ vài giờ đến vài ngày (tuỳ thuộc các loại chocolate và loại máy trộn khác nhau). Hàm lượng lecithin cho phép trong sản phẩm là khơng quá 0,5% (tiết kiệm được 4% bơ cacao) và được cho vào khoảng một giờ trước khi kết thúc quá trình đảo trộn. Một số chất khác cũng cĩ thể được thêm vào nhằm làm tăng tính hồn thiện cho chocolate như: ester sucrose làm giảm độ nhớt cho chocolate (Nakanishi đề nghị), ester sorbitan của loại Span và Tween (Span và Tween được ghi trên nhãn hiệu của cơng ty Honeywell Atlas)giúp chống nở hoa chất béo và giữ lại độ bĩng rất tốt (Easton và các cộng sự đã điều tra và phát hiện ra và mức độ đề nghị thêm vào hỗn hợp polioxyethylen, monostearat sorbitan (Tween 60) và monostearat sorbitan (Span 60) là 1%). Ảnh hưởng của Lecithin trong đảo trộn nhiệt Lecithin thương mại hoặc những sản phẩm nhân tạo của nĩ cĩ thể được cho vào chocolate để làm tăng những tính chất màng áo (enrobe) của nĩ. Việc sử dụng lecithin của hạt cĩ dầu cĩ những thuận lợi như sau:  Làm giảm độ nhớt, do đĩ cho phép sử dụng mức bơ cacao thấp hơn.  Làm giảm nguy cơ phát triển hiện tượng nở hoa chất béo.  Làm tăng khỏang nhiệt độ cĩ thể sử dụng trong quy trình.  Cải thiện kết cấu chocolate.  Giảm mọi khả năng xuất hiện của hiện tượng tăng độ nhớt từ hơi ẩm.  Cải thiện tính giịn của chocolate. 98 Xử lý nhiệt Mục đích Quá trình xử lý nhiệt để chocolate kết tinh đều và ổn định tinh thể bơ cacao. Bởi vì bơ cacao cĩ rất nhiều dạng tinh thể và các dạng khơng bền sẽ từ từ chuyển sang dạng bền hơn . Vì vậy bơ cacao nếu khơng được xử lý nhiệt thì sẽ dẫn đến những hiện tượng bề mặt sản phẩm chocolate bị xám hoặc nở hoa chất béo (fat bloom ). Ưu điểm : • Cải thiện sự nhiễm nấm mốc để tạo điều kiện cho quá trình đúc nặn. • Tạo sự phân phối đồng nhất của những tinh thể ổn định.. • Lượng nhiệt tối đa được trao đổi với dịng nước lạnh chảy rối. • Tăng thời gian sử dụng và loại bỏ lớp nước bĩng (exceptional gloss) nhờ vào sự cĩ mặt của các tinh thể ổn định Beta V với thành phần % cao. • Tăng cường khả năng chịu nhiệt của chocolate. • Làm chocolate nhanh chĩng đĩng rắn trong quá trình làm mát. • Trộn đều và làm bĩng hỗn hợp hịan tịan. • Kiểm sĩat nhiệt chính xác Biến đổi Xử lý nhiệt chocolate là tạo ra dạng tinh thể bền vững của bơ cacao trong chocolate. Hầu hết các phương pháp xử lý nhiệt đều được thực hiện theo 4 bước sau: + Làm tan chảy hồn tồn khối chocolate. + Làm mát đến điểm kết tinh. + Kết tinh. + Làm tan chảy các tinh thể khơng ổn định. Thơng số kỹ thuật Nhiệt độ xử lý nhiệt chocolate đen thường cao hơn chocolate sữa khỏang 2-30C Gia nhiệt khối chocolate lên khỏang 500C để đảm bảo hịa tan hồn tồn các tinh thể chất béo. Hạ nhiệt độ của chocolate lỏng từ khoảng 38oC xuống 290C để đưa mọi thành phần bột chocolate về nhiệt độ gần đến điểm kết đơng. 99 Giữ nhiệt độ này và tiếp tục khuấy đảo đến khi tinh thể cacao hình thành. Hoặc ta cĩ thể gieo một ít tinh thể làm mồi giúp quá trình tinh thể hố được nhanh hơn. Nâng nhiệt độ của chocolate lên 32-330C làm nĩng chảy các tinh thể khơng bền vững và tạo cho chocolate một độ lỏng cần thiết để dễ rĩt vào khuơn. Sự thay đổi nhiệt độ theo thời gian trong quá trình xử lý nhiệt của chocolate sữa Sự tương quan giữa nhiệt độ của nước và chocolate: 100 Quá trình tinh thể hĩa bơ cacao 101 Các phương pháp xử lý nhiệt  Phương pháp xử lý nhiệt gián đoạn: Tiến hành Các thơng số Các biến đổi Làm tan chảy hồn tồn chocolate Nâng nhiệt độ chocolate lên đến 48,80C(1200F) trong nồi gia nhiệt (kettle) Tất cả bơ cacao trở nên lỏng và đến một lúc tất cả chocolate đều tan chảy Kết tinh bơ cacao Chocolate chảy được làm mát đến 26,60C(800F) Cả hai dạng bền và khơng bền của bơ và cacao kết tinh Chuyển dịch các tinh thể khơng bền Đun nĩng lại đến 31- 320C(88 ÷ 900F) Tất cả các tinh thể khơng bền sẽ tan chảy trở lại,thốt khỏi bơ cacao, dạng bền kết tinh lại dưới dạng hạt.Quá trình kết tinh này xảy ra theo dạng β chiếm ưu thế hơn Khi sử dụng phương pháp gián đoạn, thùng làm tan chảy chocolate phải khuấy liên tục và hiệu quả.Quá trình làm ấm cuối cùng phải được thực hiện chậm để tránh quá nhiệt cục bộ. Chocolate sau khi khi gia nhiệt được cho vào thiết bị áo chocolate. Trong nhiều trượng hợp khi sử dụng phương pháp gián đoạn này chocolate sẽ trở nên quá đặc nên khĩ sử dụng tiếp cho các quá trình sau. Phương pháp tốt hơn là quá trình cho nhập liệu nhỏ giọt.  Phương pháp nhập liệu nhỏ giọt Đưa chocolate lạnh cho gia nhiệt đến khoảng 36oC(96oF) và nhập liệu nhỏ giọt vào thùng chứa của máy áo chococolate, ở đĩ nĩ sẽ được trộn chocolate đã gia nhiệt. Mức độ nhập liệu nên đồng bộ với mức sử dụng.  