Quá trình cơ bản công nghệ thực phẩm - Chocolate

GVHD: Trần Thanh Giang Nhóm 2 1. Bạc Cẩm Trân Trân 2. Đỗ Thị Biết 3. Phạm Thị Nguyên 4. Dương Lê Anh Thảo 5. Nguyễn Thị Bích Lân 6. Dương Thiên Nga 7. Phạm Thị Thanh Huệ Chủ đề TRƯỜNG ĐH- NHA TRANG VIỆN CNSH VÀ MT Chocolate là đồ uống rất được ưa chuộng của dân Indian Bắc Mỹ  Cuối thế kỷ 18, loại chocolate đặc đầu tiên được tạo ra ở Ý  Năm 1867, Daniel Peter thử nghiệm dùng sữa làm thành phần của chocolate  Năm 1875 chocolate sữa đưa ra thị trường  Chocolate là hỗn hợp của cacao và bơ cacao, được cho thêm đường và những chất khác vào, cuối cùng được đóng thành dạng thanh.  Chocolate nguyên chất Có thể phân chocolate thành những loại sau  Chocolate trắng.  Chocolate sữa  Hơn 2000 năm trước, cây cacao đã trở thành 1 phần không thể thiếu của người dân vùng Châu Mỹ Latinh a. Lịch sử cây cacao  Theo như nhà nghiên cứu thì cây cacao có thể bắt nguồn từ những cánh đồng mưa Amazone thung lũng Orinoko ở Venezuela hay vùng Chapia ở Mexico. a. Lịch sử cây cacao  Trong gần 1 thế kỷ, cacao được coi là đồ uống đặc trưng và là điều bí mật của những người Tây Ban Nha.  Sau đó cacao đã lan truyền khắp Châu Âu, việc uống cacao trở thành 1 trào lưu ở Pháp dưới thời vua Louis 14 và 15. a. Lịch sử cây cacao  Tới đầu thế kỷ thứ 18 những nhà máy sản xuất thức uống cacao và chocolate đầu tiên đã được thành lập.  Đến đầu thế kỷ 20, thức uống cacao đã trở thành một nét văn hóa ẩm thực đặc trưng của toàn Châu Âu.  Với sự phát triển mạnh mẽ liên tục cacao đã trở thành thực phẩm thông dụng và phổ biến trên khắp Châu Âu và thế giới. b. Phân loại cây cacao  Cây cacao(Theobroma cacao) thuộc:  Thứ Theobroma cacao L  Họ Sterculiaceae  Thứ Theobroma gồm 20 loài, trong đó chỉ có loài Theobroma cacao là có giá trị kinh tế.  Theobroma cacao được chia làm 2 loài phụ :  Criollo  Forastero  Criollo: trái đỏ, kích thước lớn, có nhiều ở vùng Nam Mỹ (Venezuela, Ecuado, Colombia )  Forestero: có màu vàng đỏ, có nhiều ở Châu Phi (Ivory Coast, Ghana, Nigeria )  Ngoài ra còn có Trinitario (cây lai của Criollo và Forestero): trái vàng nhỏ, có nhiều ở vùng Trung Mỹ (Trinidad, Jamaica) b. Phân loại cây cacao  Cacao là cây thân gỗ nhỏ có thể cao tới 10 – 20m nhưng thường độ cao của cây không quá 7,5m  Đường kính từ 10 – 15cm c. Đặc điểm hình thái  Lá dài 25cm, màu đậm, hình gân lông chim  Mỗi năm cho tới hàng nghìn hoa ở thân chính và cành to nhưng chỉ có 1 – 3% thành trái.Cây sẽ ra quả khi được 3 – 4 tháng tuổi.  Lớp cơm nhầy hình thành khoảng 140 ngày sau khi thụ phấn.  Từ khi thụ phấn đến khi trái chín kéo dài từ 5 -6 tháng  Trái cacao có thể đạt chiều dài 15 – 20cm, cân nặng 200g – 1kg c. Đặc điểm hình thái  Tùy theo từng loại mà hình dạng của trái thay đổi từ hình cầu, hình dài và nhọn, hình trứng hoặc hình ống.  Mổi trái chứa 20 – 40 hạt  Màu khá đa dạng: màu xanh, vàng, đỏ.  