Cong nghe che bien bot ca cao

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (933.5 KB, 48 trang )

(1)MỤC LỤC MỤC LỤC..................................................................................................................................1 DANH MỤC HÌNH...................................................................................................................5 DANH MỤC BẢNG..................................................................................................................6 PHẦN 1 – TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU......................................................................7 I.. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÂY CA CAO..................................................................7 1.. Một số đặc điểm của ca cao..........................................................................................7. 2.. Sản lượng ca cao thế giới.............................................................................................9. 3.. Ca cao ở Việt Nam.....................................................................................................11. 4.. Loại ca cao đề suất.....................................................................................................11. II.. TIÊU CHÍ LỰA CHỌN NGUYÊN LIỆU..............................................................12. PHẦN 2 – QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT CA CAO................................14 A – QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT 1...................................................................14 I.. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT..................................................................14. II. 1.. 2.. 3.. THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ.....................................................15 Quá trình phân loại và làm sạch.................................................................................15 1.1.. Mục đích công nghệ............................................................................................15. 1.2.. Các biến đổi xảy ra.............................................................................................15. 1.3.. Hệ thống làm sạch...............................................................................................15. 1.4.. Thông số công nghệ............................................................................................16. Quá trình rang.............................................................................................................16 2.1.. Mục đích công nghệ............................................................................................16. 2.2.. Các biến đổi xảy ra.............................................................................................17. 2.3.. Thiết bị................................................................................................................18. 2.4.. Thông số công nghệ............................................................................................19. Quá trình nghiền thô...................................................................................................19.

(2) 4.. 5.. 6.. 7.. 8.. 3.1.. Mục đích công nghệ............................................................................................19. 3.2.. Các biến đổi xảy ra.............................................................................................20. 3.3.. Thiết bị................................................................................................................20. 3.4.. Thông số công nghệ............................................................................................20. Quá trình tách vỏ........................................................................................................21 4.1.. Mục đích công nghệ............................................................................................21. 4.2.. Các biến đổi xảy ra.............................................................................................21. 4.3.. Thiết bị................................................................................................................21. 4.4.. Thông số công nghệ............................................................................................22. Quá trình nghiền.........................................................................................................22 5.1.. Mục đích công nghệ............................................................................................22. 5.2.. Các biến đổi xảy ra.............................................................................................22. 5.3.. Thiết bị................................................................................................................23. 5.4.. Thông số công nghệ............................................................................................23. Quá trình kiềm hoá.....................................................................................................24 6.1.. Mục đích công nghệ............................................................................................24. 6.2.. Các biến đổi xảy ra.............................................................................................24. 6.3.. Thiết bị................................................................................................................25. 6.4.. Thông số công nghệ............................................................................................26. Quá trình ép bơ...........................................................................................................26 7.1.. Mục đích công nghệ............................................................................................26. 7.2.. Các biến đổi xảy ra.............................................................................................27. 7.3.. Thiết bị................................................................................................................27. 7.4.. Thông số công nghệ............................................................................................28. Quá trình nghiền bánh ca cao.....................................................................................28 8.1.. Mục đích công nghệ............................................................................................28.

(3) 8.2.. Các biến đổi xảy ra.............................................................................................29. 8.3.. Thiết bị................................................................................................................29. 8.4.. Thông số công nghệ............................................................................................30. 9.. Quá trình rây phân loại sản phẩm...............................................................................30 9.1.. Mục đích công nghệ............................................................................................30. 9.2.. Các biến đổi của xảy ra......................................................................................31. 9.3.. Thiết bị................................................................................................................31. 9.4.. Thông số công nghệ............................................................................................32. 10.. Bao gói....................................................................................................................32. 10.1.. Mục đích công nghệ........................................................................................32. 10.2.. Các biến đổi xảy ra.........................................................................................32. 10.3.. Thiết bị.............................................................................................................32. 10.4.. Thông số công nghệ.........................................................................................33. B – QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT CA CAO 2.........................................34 I.. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT..................................................................34. II. 1.. 2.. THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ.....................................................35 Xử lý nhiệt bằng tia hồng ngoại.................................................................................35 1.1.. Mục đích công nghệ............................................................................................35. 1.2.. Các biến đổi xảy ra.............................................................................................35. 1.3.. Thiết bị................................................................................................................36. 1.4.. Thông số công nghệ............................................................................................37. Quá trình kiềm hoá.....................................................................................................37 2.1.. Mục đích..............................................................................................................37. 2.2.. Các biến đổi xảy ra.............................................................................................37. 2.3.. Thiết bị................................................................................................................38. 2.4.. Thông số công nghệ............................................................................................38.

(4) 3.. 4.. Quá trình rang nhân ca cao.........................................................................................38 3.1.. Mục đích công nghệ............................................................................................38. 3.2.. Các biến đổi xảy ra.............................................................................................39. 3.3.. Thiết bị................................................................................................................40. Quá trình nghiền.........................................................................................................41 4.1.. Mục đích..............................................................................................................41. 4.2.. Các biến đổi xảy ra.............................................................................................41. 4.4.. Thiết bị................................................................................................................42. C - SO SÁNH ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA HAI QUY TRÌNH.......................................43 PHẦN 3 – BỘT CA CAO THÀNH PHẨM..........................................................................45 TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................................50.

(5) DANH MỤC HÌNH Hình 1: Hạt ca cao.................................................................................................................6 Hình 2: Sản lượng ca cao của các nước qua từng năm 1990 – 2005....................................8 Hình 3: Biểu đồ thể hiện sản lượng ca cao trên Thế giới năm 2007 (%)..............................9 Hình 4: Tiêu thụ ca cao trên thế giới năm 2007....................................................................9 Hình 5: Giống ca cao Forastero...........................................................................................11 Hình 6: Sơ đồ quy trình công nghệ 1...................................................................................13 Hình 7: Sơ đồ nguyên lý hệ thống làm sạch........................................................................14 Hình 8: Sơ đồ nguyên lý của thiết bị rang dạng thùng quay................................................17 Hình 9: Cấu tạo thiết bị rang thùng quay.............................................................................18 Hình 10: Sơ đồ nguyên lý thiết bị nghiền trục.....................................................................19 Hình 11: Sơ đồ nguyên lý hệ thống tách vỏ.........................................................................20 Hình 12: Sơ đồ nguyên lý thiết bị nghiền trục bánh răng....................................................22 Hình 13: Sơ đồ nguyên lý thiết bị kiềm hóa........................................................................24 Hình 14: Sơ đồ nguyên lý thiết bị ép bơ..............................................................................26 Hình 15: Sơ đồ nguyên lý thiết bị nghiền búa.....................................................................28 Hình 16: Cấu tạo thiết bị rây................................................................................................30 Hình 17: Thiết bị bao gói ....................................................................................................32 Hình 18: Sơ đồ quy trình công nghệ 2.................................................................................33 Hình 19: Sơ đồ cấu tạo của hệ thống xử lý nhiệt hồng ngoại..............................................35 Hình 20: Sơ đồ nguyên lý thiết bị rang liên tục...................................................................39 Hình 21: Sơ đồ nguyên lý thiết bị nghiền nhiều trục...........................................................41 Hình 22: Màu sắc của các sản phẩm bột cacao khác nhau..................................................44.

(6) DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Những đặc tính chính của các nhóm ca cao............................................................7 Bảng 2: Thành phần hóa học của hạt ca cao tươi.................................................................7 Bảng 3: Thành phần hóa học của hạt ca cao đầu vào (theo ICCO).....................................12 Bảng4: Nhiệt độ và thời gian tối ưu để hình thành một số chỉ tiêu cảm quan.....................17 Bảng 5: Sự ảnh hưởng của nồng độ kiềm đến chất lượng ca cao thành phẩm...................25 Bảng 6: Đánh giá ưu, nhược điểm của từng quá trình........................................................42 Bảng 7: Đánh giá ưu, nhược điểm của quy trình................................................................43 Bảng 8: Một số tiêu chuẩn chất lượng đối với bột ca cao có kiềm hoá...............................45 Bảng 9: Một số tiêu chuẩn chất lượng đối với bột ca cao 10 – 12% bơ có kiềm hoá của công ty American Health and Nutrition........................................................................................46 Bảng 10: Thành phần dinh dưỡng của bột ca cao loại N-11-N theo ICCO (tính bằng g/100 g bột ca cao thành phẩm)........................................................................................................47 Bảng 11: Thành phần vitamin trong bột ca cao loại N-11-N theo ICCO............................47 Bảng 12: Thành phần khoáng trong bột ca cao loại N-11-N theo ICCO.............................48.

(7) PHẦN 1 – TỔNG I.. QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÂY CA CAO 1. Một số đặc điểm của ca cao Ca cao thuộc họ Sterculiaceae, giống Theobroma, loài Ca cao, có nguồn gốc từ miền nam Châu Phi. Hoa nhỏ, đường kính khoảng 15mm, có màu vàng, đỏ, trắng hay tím tùy theo loài. Hoa mọc trực tiếp từ thân và cành, thuộc loại lưỡng tính và thụ phấn chủ yếu là nhờ côn trùng. 0,5% hoa nở tạo quả, trong đó 90% quả non sẽ bị khô và rụng. Hình dạng chung của quả ca cao: . Quả ca cao có thể đạt chiều dài 15 – 20cm, khối lượng khoảng 200g hoặc hơn tùy. giống. Tùy theo từng loài mà hình dạng trái có khác nhau (dài, tròn hoặc bầu dục). Màu sắc trái khá đa dạng: đỏ, xanh hay vàng. . Quả ca cao có chứa từ 25 đến 80 hạt. Hạt ca cao có hình trứng, hơi dẹt và thường. có màu tím hoa cà hơi đỏ nhạt. Vỏ hạt gồm có phần vỏ ngoài, mỏng dễ vỡ cũng được gọi là vỏ cứng và phần vỏ lụa trông rất mỏng có màu trắng mỡ bọc lấy lõi hạt và ăn vào phần lõi hạt, chia lõi hạt ra thành những ô góc cạnh. . Hạt ca cao là hạt không có nhân, mập, dài 2 – 3cm, có lớp nhầy màu trắng, có vị. ngọt hơi chua bao quanh. . Hai phôi nhũ của phôi màu sắc có thể thay đổi từ trắng của Criollo sang tím đậm. của Forastero qua các màu trung gian của các giống lai Trinitario chiếm toàn bộ thể tích của hạt. Phôi nhũ có nhiều nếp nhăn và gồm nhiều thùy chồng lên nhau, quanh chúng có màng mỏng trong, bóng bao bọc. Chúng được nối liền về phía gốc và bằng một cái rễ con dài 6-7 mm và một cái mầm thô sơ cặp vào giữa có thùy bao quanh để tạo thành mầm của hạt ca cao.. Hình 1: Hạt ca cao.