Xử lý nhiệt tự động Phương pháp đảo trộn nhiệt tự động đã thay thế quy trình nhập liệu nhỏ giọt hay gián d0oạn từng mẻ một cách rộng rãi. 102 Tiến hành Các thơng số Các biến đổi Đối với qui trình này, chocolate nĩng được lấy từ ra từ thùng lưu trữ ở nhiệt độ t1 và được bơm liên tục theo lưu lượng cho trước qua thiết bị trao đổi nhiệt t1 = 500C (1220F) - Chocolate bị tan chảy ra dễ dàng cho việc bơm Giảm nhiệt độ đến t2 bằng nước lạnh khỏang 13÷160C (55÷610F). t2 = 28 ÷ 300C (82 ÷ 860F) - Mở đầu cho sự phát triển nhanh thành nhân từ những tinh thể,trong đĩ chứa các phần tử β bền và lượng nhỏ tinh thể α khơng bền. - Dịng chocolate hạt mới chảy rối liên tục chảy vào bể enrobe - Số lượng các hạt tinh thể rất mịn tăng lên và khơng đổi, tùy thuộc vào đo lường và điều khiển nhiệt độ chính xác. Mẫu tinh thể này lớn lên ở nhiệt độ tương đối thấp, cho nên để bảo đảm đủ thời gian tiềm ẩn(seeding) để chỉ phần lớn các tinh thể β bền được tạo thành. Cả khối được nâng nhiệt độ lên đến t3 trong bồn chứa vượt quá giai đoạn thời gian đã qui định. t3 = 31 ÷ 320C (88 ÷ 900F) Với hoạt động nhào trộn, bất cứ tinh thể α khơng bền nào cũng đều được nung chảy khi khối đạt nhiệt độ t3. Do đĩ chỉ các tinh thể β bền được tạo thành và được giữ ở kích thước nhỏ bằng hoạt động chảy rối. 103 Rĩt khuơn Mục đích Tạo hình cho chocolate. Biến đổi Chocolate đã qua xử lý nhiệt chuyển qua một cái sàng cân. Sàng đặt vào mỗi khuơn một lượng chocolate đã định sẵn và chuyển sang bàn vỗ lắc liên tục cho chocolate được phân đều và tống hết các bọt khí ra khỏi hỗn hợp. Thơng số kỹ thuật Khuơn thường được làm bằng thiếc hoặc nhựa, cĩ bề mặt nhẵn bĩng , truyền nhiệt tốt và phải được sấy đến nhiệt độ xử lý nhiệt (30-32 0C) trước khi rĩt chocolate. Làm mát Mục đích Làm cho chocolate đơng cứng và dễ tháo ra khỏi khuơn . Biến đổi Sau thời gian làm mát chocolate đã đơng cứng và co lại nhiều nên dễ dàng tháo ra khỏi khuơn . Hết đơng lạnh, người ta cho khuơn chứa chocolate vào một buồng ấm để lấy chocolate ra khỏi khuơn và đĩng gĩi. Thơng số kỹ thuật Nhiệt độ của hầm lạnh : 7-100C. Nhiệt độ của buồng ấm :14-150C. Quá trình làm mát chocolate nếu tiến hành quá nhanh sẽ đem lại kết quả xấu. Thời gian làm mát được giới hạn bởi thời gian xử lý nhiệt, loại chocolate và độ dày của lớp chocolate bao áo bên ngồi, cũng như chất lượng sản phẩm mong muốn. Nếu quá trình xử lý nhiệt đã đạt tối ưu thì thời gian làm mát sẽ chỉ phụ thuộc vào loại chocolate. Người ta cĩ thể lầm lẫn và điều khiển sai quá trình làm mát nếu chỉ quan sát trên bề mặt của chocolate khi di chuyển trên băng tải. Nếu thời gian làm mát từ 6 – 10 phút thì sẽ tạo ra lớp đáy bên dưới sản phẩm lớp nước bĩng nhũng vùng lốm đốm, nhịe mờ. Do đĩ thời gian làm mát nên kéo dài hơn, khoảng 20 – 30 phút. Mức 104 độ hịan thiện của đáy sản phẩm sẽ quyết định tịan bộ thời gian làm mát: nếu đáy sản phẩm đơng cứng lại thì xem như cả sản phẩm cũng đã đơng lại. Bao gĩi Mục đích Bao gĩi nhằm mục đích bảo quản sản phẩm giúp cho chocolate khơng bị tác động của mơi trường gây những biến đổi xấu đến sản phẩm và làm tăng giá trị cảm quan . Biến đổi Sản phẩm chocolate thường được bao gĩi trong một miếng giấy nhơm và được bọc bên ngồi là một bao bì cĩ ghi nhãn hiệu hoặc được cho trực tiếp vào hộp giấy hoặc hộp thiếc. Thơng số kĩ thuật: Yêu cầu đầu tiên đối với bao bì chocolate là khả năng chống thấm chất béo, chống sự xâm nhập oxi trong khơng khí, do đĩ giấy nhơm là hồn tồn phù hợp cho những yêu cầu trên Phải bảo quản nơi thống mát ở nhiệt độ khoảng 20-230C. Thời gian bảo quản từ 6 tháng đến 1 năm 4. Hiện tượng cần lưu ý Hiện tượng xám màu chocolate hay cịn gọi là hiện tượng “nở hoa chất béo” gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm chocolate. Nĩ xảy ra chủ yếu do 2 nguyên nhân: • Nguyên nhân là chất béo: do sự thay đổi cấu trúc chất béo trong chocolate • Nguyên nhân là đường: do sự di chuyển của các tinh thể đườngtrong chocolate về dạng tinh thể cĩ kích thước lớn hơn. Tinh thể bơ cacao gồm 4 dạng :γ, α, β’, β; 3 dạng đầu thường khơng bền , chỉ cĩ dạng β là bền và giữ được trạng thái của nĩ trong thời gian lâu. Khi bơ cacao bị lạnh (18oC) thì dạng γ sẽ bị nĩng chảy và chuyển nhanh sang dạng α. Ở 21o-24oC, α tiếp tục chuyển thành β’ và β’ chuyển thành β ở nhiệt độ cao hơn(25-29oC). Với dạng β này, kích thước tinh thể bơ cacao sẽ tăng lên rất nhiều lần so với các dạng cịn lại, tạo thành những tinh thể chất béo lớn. Do đĩ các giọt glycerid lỏng sẽ di chuyển lên và kết 105 tinh ngay trên bề mặt làm chocolate bị mờ, khơng bĩng, khơng mịn và cĩ thể xuất hiện vết nứt trên bề mặt sản phẩm. Để ngăn chặn hiện tượng này, ta phải tạo điều kiện cho các nhân kết tinh ban đầu được tạo ra trong bơ cacao trước lúc đổ khuơn. Muốn vậy khi làm mát cần khuấy đều, điều kiện này khơng những tạo nhân kết tinh mà cịn phân bố chúng đều trong khắp khối chocolate. Cần lưu ý, các nhân kết tinh càng nhiều thì kích thước chúng càng bé và chocolate thu được càng mịn, đẹp và ngon. Và để tăng lượng nhân kết tinh ta cĩ thể thêm vào khối chocolate một lượng chocolate đã nghiền nhỏ (1µm và khoảng 0.5% so với trọng lượng bơ cacao). Mặt khác, độ nhớt của khối chocolate cũng ảnh hưởng lớn đến quá trình kết tinh bơ cacao và sự tạo hình khối chocolate. Độ nhớt của khối cacao thấp thì sự kết tinh của bơ cacao sẽ hồn tồn và đều hơn, đồng thời quá trình rĩt chocolate vào khuơn tạo hình sẽ dễ dàng hơn Vì vậy, tất cả những yếu tố như độ ẩm thấp trong khối chocolate, giai đoạn nâng cao phẩm chất được làm tốt hoặc việc đưa lecithin và các phụ liệu khác vào đều làm giảm độ nhớt của khối chocolate, từ đĩ tránh được hiện tượng xám màu này. iii. MÁY MĨC THIẾT BỊ DÙNG TRONG CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT CHOCOLATE 1. Các loại máy mĩc thiết bị sử dụng trong sản xuất chocolate 1.1. Máy trộn Hỗn hợp (bơ cacao, bột cacao, đường) được cho vào nồi trộn với đế xoay trịn và hai con lăn, tất cả đều bằng đá hoa cương. Khe hở giữa bề mặt làm việc của các con lăn và mặt đế giảm dần trong quá trình nghiền. Nhiệt được gia cố ở đáy nồi bằng các đường ống nước nĩng. Thường người ta thay nồi trộn này bằng máy nhào bột trong