Cây cacao là loại cây nhiệt đới, thường được trồng ở vùng xích đạo d. Đăc điểm sinh thái của cây cacao  Nhiệt độ thích hợp cho sự sinh trưởng là 30 – 400C độ ẩm là từ 70 – 80%, là cây ưa bóng mát. II.2. Thành phần hóa học của hạt ca cao: II.2.1. Dầu ca cao: Chiếm 50% trọng lượng của hạt đã lên men. Tạo cho sản phẩm có độ cứng, độ giòn đặc trưng. Nóng chảy ở nhiệt độ 32oc. Có thể để lâu mà không bị hôi. II.2.2 Chất teopromin: Chiếm khoảng 1,5-1,7 % so với trọng lương hạt. Là một chất kích thích làm tăng sức chịu đựng của tim, tăng cường hoạt động của cơ bắp. II.2.3. Chất cafein: Cafein màu trắng, tinh thể hình kim, vị đắng. Nhiệt độ thăng hoa là 1800C bay hơi ỏ 1000C ,nóng chảy ở 2350C. Cafein có tác dụng sinh lý đên cơ thể người, dùng hàm lượng quá nhiều sẽ gây độc. II.2.4. Các acid hữu cơ: Acid malic, acid tactric, acid oxalic, các acid hữu cơ tự do,thường chiếm khoảng 0,7-2,33% tính theo acid tactric. II.2.5. Gluxit: Tinh bột: 7%.Đường 1%. Ngoài ra có khoảng 2,5% xenlluloza và 1,5% pentoza. II.2.6. Protein: Protein chiếm khoảng 10,4% trong hạt, còn trong vỏ là 13,5%. II.2.7. Các chất thơm: D-linalol có trong thành phần hợp chất với các acid béo (acid caprylic, acid valeryalic, amylaxetat, amylbutyrat). II.2.8. Chất tro: Hàm lượng trung bình của chất tro khoảng 2,5-3% vỏ khoảng 6,5%.  Cành cao: dùng dao tay cầm dài  Cành thấp: dao ngắn, to  Bổ đôi quả cacao, xúc múi, bỏ vỏ  Màu của hạt chuyển từ màu ngà sang màu tím sẫm  Hạt cacao thu hoạch: Màu của hạt chuyển từ màu ngà sang màu tím sẫm.  Bổ đôi hạt cacao Mục đích  Thực hiện quá trình lên men tự nhiên, sử dụng hệ VSV tự nhiên loại bỏ phần thịt quả, thu nhân cacao nguyên vẹn  Một số chất phức tạp chuyển sang trạng thái hoạt động.  Loại bỏ bớt vị đắng cho cacao.  Tạo mùi vị đặc trưng cho cacao.  Thời gian lên men: TB từ 6-7 ngày  Sau quá trình lên men độ ẩm của hạt là 16-17%. Hạt cacao đã ủ lên men Mục đích  Tránh hiện tượng mốc hạt cacao  Giảm độ ẩm của hạt sau khi ủ (6-7%) để bảo quản, không sấy quá khô (≤5%).  Hoàn tất các biến đổi hoá học đang xảy ra bên trong hạt..  Tạo hương vị đặc biệt cho cacao.  Phơi dưới nắng mặt trời: 1-2 tuần, mỗi ngày đảo trộn 4 lần, buổi tối đậy lại bằng bao tải  Sấy bằng máy sấy: 1-2 ngày  Hạt sau quá trình làm khô có màu nâu. Phương pháp thực hiện Thiết bị sấy hạt cacao bằng năng lương mặt trời ở Bến Tre Máy sấy Máy sấy tháp Máy sấy tầng sôi  Sử dụng sàng hoặc rây để loại bỏ các tạp chất, bụi bặm trong quá trình lên men và làm khô Máy sàng rung  Làm lỏng lớp vỏ hạt  Tăng hàm lượng chất thơm, mùi vị cho cacao  Thay đổi màu sắc cho cacao thành màu nâu đỏ đặc trưng..  Vô hoạt các VSV có hại khác  Giảm hàm lượng các chất gây đắng, gây chát. Phải theo dõi khắt khe nhiệt độ để rang hạt Máy rang hạt cacao  Quá trình xay và sàng hạt làm vỡ hạt, loại bỏ phần vỏ  Hạt cacao được xay nhỏ thành bột (nibs).  Lượng chất béo chứa trong chúng, bơ cacao chảy lỏng  Bột cacao quyện lại thành khối màu nâu sẫm gọi là “chocolate liquor” Ép bơ: Mục đích: ép để tách bớt một lượng bơ . Bơ ca cao là thành phần không thể thiếu trong chocolate ngon. Bơ ca cao ngoài chuyện có một lượng lớn chất polyphenol chống oxy hóa tự nhiên, nó có khả năng kết tinh đa hình tùy theo nhiệt độ. Sau khi ép bơ, ta có bột ca cao chứa 18 -22% bơ ca cao. Máy ép bơ dạng xoắn ốc . Kiềm hóa: Việc kiềm hóa làm hạt bớt chua đi hoặc hoàn toàn không chua, pH từ 4 - 4,5 được nâng lên 6,8 – 7,2. Chất kiềm hóa thường dùng là dung dịch K2CO3 hay Na2CO3. Sau đó, người ta phải khuấy tách nước ở nhiệt độ khoảng 60-70oC để nước bay hơi dần dần. Thiết bị sử dụng:  Giảm độ đắng và lượng acid trong hỗn hợp.  