(8) Có 3 chủng ca cao chủ yếu là: Forastero, Criollo và Trinitario.Trồng phổ biến nhất là: Criollo và Forastero. Trinitario là kết quả của sự lai tạo giữa 2 giống trên. Đặc điểm Dạng quả Sống quả Kết cấu vỏ quả Màu sắc. Criollo Dài, thuôn, nhọn đầu Nhọn, rãnh sâu Mỏng, mềm, ít mô gỗ Vàng-đỏ, các đốm. Forastero. Trinitario. Tròn, bầu dục. Dài. Trơn, không rãnh sâu Cứng, dày, nhiều chất gỗ. Rãnh sâu không rõ nét Hầu hết cứng. Xanh vàng. Không nhất định. Hoa. nâu nhỏ Nhụy hồng nhạt. Nhụy màu tím. có xanh có đỏ. Hạt. 20 – 40 hạt. 30 – 60 hạt. Nhiều hơn 40 hạt. Bảng 1: Những đặc tính chính của các nhóm ca cao Bảng 2: Thành phần hóa học của hạt ca cao tươi STT Thành phần (%w/w) Phôi nhũ 1 Nước 35 2 Cellulose 3,2 3 Tinh bột 4,5 4 Pentosan 4,9 5 Saccharose 6 Glucose + Fructose 1,1 7 Bơ ca cao 31,3 8 Protein 8,4 9 Theobromine 2,4 10 Enzym 0,8 11 Polyphenol 5,2 12 Acid 0,6 13 Muối khoáng 2,6 Phôi nhũ có hàm lượng bơ ca cao khá cao, vỏ hạt. Cùi Vỏ hạt 84,5 9,4 13,8 46 2,7 0,7 10 3,8 0,6 18 0,8 0,7 0,8 8,2 có một ít và không có ở chất nhầy.. Bơ ca cao chiếm khoảng 31,3% khối lượng phôi nhũ. Bơ ca cao chủ yếu chứa các triglyceride của glycerol và các acid béo không no. Bơ ca cao nóng chảy ở nhiệt độ 16 – 37 oC, tùy thuộc vào dạng tinh thể của chất béo tạo thành trong quá trình kết tinh. Bơ ca cao chiết từ hạt ca cao có dạng tinh thể nhỏ màu trắng và có mùi thơm đặc trưng. Bơ ca cao góp phần tại mùi vị cho ca cao..

(9) Chất nhầy có chứa một hàm lượng đường (glucose, fructose, sucrose) và nước khá cao. Ngoài ra, còn có một lượng acid citric làm cho pH của chất nhầy luôn ổn định ở 3,5. Protein trong vỏ quả chiếm 18%, trong cùi 0.6% và trong phôi nhũ: 8.4%. Thành phần protein chiếm nhiều nhất trong quả ca cao là albumin và globulin. Một thành phần quan trọng khác trong ca cao là các alkaloid. Alkaloid điển hình trong ca cao là Theobromine (3,7-dimethylxanthine). Nó là chất kích thích nhẹ, tạo cảm giác hưng phấn cho cơ thể người. Cường độ kích thích Theobromine thấp hơn caffein rất nhiều. Trong ca cao, hàm lượng Theobromine dao động trong khoảng 1 – 4%(w/w). Trong ca cao cũng có chứa caffein nhưng hàm lượng rất thấp (0 – 2%) so với trong cà phê. 2. Sản lượng ca cao thế giới. Hình 2: Sản lượng ca cao của các nước qua từng năm 1990 – 2005..

(10) Hình 3: Biểu đồ thể hiện sản lượng ca cao trên Thế giới năm 2007 (%).. Hình 4: Tiêu thụ ca cao trên thế giới năm 2007..

(11) 3. Ca cao ở Việt Nam Ở Việt Nam, cây ca cao được du nhập từ rất sớm theo chân các nhà truyền giáo phương Tây nhưng phát triển rất chậm cho đến thời gian gần đây. Hiện tại, ca cao được trồng rộng rãi ở nhiều nơi: Tây Nguyên, một số tỉnh vùng Đồng bằng sông Cửu Long, Bà Rịa-Vũng Tàu, Bình Phước. Trong đó, vùng Tây Nguyên vẫn được đánh giá là có điều kiện lý tưởng nhất cho sự phát triển của cây ca cao. Ở đây, theo nghiên cứu thống kê thì cây ra hoa cho quả quanh năm, sản lượng bình quân đạt 3 kg hạt khô/1 cây 5 năm tuổi. Năm 2009, sản lượng ca cao của Việt Nam đạt 1000 tấn hạt khô. Trong đó, ĐakLak chiếm 33%, Bến Tre 25%, Bà Rịa-Vũng Tàu 17%, Tiền Giang 5% và Bình Phước 2%. Về định hướng phát triển cây ca cao ở nước ta trong thời gian tới, theo mục tiêu của Bộ Nông Nghiệp và Phát triển Nông thôn là phát triển bền vững cây ca cao ở Việt Nam nhằm tăng khối lượng sản phẩm hàng hóa, tăng hiệu quả kinh tế trên đơn vị diện tích đất, nâng cao thu nhập cho người dân và bảo vệ môi trường. Cụ thể, đến năm 2015, dự kiến diện tích trồng cây ca cao đạt 60 000 ha, trong đó có 35.000 ha kinh doanh, năng suất bình quân 15 tạ/ha, sản lượng hạt khô đạt 52.000 tấn, kim ngạch xuất khẩu đạt 50 – 60 triệu USD. Đến năm 2020, dự kiến diện tích đạt 80.000 ha, trong đó có 60.000 ha kinh doanh, năng suất bình quân 18 tạ/ha, sản lượng hạt khô 108.000 tấn, kim ngạch xuất khẩu đạt 100 – 120 triệu USD. 4. Loại ca cao đề suất Trong bài này sử dụng chủng ca cao Forastero vì chủng này khá phổ biến ở Việt Nam. . Nguồn gốc: khu vực thượng lưu Amazon (Ecuador và Venezuela).. . Đặc điểm: có sản lượng cao và khả năng chịu bệnh.. . Hình dạng: vỏ quả Forastero thường có màu xanh hay ôliu, khi chín có màu vàng.. Trái ít có hoặc không có rãnh, bề mặt trơn, đỉnh tròn. Vỏ dày và khó cắt vì ở trong có nhiều chất gỗ. . Hạt giống: hạt ca cao Forastero có hình dạng phẳng, hơi lép, tử diệp có màu tím. đậm, lúc tươi có vị chát hay đắng..

(12) . Hương vị: nó mang một mùi thơm và vị đắng đặc trưng, bởi vì hương và vị đậm. này của nó, hạt ca cao Forastero chủ yếu được sử dụng để pha trộn. . Địa lý: sự phân bố rộng rãi của ca cao, đặc biệt là ở châu Phi (Ghana, Bờ Biển. Ngà, Brazil,…) Ở nước ta nó được trồng ở Vĩnh Long, Tiền Giang, Buôn Ma Thuộc. . Sản xuất: hơn 85% sản lượng của thế giới. Hình 5: Giống ca cao Forastero Tuy nhiên, việc phân loại ca cao chỉ dựa vào hình dạng quả bên ngoài mà phải tách ra và phân loại các chủng riêng biệt. II.. TIÊU CHÍ LỰA CHỌN NGUYÊN LIỆU Ca cao hạt được phân loại theo trọng lượng (thường là trọng lượng của 100 hạt/110g) và theo hàm lượng hạt không đạt yêu cầu hay hạt khuyết tật, đó là những hạt bị mốc, chưa được lên men, các hạt bị sâu bọ tấn công, hạt bắt đầu nảy mầm, hạt lép (không có nhân bên trong)… Để kiểm tra hạt có khuyết tật hay không, người ta sử dụng phép kiểm tra vết cắt. Người ta cũng sử dụng cách này để đánh giá mức độ lên men của hạt ca cao. Một số tiêu chí chọn hạt ca cao nguyên liệu như sau: . Hạt phải được lên men hoàn toàn.. . Hàm ẩm trong hạt không được phép vượt quá 7,5%.. . Hạt phải đồng đều về kích cỡ, không có hạt dính đôi, dính ba.. . Nguyên liệu không được chứa hạt mốc: hàm lượng hạt mốc lên đến 3% có thể tạo ra mùi mốc khó chịu cho bột ca cao thành phẩm.. . Hạt không bị côn trùng tấn công: côn trùng làm tổn thất nguyên liệu, gây nhiễm bẩn bởi chất thải của chúng..

(13) . Nguyên liệu không chứa hạt nảy mầm trước khi lên men vì các hạt nảy mầm sau khi sấy khô, mầm bị tách ra, tạo một lỗ hổng khiến cho côn trùng và nấm mốc dễ dàng thâm nhập vào nguyên liệu. Nguyên liệu cũng không được chứa hạt nám, ám khói, hạt lép và các loại tạp chất lạ (như mạt sắt,…).. . Khối lượng nhân bên trong hạt cũng là một chỉ tiêu quan trọng: hạt phải chắc, chứa nhiều nhân bên trong. Bên cạnh đó, hàm lượng bơ cũng có ý nghĩa nhất định trong quy trình sản xuất (tuỳ thuộc vào yêu cầu của nhà sản xuất).. . Hạt không được có mùi lạ như mùi khói, mùi mốc hoặc mùi lên men, không có vị lạ như chua acid, đắng gắt, vị khé hay các vị lạ khác. Bảng 3: Thành phần hóa học của hạt ca cao đầu vào (theo ICCO). Thành phần Bơ ca cao Protein Tinh bột Caffeine Theobromine Tannin Muối khoáng Xơ thô Các Cacbonhydrat khác Độ ẩm. PHẦN 2 – QUY. Phôi nhũ (%) 54 12-14 6 0.2 1.3 6 2.6 2.6 10.6 3.5. Vỏ (%) 3.76 15.58 -0.05 1.44 -8.18 18.61 18.61 3.75. Mầm (%) 2.96 28.8 -0.19 2.14 -6.82 5.16 47.38 6.47. TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT CA CAO. A – QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT 1 I. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT. Hạt ca cao. Làm sạch Tạp chất.