đĩ hỗn hợp bột và đường được nhào trong chân khơng ở nhiệt độ 60-70oC làm cho chất ẩm và các axit dễ bay hơi bốc đi. 1.2. Nghiền tinh Bột chocolate từ thùng trộn được cho vào máy nghiền trục gồm 5 trục bằng thép nằm ngang và xếp chồng lên nhau, khe hở hẹp dần, nhập liệu ở cuối trục tạo thành dịng liên tục. Các trục này quay với tốc độ tăng dần từ trục dưới đáy lên trục ở 106 đỉnh, trục cuối cùng cĩ thể quay đến 200vịng/phút, các tế bào cacao sẽ bị xé nát và các tinh thể đường bị nghiền vụn tạo thành một hỗn hợp thật mịn, đồng nhất và được tách khỏi trục đỉnh bằng một dao cạo sắt. Kết quả thu được là sản phẩm cĩ độ trơn láng (smoothness). Máy nghiền chocolate thuộc loại nghiền trục với bộ phận nghiền là cặp trục cĩ bề mặt làm bằng gang, đường kính trục 20cm, dài 22cm, quay ngược chiều nhau. Tỷ số vận tốc giữa hai trục là một : 1.25. Khi nghiền, khối chocolate lỏng được cho vào phễu phân phối thành một màng mỏng chảy vào khe hẹp giữa hai trục cán. Tác dụng nghiền được tạo ra do sức ép lại của hai trục, kết quả khối chocolate được nghiền mịn và chảy vào máng hứng. Máy nghiền này chạy bằng động cơ 3 pha 2HP với năng suất 150Kg/ngày. Trong quá trình nghiền, do ma sát giữa các trục và giữa trục với nguyên liệu sẽ sinh nhiệt làm các trục nĩng lên rất nhiều gây ảnh hưởng đến cơng suất nghiền. Do đĩ cần phải được làm nguội bằng cách cho nước luân chuyển trong lịng các ống, giữ nhiệt độ ở khoảng 45-480C . 107 Người ta cịn thực hiện nghiền liên tục 2 lần sau khi hỗn hợp vừa ra khỏi máy trộn như sơ đồ sau: Với: 1- Máy trộn Chocolate SMC để pha trộn các thành phần để thu được khối chocolate thơ. 2- Máy tinh chế 5 trục nghiền SFL_900 để nghiền tinh chế khối chocolate. 3- Thiết bị dẫn truyền dạng chuơng SST_Stell để dẫn chocolate tiền tinh chế vào dây chuyền tinh chế sau cùng. 4- Máy tinh chế 5 trục nghiền SFL_1800 để tinh chế lần cuối khối chocolate. 5- Bảng điều khiển điện với chương trình EMW điều khiển nhập liệu chính xác các thành phần vào máy trộn và hệ thống hoạt động tự động của thiết bị. 1.3. Đảo trộn nhiệt : Cĩ thể được thực hiện bằng nhiều phương pháp và trong các thiết bị khác nhau. Trước đây cơng đoạn này được thực hiện trong thiết bị gồm một thùng cĩ truyền nhiệt, đáy bằng. Trong thùng cĩ một trục di chuyển qua lại trên mặt đáy, đảo trộn khối chocolate lỏng. Với thiết bị này để tạo được chocolate cĩ phẩm chất tốt phải mất nhiều thời gian (48-72 giờ) và năng lượng, lượng bơ cacao cần thêm vào để hỗn hợp cĩ độ lỏng cần thiết cũng nhiều hơn 108 Sau này, với sự ra đời của nhiều loại máy mĩc hiện đại hơn cho phép đảo trộn trực tiếp hỗn hợp sau khi ra khỏi máy nghiền . Đĩ là đảo trộn khơ cho phép tách các chất dễ bay hơi trong một thời gian ngắn hơn nhưng độ lỏng đạt được chỉ bằng đảo trộn cơ học . Máy này thực hiện đảo trộn qua 2 giai đoạn : Giai đoạn đầu: cánh khuấy quay và trộn đều hỗn hợp trong 4 giờ Giai đoạn hai:cho thêm bơ ca cao, tăng tốc độ quay của cánh khuấy và đảo trộn trong 6-12 giờ tuỳ loại chocolate. 109 Cấu tạo: Loại thiết bị đảo trộn khơ được thiết kế theo kiểu nồi nấu 2 vỏ, truyền nhiệt bằng nước nĩng . Vỏ trong thiết bị làm bằng Inox dày 1.5mm, đường kính 42cm; vỏ ngồi làm bằng hợp kim chịu áp suất và được bọc ngồi bởi một lớp cách nhiệt , nhiệt độ hơi nước trong nồi được điều chỉnh bằng đồng hồ áp kế . Nguyên tắc hoạt động: Bột nhào chocolate từ máy nghiền tinh được đưa vào bể ngồi của máy đảo trộn nhiệt mà khơng thêm bơ cacao vào. Khi làm việc, thành bể được đun nĩng, trục và cánh khuấy quay sẽ khuấy mạnh khối chocolate. Nước trong nồi được đốt nĩng nhờ những dây điện trở. Khi xong mỗi mẻ, thùng được úp nghiên xuống đổ sản phẩm ra ngồi. Trục khuấy trộn của máy chạy bằng động cơ 1 pha 1 HP; năng suất 30 kg/mẻ. Quá trình này chỉ bao gồm 1 giai đoạn và chỉ kéo dài 1 giờ nhưng cũng làm hĩa lỏng đáng kể khối chocolate Đảo trộn nhiệt lần cuối cùng (final conching) sau khi kết thúc pha tiền đảo trộn nhiệt, ở 3 cửa chĩp đặt trên đáy bể trung tâm chocolate chịu tác động của chân vịt, các chân vịt này sẽ đẩy khối bột nhào vào các trục granit, sau đĩ nĩ được quay trở lại bể ngồi và chu trình được lặp lại liên tục. Bơ cacao thêm vào cĩ thể được cho vào để khối chocolate đạt độ nhớt mong muốn khỏang 1 giờ sau cùng của quá trình đảo trộn nhiệt. Thiết bị đảo trộn khơ theo kiểu nồi nấu 2 vỏ Chú thích 110 1.4. Xử lý nhiệt Nguyên lý hoạt động của thiết bị xử lý nhiệt một dịng liên tục của Baker Perkins Chocolate chưa được đảo trộn nhiệt được đưa từ thùng trữ J và được đo bằng bơm E qua ống nhiệt D và vào thùng B. Số lượng chocolate vào thùng B được điều khiển bằng gờ tràn cĩ thể điều khiển được F. Phần chocolate tràn sẽ được bơm bằng bơm G vào dự trữ. Chocolate ở B sẽ được giữ ở điều kiện đun nĩng và thực hiện vai trị như “nền tảng hạt giống”. Chocolate mới sẽ được làm mát chậm bằng ống nhiệt D và được trộn với chocolate đã gia nhiệt ở B. Số lượng chocolate trong thùng chứa B thay đổi tùy thuộc vào loại chocolate được sử dụng và bởi sự thay thế liên tục bằng chocolate mới tại nhiệt độ khơng đổi, độc lập với tỉ lệ lấy ra Chocolate đựơc luân chuyển bằng bơm A từ thùng B chảy vào nồi C, phần dư chảy tràn trở lại B. Một by-pass tự động H hướng dịng chảy từ J vào B trong suốt giai đoạn nhiệt ban đầu, khi máy khởi động lần đầu và chocolate từ B chảy qua đường ống nhiệt D xuống bơm E. Khi chocolate ở B được đun nĩng, H tự động trở về