Tách bơ cacao đặc ra và tạo chocolate mùi vị cân bằng, không quá đắng.  Conching thường diễn ra từ 12-72h. Mục đích Dry conching: chà xát, trộn, cho bột cacao và đường, đôi khi thêm cả lecithin. Hòa vào nhau thành một hỗn hợp thật mịn Wet conching: bơ cacao và có khi cả lecithin được cho vào để làm mịn hơn Mục đích Máy thực hiện quá trình Conching Mục đích: thêm bóng bẩy, thành một hỗn hợp mịn và giữ được chất lượng ổn định. : Sau khi thêm bơ ca cao, đường, sữa bột, chất nhũ hóa Lecithine vào chocolate liquor phải đồng hóa bằng cánh đảo trộn. chocolate liquor Sau khi hòa trộn chocolate được cho vào khuôn. Mục đích Mục đích Sau khi rót khuôn, chocolate phải nhanh chóng đem làm lạnh ở nhiệt độ khoảng 20 - 22oC để chocolate kết tinh theo dạng mầm đã có trong giai đoạn ổn định nhiệt. Chocolate đủ lạnh sẽ kết tinh và co ngót thể tích 3% làm cho việc tháo khuôn dễ dàng. Kết quả ta có thanh chocolate bóng mịn, đồng nhất Mục đích Nhằm không cho chocolate tiêp xúc với không khí và sự xâm nhập của vi sinh vật, giữ hương vị ban đầu của chocolate. Bảo quản Giữ mùi vị cho sản phẩm Mục đích Nhiệt độ tối ưu để bảo quản chocolate là 20 đến 25oC. Không để Chocolate ở nhiệt độ cao và nắng chiếu trực tiếp vì một khi chocolate đã chảy, nó dễ dàng kết tinh lại thô nhám, mất ngon.  Men là quá trình quan trọng đầu tiên trong việc nâng cao chất lượng hạt cacao  Thực hiện quá trình lên men tự nhiên, sử dụng khả năng sinh tổng hợp của hệ VSV tự nhiên.  Cho phép một số chất phức tạp chuyển sang trạng thái hoạt động.  Loại bỏ bớt vị đắng cho cacao  Tạo cho mùi vị đặc trưng cho cacao  Các loài nấm men này tham gia chuyển hóa các chất theo phương trình sau. a. Nấm men C12H22O11 + H2O→2C6H12O6 + 18,8 Kj (Gluoza hay fructoza) C6H12O6→2C2H5OH + CO2 +93,3 Kj (Gluoza hay fructoza)  Thường thấy ở hai loài Kluyveromyces và Saccharomyces với số lượng rất lớn. Kluyveromyces Saccharomyces Saccharomyces  Ngoài 2 loài nói trên còn thấy rất nhiều loài nấm men khác như: Hansenula, Kloechera, Terulopsis, Pichia, Shizo Saccharomycopsis, Phodotorular, Debaryomyces, Hanseniaspora. Hansenula Hanseniaspora b.Vi khuẩn lactic  Các loài vi khuẩn lactic chuyển hóa đường thành axit lactic và các loại axit hữu cơ khác Streptococcus Lactorbacillus Streptobacterium Vi khuẩn Lactic: Betabacterium c.Vi khuẩn axetic  Các vi khuẩn axetic phát triển sau nấm men chúng chuyển hóa etanol thành axit axetic theo phương trình sau Thường thấy trong đống cacao lên men các loài vi khuẩn axetic Acetobacter, raneer, A.ascendens, A.Suboxydans, A.xylinoides, A. orleanense. Acetobacter C2O5OH + O2 → CH3COOH + H2O + Q Vi khuẩn axetic: Acetobacter  Ngoài 3 nhóm vi sinh vật trên còn có mặt của B. coagulans, B. pumidus, B. stearothermophilus, Micrococus, Streptococcus. Streptococcus Aspergillus Trong đống cacao lên men, người ta phát hiện thấy nhiều loại nấm sợi như, Aspergillus, Mucor, Penicillium, Rhizopus  17 loại enzyme được tạo thành trong quá trình lên men  dưới sự hoạt động của nấm men trong điều kiện kị khí không bắt buộc.  