(14) Nghiền thô. Tách vỏ Vỏ Nghiền. K2CO3. Kiềm hoá. Ép bơ Bơ ca cao Nghiền mịn. Phân loại. Bao bì. Bao gói. Hình 6: Quy trình công nghệ sản xuất ca cao 1 Bột ca cao. II. THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 1. Quá trình phân loại và làm sạch 1.1. Mục đích công nghệ Chuẩn bị: nhằm loại bỏ các tạp chất lẫn trong nguồn nguyên liệu, giúp các quá trình chế biến tiếp theo sẽ được thuận lợi. Các tạp chất cần tách thường là: lá, cành cây khô, đất, đá, kim loại, xác côn trùng… Bên cạnh đó, quá trình này cũng giúp phân loại sơ bộ hạt ca cao theo kích thước và tỷ trọng, các hạt không đủ tiêu chuẩn như hạt lép, hạt quá to hay quá nhỏ sẽ bị loại bỏ. Kết quả là các hạt ca cao sẽ được đồng đều hơn, đảm bảo yêu cầu về chất lượng của hạt khi nghiền và tách vỏ cũng như tránh những tác động cơ học làm giảm tuổi thọ của các thiết bị. 1.2. Các biến đổi xảy ra trong quá trình Vật lý: chủ yếu là tỉ trọng và kích thước của nguyên liệu được đồng đều hơn do tạp chất bị loại bỏ..

(15) 1.3. Hệ thống làm sạch 1.3.1. Cấu tạo thiết bị. Hình 7: Sơ đồ nguyên lý hệ thống làm sạch. Hệ thống làm sạch bao gồm một thiết bị sàng và một thiết bị làm sạch bằng khí động. . Thiết bị sàng gồm 2 mặt sàng được lắp kết hợp với nhau theo thứ tự đường kính lỗ. giảm dần từ trên xuống. Giữa các mặt sàng, người ta thường lắp các bi trống bít lỗ sàng để hạn chế hiện tượng các lỗ sàng bị bít lại. . Thiết bị làm sạch bằng khí động. 1.3.2. Nguyên lý hoạt động: Dòng hạt ca cao nguyên liệu được đưa đến vị trí nhập liệu của thiết bị sàng. Ở sàng tầng 1 với kích thước lỗ lớn sẽ loại bỏ những tạp chất lớn như rơm rạ, đá, cành cây khô,… Hạt ca cao sẽ rơi xuống sàng tầng 2 để loại bỏ các tạp chất kích thước nhỏ như bụi đất, cát, mảnh kim loại, thủy tinh... Quá trình sàng có sự rung lắc nhờ mô tơ. Quá trình làm sạch chính là quá trình phân loại dựa trên sự sai khác về kích thước của khối hạt còn gọi là phương pháp phân loại bằng kích thước. Đặt biệt, các tạp chất nhẹ (bụi, vỏ khô…) bám lên trên bề mặt đống hạt cũng được tách nhờ hệ thống quạt thổi liên tục đặt ở đầu ra của sàng dưới. Sau đó hạt ca cao được đưa vào thiết bị làm sạch bằng khí động để tách các tạp chất còn sót lại. Quá trình làm sạch chính là quá trình phân loại dựa trên sự sai khác về tỉ trọng của các phần tử trong khối hạt còn gọi là phương pháp phân loại bằng trọng lực. Khi đó, dòng hạt ca cao được đưa đến một bề mặt có đục lỗ và được đặt nằm.

(16) nghiêng so với mặt đất. Dòng khí sẽ được thổi qua những lỗ này từ dưới lên trên vuông góc với bề mặt sàn kết hợp với chuyển động rung lắc có tác dụng làm cho khối hạt tung lên trên. Dưới tác dụng của dòng khí, các hạt ca cao và tạp chất có trọng lượng nhỏ bị lôi cuốn bởi dòng khí ra ngoài, những tạp chất có trọng lượng lớn hơn sẽ rơi xuống dưới tác dụng của trọng lực, hạt ca cao đạt yêu cầu sẽ ở đứng yên (trạng thái tầng sôi). Bên cạnh đó, hệ thống còn có các cylon thu hồi tạp chất. 1.4. Thông số công nghệ Cỡ hạt ca cao lựa chọn: 100 hạt/ 110g. 2. Quá trình rang 2.1.. Mục đích. − Chuẩn bị: quá trình rang giúp chuẩn bị cho quá trình nghiền thuận lợi hơn. Lớp vỏ hạt ca cao thường mểm và có liên kết khá chặt với nội nhũ. Khi chịu tác dụng của nhiệt độ, lớp vỏ hạt và nội nhũ bên trong sẽ có nhiều biến đổi: vỏ hạt sẽ mất ẩm và cấu trúc hạt ca cao có xu hướng trương nở, nội nhũ thì bị biến dạng. Khi đó, liên kết giữa nội nhũ và vỏ bị phá vỡ, vỏ tách rời khỏi nội nhũ. Quá trình rang sẽ làm cho lớp vỏ hạt ca cao trở nên giòn hơn và tách rời khỏi nội nhũ nên chỉ cần tác dụng lực cơ học vừa đủ mạnh lên hạt ca cao là có thể làm vỡ lớp vỏ và tách lớp vỏ ra. − Chế biến: quá trình rang ca cao sẽ tạo ra những biến đổi cần thiết để hình thành nên hương vị đặc trưng cho các sản phẩm ca cao. Quá trình này quan trọng nhất và có ảnh hưởng quyết định của sản phẩm bột ca cao cũng như các sản phẩm khác từ ca cao. − Bảo quản: quá trình rang còn có tác dụng giảm hàm ẩm góp phần vô hoạt enzyme và tiêu diệt vi sinh vật có hại, kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm. 2.2.. Các biến đổi xảy ra. Vật lý . Nhiệt độ tăng lên kèm theo quá trình thoát ẩm làm giảm tỉ trọng hạt.. . Độ xốp của vỏ ca cao thay đổi giúp cho hạt ca cao sau rang dễ nghiền và tách vỏ.. Hóa học.

(17) . Phản ứng tạo màu do các hợp chất Polyphenol và Anthocyanin bị oxy hoá chuyển thành hợp chất Flobaphen (màu nâu đỏ).. . Sự giảm hàm lượng chất chát (sản phẩm ngưng tụ catechin hình thành sau quá trình lên men): sau khi rang còn lại 2 – 3%.. . Phản ứng Maillard: các acid amin và đường khử tác dụng với nhau tạo ra sản phẩm Melanoidin có màu nâu và hương vị đặc trưng.. . Một số protein bị biến tính bởi nhiệt độ.. Hóa lý . Ẩm khuếch tán từ trong lòng hạt ra bề mặt vỏ và bay hơi làm hàm ẩm của hạt giảm xuống còn 2,5 – 5%.. . Các acid dễ bay hơi và tạo mùi không mong muốn như acid acetic sẽ giảm đáng kể trong suốt quá trình rang.. . Một lượng nhỏ bơ ca cao bị chuyển thành thể lỏng khuếch tán ra ngoài vỏ.. Hoá sinh và sinh học Các vi sinh vật, đặc biệt là vi sinh vật trên bề mặt hạt ca cao sẽ bị ức chế và tiêu diệt. Cảm quan -. Màu sắc: quá trình rang tạo màu nâu đặc trưng cho ca cao (thông qua phản. ứng Maillard và oxy hoá polyphenol). -. Mùi vị: một số cấu tử hương sẽ được hình thành ở nhiệt độ này như các. aldehyd, ester… Nhiều hợp chất dễ bay hơi như acid acetic, aldehyd, keton, rượu, ester phân tử lượng thấp có mùi vị không mong muốn sẽ bị loại bỏ. Bảng4: Nhiệt độ và thời gian tối ưu để hình thành một số chỉ tiêu cảm quan Yêu cầu 1. Màu nâu tối ưu của bột 2. Vị chát giảm tối đa 3. Vị đắng giảm tối đa 4. Vị chua giảm tối đa 5. Vị cháy khét (burnt flavor) giảm tối đa 2.3. Thiết bị 2.3.1. Cấu tạo thiết bị. Thời gian tối ưu, phút 40 50. Nhiệt độ tối ưu, oC 134 150 120 150 150. 10. 120.

(18) Hình 8: Sơ đồ nguyên lý của thiết bị rang dạng thùng quay. Thiết bị rang sử dụng là thiết bị rang gián đoạn dạng thùng quay. Cấu tạo của thiết bị bao gồm trống rang, thiết bị gia nhiệt và thiết bị làm nguội. Bên trong mặt trống có những thanh gờ được thiết kế theo hình xoắn ốc dọc theo thân trống.. Hình 9: Cấu tạo thiết bị rang thùng quay 2.3.2. Nguyên lý hoạt động: Thiết bị thùng rang dùng tác nhân nhiệt là không khí nóng. Không khí được gia nhiệt rồi cấp vào thùng rang. Hạt ca cao được đưa vào thùng rang qua phễu nhập liệu và tiếp xúc với không khí nóng. Thùng rang có thể xoay quanh trục cố định để gia nhiệt đồng đều hơn. Sau khi quá trình rang hoàn tất, dòng hạt được đưa vào khoang dẫn có bố trí quạt làm nguội. 2.4.. Thông số công nghệ Thời gian rang thay đổi từ 20 – 30 phút, tuỳ thuộc vào cấu tạo thiết bị và khối. lượng của từng mẻ. -. Nhiệt độ hạt: 115 – 130oC.. -. Tốc độ dòng khí 1m/s..