vị trí làm việc bình thường. Khi sự đốt nĩng được ứng dụng trong thùng coater và trong điều khiển coating, khơng cĩ tinh thể khơng bền nào được tạo thành tùy thuộc vào nước nhiệt độ thấp. 111 Mức độ và số lượng tinh thể phát triển trong thùng coater được điều khiển tự động bởi thời gian, và nhiệt độ coating. Khỏang thời gian được quyết định bởi loại chocolate được gia nhiệt và nhiệt độ coating theo yêu cầu. “Khỏang thời gian yêu cầu” được duy trì một cách chính xác bởi nguyên lí chảy tràn, bảo đảm bằng việc bơm một dịng chocolate liên tục mới gia nhiệt (hỗn hợp chocolate mới chưa gia nhiệt và chocolate đã gia nhiệt) vào thùng chứa với số lượng vượt quá yêu cầu về yêu cầu lớn nhất của sản phẩm, phần chocolate đã gia nhiệt tràn liên tục được duy trì ở mức tràn thiết kế tràn vào thùng chứa coater. Dịng chocolate tràn từ thùng chứa là chocolate đã gia nhiệt, được đưa trở lại thùng trữ để hịa trộn lại. Do đĩ “khỏang thời gian yêu cầu” hay thời gian thay đổi từ chocolate tươi sang dạng đảo trộn nhiệt kĩ được duy trì ở mức khơng đổi, một “trạng thái cân bằng” được thiết lập và duy trì bởi vì dịng tràn chảy liên tục (nĩi cách khác là mực chocolate trong thùng chứa được duy trì chính xác). Trạng thái cân bằng là sự cân bằng nhiệt độ và tính nhớt và nĩ liên quan đến việc bố trí chính xác mức độ chảy, nhiệt độ, thời gian và độ rung. Phương thức chảy tràn điều khiển “khoảng thời gian yêu cầu” của chocolate trong thùng chứa và các mực chocolate khác nhau cĩ thể được lựa chọn (nĩi cách khác khỏang thời gian tạo mầm) sao cho thích hợp với bất cứ dạng chocolate nào vì những dạng bao khác nhau cần những giai đoạn khác nhau để tạo ra lượng chính xác những tinh thể bền cĩ kích thước hợp lí trong thùng chứa. Nhiệt độ bao áo được quyết định bởi lượng nhiệt dùng để tạo mầm hay hạt ban đầu, vì nhiệt độ bao áo tỉ lệ với lượng tinh thể phát triển trong quá trình áo chocolate. Nhớ rằng những dạng bao (converture) khác nhau cần thời gian tạo mầm khác nhau. Vì vậy nhiệt độ bao áo sẽ thay đổi nhẹ: ví dụ cụ thể như 31 – 31.50C (87 – 880F) đối với chocolate sữa và 32 – 330C (90 – 920F) đối với chocolate nguyên (đen). Thực hiện quá trình bao áo tại các nhiệt độ này sẽ cho mức độ bao phủ hịan tồn tốt và 1 quản lí chất lượng tốt tồn diện. Nhiệt độ đảo trộn nhiệt được điều khiển chính xác bằng bộ phận điều khiển chỉ thị điện tử loại điện trở. Chocolate đã được gia nhiệt được luân chuyển từ thùng chứa bằng bơm độc lập với hệ thống gia nhiệt. Điều này cho phép tính linh hoạt tối đa cho hệ thống chảy. 112 Tùy thuộc vào độ linh hoạt của hệ thống về thời gian, nhiệt độ và độ rung động, bất kì loại chocolate nào cũng cĩ thể được đảo trộn nhiệt, liên tục và chính xác đến mức độ nhiệt độ mong muốn (tạo mầm hay hạt). Độ chính xác của việc điều khiển độ nhớt cĩ thể chiếm từ 1 – 2% tổng cách sử dụng chocolate. Kiểm tra đảo trộn nhiệt cho thấy những đường cong làm mát khơng đổi và lặp lại trong suốt các quá trình vận hành trong khỏang thời gian 144 giờ (6 ngày) trước khi gia nhiệt lại là rất cần thiết. Một năng suất lớn cho phép một mức độ chảy lớn để duy trì đủ lượng chcolate dùng để áo với tốc độ 70 feet/phút. Nguyên lý hoạt động của bộ phận xử lý nhiệt phân tách (2 dịng tuần hịan) Một loại thiết bị xử lý nhiệt điển hình của Sollich : hệ thống lưu thơng dịng hơi đơi được sử dụng (figure 13 ). Máy áo được nạp vào lượng chocolate vừa mới gia nhiệt nhiều hơn đáng kể so với nhu cầu thực tế trên cùng 1 giai đoạn. Phần dư được quay vào đơn vị gia nhiệt lưu thơng liên tục, nơi mà 1 nửa chocolate được nâng đến nhiệt độ khỏang 400C (1010F) để nĩ nấu chảy lại những cấu tử đơng đặc. Một nửa chocolate cịn lại ngay lập tức được đưa trở lại đơn vị gia nhiệt, nơi nĩ tạo mầm chocolate chưa gia nhiệt với tinh thể β bền. Khi đi qua đơn vị gia nhiệt, khối chocolate “hịan hảo” (complete) trong khi được khuấy liên tục được làm mát trở lại đến nhiệt độ mong muốn và sau đĩ được cho vào máy mà tại đĩ nĩ được sử dụng. Hệ thống này cho phép giữ khối chocolate ở điều kiện nhiệt độ mới trong khỏang thời gian khơng 113 giới hạn và độ nhớt khơng đổi. Đơn vị đảo trộn nhiệt phân tách cĩ thể được sử dụng trong thiết bị lắng và thiết bị phun. Độ dày của lớp áo chocolate (coating) trên sản phẩm tùy thuộc vào một số yếu tố sau: • Nhiệt độ coating, • Tính chảy của chocolate, • Mức độ nhiệt, • Kích thước nhân, • Lượng khí thơng được sử dụng, • Tốc độ che phủ. Nhiệt độ coating quá thấp cĩ thể gây nên sự tăng bong bĩng khí trong quá trình coating. Gợn sĩng trên bề mặt mẫu phủ áo sẽ hình thành khi thổi luồng khí quá mạnh. Phương pháp chính xác nhất để đo tính chất chảy (độ nhớt) của chocolate: được thực hiện trong điều kiện cĩ kiểm tra của phịng thí nghiệm. Cĩ 4 thiết bị đo được dùng thơng thường trong hoạt động của nhà máy cĩ thể sử dụng để xác định nhanh độ nhớt của chocolate với độ chính xác cao. Đĩ là thước đo độ nhớt dây xoắn, cốc Redwood, thước đo độ nhớt Koch, thước đo độ nhớt Ferronti. Thước đo độ nhớt dây xoắn dựa trên việc đo gĩc lắc của trục kim loại treo trong chocolate. Cốc Redwood dựa trên thời gian để 1 thể tích định trước chảy qua lỗ tiêu chuẩn. Thước đo độ nhớt Koch dựa trên thời gian quả cầu kim loại rơi qua chocolate nấu chảy. Kết quả thu được cĩ thể được biến đổi ra thành độ nhớt thực tế. Thiết bị đo Ferranti là loại đắt nhất trong cả 3 loại và chủ yếu dành cho phịng thí nghiệm sử dụng: Đo trở lực trên trục lăn lồng vào chocolate được thực hiện bằng điện. 114 Thiết bị đo độ nhớt của khối chocolate: Một thiết bị đo điều khiển chính xác khác khơng kém phần quan trọng được giới thiệu là “đo mức độ xử lý nhiệt”. Một phần nhiệt lớn được giải phĩng trước khi bơ cacao chuyển từ dạng lỏng sang dạng tinh thể. Sự giải phĩng nhiệt này được theo dõi bằng cách đo nhiệt độ thay đổi trong suốt quá trình làm mát. Easton và các đồng nghiệp đã nghiên cứu đường cong làm mát của cả bơ cacao nguyên chất và chocolate. Phương pháp sử dụng là lấy các ống mẫu nguyên liệu ra và đo sự thay đổi nhiệt độ dựa vào thời gian trên khoảng nhiệt độ 140C. Kết quả cho thấy 3 phương diện: (a) giảm nhanh nhiệt độ lúc ban đầu; (b) giảm chậm và đều, trong trường hợp đặc biệt nhiệt độ sẽ tăng; (c) giảm nhanh. Phạm vi mà giai đọan (b) xảy ra cĩ liên quan đến mức độ xử lý nhiệt. Thước đo sự xử lý nhiệt Greer, được thiết kế bởi Gardiner, phỏng theo sự thay đổi mức độ làm mát ở giai đọan 2. Thiết bị bao gồm yếu tố nhiệt cảm, thiết bị ghi, một 115 đơn vị khuếch đại và một bồn đá. Chocolate được cho vào trong ống và được giữ trong bồn lạnh. Đường cong làm mát nguyên liệu tự động ghi chép khi kiểm tra, chỉ ra mức độ xử lý nhiệt. Một hệ thống tiến bộ hơn được thiết kế bởi Duck dựa trên việc ghi chép sự thay đổi độ nhớt được chỉ ra bởi nhớt kế Brookfield RVT. Hiện tại nĩ tiện lợi hơn cho việc sử dụng trong phịng thí nghiệm. Khác với thước đo Greer, nĩ cũng cĩ thể sử dụng ở cả nhà máy và phịng thí nghiệm. Cấu tạo thiết bị xử lý nhiệt: Máy thường gồm cĩ 3 khu vực được gắn cánh tản nhiệt riêng. Chocolate sẽ được bơm vào và di chuyển theo dạng xoắn ốc xuyên qua các phần trao đối nhiệt. Nhiệt độ làm mát và mức độ dịng chảy chocolate cĩ thể được cài đặt chính xác để đạt được lượng nhiệt trao đổi. Các đầu dị nhiệt độ được đặt ở vị trí quan trọng trong thiết bị để cĩ thể đo nhiệt độ của cả khối chocolate và nước lạnh. 116 Một số kiểu máy xử lí nhiệt đã được sử dụng trong cơng nghệ sản xuất hiện nay: Máy xử lý nhiệt Aasted : Là một loại máy nổi tiếng trên thế giới. Tiến sĩ Aasted đã chế tạo chiếc máy đầu tiên vào năm 1946 và từ đĩ đến nay nguyên lý chế tạo của máy vẫn được giữ nguyên như ban đầu. 117 Cấu tạo: Aasted đã thiết kế thêm một bơm chạy chậm ở ngồi để đo lượng chocolate đi vào máy. Thiết bị được lắp thẳng đứng bao gồm nhiều đĩa trao đổi nhiệt cĩ hình dạng nhất định để làm lạnh và trộn với hiệu suất cao. Những đĩa trao đổi nhiệt này được lồng vào bên trong và cĩ khoảng khơng gian riêng, đủ cho chocolate được xử lý nhiệt 118 trong khỏang thời gian lưu tương ứng. Bằng cách điều khiển thời gian lưu của chocolate trong từng khu vực như vậy người ta cĩ thể tiến hành xử lý nhiệt cho mọi loại chocolate sao cho phù hợp với nhu cầu của lớp bao áo bên ngồi. Thiết bị xử lý nhiệt Aasted thường được sử dụng để xử lý loại chocolate của Anh - cĩ hàm lượng sữa và chất béo cao – vốn rất khĩ xử lý. Nguyên lý hoạt động: Chocolate được cho chảy chậm vào máy với lưu lượng cĩ thể xác định và khống chế được. Aasted nhận thấy thực tế rằng những tai nạn do sơ suất cũng cĩ thể xảy ra nên đã lắp thêm một van xả dạng áo giữ nhiệt để bảo vệ bơm và máy khỏi những hư hại khi làm việc ở áp suất cao (bơm cĩ thể đạt áp suất tối đa là 14 bar, 200psi) Sau đĩ, chocolate được chảy qua các khu vực cĩ điều khiển. Máy cĩ 7 khu vực được điều khiển khác nhau mặc dù những thiết bị xử lí nhiệt hiện nay chỉ sử dụng 3 khu vực điều khiển nhưng vẫn cĩ khả năng xử lý tốt. Vùng làm lạnh điều khiển quá trình tạo mầm và sự lớn dần của những tinh thể ban đầu, cho phép vùng lưu trữ được điều chỉnh sao cho phù hợp với các điều kiện tốt nhất. Chocolate được gia nhiệt lại đến nhiệt độ sử dụng trước khi ra khỏi máy xử lý nhiệt. Máy xử lý nhiệt Sollich : Sollich là cơng ty đã chế tạo ra những loại máy xử lý nhiệt nhiều nhất trên thế giới: từ loại cĩ thời gian lưu rất ngắn đến những loại hiện nay. Thiết bị này bao gồm dịng đơi, dịng đơn hay hệ thống nhiều dịng nhập liệu chưa được xử lý nhiệt. Sollich cũng thường sản xuất nhiều loại máy liên kết giữa máy xử lý nhiệt và thiết bị áo màng chocolate. Các thiết bị xử lý nhiệt riêng rẽ được đặt bên ngồi gồm cĩ một số loại như Solltemper MST – V, MSV Turbo, Solltemper U. Máy xử lý nhiệt Solltemper U: Đây là loại máy xử lý nhiệt được gắn bên ngồi máy bao áo và đúc khuơn. Ngày nay, máy này đã dần được thay thế bằng MST – V. Máy này với dịng đơi nhập 119 liệu là sự phát triển mới của Sollich. Thiết bị xử lý nhiệt liên tục được nối với thiết bị áo màng cĩ sử dụng hệ thống tuần hồn được chế tạo độc quyền của Sollich. Chocolate từ bồn nhập liệu được đưa vào bồn chứa (1) theo nhu cầu và sẽ chảy vào trục xoắn (2) để gia nhiệt. Dọc theo trục này, dịng chocolate đã tạo mầm trước (3) được cho vào hịa trộn chung với chocolate đã gia nhiệt rồi đưa vào khu vực xử lí nhiệt (4) bao gồm thiết bị làm lạnh dạng áo phía trong và phía ngồi. Sau đĩ chocolate sẽ được bơm liên tục vào thùng trữ để bao áo (5) với một lượng cao hơn nhu cầu. Chocolate sẽ dâng lên trong thùng đến mức chảy tràn. Lượng chocolate thừa khơng được sử dụng cho sản phẩm sẽ được bơm trả về thùng dự trữ cĩ gia nhiệt của thiết bị xử lý nhiệt. Khi lượng bơm về nhiều hơn lượng nhập liệu thì lượng dư ra (6) sẽ được đưa vào bồn chứa nĩng (được gia nhiệt) để làm tan kết tinh, để tiếp tục chu kì tuần hồn. Nguyên tắc chảy tràn trong