Ngoài ra còn có một số sản phẩm phụ khác như acid lactic, acid oxalic, enzyme ngoại bào, hợp chất hữu cơ dễ bay hơi. Trong 24h đầu C6H12O6→2C2H5OH + 2CO2  thịt quả bị phân rã và chiết rút hết, tạo điều kiện thông thoáng cho khối ủ..  Do có mặt của O2 nên còn bị oxi hóa thành acid acetic dưới sự hoạt động của vi khuẩn acetic Trong 24h tiếp theo C2O5OH + O2 → CH3COOH + H2O + Q  Lượng cồn và acid lactic giảm dần, chỉ còn acid acetic. Cuối quá trình lên men:  Nhờ acid Acetic và nhiệt độ cao (sau 2 ngày lên men) làm cho màng tế bào bị vỡ và các chất dễ hòa trộn với nhau.  Điều này cho phép 1 số chất phức tạp chuyển sang trại thái hoạt động → yếu tố quyết định đến màu và mùi vị của bột cacao sau này. Nấm men chiếm ưu thế hoạt động trong 24h đầu. 1 2 3 Chuyển toàn bộ thịt quả thành cồn 4 Phân hủy các acid citric làm cho pH tăng lên từ 3,5-4,2 tạo điều kiện cho vi khuẩn phát triển Sản xuất một số acid hữu cơ (acid oxalic, acid succinic, acid malic, acid acetic...) có tác dụng giết chết mầm hạt Sản xuất một một vài hợp chất hữu cơ dễ bay hơi tạo mùi đặc trưng cho cacao 5 6 7 Tạo ra enzyme pectinase, làm giảm tính dẻo của thịt quả giúp cho phản ứng nhanh hơn Vi khuẩn lactic cũng chiếm ưu thế hoạt động trong 24h đầu khi pH> 4 và trong điều kiên kị khí tạo ra acid lactic  Thịt quả bị phân hủy hết, có sự xâm nhập của khí O2 vào khu vực lên men, vi khuẩn acetic bắt đầu chiếm ưu hế hoạt động chuyển cồn thành acid acetic.  Trong suốt thời gian này nhiệt độ tăng đến 500C tạo điều kiện thuận lợi cho sự xúc tác các phản ứng sinh hóa và sự hoạt động của các loài vi khuẩn Trong 24h tiếp theo  Bào tử VSV cùng với nấm sợi có thể xuất hiện trên bề mặt khối sinh lên men gây những mùi ôi thối, khó chịu  Trung bình từ 6,7 ngày  Đặc biệt đối với loại Criollo: từ 2,3 ngày, loại Forastero: 5 ngày, loại Trinitario: 7 ngày hoặc hơn nữa.  Sau quá trình lên men độ ẩm của hạt là 16-17% Criollo Trinitario Ủ hạt cacao bằng thùng gỗ Phương pháp ủ trong thùng Phương pháp ủ trên khay Phương pháp ủ thành đống Tác dụng chống ung thư. Những lợi ích từ chocolate đối với sức khỏe: Những lợi ích từ chocolate trong ngành dược: Giúp giảm nguy cơ nhồi máu cơ tim. Giúp hạ huyết áp và giảm 50% nguy cơ tử vong. Giúp trí óc minh mẫn. Chống lao và các bệnh về phổi. Chống suy nhược cơ thể. Đối với làm đẹp: Tác dụng không mong muốn: Tăng bệnh béo phì. Có thể gây nghiện chocolate. Các yếu tố ảnh hưởng: 4.Điểm tan chảy: nên ở 360C 1.Sự kết tinh: có nhiều hơn 6 thể kết tinh, trong đó chỉ có dạng V hay dạng beta là có tính chịu nhiệt và tan chảy cần thiết. 2.Chất béo của sữa: làm mềm sản phẩm và làm giảm đi tính bền nhiệt. 8.Nhào trộn và làm mát: đảm bảo cho chocolate có thời gian sử dụng cần thiết. . 3.Quá trình lên men: t0 500C 6.Quá trình conching. 5.Quá trình rang. 7.Quá trình hòa trộn. HƯỚNG PHÁT TRIỂN Đảng và nhà nước cần hỗ trợ nông dân vốn đầu tư trồng cây cacao và hỗ trợ công nghệ sản xuất. Giải quyết vấn đề điểm tan chảy. Tăng thêm hương vị cho chocolate. Đội ngũ công nhân tay nghề cao, nâng cao kiểm soát về điều kiện sản xuất và khả năng bảo quản Tài liệu tham khảo Các quá trình công nghệ cơ bản trong sản xuất thực phẩm, Trường đại học Bách Khoa Hà Nội. www.chocolate.com www.chocolate.com.vn Nhóm 2 Chủ đề