(19) 3. Quá trình nghiền thô 3.1. Mục đích công nghệ Khai thác: quá trình nghiền thô giúp làm vỡ vỏ hạt ca cao, loại bỏ những phần không cần trong sản phẩm: vỏ hạt, nội nhũ, tạp chất còn sót,… 3.2. Các biến đổi xảy ra Vật lý: . Lớp vỏ ca cao sẽ bị vỡ và tách ra khỏi hạt.. . Khối lượng hạt thay đổi.. . Kích thước hạt giảm.. . Do ma sát giữa các lớp vỏ với nhau nên nhiệt độ của vỏ và hạt tăng lên.. 3.3. Thiết bị 3.3.1. Cấu tạo thiết bị. Hình 10: Sơ đồ nguyên lý thiết bị nghiền trục. Thiết bị nghiền trục bao gồm hai trục hình trụ nằm ngang, phễu nhập liệu và thùng chứa sản phẩm sau nghiền. 3.3.2. Nguyên lý hoạt động: Khi vận hành thiết bị nghiền, hai trục nghiền sẽ chuyền động hướng vào nhau. Hạt ca cao sẽ được đưa vào thiết bị qua phễu nhập liệu, đưa vào khe giữa của hai trục từ phía trên. Nguyên liệu được kẹp giữa hai trục và kéo qua khe hẹp. Khi đó, dưới tác dụng của lực nén ép, hạt sẽ bị vỡ ra..

(20) Mức độ nghiền được quyết định bởi đường kính trục nghiền, kích thước khe hẹp giữa hai trục. 3.4. Thông số công nghệ Kích thước hạt sau nghiền: 3 – 5mm 4. Quá trình tách vỏ 4.1. Mục đích công nghệ Khai thác: Nhằm tách lớp vỏ ca cao ra khỏi nội nhũ và loại chúng ra khỏi nguyên liệu bằng cách kết hợp lực cơ học và các phương pháp phân riêng thích hợp. 4.2. Các biến đổi xảy ra Vật lý: . Lớp vỏ ca cao và nội nhũ của hạt ca cao bị tách vỡ ra.. . Kích thước và khối lượng khối hạt giảm đi do vỏ ca cao được tách ra.. 4.3. Thiết bị 4.3.1. Cấu tạo thiết bị. Hình 11: Sơ đồ nguyên lý hệ thống tách vỏ.

(21) Hệ thống tách vỏ bao gồm thiết bị tách vỏ, thiết bị sàng và thiết bị khí động và cylon thu hồi vỏ, tạp chất. . Thiết bị tách vỏ hình trụ có các cánh tay đập bố trí trong lòng hình trụ.. . Thiết bị sàng gồm 5 lưới sàng có kích thước lỗ rây giảm dần.. 4.3.2. Nguyên lý hoạt động Kết hợp hai quá trình sàng và thổi khí. Hạt ca cao sau khi rang và nghiền đã được tách vỏ một phần do đó đạt được hiệu quả tách vỏ tốt. Sau khi nghiền thô, dòng hạt gồm vỏ hạt đã được xé ra một phần cùng với nhân rơi xuống thiết bị tách vỏ. Thiết bị này làm việc tương tự như thiết bị nghiền búa. Ở đây, các cánh tay đập sẽ quay và làm cho hạt cũng chuyển động tròn theo. Khi hạt chuyển động, nó sẽ va đập vào thành thiết bị cũng như cánh tay đòn làm cho vỏ vỡ ra. Sau đó, ca cao sẽ chuyển sang bộ phận phân riêng vỏ và nhân bằng hệ thống sàng và khí động. Hệ thống gồm nhiều sàng nối tiếp có chuyển động rung lắc. Kích thước lỗ sàng nhỏ dần từ trên xuống dưới. Vỏ và các mảnh vụn cũng như bụi sẽ được tách ra nhờ quạt hút. Nhân sẽ rơi xuống dưới và đi ra ngoài. 4.4. Thông số công nghệ Ca cao mảnh sau khi tách vỏ chứa khoảng 83% nhân, trong đó chứa khoảng 1,5 – 2% vỏ và một ít mầm. 5. Quá trình nghiền 5.1. Mục đích công nghệ Chế biến: quá trình nghiền làm giảm kích thước ca cao mảnh thành dạng paste (ca cao khối). Chuẩn bị: ca cao chuyển sang dạng paste giúp quá trình kiềm hoá diễn ra tốt và đồng nhất hơn. 5.2. Các biến đổi xảy ra − Vật lý: . Kích thước hạt ca cao giảm dưới tác dụng của lực cơ học.. . Nhiệt độ hạt ca cao tăng lên do chịu lực ma sát tác dụng lên nó và sinh nhiệt..

(22) − Hoá lý: Sự hoá lỏng của ca cao: ban đầu ca cao có dạng rắn. Khi nghiền hạt ca cao đến một. . giới hạn kích thước nhất định, ca cao sẽ hoá lỏng thành ca cao khối. 5.3. Thiết bị 5.3.1. Cấu tạo thiết bị. Hình 12: Sơ đồ nguyên lý thiết bị nghiền trục bánh răng Thiết bị nghiền trục bao gồm hai trục hình trụ nằm ngang, phễu nhập liệu và thùng chứa sản phẩm sau nghiền. Trên bề mặt trục nghiền có các rãnh dạng bánh răng ăn khớp với nhau. 5.3.2. Nguyên lý hoạt động Khi vận hành thiết bị nghiền, hai trục nghiền sẽ chuyền động hướng vào nhau. Hạt ca cao sẽ được đưa vào thiết bị qua phễu nhập liệu, đưa vào khe giữa của hai trục từ phía trên. Nguyên liệu được kẹp giữa hai trục và kéo qua khe hẹp. Khi đó, dưới tác dụng của lực nén ép, hạt sẽ bị vỡ ra. Trong quá trình nghiền, khoảng cách giữa hai trục nghiền sẽ quyết định đến kích thước của hạt. Với thiết bị này không cần phải giải nhiệt cho ca cao vì lực ma sát trong phương pháp nghiền trục không cao nên sinh ít nhiệt. 5.4.. Thông số công nghệ. . Độ ẩm vào: 2 – 2,5%.. . Độ nhớt: 1 – 2.

(23) . Nhiệt độ nghiền: 35 – 37oC (trên nhiệt độ nóng chảy của bơ ca cao).. . Kích thước hạt sau nghiền: 200 – 300μm.. 6. Quá trình kiềm hoá 6.1. Mục đích công nghệ Hoàn thiện: − Trung hoà acid làm giảm độ chua trong ca cao: trong quy trình xử lý ca cao sau khi thu hoạch, có quá trình lên men để tách lớp vỏ nhầy ra khỏi hạt. Trong quá trình lên men đó, có sự hình thảnh nên các acid hữu cơ, đặc biệt là acid lactic và acid acetic. Acid acetic bị bay hơi đáng kể trong quá trình phơi sấy sau đó, còn acid lactic vẫn lưu lại trong nhân. Hàm lượng acid cao sẽ làm cho sản phẩm bị chua, giảm chất lượng thực phẩm nên cần qua quá trình kiềm hoá để trung hoà acid trong nguyên liệu. − Góp phần cải thiện các chỉ tiêu của sản phẩm, góp phần nâng cao chất lượng cảm quan của sản phẩm. . Làm dịu hương vị cho bột ca cao trước ép dầu. . Tạo màu sắc đặc trưng cho ca cao trước khi ép.. . Tăng tính hòa tan cho bột ca cao. . Màu sắc của bột ca cao được sậm hơn.. Chuẩn bị: ca cao paste khi được kiềm hoá thì cấu trúc khối ca cao sẽ được mềm hơn và có độ ẩm tối ưu cho quá trình ép bơ, giúp quá trình ép thực hiện dễ dàng hơn. 6.2. Các biến đổi − Hoá lý: . Bơ ca cao tiếp tục được hoá lỏng: Nhiệt độ nóng chảy của các tinh thể lipid trong ca cao cao nhất là 37°C mà nhiệt độ của quá trình kiềm hoá là > 80°C nên bơ ca cao sẽ tiếp tục được hoá lỏng.. . Ngoài ra, do có bổ sung thêm dung dịch K 2CO3 nên khối ca cao được hấp phụ nước làm tăng hàm ẩm trong ca cao.. . Dưới tác dụng của nhiệt độ, nước trong khối hạt ca cao sẽ bay hơi, làm cho hàm ẩm của khối ca cao giảm xuống nhưng không đáng kể so với lượng ẩm hấp phụ vào..

(24) . Sự thay đổi pH: trong quá trình kiềm hóa, pH của bột ca cao tăng.. − Hoá học: . Trung hòa các acid: Acetic, Citric, Tartatric, Tanic… làm giảm độ chua của bột ca cao.. . Khử Tannin thành những hợp chất ít chát hơn.. . Thủy phân lipid tạo ra các hợp chất tiền hương.. . Thuỷ phân một phần protein tạo thành acid amin, hợp chất amin, amoniac tự do, các hợp chất globulin tự do…. . Các polyphenol chuyển hóa thành quinon và ngưng tụ mạnh làm bột sẫm màu.. . Tạo màu và mùi do phản ứng Maillard giữa đường khử và acid amin.. . Giảm cấp cellulose cho ra những hợp chất có mùi tương tự vanillin và màu nâu sậm tương tự caramel.. 6.3. Thiết bị 6.3.1. Cấu tạo thiết bị. Hình 13: Sơ đồ nguyên lý thiết bị kiềm hóa Cấu tạo của thiết bị gồm một tank hình trụ có lắp đặt cánh khuấy, thường là cánh khuấy trục vis. Bằng cách điều chỉnh hai thông số cơ bản là nhiệt dộ kiềm hóa và lượng kiềm sử dụng, có thể kiểm soát được độ màu, mùi của bột ca cao theo mục đích sản xuất. . Ở nhiệt độ thấp, màu ca cao sẽ nhạt và hơi nâu.. . Khi gia tăng nhiệt độ lên cao, ca cao sẽ chuyển màu nâu đậm và trở nên nặng mùi..

(25) . Ngoài ra, lượng kiềm sử dụng cũng ảnh hưởng nhiều đến màu sắc ca cao. Càng kiềm tính, pH càng cao thì ca cao càng sậm màu. 6.3.2. Nguyên lý hoạt động Tác nhân truyền nhiệt sẽ đi phía vỏ, thường là hơi nước, hay nước nóng có thể được. gia nhiệt bằng điện trở tùy thuộc bộ phận điều khiển nhiệt độ. Ca cao khối và dung dịch K2CO3 sẽ được đưa vào tank (nơi xảy ra quá trình kiềm hoá) và được cánh khuấy để đảo trộn hỗn hợp kiềm hóa. Sau khi kiềm hóa, khí khô được sụt vào để giảm độ ẩm đến 2%. 6.4. Thông số công nghệ − Tỷ lệ: khối lượng kiềm chiếm 3 – 8% so với khối lượng ca cao nghiền. − Nâng pH từ 4.5-5 đến 6.8-7. − Nhiệt độ kềm hóa : 80 – 110C tùy yêu cầu của sản phẩm. − Thời gian kiềm hóa 30 – 45 phút. − Độ ẩm sau kiềm hoá 1.5 – 2%. Bảng 5: Sự ảnh hưởng của nồng độ kiềm đến chất lượng ca cao thành phẩm K2CO3 (g/100g ca cao). Nước (g/100g ca cao). Nồng độ K2CO3. pH ca cao. Màu sắc ca cao thành phẩm. 0,14 1,7 4,0 1,7 4,0. 2,8 5,0 4,4 16,0 4,4. 5,0 25,0 47,0 13,0 45,0. 6,1 7,0 8,5 7,0 9,5. Nâu vàng Nâu vàng Nâu sậm Hồng xám Nâu đen. 7. Quá trình ép bơ 7.1. Mục đích công nghệ -. Khai thác: nhằm thu hồi lượng bơ cần thiết có trong ca cao, phục vụ cho công nghệ. sản xuất chocolate. -. Hoàn thiện: bột ca cao thành phẩm cần phải có hương vị phù hợp và không bị chảy. lỏng ở nhiệt độ thường, trong khi đó chất béo trong ca cao nghiền có nhiệt độ nóng chảy thấp (chừng 34 – 35oC). Do vậy ca cao nghiền sau quá trình kiềm hóa cần phải được tách bớt béo.

(26) nhờ giai đoạn ép bơ. Sản phẩm của quá trình ép bao gồm bánh và bơ ca cao. Ngoài ra, quá trình này còn tạo ra các loại sản phẩm với hàm lượng béo khác nhau phù hợp với các mục đích sử dụng khác nhau. -. Bảo quản: ở góc độ cảm quan, bột ca cao sau khi ép bơ có thể bảo quản được lâu hơn. do giảm được hiện tượng oxi hoá chất béo gây mùi khó chịu cho sản phẩm. 7.2. Các biến đổi xảy ra − Vật lý: . Thay đổi khối lượng do bơ được tách ra.. . Giảm hàm lượng ẩm ( bị mất nước sau khi ra khỏi máy ép).. . Nhiệt độ tăng.. − Hoá lý: . Sự khuếch tán cấu tử lỏng ra bên ngoài.. . Liên kết giữa các cấu tử rắn chặt chẽ hơn tạo thành khối rắn dạng bánh.. . Sự thoát hơi nước và các cấu tử hương.. 7.3. Thiết bị 7.3.1. Cấu tạo thiết bị. Hình 14: Sơ đồ nguyên lý thiết bị ép bơ Thiết bị ép thủy lực được sử dụng ở quá trình ép này là loại thiết bị gồm 22 khung ép đặt đứng liên tiếp nhau. Mỗi khung có một màng lọc bằng thép nằm ở đáy khung có thể tháo lắp được. 7.3.2. Nguyên lý hoạt động.

(27) Thiết bị được vận hành tự động. Ban đầu, ca cao sau kiềm hoá ở nhiệt độ 80 – 90oC sẽ được bơm vào với áp lực 21 kg/cm2, ở giai đoạn này thì một lượng bơ ca cao tự do sẽ bị tách ra và thoát qua màng lọc. Khi khung ép đã đầy thì bơm sẽ ngừng hoạt động. Khi đó piston thủy lực sẽ làm việc và tạo ra áp lực ép đến 420kg/cm 2. Lúc này, bơ ca cao sẽ thoát khỏi màng lọc và đi vào bồn chứa. Khi đã tách được lượng bơ ca cao theo đúng yêu cầu, piston thủy lực sẽ quay về vị trí ban đầu, kết thúc việc ép. Khung ép sẽ tự động được mở ra, bánh ca cao sẽ rơi xuống băng tải (đặt sẵn bên dưới máy ép) và được chuyển tới silo để làm nguội bằng không khí lạnh (hoặc đưa lên pallet để chuyển tới làm nguội trong phòng lạnh) rồi sau đó sẽ qua thiết bị nghiền để nghiền bánh ca cao thành bột ca cao thành phẩm. Hàm lượng béo của ca cao được chỉnh dựa vào ba yếu tố là: thời gian ép, khối lượng bột ép và khoảng cách di chuyển của piston. 7.4. Thông số công nghệ − Hàm lượng béo trong bánh ca cao: 10 – 20%. − Thời gian ép: 15 – 30 phút. 8. Quá trình nghiền bánh ca cao 8.1. Mục đích công nghệ Hoàn thiện: − Quá trính nghiền làm giảm kích thước để thu được bột ca cao thành phẩm. − Sau quá trình ép bơ ca cao, các hạt ca cao và chất béo còn lại liên kết với nhau rất chặt tạo thành khối, gọi là bánh ca cao – cocoa cake. Bánh ca cao sẽ qua hệ thống vis tải đánh tơi ra, và cuối cùng được nghiển bằng máy nghiền búa tạo ra sản phẩm bột ca cao. − Quá trình nghiền này chỉ có tác dụng chuyển bánh ca cao thành dạng bột chứ không làm cho hạt ca cao mịn hơn. Kích thước của hạt ca cao không khác nhiều so với quá trình nghiền trước đó. 8.2. Các biến đổi xảy ra trong quá trình − Vật lý: từ bánh ca cao, sau khi qua quá trình nghiền thì kích thước nhỏ hơn (thành dạng bột)..

(28) − Hóa học: một số các glyceride có trong bơ ca cao bị chảy lỏng và bị oxy hoá tạo ra những màu sắc không mong muốn cho bột ca cao. Đó là do trong quá trình tách bơ chưa triệt để và vẫn còn một lượng bơ trong bánh ca cao. − Cảm quan: có thể tạo ra những màu sắc không mong muốn cho bột ca cao. 8.3. Thiết bị 8.3.1. Cấu tạo thiết bị. Hình 15: Sơ đồ nguyên lý thiết bị nghiền búa Thiết bị gồm: -. Hệ thống vis tải: có dạng ống trụ nằm ngang, bên trong có 1 trục dạng xoắn ốc được. gắn vào rotor quay. Vật liệu làm thiết bị là vật liệu cứng. Khi hoạt động thì trục vis này sẽ quay, vừa đánh tơi bánh ca cao ra một phần và cũng chuyển khối ca cao này đi về phía phễu nhập liệu của máy nghiền. Trước khi vào máy nghiền, thiết bị có gắn thêm van khóa để tránh trường hợp quá tải khi vào máy nghiền. -. Máy nghiền búa: gồm một rotor quay với tốc độ cao được gắn với một vòng đai, trên. vòng đai có gắn các tay đập (búa). Khi rotor quay, các tay đập sẽ chuyển động và đầu của các tay đập tạo thành vòng tròn, khoảng cách giữa vòng tròn này và vỏ bao rất nhỏ. Mặt trong của vỏ bao được cấu tạo bằng vật liệu dai và cứng. Khi vận hành, bánh ca cao được tay đập đưa đến khe hẹp giữa đầu búa và thành của vỏ..

(29) 8.3.2. Nguyên lý hoạt động -. Hệ thống vis tải: Bánh ca cao sau khi qua thiết bị ép bơ, vào cyclone và chuyển tới vis. tải. Hệ thống vis tải hình xoắn ốc sẽ đánh tơi bánh ca cao ra nhờ tác dụng của lực ma sát và lực va đập, đồng thời chuyển chúng đến phễu nhập liệu của máy nghiền. -. Máy nghiền búa: Nhờ tác động của va đập của búa nghiền vào hạt và sự chà xát hạt. giữa búa nghiền và thành máy nghiền mà sản phẩm thu được là các hạt bột mịn. Trên vỏ thiết bị có lắp đặt thêm rây để giữ lại các hạt ca cao chưa được nghiền đến mức độ đạt yêu cầu. Các hạt ca cao có kích thước nhỏ hơn lỗ rây sẽ đi ra cửa tháo liệu và được làm nguội bằng dòng khí lạnh thổi qua và nhờ hệ thống quạt đưa đến cyclone vào thiết bị rây. 8.4. Thông số công nghệ -. Nhiệt độ bánh ca cao nhập liệu: 43 – 45oC. -. Nhiệt độ bột ca cao sau khi ra khỏi máy nghiền: 21 – 24oC. -. Kích thước lỗ rây: 200 mesh (0,02mm). -. Kích thước bột ca cao: 100 – 200μm.. 9. Quá trình rây phân loại sản phẩm 9.1. Mục đích công nghệ Hoàn thiện: − Quá trình rây nhằm phân chia sản phẩm bột nghiền ra từng loại theo kích thước. − Sau khi qua máy nghiền, các hạt ca cao có hình dạng và kích thước khác nhau. Sau khi qua quá trình rây, sản phẩm sẽ có kích thước đồng đều hơn. 9.2. Các biến đổi của nguyên liệu Vật lý: kích thước hạt trờ nên đồng đều hơn. 9.3. Thiết bị 9.3.1. Cấu tạo thiết bị.

(30) Hình 16: Máy rây rung Thiết bị sử dụng là máy rây rung 3 tầng. Thiết bị có 3 tầng rây đặt song song và chồng lên nhau. Mỗi tầng có một kích thước lỗ rây nhất định, kích thước lỗ rây giảm dần trong đó kích thước lỗ lớn nhất là ở tầng trên cùng, gần đầu nhập liệu. Bên dưới có các lò xo. 9.3.2. Nguyên lý hoạt động Nguyên tắc hoạt động của thiết bị là dựa vào sự khác nhau về kích thước dưới tác dụng của lực cơ học. Bột ca cao sau khi nghiền sẽ được đưa vào rây ở tầng trên cùng. Thiết bị được gắn bên dưới bằng hệ thống lò xo, chúng giúp cho thiết bị có thể rung động lên xuống và chuyển động xoay xung quanh trục của rây khi hoạt động làm cho khối bột khi vào thiết bị sẽ dễ dàng rơi xuống tầng dưới và các hạt lớn còn nằm ở các tầng trên có thể chạy ra ngoài, đồng thời ngăn cản sự tắc nghẽn lỗ rây. Các hạt nằm tầng dưới cùng sẽ được đưa vào thiết bị bao gói. Cả quá trình sẽ được thực hiện trong môi trường khí trơ (Nitơ). 9.4. Thông số công nghệ -. Kích cỡ sàng lọc: 120 – 200 mesh. -. Kích thước hạt tiêu chuẩn: < 75 µm.

(31) 10. Bao gói 10.1. -. Mục đích công nghệ Hoàn thiện: quá trình bao gói nhằm phân chia sản phẩm về khối lượng, chất. lượng và tăng tính cảm quan cho sản phẩm. -. Bảo quản: . Sau khi rây xong phải được bao gói ngay để hạn chế tổn thất hương và hạn chế. hiện tượng hút ẩm. . Hạt ca cao sau khi nghiền và rây sẽ có kích thước rất nhỏ, diện tích bề mặt riêng. tăng, tốc độ bay hơi của các cấu tử dễ bay hơi tăng lên (như cấu tử hương…) tốc độ hút ẩm tăng lên, làm độ ẩm của sản phẩm tăng lên, có thể dẫn đến hiện tượng vón cục và có thể dính vào thiết bị. . Bao bì hạn chế sự tiếp xúc của ánh sáng, không khí và độ ẩm từ môi trường xung. quanh đến bột ca cao. Muốn vậy bao bì dùng để bao gói thường là bao bì bằng plastic và phải có một lớp nhôm để chắn ánh sáng và tránh thất thoát hương. 10.2.. Biến đổi của nguyên liệu. Không có biến đổi gì đáng kể. 10.3.. Thiết bị. 10.3.1. Cấu tạo Sử dụng thiết bị chuyên để đóng gói các loại bột.. Hình 17: Thiết bị bao gói.

(32) Phễu nhập liệu, gàu tải nghiêng loại máy nhập liệu tự động kép đôi với cân tự động bằng thiết bị chuyền tải tự động cho sản phẩm vào túi tự động gọn gàng và khâu túi. 10.3.2. Nguyên lý hoạt động Máy đóng gói có thể thực hiện nhập liệu tự động vào túi, mở túi, tính toán, đổ vào, và cân theo khối lượng đã cài đặt sẵn, sau đó sẽ trượt theo băng tải qua thiết bị khâu túi. Quy trình được thực hiện điều khiển tự động. 10.4. Thông số công nghệ -. Khối lượng mỗi túi: 25 kg bột. -. Không khí cung cấp: không khí nén 0.5~0.7Mpa. -. Nhiệt độ không khí xung quanh: -10 – 45oC. B – QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT CA CAO 2 I. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT. Hạt ca cao. Tạp chất Làm sạch. Xử lý nhiệt hồng ngoại Vỏ Tách vỏ. K2CO3. Kiềm hoá.

(33) Nghiền Bơ ca cao Ép bơ. Nghiền mịn. Phân loại. Bao bì. Bao gói. Bột ca cao. Hình 18: Sơ đồ quy trình công nghệ 2 II. THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Điểm khác biệt cơ bản của hai quy trình là trạng thái của ca cao trong mỗi quá trình xử lý. Ở quy trình 1, sau giai đoạn nghiền mịn, ca cao đã ở dạng khối (cocoa mass), còn sang quy trình 2, các giai đoạn kiềm hoá, rang thì ca cao ở dạng nhân (nib), chỉ sau khi nghiền rồi ép bơ sau đó thì ca cao mới chuyển sang dạng khối. Ngoài ra, trong quy trình 2 có sử dụng môt số thiết bị khác cho cùng một quá trình. Do đó, khi xây dựng quy trình này, chúng em chỉ trình bày những quá trình có bản chất và biến đổi khác với quy trình 1. 1. Xử lý nhiệt bằng tia hồng ngoại Trong quy trình này quá trình tách vỏ diễn ra trước quá trình rang. Do vậy, để tăng cường hiệu suất tách vỏ ca cao chúng ta phải xử lý nhiệt sơ bộ khối hạt ca cao..

(34) Một trong những phương pháp xử lý nhiệt thường dùng nhất hiện nay là phương pháp xử lý nhiệt bằng tia hồng ngoại. 1.1.. Mục đích công nghệ. Chuẩn bị cho quá trình tách vỏ: . Làm yếu các liên kết giữa vỏ và nhân ca cao, giúp cho quá trình tách vỏ sau này dễ dàng và triệt để hơn, hiệu suất thu hồi nhân ca cao tốt hơn.. . Ngăn chặn việc khuếch tán bơ ca cao từ nhân ra vỏ ca cao. 1.2.. Các biến đổi xảy ra. Hoá lý: . Tia hồng ngoại mang năng lượng cao sẽ làm nóng bề mặt hạt ca cao, dẫn tới việc bốc hơi đột ngột của lớp nước nằm giữa vỏ và nhân ca cao. Vì vậy, lớp vỏ sẽ phồng lên và ở một số hạt thì vỏ sẽ bị bể và tách luôn ra khỏi hạt.. . Quá trình làm nóng nhanh vỏ ca cao làm cho nhiệt không có đủ thời gian để truyền vào nhân ca cao nên sẽ ngăn được sự thất thoát do khuếch tán bơ ca cao từ nhân ra vỏ.. Vi sinh: . Dưới tác dụng của tia hồng ngoại, một số vi sinh vật bị ức chế và tiêu diệt. 1.3.. Thiết bị. 1.3.1. Cấu tạo thiết bị Thiết bị xử lý hồng ngoại có cấu tạo dạng trống quay như sau :.

(35) Hình 19: Sơ đồ cấu tạo của hệ thống xử lý nhiệt hồng ngoại. Thiết bị tương tự như thiết bị rang gián đoạn bên quy trình 1. Cấu tạo của thiết bị bao gồm trống rang, thiết bị gia nhiệt và thiết bị làm nguội. Bên trong mặt trống có những thanh gờ được thiết kế theo hình xoắn ốc dọc theo thân trống. Ngoài ra, ở thiết bị này còn bộ phận tạo hồng ngoại cho quá trình xử lý nhiệt. 1.3.2. Nguyên lý hoạt động Sau khi được làm sạch, các hạt ca cao sẽ được qua sàn phân loại để phân riêng những hạt đã bị bể vỏ với những hạt còn nguyên. Những hạt đã bị bể sẽ không qua thiết bị xử lý hồng ngoại mà sẽ trực tiếp đi vào thiết bị tách vỏ (vì nếu xử lý hồng ngoại thì phần chất khô trong nội nhũ của những hạt này sẽ có thể bị tổn thất). Hạt ca cao nguyên được đưa vào thiết bị thông qua phễu và vít điều. Thùng rang có thể xoay quanh trục cố định để gia nhiệt đồng đều hơn. Khi trống quay, khối hạt sẽ chuyển động theo thanh gờ và đi qua những vùng có chiếu tia hồng ngoại theo chu kỳ quay của trống. Dưới tác dụng của tia hồng ngoại vỏ ca cao sẽ được làm nóng nhanh chóng và nước ở giữa vỏ và nội nhũ sẽ bốc hơi làm phồng vỏ tạo điều kiện cho việc tách vỏ sau này dễ dàng hơn. Nếu độ ẩm trong hạt quá ít thì nước sẽ được phun sương lên bề mặt của hạt đến mức cần thiết trước khi xử lý nhiệt. Thông qua khối lượng phễu tháo liệu và bộ điều khiển tự động ta có thể điều chỉnh tốc độ vít điều tiết để cho lưu lượng khối hạt trong trống được ổn định. Khí thải sẽ được hút bởi quạt ly tâm và đưa qua cyclone thu hồi bụi, sau đó sẽ dùng nước để lấy phần bụi lắng ở đáy cyclone thông qua ống xyphon. Chất lượng của quá trình sẽ được quyết định bởi tốc độ quay của trống, thời gian lưu của hạt cũng như vị trí chiếu tia hồng ngoại. 1.4.. Thông số công nghệ. Thời gian rang thay đổi từ 10 – 12 phút, tuỳ thuộc vào cấu tạo thiết bị và khối lượng của từng mẻ. -. Nhiệt độ hạt: 135oC.. -. Tốc độ dòng khí 1m/s.. 2. Quá trình kiềm hoá.

(36) Đây là quá trình kiềm hoá nhân ca cao dưới tác dụng của nhiệt độ và tác nhân kiềm hoá là dung dịch K2CO3. Nhân ca cao sẽ được nhúng ngập trong dung dịch kiềm và được khuấy đảo liên tục. 2.1.. Mục đích. Chế biến và hoàn thiện: tương tự như quy trình 1. Trong quá trình kiềm hóa ca cao khối, bơ sẽ ngăn cản phản ứng hóa học xảy ra giữa dung dịch kiềm và hạt ca cao. Vì vậy quá trình kiềm hoá nhân ca cao sẽ giúp tăng khả năng tiếp xúc giữa kiềm và nhân ca cao. Đối với kiềm hóa dạng nhân thì sẽ cần nhiều nước hơn và nhiệt độ sẽ ôn hòa hơn (80  85oC). 2.2.. Các biến đổi xảy ra Tương tự như quy trình 1.. 2.3.. Thiết bị. 2.3.1. Cấu tạo thiết bị Tương tự như quá trình kiềm hoá nhân, ở đây ta vẫn sử dụng thiết bị kiềm hoá dạng hình trụ, đáy côn, có cánh khuấy. 2.3.2. Nguyên lý hoạt động Nhân ca cao sẽ được đưa vào bồn nhập liệu. Tín hiệu khối lượng sẽ được truyền sang bộ phận chuẩn bị dung dịch kiềm hoá. Theo những công thức đã được lập trình sẵn, dung dịch kiềm hoá sẽ được chuẩn bị một cách tự động, nồng độ kiềm được điều chỉnh phù hợp. Sau khi đạt được những yêu cầu cần thiết, toàn bộ nhân ca cao sẽ được đưa xuống thùng khuấy. Cánh khuấy hình xoắn ốc hoạt động trong suốt quá trình kiềm hoá có tác dụng đảo trộn toàn bộ mẻ. Tùy theo yêu cầu của sản phẩm mà quá trình kiềm hoá sẽ bao gồm các giai đoạn sau: Đầu tiên, nhân sẽ được gia nhiệt thông qua đường hơi nước đi vào vỏ áo thiết bị. Sau khi đạt được nhiệt độ cần thiết thì dung dịch kiềm sẽ được đưa vào bồn khuấy. Thiết bị có thể làm việc ở 2 chế độ: áp suất thường và cao áp. Không khí được ổn định nhiệt độ ở thiết bị gia nhiệt sẽ được bơm vào bồn khuấy trong suốt quá trình.

(37) phản ứng. Nếu làm việc ở áp suất cao thì van thông áp sẽ được đóng lại và sau khi kết thúc quá trình ta cần điều chỉnh van này để giảm áp suất từ từ trước khi tháo sản phẩm. 2.4.. Thông số công nghệ. Bằng thực nghiệm người ta có thể xác định được rằng: thời gian tối đa mà kiềm khuếch tán hoàn toàn vào trong nhân ca cao khoảng 60 phút ở 80oC. 3. Quá trình rang nhân ca cao 3.1.. Mục đích công nghệ. − Chuẩn bị: tăng độ phồng nở của hạt, thay đổi cấu trúc để quá trình nghiền và ép bơ tiếp sau sẽ được thuận lợi hơn. − Chế biến: quá trình rang ca cao sẽ tạo ra những biến đổi cần thiết để hình thành nên hương vị đặc trưng cho các sản phẩm ca cao. Quá trình này quan trọng nhất và có ảnh hưởng quyết định của sản phẩm bột ca cao cũng như các sản phẩm khác từ ca cao. − Bảo quản: quá trình rang còn có tác dụng giảm hàm ẩm góp phần vô hoạt enzyme và tiêu diệt vi sinh vật có hại, kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm. 3.2.. Các biến đổi xảy ra. − Vật lý: Dưới tác dụng của nhiệt độ, nhân ca cao sẽ trở nên giòn hơn và độ bền cơ sẽ giảm đi. − Hóa lý: Dưới tác dụng của nhiệt độ: . Một phần nhỏ chất béo bị hóa lỏng.. . Hơi nước và các chất dễ bay hơi khác bị thất thoát, riêng acid acetic bị bay hơi làm tăng giá trị cảm quan của sản phẩm.. − Hóa học: . Giảm khối lượng chất khô do các phản ứng hóa học hình thành nên các chất bay hơi và chúng bị thoát ra khỏi khối ca cao.. . Phản ứng thủy phân, đặc biệt là thủy phân lipid tạo ra các cấu tử tiền hương cho sản phẩm bột ca cao.. . Phản ứng Maillard hình thành hương vị đặc trưng cho sản phẩm bột ca cao..

(38) . Phản ứng oxy hóa khử diễn ra mạnh, đặc biệt là các phản ứng oxy hóa khử các hớp chất polyphenol.. . Phản ứng nhiệt phân.. − Hóa sinh và sinh học: enzyme và vi sinh vật bị vô hoạt do nhiệt độ cao.. 3.3.. Thiết bị. 3.3.1. Cấu tạo thiết bị. Hình 20: Sơ đồ nguyên lý thiết bị rang liên tục. Thiết bị sử dụng là thiết bị rang liên tục. 3.3.2. Nguyên lý hoạt động.

(39) Không khí được quạt đưa vào thiết bị, qua caloriphe trở thành không khí nóng – tác nhân nhiệt cho quá trình rang. Dòng ca cao sau khi qua phễu nhập liệu, đi theo đường ống lưới sẽ gặp tác nhân nhiệt và thực hiện quá trình rang. 3.4.. Thông số công nghệ. − Nhiệt độ rang: 80 – 140C. − Thời gian: 30 – 50 phút. − Độ ẩm của hạt sau khi rang 2 – 5%. 4. Quá trình nghiền 4.1.. Mục đích. − Chế biến: hạt ca cao sau quá trình nghiền sẽ trở thành dạng paste gọi là ca cao khối, là nguyên liệu chính để sản xuất bột ca cao. Ca cao khối có gần 55% bơ ca cao ở dạng huyền phù, trong đó pha lỏng là bơ ca cao, pha rắn là bột ca cao. So với hạt ca cao nhân ban đầu thì sản phẩm sau nghiền có sự biến đổi sâu sắc về kích thước và tính chất. − Chuẩn bị: sau khi nghiền thu được ca cao khối ở dạng paste, là bước chuẩn bị thuận lợi hổ trợ cho quá trình ép bơ tiếp theo. 4.2.. Các biến đổi xảy ra. Vật lý: . Hạt bị giảm kích thước do tế bào bị xé vỡ. Đây là biến đổi có lợi, kích thước hạt càng nhỏ thì kiềm hóa dễ và sản phẩm ca cao càng mịn đẹp.. . Nhiệt độ tăng: do qúa trình nghiền sinh ra lực ma sát làm khối hạt ca cao nóng lên. Xét trong một giới hạn thì đây là biến đổi có lợi: giúp ta tiết kiệm được phần nào chi phí năng lượng do ta có thể lợi dụng năng lượng này để tăng nhiệt độ trên nhiệt độ nóng chảy của bơ ca cao để sau khi nghiền thô ta được dịch ca cao sệt. Nhưng cần khống chế nhiệt độ của quá trình nghiền trong một giới hạn nhất định, nếu không để nhiệt độ tăng lên quá cao sẽ gây ra những tác dụng bất lợi như làm sậm màu sản phẩm…. Hóa lý: . Sau khi tế bào bị nghiền xé thì các chất trong tế bào nhất là bơ ca cao được giải phóng ra ngoài. Đây là biến đổi có lợi do sau khi các chất bên trong tế bào thoát ra ngoài sẽ thuận lợi hơn cho qúa trình ép..

(40) . Có sự thay đổi pha của khối ca cao trước và sau khi nghiền, ban đầu ở dạng rắn chuyển sang dạng huyền phù. Đây là biến đổi có lợi do ở dạng huyền phù giúp cho quá trình kiềm hóa được thực hiện dễ dàng hơn.. 4.4.. Thiết bị. 4.4.1.Cấu tạo thiết bị. Hình 21: Sơ đồ nguyên lý thiết bị nghiền nhiều trục Thiết bị nghiền sử dụng gồm năm trục hình trụ, bề mặt nhẵn, có đường kính bằng nhau và nối tiếp nhau. Khoảng cách khe hẹp giữa các cặp trục giảm dần theo chiều từ vùng nhập liệu đến vùng tháo sản phẩm. 4.4.2. Nguyên lý hoạt động.

(41) Thiết bị nghiền có năm trục quay, hai trục nối tiếp thỉ sẽ quay ngược chiều nhau. Hạt ca cao được đưa vào thiết bị rồi lần lượi bị kéo nén giữa các trục để biến đổi kích thước từ nhân ca cao thành đạng paste. Tốc độ quay của các trục tăng dần từ cửa nhập liệu xuống cửa tháo sản phẩm. 4.4.3. Thông số công nghệ − Độ ẩm vào: 2 – 2,5%. − Nhiệt độ nghiền: 35 – 37oC − Kích thước hạt sau nghiền: 200 – 300μm.. C - SO SÁNH ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA HAI QUY TRÌNH Bảng 6: Đánh giá ưu, nhược điểm của từng quá trình Quá trình Xử lý nhiệt. Rang. Quy trình 1. Quy trình 2 Xử lý nhiệt bằng tia hồng ngoại. Ưu điểm:. Ưu điểm:.  Thiết bị đơn giản, dễ thực hiện.  Thời gian xử lý ngắn  Ít tổn thất bơ ca cao  Vỏ hạt căng phồng lên làm cho việc tách vỏ trong giai đoạn sau dễ dàng và hiệu quả hơn.. Nhược điểm:. Nhược điểm:.  Tính chất của hạt ca cao sau.  Tốn thêm chi phí đầu tư và năng. rang không đồng đều. lượng cho thiết bị hồng ngoại..  Có sự khuếch tán một phần bơ ca cao ra ngoài vỏ (ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi bơ ca cao (nếu có))  Tốn thêm chi phí năng lượng không cần thiết làm nóng vỏ khi rang.  Tốn thời gian do rang theo từng Kiềm hóa. mẻ. Kiềm hóa ca cao khối. Kiềm hóa ca cao mảnh. Ưu điểm:. Ưu điểm:.

(42)  Ca cao hòa trộn đồng đều vào.  Kiềm thấm dần vào nhân nên tiếp. dung dịch kiềm nên thời gian. xúc giữa kiềm và ca cao hiệu quả. kiềm hoá ngắn.. hơn..  Độ ẩm giảm nhiều hơn quá trình nghiền càng thuận lợi  Được sử dụng khi sự phân bố về kích thước và chất lượng của không hạt ít đồng đều. Nhược điểm:. Nhược điểm:.  Kiềm phản ứng với bơ tạo sản.  Thời gian kiềm hoá kéo dài hơn đủ. phẩm phụ.. để thẩm thấu dịch kiềm vào nhân..  Độ nhớt của khối ca cao rất lớn.  Tốn nhiều kiềm hơn.. vì vậy khó nhập liệu..  Đòi hỏi sự đồng đều về kích thước.  Nhiệt độ kiềm hóa cao 110-. và khối lượng nhân ca cao.. 115oC.  Nhiệt độ kiềm hóa thấp hơn 80-.  Phản ứng tạo hương diễn ra. 85oC. mạnh Bảng 7: Đánh giá ưu, nhược điểm của quy trình Ưu điểm:. Ưu điểm:.  Thiết bị đơn giản, rẻ tiền.  Thời gian thực hiện ngắn hơn.  Ít tổn thất cấu tử hương.  Tiết kiệm chi phí năng lượng hơn.  Chất béo bị oxy hóa ít hơn  Bột ca cao màu nhạt hơn Nhược điểm:. Nhược điểm:.  Thời gian thực hiện dải hơn.  Thiết bị khá phức tạp, đắt tiền.  Chi phí năng lượng cao hơn.  Tổn thất cấu tử hương nhiều hơn  Chất béo bị oxy hóa nhiều hơn  Bột ca cao sậm màu hơn. PHẦN 3 – BỘT. CA CAO THÀNH PHẨM.  Phân loại bột ca cao thành phẩm:.

(43) Sản phẩm bột ca cao có thể được phân loại theo nhiều cách khác nhau: theo hàm lượng béo (chủ yếu là bơ ca cao), theo màu sắc, theo hương vị, theo phương pháp chế biến (loại có kiềm hoá và không kiềm hoá)… Tuy nhiên, ở đây ta chỉ đề cập đến khoá phân loại theo hàm lượng béo do cách này rất phổ biến hiện nay và được chuẩn hoá theo tiêu chuẩn Codex. Theo khoá phân loại này, ta có các dạng sản phẩm sau: . Bột ca cao hàm lượng béo cao: ≥ 20% bơ ca cao.. . Bột ca cao hàm lượng béo trung bình: 10 – 20% bơ ca cao.. . Bột ca cao hàm lượng béo thấp: ≤ 10% bơ ca cao. Ngoài ba dạng sản phẩm chính ở trên, các nhà sản xuất có thể có thêm những. dạng sản phẩm đặc biệt khác như: bột ca cao hàm lượng béo rất thấp (≤ 0,5% bơ ca cao). Bột ca cao thành phẩm có chất lượng tuỳ thuộc vào nguyên liệu, công nghệ sản xuất và yêu cầu đặt ra (về màu sắc, hương vị, hàm lượng bơ ca cao…). Trong bài tiểu luận này, nhóm em đề xuất sản xuất bột ca cao có hàm lượng béo trung bình với bột ca cao có màu vàng nâu..  Một số chỉ tiêu quan trọng cần chú ý: . Màu sắc và mùi vị là hai yếu tố chất lượng quan trọng nhất của bột ca cao, thường được đánh giá bằng các phép thử cảm quan cho điểm nhưng rất khó để mô tả chúng bằng ngôn ngữ. Bột ca cao thường có màu từ nâu đen đến đỏ. Tuỳ vào yêu cầu của sản phẩm mà màu sắc của bột ca cao có quan trọng hay không để lựa chọn cho phù hợp. Về mặt mùi vị thì bột ca cao phải có hương vị của ca cao tự nhiên được người tiêu dùng chấp nhận, không lẫn các vị lạ khác gây khó chịu.. Hình 22: Màu sắc của các sản phẩm bột ca cao khác nhau.

(44) . Độ mịn: do khả năng hoà tan trong nước của bột ca cao thấp nên bột càng mịn thì tính hoà tan tăng do khả năng lắng chậm trong hệ huyền phù. Bên cạnh đó, bột mịn còn tạo màu sắc đồng đều hơn cho sản phẩm.. . Hàm lượng bơ ca cao phải nằm trong những khoảng giới hạn cho phép, ví dụ: 9,511,5%; 11,5-13,5%; …; 22-24%, tuỳ vào yêu cầu của nhà sản xuất.. . Hàm lượng vỏ hạt trong bột ca cao cũng là một chỉ tiêu chất lượng quan trọng. Vỏ hạt là lớp áo bao bọc bên ngoài hạt, thường chứa nhiều tạp chất như cát, thuốc trừ sâu… và cũng không đạt về mặt vi sinh. Lớp vỏ này lại rất cứng và gây mòn các thiết bị nghiền như nghiền trục. Về mặt kỹ thuật, không thể sản xuất một loại bột ca cao mà không hoàn toàn không chứa vỏ, nhưng hàm lượng vỏ này phải được giảm xuống do vấn đề về hương vị, về công nghệ sản xuất hay do các nguyên nhân thuộc về luật.. . Chỉ tiêu vi sinh cũng rất quan trọng. Thông thường thì hàm lượng vi sinh vật tổng số và hàm lượng nấm men, nấm mốc phản ánh mức độ vệ sinh của quy trình sản xuất. Người ta cũng kiểm tra số lượng bào tử chịu nhiệt có trong bột ca cao. Bên cạnh đó, một chỉ tiêu quan trọng đó là sự có mặt của Salmonella. Loài này có mặt trong bột ca cao cũng như các sản phẩm chứa bột ca cao là do ban đầu chúng đã có sẵn trong hạt, qua các quá trình thu hoạch, lên men, sấy khô không đủ các điều kiện vệ sinh. Vi khuẩn có mặt trong khối ca cao được bao bọc bởi chất béo trong quá trình nghiền. Chất béo đã bảo vệ chúng và do đó chúng có thể tồn tại một thời gian dài trong bột ca cao. Chất béo cũng bảo vệ tế bào vi khuẩn chống lại acid dạ dày ngay cả sau khi tiêu hoá. Vì vậy, sự hiện diện của Salmonella là một trong những yếu tố cần lưu ý đầu tiên đối với bột ca cao. Bảng 8: Một số tiêu chuẩn chất lượng đối với bột ca cao có kiềm hoá. Chỉ tiêu Màu sắc, điểm Hương vị, điểm Chất béo, % Ẩm, % pH Tro, % Vỏ, % theo lượng nhân Tạp chất sàng cỡ 75µm, % Hàm lượng kim loại nặng Dư lượng thuốc trừ sâu Chỉ tiêu vi sinh,. Thông thường Giới hạn cho phép 10 – 24 8 – 26 5,0 7,0 Theo tiêu chuẩn phù hợp Theo tiêu chuẩn phù hợp 4,8 – 6,0 4,6 – 6,2 ≤ 13,5 ≤ 14,0 ≤ 1,75 ≤ 2,0 ≤ 0,5 ≤ 2,0 Theo Luật dinh dưỡng hay hướng dẫn của mỗi quốc gia..

(45) Tổng lượng VSV, cfu/g Nấm mốc, cfu/g Nấm men, cfu/g Enterobacteriaceae, cfu/g E.coli, cfu/g Salmonella, cfu/25g. ≤ 10000 ≤ 50 ≤ 50 ≤1 Không có. ≤ 20000 ≤ 100 ≤ 100 Không có Không có. Không có. Không có. Bảng 9: Một số tiêu chuẩn chất lượng đối với bột ca cao 10 – 12% bơ có kiềm hoá của công ty American Health and Nutrition Hương vị. Ca cao đặc trưng Nâu  200mesh ≤ 4,5% 7,3 ± 0,5 Không có 10 – 12% < 20000 cfu/g Không có < 500 cfu/g Không có < 3 cfu/g Thấp nhất 2 năm 60 – 70oF. Màu sắc Kích thước hạt Độ ẩm pH Aflatoxine Hàm lượng béo Tổng lượng vi sinh vật Enterobacteria Nấm men và nấm mốc Salmonella Coliform Thời hạn sử dụng Điều kiện bảo quản. Bảng 10: Thành phần dinh dưỡng của bột ca cao loại N-11-N theo ICCO (tính bằng g/100 g bột ca cao thành phẩm) Thành phần Năng lượng (Kcal/100g) Chất béo Cholesterol Nước Nitơ tổng . Từ alkaloid.  Từ protein thô Protein thô Theobromine Caffeine Đường. Hàm lượng 205 11 < 0,0003 4 4,25 0,80 3,45 21,5 2,5 0,1 0,5.

(46) Tinh bột Tổng lượng xơ . Xơ hoà tan.  Xơ không hoà tan Flavonoid Axit hữu cơ Khoáng. 16 34 7 27 7 3 6. Bảng 11: Thành phần vitamin trong bột ca cao loại N-11-N theo ICCO Vitamin. Hàm lượng (mg/kg). A. <2. B1. 2. B2. 5. B3. 10. C. 2. E. 30. Axit pantothenic. 15. Bảng 12: Thành phần khoáng trong bột ca cao loại N-11-N theo ICCO. Các loại khoáng. Hàm lượng (g/100g). K. 2. Na. 0,01. Ca. 0,15. Mg. 0,55. P. 0,7. Cl. 0,01. Fe. 250. Zn. 70. Cu. 40.

(47) TÀI LIỆU THAM KHẢO . Tài liệu Tiếng Việt. 1. Lê Văn Việt Mẫn (chủbiên). Công nghệ Chế biến Thực phẩm. Nhà xuất bản ĐH Quốc gia TP.HCM, 2010. 2. Nguyễn Đức Lượng. Công nghệ vi sinh (tập1,3). NXB Đại học quốc gia TP.HồChíMinh, 2008. 3. Phạm Trí Thông. Bài giảng bảo quản và chế biến ca cao. Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM, 1999 . Tài liệu nước ngoài. [1] BERNARD W.MINIFIE, C.CHEM.,F.R.I.C.,F.I.F.S.T. Chocolate cocoa and confectionery - science and technology second edition AVI-Publishing Company, INC, Westport Connecticut, USA, 1980, 710 trang. [2] S. T. BECKETT Industrial chocolate manufacture and use 3rd edition Blackie Academic Professional, New York, 1999, 406 trang. [3] G.W. BARTH AG. Cocoa processing – General information G.W. BARTH company, Germany, 2003, 54 trang. [4] WIESŁAWA KRYSIAK Influence of roasting conditions on coloration of roasted cocoa beans Institute of Chemical Technology of Food, Department of Biotechnology and Food Sciences, Technical University of Lodz,90-924 lodz st. Stefanowskiego 4/10, Poland, 2005..

(48) [5] AZIZAH OTHMAN, AMIN ISMAIL, NAWALYAH ABDUL GHANI, ILHAM ADENAN Antioxidant capacity and phenolic content of cocoa beans Department of Nutrition and Health Sciences, Faculty of Medicine and Health Sciences, Universiti Putra Malaysia, 43400 UPM, Serdang, Selangor, Malaysia, 2005. . Các tài liệu tham khảo trên Internet. [6]. [7]. [8]. [9]. . [10]. . [11]. . [12]. .

(49)

Cong nghe che bien bot ca cao

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về