máy bao áo và máy xử lý nhiệt giữ cho khoảng thời gian xử lí nhiệt khơng thay đổi. Máy sẽ cung cấp 1 dịng chocolate xử lý nhiệt trên cơ sở thời gian lưu ngắn. Hơn nữa, sự kết tinh cũng xảy ra trong điều kiện nhiệt độ thùng tương đối thấp. 120 Máy xử lý nhiệt Solltemper MST – V: Những năm gần đây, Sollich đã phát triển thêm dạng điã trao đổi nhiệt để xử lý nhiệt cho chocolate, sử dụng hệ thống tương đương với máy Aasted. Thiết bị mới này 121 địi hỏi thời gian lưu lâu hơn, điều kiện tinh thể hĩa và tuần hồn nhiệt nếu sử dụng thiết bị cao. Thời gian lưu trong 5 phút là điều kiện tiên quyết để tạo mầm. Trong máy MST – V, chocolate được nhập liệu theo lưu lương đã định vào đáy máy và dâng lên qua các đĩa trao đổi nhiệt. Sau đĩ, chocolate được chia vào 3 khu vực làm lạnh và nhiệt độ cần kết tinh sẽ đạt được sau giai đoạn làm lạnh. Tiếp theo là khu vực gia nhiệt và kéo dài thời gian lưu của chocolate trong thiết bị. Để đạt hiệu quả như quá trình làm lạnh trung gian thì nhiệt độ nước yêu cầu phải ở 16.6oC (61oF). Vỏ áo trong thiết bị xử lý nhiệt phải được làm sạch cặn, cáu bẩn để tránh làm giảm mức độ làm lạnh. Việc này được thực hiện bằng cách thường xuyên cung cấp propylen glycon trong chu kỳ tuần hồn kín của nhập liệu ở khoảng nhiệt độ 11oC – 13oC (51oF – 55.4oF). Sử dụng nước lạnh hoặc nước nĩng cũng cĩ tao ra khác biệt hồn tồn trong quá trình tạo mầm chocolate . 122 Máy xử lý nhiệt của APV Bơm áp suất cao (cĩ đo lưu lượng) sẽ bơm chocolate đã được tạo mầm từ thùng chứa vào vùng đầu của máy xử lý nhiệt. Khu vực này chứa các đĩa trộn Acsimet để đảo trộn và phân bố đều chocolate từ trung tâm máy ra phía ngồi và ngược lại, đồng thời di chuyển lên xuống nhờ bơm hoạt động của các đĩa. Trong suốt quá trình, vùng nhiệt độ thứ nhất được các bộ phận cảm ứng kiểm sốt nhiệt. Nhiệt độ cuối quá trình 1 khoảng 27oC, mầm tinh thể chocolate bắt đầu xuất hiện, tăng nhanh và lớn dần. Nếu cứ tiếp tục trạng thái này thì quá trình đơng đặc sẽ xảy ra. 123 Tại vùng thứ 2 xảy ra quá trình chuyển từ 'β thành β và nhiệt độ sẽ tăng lên 2 oC. Sự chuyển đổi này khơng nhận thấy ở các máy khác và là giai đoạn đầu của sự hịan thiện tinh thể chocolate thành dạng tinh thể bền, cứng hơn. Khi chocolate được làm ấm lại trong vùng thứ 2, nĩ được đảo trộn mạnh, vì vậy tạo ra yếu tố thời gian cần thiết cho chocolate hịan thiện và được xử lí nhiệt tốt hơn. Thời gian lưu trong vùng này khoảng 12 – 20 phút phụ thuộc vào mức độ dịng chảy. Vùng tiếp theo của máy là các đĩa trao đổi nhiệt, cĩ thể điều chỉnh nhiệt chính xác ở đầu ra. Thiết bị xử lý nhiệt Perkins Baker nhiều giai đoạn và thời gian lưu khác nhau. Thời gian lưu được thiết kế cho máy đủ để xử lý nhiệt phần lớn các loại chocolate và 124 tạo ra được chocolate hồn thiện tại nhiệt độ tương đối cao hơn khi so sánh với các thiết bị cĩ thời gian lưu 1 – 5 phút. 1.5. Máy rĩt khuơn Nguyên tắc hoạt động: Máy rĩt khuơn bao gồm một hệ thống băng tải (1) để vận chuyển chocolate vào áo. Băng tải này sẽ đi ngang qua thùng chứa chocolate đã được xử lý nhiệt (2) cĩ hệ thống khuấy trộn. Một bơm chocolate (3) tuần hồn chocolate lên ống (4) đổ vào phễu (5). Chocolate từ phễu sẽ được phân phối đều qua bộ phận màng để chuẩn bị rĩt khuơn. Tại vị trí phễu, bên dưới băng tải là máng trục (6) dùng để 125 gạt chocolate tràn ra. Máng này sẽ giữ lại chocolate và đổ vào máng lớn hơn ở dưới đáy thiết bị, chuẩn bị vào lại bơm tuần hịan. Ống thổi khí (7) được đặt sau hệ thống màng rĩt khuơn và tiếp theo là hệ thống băng tải cĩ rung lắc nhẹ(8) để dàn đều chocolate trong khuơn. Sau đĩ là một vài trục cĩ gắn cần gạt sạch chocolate trên băng tải sau khi lắc lấy lại phần chocolate dơi ra. Tất cả lượng chocolate thu được từ các cần gạt đều được quay trở về thùng chứa bằng hệ thống băng tải chạy dọc máng gia nhiệt bên ngồi(10). Cấu tạo của máy rĩt khuơn Sollich (1) Thùng chúa để tái xử lý nhiệt chocolate (2) Ống xoắn gia nhiệt để tái xử lý nhiệt. (3) Bộ phận trộn để kết hợp dịng 1 và dịng 2. (4) Ống 1 cung cấp chocolate đã được xử lý nhiệt. (5) Xilanh xử lý nhiệt và làm mát. (6) Điều khiển nhiệt độ bằng điện. (7) Ống 2 cung cấp chocolate đã được 126 xử lý nhiệt. (8) Khoang trộn. (9) Xi-lanh trộn và gia nhiệt. (10) Bơm (cĩ bánh cam) cĩ nhiều giá trị ra. (11) Hộp điều khiển nhiệt bằng điện cho xi-lanh trộn và gia nhệt. (12) Máng hứng chocolate trước khi rĩt khuơn. (13) Thùng chứa chocolate để xử lý nhiệt (nhận lượng chocolate dơi ra về thùng chứa). (14) Gờ dùng để điềi khiển các giá trị thới gian lưu trong thùng chứa. 1.6. Máy (hầm) làm mát Làm mát cĩ 2 loại : làm mát cho các sản phẩm đổ khuơn và cho sản phẩm bọc vỏ. Những sản phẩm đổ khuơn cần thời gian khoảng 20-30 phút làm mát để đảm bảo sản phẩm cĩ thể được tách khuơn. Phải đảm bảo khí làm mát thổi kín xung quanh khuơn, vì vậy người ta người làm mát theo phương pháp đường hầm. Với những sản phẩm bọc vỏ thì đai thường được làm từ perlon hay silicon. Đai lưới sẽ đi qua một đường hầm cĩ khí lạnh tuần hồn. Hầu hết các sản phẩm bọc vỏ cần khoảng 7-10 phút làm mát. 127 Máy làm mát Gainsborough Máy làm mát tiếp xúc nhiệt bức xạ của Sollich Máy địi hỏi phải cĩ một hệ thống làm giảm độ ẩm khi nhiệt bản mỏng bức xạ được đưa xuống dưới nhiệt độ diểm sương, đặc biệt là vào mùa hè. Nếu hệ thống này được lắp thêm một cái quạt thì nĩ sẽ trở thành máy làm mát cưỡng bức, duy trì nhiệt 128 dộ của bản nhiệt bức xạ. Máy này khơng được sử dụng cho các sản phẩm bánh kẹo chocolate khơng bao áo vì khơng đem lại hiệu quả kinh tế cao. 2. Các thành tựu mới trong cơng nghệ sản xuất chocolate Một số thiết bị mới cải tiến quá trình sản xuất. Máy trộn chocolate cao tốc (K&Kurt High Speed Chocolate Mixer) Máy được thiết kế đặc biệt để đáp ứng yêu cầu cần thiết của quá trình sản xuất chocolate là đơn giản và dễ sử dụng. Máy hịan tịan phù hợp đối với quá trình sản xuất chocolate và chocolate bột. Tay trộn được thiết kế đặc biệt để trộn nhanh và tạo ra hỗn hợp trộn đồng nhất. Máy trộn cĩ những đặc điểm sau: o Tất cả các bề mặt tiếp xúc trực tiếp với sản phẩm đều được làm bằng thép khơng gỉ. o Hệ thống kiểm sốt nhiệt độ cho nước nĩng và cho khối bột nhào. o Hướng quay của dao trộn được điều chỉnh để cĩ thể quay cùng chiều và ngược chiều kim đồng hồ. o 4 cánh tay trộn được thiết kế đặc biết để trộn nhanh và lắp trên dao trộn để tạo ra hỗn hợp hịan hảo. o Nắp tháo sản phẩm ra được lắp ráp pittơng khí. o Đuơi máy trộn được gắn thêm các tấm ván để bảo vệ. o Hộp điều khiển điện bên ngồi chứa điện và các hệ thống kiểm sốt phụ trợ. o Máy phù hợp với điều kiện thiết kế an tồn để tránh gây tai nạn 129 o Máy mạnh, dễ hoạt động, ít hư hỏng. 130 (Các mũi tên biểu diễn hướng chuyển động của các tay trộn trong quá trình trộn. Máy nghiền tinh 2 trục (The K&Kurt 2 Roll Refiner) Máy được thiết kế dễ sử dụng, dung tích sản phẩm lớn, chất lượng đạt yêu cầu. Quá trình nghiền nát các thành phần của chocolate giữa 2 trục nghiền tạo ra khả năng sử dụng đường tinh thể thay cho đường bột. Bằng cách này, người ta cũng cĩ thể làm giảm bớt ẩm bên trong chocolate. Máy cĩ thể giúp nâng cao mức độ nguyên chất nhưng khơng làm hư hỏng sản phẩm bởi vì sự quá nhiệt là dạng tiêu biểu của quá trình nghiền tinh. Các phần tử tạo thành sau khi nghiền tinh cĩ khích thước nhỏ khỏang 25 µ m. Vùng nối kết giữa 2 trục được giới hạn và 50% bề mặt của các trục được sử dụng như vùng làm mát. Các kết quả cĩ thể đạt được nhờ sử dụng 2 trục nghiền là: chất lượng, hương vị và các đặc tính kỹ thuật của sản phẩm cuối cùng. Những đặc điểm tương tự này khơng thể được sản xuất ở những kiểu hệ thống khác. Bởi vì cĩ các quá trình khác cũng diễn ra đồng thời trong suốt quá trình nghiền tinh, và đây là cơ sở để tạo thành các đặc tính riêng cho sản phẩm sau cùng. Nguyên lý hoạt động của máy nghiền 2 trục 131 Hydraulic Pump Sheme Cooling Water Diagram 132 Thơng số kĩ thuật Model KK2R900M KK2R900P KK2R1000M KK2R1000P KK2R1250M KK2R1250P Diameter ( mm ) 400 400 400 Rolls Useful length ( mm ) 900 1000 1250 Drive Main motor ( KW ) 27 - 45 37 - 60 45 - 70 Nominal throughput at 90 - 160 µm (t/h) 2.0 - 5.0 3.5 - 6.0 5.0 - 8.0 Máy xử lý nhiệt chocolate (K & Kurt Chocolate Tempering Machines) • Năng suất sản phẩm thay đổi từ 30 kg/h tới 4000 kg/h. • Máy phù hợp với cả dung tích sản phẩm nhỏ và lớn. • Cơng suất cĩ thể được điều chỉnh từ 110% xuống cịn 15% của mức cài đặt. • Giảm bớt vết nứt và các lỗ khí trên lớp bao phủ. • Làm giảm độ nhớt khi nhiệt độ hoạt động của máy cao hơn 20-30o C (3-5 F) • Nhiệt độ ổn định ngay cả khi chocolate được nhập liệu ở các điều kiện nhiệt độ khác nhau. Máy xử lý nhiệt chocolate của K&Kurt đã phát triển được hệ thống 3 vùng tiền kết tinh (pre crystallizing). Cấu trúc ăn khớp dẫn trục chính của dao cạo tua-bin, giúp nhào trộn hỗn hợp và trao đổi nhiệt với phần nước phân phối vào từng vùng . 3 vùng xử lý nhiệt ứng với nhiệt độ kiểm sốt của từng vùng và các đầu dị nhiệt độ được đặt trực tiếp vào dịng chocolate. Ở mỗi vùng cĩ một hệ thống bơm phân phối và tuần hồn nước với tốc độ cao và đảm bảo nước ở nhiệt độ tương ứng cho mỗi vùng. Ngay cả khi nước ở đầu vào khơng cịn thì một lượng nước cĩ sẵn vẫn sẽ tuần hồn và xử lý nhiệt chocolate với hiệu quả khá cao. Thiết bị bơm chocolate với nhiều vận tốc khác nhau sẽ điều khiển cho khối chocolate truân chuyển bên trong thiết bị. 133 Máy áo chocolate (K&Kurt Enrobing Machines) Máy áo chocolate rất phù hợp cho các sản phẩm bánh kẹo, bánh nướng và nhận quả khơ vào bên trong chocolate, tráng áo chocolate và tráng lớp chất béo lên các sản phẩm bánh kẹo. Máy được chế tạo bằng thép khơng gỉ trừ một vài bộ phận nhỏ. Máy cĩ thể được trang bị thêm nhiều thiết phụ khác nhau, ví dụ như thiết bị trang trí, rắc hat rời(separate bath), bơm tháo liệu phụ, hệ thống thổi khí (stronger blowing), xi-lanh tự làm sạch (wiping cylinders) ở đầu ra v..v. 134 135 Mẫu lắp đặt xử lí nhiệt chocolate Quá trình áo chocolate (Enrobing Plant) Quá trình đúc nặn (tạo hình) (Moulding Plant) 136 Máy làm mát chocolate 1- Băng tải 2- Máy Enrobing 3- Buồng lạnh Kỹ thuật điều khiển tự động Cadbury Trebor Allan Inc., Toronto, một cơng ty con của cơng ty Cadbury Schweppes plc, là nơi sản xuất ra loại kẹo thỏi Caramilk, cĩ những bí quyết thương mại- bao gồm những cơng thức làm Caramel và đĩng gĩi chúng. Một trong những bí quyết đĩ là làm cho dây chuyền sản xuất kẹo cĩ thể tự điều chỉnh nhiệt độ làm việc để nâng cao hiệu suất sản xuất mà vãn giữ được chất lượng sản phẩm ổn định. Trong quá trình sản xuất chocolate cĩ cần cĩ quá trình xử lý nhiệt. Nếu điều khiển nhiệt độ hợp lý, thanh chocolate làm ra sẽ cĩ vị rất ngon và bề ngồi sáng bĩng. 137 Cơng ty Cadbury ‘s Toronto tạo ra được những thanh chocolate cĩ bề mặt trơn nhẵn và sáng bĩng. Những thiết bị làm chocolate của nhà máy được lắp thêm 4 van tự động để giúp điều khiển nhiệt độ và đạt được vị ngọt mong muốn cho sản phẩm. Trạng thái làm mát Cơng ty Cadbury ‘s Toronto sản xuất nhiều sản phẩm khác nhau. Trước đây, các thiết bị sản xuất phải được kiểm tra nhiệt độ và điều khiển nhiệt độ bằng tay. Điều này làm mất nhiều thời gian và cơng sức. Sau này cơng ty áp dụng một kĩ thuật mới. Họ gắn thêm 4 van tự động vào 4 cuộn ống xoắn làm mát trên hệ thống sản xuất Nhiệt độ trên các thiết bị sản xuất sẽ được một thiết bị điện tử ghi nhận và phát ra các tín hiệu điện từ 4 – 20 mA đến một bộ phận xử lí nhỏ trên van tự động. Và ứng với mỗi cấp độ tín hiệu, các van sẽ từ từ đĩng hay mở ( 15 – 45 giây tuỳ theo kích thước của van) Và như thế, người cơng nhân cĩ thể điều khiển nhiệt độ nhờ các nút trên bảng điều khiển. Điều này cho phép cĩ thể điều chỉnh nhiệt độ ở mức 0.50 C 138 Máy Eposit Được trang bị những kĩ thuật mới trong lĩnh vực sản xuất Chocolate, chiếc máy Praline Fix PFM 2000 rĩt Chocolate lỏng vào nhiều loại khuơn khác nhau, nĩ cĩ thể tạo lớp vỏ Chocolate trong các loại kẹo hạt dẻ, kẹo mềm, caramel và nhiều thứ khác. Thiết bị này cĩ thể rĩt 100 mẫu / phút. Đây là thiết bị cần cĩ cho các nhà sản xuất Chocolate theo qui mơ lớn.  Ưu diểm: - Thích hợp với tất cả các loại khuơn Chocolate. Cĩ nhiều cỡ khuơn, tối đa : 275 x 135, 275 x 175 và 275 x 205 mm - Cĩ thể làm nhiều loại sản phẩm bằng cách sử dụng 8 ống bơm Chocolate vào khuơn . - Sạch sẽ, rõ ràng, dễ cất trữ + Tự động dừng + Khơng bị nhỏ giọt, bị tràn + Cĩ thể điều chỉnh thành phần sản phẩm + Thành phần ổn định và chính xác 139 + Sản phẩm ép chặt, cĩ thể xếp chồng lên nhau khi đĩng hộp + Các phễu nhập liệu và các bộ phận lấy sản phẩm được rửa sạch ở 700C - Sử dụng dễ dàng và thuận tiện: + Phạm vi điều chỉnh cỡ ép rộng + Dễ khởi động và tháo lắp. + Cĩ thể dự trữ lại, ngay cả khi máy đang sử dụng + Tiết kiệm tối đa thời gian và cơng sức trong quá trình sản xuất. Cĩ nhiều chức năng tiện dụng khác để cĩ thể tiết kiệm tối đa thời gian và cơng sức. Tốc độ tối đa : 100 mẫu / phút + Chỉ cần trải qua một khố huấn luyện ngắn để cĩ thể sử dụng máy  Cơng dụng: - Dùng cho các sản phẩm cĩ các thành phần lỏng : Kẹo hạt dẻ, các loại kẹo Chocolate mềm, caramel,… - Đảm bảo chất lượng. - Khơng tạo bọt khí.  Thơng số kĩ thuật: - Điện áp: 220 / 230v / 10w - Kích thước : 510 x 400 x 570 mm - Trọng lượng: 17 kg - Cĩ thể điều chỉnh cho phù hợp với từng loại khuơn dễ dàng Các ống bơm Sơcơla vào khuơn cĩ thể điều chỉnh nhờ một khớp cầu xoay, cĩ tới 8 ống cĩ thể làm việc cùng lúc. 140 Kỹ thuật và cơng nghệ mới Vào thế kỉ 19, các sản phẩm Chocolate đi đến những ngã rẽ mới. Một thành tựu đột phá của Chocolate được tìm ra ở Hà Lan: Tìm ra qui trình sản xuất loại Chocolate khơng béo. Đĩ là từ hạt Cacao được ép, được tìm ra bởi Van Houten năm 1825. Bằng cách nghiền hạt Cacao sạch và tách phần bơ Cacao lỏng đi. Phần cịn lại là một loại bột Cacao khơ, khơng béo dùng sản xuất chocolate khơng béo Năm 1828, người ta tìm ra một tác dụng khác của bột Ca cao kiềm hố, đĩ là khả năng hồ trộn và đồng hĩa cao.Với sự phát minh ra bột sữa, người ta đã tạo được hỗn hợp đồng nhất của ca cao và sữa. Và sản phẩm Chocolate sữa được ra đời năm 1875. Các nhà sản xuất Chocolate luơn đi tìm những phương thức mới để cải thiện mùi vị và cấu trúc các sản phẩm của họ. Và qua nhiều thử nghiệm, họ nhận thấy việc giữ hỗn hợp Chocolate trộn trong những thùng chứa trong vài ngày cĩ thể đem lại những tác dụng cần thiết cho mùi vị sản phẩm. Các thùng chứa này cĩ dạng con sị, được gọi là ‘conche’, từ Latin ‘concha’ nghĩa là con so. Quá trình này gọi là ‘Conching’, ngay lập tức được áp dụng trên tất các các nhà máy sản xuất Chocolate và nĩ được coi là một cơng đoạn cần thiết cho chất lượng của Chocolate ngày nay. Cĩ thể điều chỉnh khuơn ép trong một phạm vi rộng 141 TÀI LIỆU THAM KHẢÒ Ä ÛØ Ä ÛØ Ä Û [1]. BERNARD W. MINIFIE “ Chocolate, Cocoa and Confectionery” Avi Publishing Company, inc – 1980 [2]. NGUYỄN VĂN UYỂN – NGUYỄN TÀI SUM “Cây Cacao trên thế giới và triển vọng ở Việt Nam” NXB Nông Nghiệp, Tp HCM – 1996 [3]. LÊ ANH TUẤN “ Thiết kế nhà máy sản xuất Chocolate năng suất 2000 tấn/năm” Luận Aùn Tốt Nghiệp – Trường ĐHBK, Tp HCM [4]. www. icco. org [5]. www. Chocolateandcocoa. Org TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. GS.Trần Kim Quy_Sản xuất thử nghiệm bột Cacao và Chocolate từ cây Cacao Việt Nam_1992-1994. 2. Nguyễn Văn Uyển – Nguyễn Tài Sum_Cây Cacao trên thế giới và triển vọng ở Việt Nam_Nhà xuất bản Nơng nghiệp Tp HCM_1996. 3. Bùi Đức Hợi và Nguyễn Thị Thanh_Kỹ thuật sản xuất bánh và kẹo_tập 2_Trường Đại học Khoa học Cơng nghiệp nhẹ_1975. 4. J. Braudeau_Đồn Bá Phương dịch_Cây Cacao 5. Hồ Hữu Long_Kỹ thuật sản xuất kẹo_Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội_1983. 6. Tạp chí ngoại thương_Số 14_Tháng 7/1990 142 7. Ngọc Mai_Lịch sử phát triển Chocolate_Báo Sài Gịn Giải Phĩng ngày 25/11/1998. 8. PTS. Trương Văn Tuấn (Bordeuax - Pháp)_Chocolate-một nghệ thuật_Tạp chí Cẩm nang tiêu dùng tháng 6/1998 9. Viện dinh dưỡng_Bảng thành phần dinh dưỡng thực phẩm Việt Nam_Nhà xuất bản Y học. 10. Bernard W.Minfie, C.Chem, F.R.I.C, F.I.F.S.T._Chocolate, cocoa and confectionery_Consultant to the Confectionery Industry - Knechtel Research Sciences Inc, Chicago, USA. 11. ST.Becket, Yorkreco, Nestec, York_Industrial Chocolate Manufacture & Use 12. Các website: