thiết kế quy trình sản xuất socola đen

GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen
1


Đại học Quốc gia Tp. Hồ Chí Minh
Trường Đại học Bách Khoa
Khoa Kỹ thuật Hóa học 
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
  




Bài tiểu luận:

CBHD: Thầy Lê Văn Việt Mẫn
Nhóm SVTH:
Lê Nguyễn Phượng Ái : 60700095
Phan Thúy Diễm : 60700332
Phạm Thị Dư : 60700444
Lê Ngọc Quỳnh Hoa : 60700818





GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen
2

PHỤ LỤC

1. Nguyên liệu 6
1.1.Hạt ca cao 6
1.1.1.Cấu tạo 6
1.1.2.Thành phần hóa học 8
1.1.3. Chỉ tiêu chất lượng nguyên liệu 8
1.1.4. Tiêu chuẩn chất lượng ca cao 9
1.2. Bơ ca cao 10
1.3. Một số chất khác 12
1.3.1. Chất tạo vị ngọt 12
1.3.2. Chất phụ gia 12
1.3.2.1. Chất tạo nhũ 12
1.3.2.2. Chất tạo hương 14
2. Quy trình công nghệ 16

3. Giải thích quy trình công nghệ 16
3.1.Làm sạch 18
3.2.Xử lý nhiệt 19
3.3.Tách vỏ hạt ca cao 20
3.4.Kiềm hóa 21
3.5.Rang 22
3.6.Nghiền 26
3.7.Nhào trộn 27
3.8.Nghiền 29
3.9.Đảo trộn nhiệt 32
3.10.Làm dịu 33
3.11.Rót khuôn và bao gói 35
4. So sánh hai quy trình 40
5. Sản phẩm 40
6. Thành tựu mới 43
7. Tài liệu tham khảo 44












GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen
3

PHỤ LỤC HÌNH

1.Nguyên liệu 6
Hình 1.1 : Trái ca cao tươi 6
Hình 1.2 : Cấu tạo trái ca cao 6
Hình 1.3 : Công thức cấu tạo saccharose 9
Hình 1.4 : CTCT Phophatidylethanollamin 13
Hình 1.5 : CTCT Phophatidylinositol 13
2. Quy trình công nghệ 16
Quy trình 1 16
Quy trình 2 17
3. Giải thích quy trình công nghệ 18
Hình 3.1 : Thiết bị sàng rung 18
Hình 3.2 : Thiết bị xử lý nhiệt 19
Hình 3.3 : Thiết bị tách vỏ hạt ca 21
Hình 3.4 : Thiết bị kiềm hoá 22
Hình 3.5 : Cấu tạo trong thiết bị kiềm hoá 22
Hình 3.6: Thiết bị rang hạt ca cao 24
Hình 3.7: Thiết bị rang ca cao thể hiện chiều ca cao vào và ra 25
Hình 3.8 : cấu tạo thiết bị nghiền 2 tr ục 26
Hình 3.9: Thiết bị nghiền 2 trục 27
Hình 3.10 : Sơ đồ cấu tạo thiết bị melangeur 28
Hình 3.11 : Thiết bị nhào trộn Melangeur 28
Hình 3.12: Thiết bị Melanguer hoạt động 29
Hình 3. 13: Sơ đồ dòng chuyển động trong thiết bị nghiền 5 trục 30
Hình 3.14 : Các thông số khi máy hoạt động 30
Hình 3.15: Sơ đồ cấu tạo thiết bị nghiền 5 trục 31
Hình 3.16: Cấu tạo bên trong máy nghiền 5 trục 31
Hình 3.17: Thiết bị đảo trộn nhiệt dạng trục dọc 33

Hình 3.18: Thiết bị đảo trộn nhiệt 34
Hình 3.19: Cấu tạo bên trong thiết bị đảo trộn nhiệt 34
Hình 3.20: Sơ đồ hoạt động của thiết bị đảo trộn nhiệt 35
Hình 3.21 : Hệ thống định hình chocolate dạng thanh hoặc viên 36
Hình 3.22: Hệ thống định hình chocolate dạng bao phủ 37
Hình 3.23: Sơ đồ liên kết 3 thiết bị đảo trộn nhiệt-làm dịu-định hình 37
Hình 3.24: Một số thiết bị đóng gói trên thị trường hiện nay 38
5. Sản phẩm 40
GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen
4

Hình 5.1 : Các sản phẩm chocolate trên thị trường 41
Hình 5.2: Chocolate dùng làm bánh 41
Hình 5.3: Chocolate làm hương vị 41










PH Ụ LỤC BẢNG

Bảng 1.1: Sự thay đổi của hạt (Giống Forastero) sau quá trình ủ và phơi sấy 8
Bảng 1.2: Chỉ tiêu chất lượng ca cao 9
Bảng 1.3 : Tiêu chuẩn chất lượng ca cao 9
Bảng 1.4: Thành phần của Glyceride trong bơ ca cao 10

Bảng 1.5: Các chỉ tiêu cơ bản của bơ ca cao trong sản xuất chocolate 11























GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen
5

LỜI MỞ ĐẦU


Trong học kì hai năm thứ ba tại trường Đại học Bách Khoa, chúng em - những sinh
viên ngành Công nghệ Thực phẩm được học môn Công nghệ chế biến thực phẩm. Theo
yêu cầu môn học, chúng em đã nhận được đề tài tiểu luận tìm hiểu về quy trình công
nghệ sản xuất chocolate đen.


Hiện nay, các sản phẩm chocolate trên thị trường khá là phổ biến, chúng được nhiều
người ưa chuộng và đa số người tiêu dùng chấp nhận. Sản phẩm chocolate đen có tác
dụng tốt đối với sức khỏe con người, và mang lại cho con người cảm giác hưng phấn. Lợi
ích đầu tiên mà các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu đến là tác dụng trên hệ tim mạch.
Chất phenolic có trong chocolate có tác dụng ngăn ngừa và hạn chế các nguy cơ rủi ro có
thể xảy đến với hệ tim mạch. Vì thế việc tìm hiểu về quy trình sản xuất chocolate công
nghiệp rất cần thiết cho sinh viên ngành thực phẩm.


Chúng em xin cám ơn thầy Lê Văn Việt Mẫn đã tạo điều kiện và tận tình hướng dẫn
chúng em thực hiện đề tài tiểu luận này, giúp chúng em có dịp tự tìm hiểu và nắm vững
hơn những kiến thức chuyên ngành rất cần thiết và bổ ích. Trong quá trình thực hiện dù
chúng em đã rất cố gắng nhưng không thể tránh khỏi những sai sót, rất mong thầy hướng
dẫn, sửa chữa để bài tiểu luận của chúng em được hoàn thiện hơn.

GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen
6


1. Nguyên liệu
1.1.Hạt ca cao
1.1.1.Cấu tạo

Cây ca cao có tên khoa học là Theobroma, họ sterculiaceae. Cây ca cao là cây công
nghiệp dài ngày, thích hợp vùng nhiệt đới, thân gỗ, cao 5-7m (thường phát triển dưới
tán). Khi trồng 3-4 năm cây bắt đầu ra trái, 10 năm cây phát triển hoàn thiện. Cây có thể
cho thu hoạch đến 50 năm. Quả ca cao phát triển trong 5-6 tháng. Màu sắc biến đổi tùy
theo từng loài. Quả ca cao có kích thước lớn, không nứt.

Hạt ca cao không có nhân, mập, dài 20-30mm, rộng 10-17mm và dày 7-12mm. Cùi
nhớt màu trắng vị ngọt hơi chua. Hạt ca cao có vị đắng chát, phía trong có màu tím nâu.
Bên ngoài là lớp vỏ mỏng chiếm khoảng 12% khối lượng hạt. Bên trong là hai phôi nhũ
chiếm toàn bộ thể tích hạt có màu thay đổi từ trắng sang tím đậm.

Hạt ca cao tươi có các thành phần như: phôi, thịt quả, vỏ hạt và lá mầm. Trong đó,

thì mỗi hạt gồm hai lá mầm và một phôi, tất cả chúng nằm trong một lớp vỏ cứng bảo vệ
ở bên ngoài.




Hình 1.1: Trái ca cao tươi Hình 1.2: Cấu tạo hạt ca cao

Từ trái ca cao qua quá trình thu hái, tồn trữ sau đó qua công đoạn tách vỏ quả. Tiếp
đến chúng ta thu khối hạt ướt và thực hiện quá trình lên men để loại bỏ đi lớp vỏ nhầy,
dừng quá trình hô hấp cũng như nảy mầm của hạt, bên cạnh đó lên men cũng tạo ra màu
sắc đặc trưng, tạo các hợp chất tiền hương, làm mềm lớp vỏ cứng. Sau công đoạn lên
men, khối hạt ca cao này sẽ được mang đi phơi sấy và đóng bao. Sản phẩm cuối cùng ta
thu được chính là hạt ca cao nhân thương phẩm.


GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen
7



Quy trình tạo ra ca cao nhân thương phẩm từ trái ca cao tươi:

Hạt ca cao dùng để sản xuất chocolate là hạt ca cao đã qua quá trình lên men, phơi
sấy. Khi đó, thành phần hóa học của hạt ca cao bị biển đổi một cách sâu sắc.

Làm sạch
Ca cao
Xử lý nhiệt
Tách vỏ
Lên men
Phơi , sấy
Ca cao nhân
thương phẩm
Vỏ
GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen
8


1.1.2. Thành phần hóa học

Bảng 1.1: Sự thay đổi của hạt( Giống Forastero) sau quá trình ủ và phơi sấy
Thành phần
Hạt trước khi ủ(%)
Hạt sau khi ủ và phơi(%)
Nước
32-36
5-7
Protein
5-7
11-13
Lipid
31-33
46-48

Đường khử
0,3-0,5
0,1-0,2
Saccharose
1,8-2,1
0
Tinh bột
9-10
7-9
Sợi thô
10-12
19-21
Acid Acetic
0
0,8-1

Từ bảng trên ta thấy, thành phần hóa học chính của hạt ca cao chính là chất béo. Chất
béo trong ca cao chủ yếu là các triglyceride của glycerol và các acid béo không no.

Một thành phần quan trọng khác trong hạt 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 con người. Cường độ kích thích của theobromine thấp hơn
caffeine rất nhiều. Trong ca cao, theobromine có hàm lượng dao động trong khoảng
1-4% (w/w). Trong ca cao cũng có chứa caffeine , tuy nhiên hàm lượng rất thấp so với
trong cà phê .

Ngoài các alkaloid, trong ca cao còn có một thành phần khác có dược tính là các
polyphenol chủ yếu trong ca cao là các catechin. Các polyphenol này là chất chống oxy
hóa tốt cho cơ thể. Vì vậy, các sản phẩm từ ca cao thường có tác dụng chống lão hóa cho
cơ thể.

1.1.3.Chỉ tiêu chất lượng của nguyên liệu

Tiêu chuẩn chất lượng của hạt ca cao nhân thương phẩm sau quá trình lên men được
quy định trong tiêu chuẩn Việt Nam “Hạt ca cao: yêu cầu kỹ thuật” (TCVN 7519:2005)
-Hạt ca cao phải được lên men hoàn toàn.
-Không được chứa côn trùng sống.
-Không có hạt dính đôi dính ba.
GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen
9

-Hạt khô và có độ cứng cần thiết, vỏ hạt ít bị nhăn nheo.
-Hạt phải đồng đều về kích thước, hạt phải trơn bóng, không có hoặc có với tỉ lệ rất nhỏ
các hạt lép, rỗng.
-Có sự phân tách giữa vỏ và phôi nhũ.
-Phôi nhũ có màu nâu hoặc nâu hơi tía, mùi thơm đặc trưng, ít chát.
-Khối hạt chỉ có ít hạt xám (do lên men quá lâu) và hạt mốc.
-Trọng lượng hạt sau phơi sấy bằng 10-15% trọng lượng hạt mới tách vỏ.
-Hàm lượng nước không được quá 8%, không có hạt hôi khói hoặc mùi vị lạ khác, không
có vật lạ và không pha trộn gian lận.

Bảng 1.2: Chỉ tiêu chất lượng ca cao

Loại hạt
Hạt xám (%)
Hạt mốc, nảy mầm, sâu
Loại I(good fermented)
Dưới 5%
Dưới 5%
Loại II(fair fermented)

Dưới 10%
Dưới 10%
Loại III(fair average
quanlity)
Dưới 12%
Không giới hạn

1.1.4.Tiêu chuẩn chất lượng ca cao

Bảng 1.3: Chỉ tiêu chất lượng ca cao

Tiêu chuẩn
Mô tả
Số lượng
hạt/100g
Hạt mốc
Hạt đen
Khiếm
khuyết
Ẩm (%)
Lẫn tạp
chất
FAO
Model
Ordinance
Loại 1

Không đề
cập(đồng
đều)

3
3
3
7,5
0
AFCC
(Paris)
Tốt
Đã lên
men
100
5
5
**
Không
đề cập
Không
đề cập
CAL
(London)
Tốt
Đã lên
men(mùa
chính)
100
5
5
**
Không
đề cập

Không
đề cập
CMAA
(NewYork)

100
4
10
4
Không
đề cập
Không
đề cập
Ghi chú :**=Các lỗi do sâu bọ được tính gộp vào lỗi bị mốc
GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen
10


1.2. Bơ ca cao
Bơ ca cao được ép từ hạt bằng nhiều cách khác nhau. Bơ ép nguyên chất thu được khi
ca cao tảng (cục) bị ép thẳng đứng. Hạt ca cao loại hai (không đạt chuẩn) có thể được ép
(không cần loại bỏ vỏ trước) bằng máy ép liên tục. Bơ ép nguyên chất không cần làm
sạch nhưng thường được khử mùi. Quá trình chiết lỏng cũng có thể được dùng để chiết
bơ từ bánh (từ quá trình ép); loại bơ này cần được tinh chế. Bơ ca cao thu được từ quá
trình ép mảnh ca cao có những đặc tính sau: giòn và dễ vỡ khi nhiệt độ thấp hơn 20°C.
Bơ ca cao cũng chứa một số Glyceride. Dưới đây là kết quả từ hai nghiên cứu xác định
thành phần phần trăm của Glyceride:

Bảng 1.4: Thành phần của Glyceride trong bơ ca cao

Glycerides
Phần trăm (%)
Trisaturated
2.5 - 3.0
Triunsaturated (triolein)
1.0
Diunsaturated

Stearo-diolein
6 - 12
Palmito-diolein
7 - 8
Monounsaturated

Oleo-distearin
18 - 22
Oleo-palmitostearin
52 - 57
Oleo-dipalmitin
4 - 6

Nhiệt độ nóng chảy của bơ ca cao dao động trong khoảng 16-37
o
C , tùy thuộc vào
dạng tinh thể của chất béo tạo thành trong quá trình kết tinh .

Trong công nghệ sản xuất chocolate, bơ ca cao là thành phần quan trọng nhất. Tính
chất đặc trưng của bơ ca cao sẽ tạo ra tính chất đặc biệt về cấu trúc của chocolate. Các chỉ
tiêu chất lượng quan trọng của bơ ca cao để sản xuất chocolate :

GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen
11


Bảng 1.5 : Các chỉ tiêu cơ bản của bơ ca cao trong sản xuất chocolate
(Theo Cargill Corporation)

Thông số
Giới hạn
Phương pháp phân tích
Acid béo tự do
Max 1,75%(w/w)
IUPAC 2.201, 1987
Chỉ số iodine
33-42
IUPAC 2.205, 1987
Độ ẩm
Max 0,3%(w/w)
IUPAC 26, 1987
Chỉ số khúc xạ
1,456-1,459
IUPAC 2.102, 1987

Chất không bị xà phòng hóa
Max 0,35%
IOCCC 23, 1988
Chỉ số blue
Max 0,05%
IOCCC 29, 1988

Trong thời đại ngày nay, người ta đã sử dụng chất béo từ thực vật để thay thế cho bơ ca
cao (Cocoa Butter Equivalences – CBEs).

Nhưng chất lượng của bơ ca cao nhân tạo này không cao, các chỉ tiêu cảm quan và
dinh dưỡng cũng không bằng bơ ca cao tự nhiên. Do đó, việc sử dụng này cũng rất hạn
chế vì ảnh hưởng nhiều đến chất lượng chocolate thành phẩm.

Một số quốc gia quy định rằng trong sản xuất chocolate không được sử dụng chất béo
thực vật khác ngoài bơ ca cao.

1.3. Một số chất khác
1.3.1.Chất tạo vị ngọt

Chất tạo vị ngọt trong sản xuất chocolate có vai trò là góp phần tạo ra tính chất cảm
quan đặc trưng cho chocolate về mùi, vị, cấu trúc, đồng thời chúng cũng cung cấp năng
lượng cho sản phẩm. Hiện nay, có nhiều loại chất tạo vị ngọt được sử dụng trong sản xuất
chocolate. Dưới đây, một số loại chất tạo vị ngọt thông dụng :

Đường saccharose :
- Đường saccharose là chất tạo vị ngọt được sử dụng nhiều nhất trong sản xuất chocolate.
Đây là loại đường thông dụng hiện nay trên thị trường, nó được làm chủ yếu từ mía nên
còn gọi là đường mía. Saccharose do một phân tử α - D - Glucopiranoside (1→2) β - D -
Glucofuranoside α - Glucose ở dạng piranose liên kết với một phân tử ở dạng furanose

bằng liên kết glucoside xảy ra ở C
1
của gốc α - Glucose và C
2
của gốc β - Fructose, loại
đi một phân tử H
2
O. Do vậy saccharose còn được gọi là (có độ quay cực bằng + 66,5
0
).

GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen
12

CH
2
OH
O
H HOH
2
C
C
O
H
H
OH
H OH
OH
H
O

H
H
OH
OH
C
H
CH
2
OH
4
6
5
3
2
1
2
1
3
4
5
6

Hình 1.3: Công thức cấu tạo đường saccharose

-Saccharose (còn gọi là sucrose) là tinh thể không màu, không mùi, có vị ngọt, tan nhiều
trong nước, nhất là nước nóng, nóng chảy ở 185
0
C, tỷ trọng: 1,5879 g/cm
3
.

-Trong chocolate, saccharose có thể tồn tại ở dạng tinh thể. Do đó, nếu kích thích các tinh
thể đường quá to, người sử dụng có thể cảm nhận được chúng.Khi đó, tính chất cảm quan
của chocolate sẽ bị giảm đi đáng kể. Thông thường, kích thước mong muốn của tinh thể
saccharose trong chocolate nên nhỏ hơn 30µ.
-Trong quá trình chế biến, sau khi đã nhào trộn để nghiền tinh thể đường đạt đến trạng
thái theo yêu cầu sẽ tốn nhiều năng lượng và thời gian. Nhưng cũng không thể nghiền
đường saccharose ở trạng thái vô định hình sẽ không được tạo thành, ảnh hưởng đến tính
chất cảm quan, đặc biệt là hương của sản phầm. Ngoài ra, cần chú ý đến hiện tượng tái
kết tinh trong quá trình bảo quản sản phẩm, sẽ gây nên hiện tượng nở hoa, làm giảm độ
bóng mịn của bề mặt chocolate, làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm. Thông thường,
đường dùng trong sản xuất chocolate là đường tinh luyện (refied extra –RE), có hàm
lượng đường saccharose không thấp hơn 99,9%w/w, hàm ẩm nhỏ hơn 0,06%w/w, đường
nghịch đảo không vượt quá 0,04%. Kích thước, thông thường của tinh thể đường là 0.5-
1,25mm, một số sản phẩm chocolate đòi hỏi đường saccharose phải có đường kính xấp xỉ
0,2mm.
Ngoài ra, một số chất tạo ngọt khác cũng được sử dụng như các glucose, fructose,
polyol, tagatose, isomaltulose…Các chất này được bổ sung vào chocolate nhằm tạo ra
các tính chất cảm quan đặc trưng cho sản phẩm và thường được sử dụng một lượng tương
đối nhỏ hơn so với đường saccharose.

1.3.2. Các phụ gia
Ngoài các thành phần cơ bản nói trên, trong sản xuất chocolate một số phụ gia sau
đây cũng được sử dụng :
1.3.2.1. Chất tạo nhũ

GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen
13

Trong sản xuất chocolate, thường sử dụng chất tạo nhũ, đặc biệt là lecithin, nhằm
tạo điều kiện cho sự phân bố của các cấu tử ưa nước ( protein , đường…) vào pha liên tục

là chất béo được thuận lợi.
Lecithin là hỗn hợp của phospholipid trong đó phosphatidylcholin là thành phần
chủ yếu
Lecithin sản xuất trong công nghiệp chứa các phospholipid khác nhau ngoài
phospholipidcholin còn có photphatidylethanollamin và phosphatidylinositol. Cấu trúc
hóa học của chúng như sau:



R
1
C
O
O
CH
2
CH
H
2
C O
O
C
O
R
2
P
O
OH
O CH
2

NH
2

R
1
C
O
O CH
2
CH
H
2
C O
OC
O
R
2
P
O
OH
O
OH
OH OH
OH
OH


Hình 1.4 : CTCT Phophatidylethanollamin Hình 1.5 : CTCT Phophatidylinositol

Ghi chú: R

1
và R
2
là các axit béo.
Trên 90% phospholipids trong lecithin của đậu là 3 dạng trên
Lecithin có nhiều trong lòng đỏ trứng gà, trong đậu nành, trong máu, trong các dây
thần kinh. Qua cấu tạo ta nhận thấy nó gồm hai phần:
GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen
14

- P h ầ n p h â n c ự c b a o g ồ m p h o s p h o r i c a c i d v à b a s e n i t r o g e n ư a n ư ớ c .
- Phần không phân cực bao gồm các gốc acid béo, rượu glycerol kị nước.
Do có cấu tạo như trên nên lecithin ở trong nước sẽ tạo thành dung dịch gọi là
dung dịch giả.
Nhờ đặc tính vừa ưa nước, vừa kị nước mà phospholipid tham gia trong việc bảo
đảm tính thấm một chiều của các màng cấu trúc dưới tế bào.
Lecithin có thể bị thuỷ phân bằng acid, kiềm hay enzyme
Lecithin là chất hoạt động bề mặt, dùng để tạo nhũ trong công nghệ thực phẩm do
nó có những tính chất sau:
-Làm tăng khả năng hấp thụ nước
-Tăng khả năng tạo hình của bột.
-Giảm thời gian trộn.
-Làm tăng khả năng hoạt động của máy móc.
-Làm tăng thời gian bảo quản.
Hàm lượng chất tạo nhũ thường không vượt quá 0,5% tồng khối lượng nguyên
liệu .
Tiêu chuẩn của lecithin trong sản xuất chocolate đen:
- Acetone insolubles > 98%
- Hexane insolubles < 0.3%
- Moisture < 1%

- Acid value (mgKOH/g) < 30
- Peroxide value < 12
- Appearance: yellow-colored milk
- Arsenic (mg/kg) < 0.1
- Lead (mg/kg) < 0.5
1.3.2.2. Các chất tạo hương

Chúng được sử dụng để tạo ra các sản phẩm chocolate có các tính chất đặc trưng về
hương. Hương liệu thường được sử dụng nhất là vanillin. Hàm lượng sử dụng tùy thuộc
vào cường độ hương mà nhà sản xuất mong muốn.

Vanillin là một hợp chất hữu cơ với công thức phân tử C
8
H
8
O
3
. Nhóm chức của nó
bao gồm aldehyde, ete, và phenol. Nó là thành phần chiết xuất từ hạt lan dây, hạt cà phê
rang hay của một số loại hạt khác, nó cũng được tìm thấy ở các cây thông đỏ Trung
Quốc. Tổng hợp vanillin, thay vì vanilla trích xuất tự nhiên, đôi khi được dùng như một
GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen
15

chất hương liệu trong thực phẩm, nước uống, và dược phẩm.

Methylvanillin được sử dụng trong các ngành công nghiệp thực phẩm cũng như
ethylvanillin. Nhưng ethylvanillin đắt hơn nhưng nó lại có một tác dụng tốt hơn. Nó
khác với methylvanillin bởi có một nhóm ethoxy (-O-CH2CH3) thay vì một nhóm
methoxy (-O-CH3).

Công thức của anillin như sau:















Tác dụng lớn nhất của vanillin là làm hương liệu, thường là trong các loại thực phẩm
ngọt. Các kem và chocolate cùng các ngành công nghiệp bao gồm 75% của thị trường
cho vanillin làm hương liệu.

GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen
16


2. Quy trình công nghệ:
2.1.Qui trình 1

Làm sạch
Ca cao nhân
thương phẩm
Xử lý nhiệt
Tách vỏ
Kiềm hóa
Rang
Vỏ
Nghiền tinh
Đảo trộn nhiệt

Đường
Hương liệu
Chất nhũ hóa
Nghiền
Nhào trộn
Làm dịu
Tách khuôn, bao gói
Chocolate
Bơ ca cao
GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen
17

2.2. Qui trình 2

Ca cao nhân
thương phẩm
Làm sạch
Rang
Tách vỏ

Nghiền
Kiềm hóa
Tạp chất
Vỏ
Nghiền tinh
Đảo trộn nhiệt
Đường
Hương liệu
Chất nhũ hóa
Nhào trộn
Làm dịu
Tách khuôn, bao gói
Chocolate
Bơ ca cao
GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen
18

3. Giải thích quy trình công nghệ
Qui trình 1:
3. 1. Làm sạch

a. Mục đích công nghệ: Chuẩn bị
Khi đưa vào sản xuất thì nguyên liệu bị lẫn các tạp chất như cành cây khô, lá, đất, đá,
xác côn trùng. Gian đoạn làm sạch sẽ giúp loại các tạp chất này ra, giúp kích thước của
hạt đồng đều hơn, để quá trình chế biến tiếp theo thuận lợi hơn.

b. Các biến đổi của nguyên liệu
Không xảy ra các biển đổi đáng kể, biến đổi chủ yếu chỉ là làm giảm hàm lượng các
tạp chất, tỷ trọng hạt đồng đều hơn.

c. Phương pháp thực hiện:
Quá trình làm sạch ca cao thường được thực hiện theo các bước sau:
- Đầu tiên, ca cao được làm sạch bằng các sàng nhằm loại các tạp chất và các hạt
ca cao có kích thước nhỏ hơn hoặc lớn hơn hạt ca cao theo yêu cầu. Thông
thường, người ta sử dụng hai sàng nối tiếp và dòng ca cao sau làm sạch là dòng
nằm giữa hai sàng.
- Tiếp theo, ca cao sẽ được làm sạch các tạp chất kim loại bằng từ trường.
- Cuối cùng, ca cao sẽ được làm sạch bằng khí động. Tại đây, các tạp chất nặng
hơn ca cao như cát, đá và các tạp chất nhẹ hơn ca cao như lá cây, cành cây khô,
các hạt lép hoặc các miếng vỡ của ca cao sẽ được loại ra.

d. Thiết bị và thông số công nghệ











Hình 3.1 : Thiết bị sàng rung
GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen
19

3.2. Xử lý nhiệt

a. Mục đích công nghệ: Chuẩn bị

Hạt ca cao nhân có lớp vỏ mềm và liên kết chặt chẽ với nội nhũ. Quá trình xử lý nhiệt
làm cho lớp vỏ giòn hơn và dễ tách rời khỏi nội nhũ.

b. Biến đổi của nguyên liệu
- Vật lý:
Khi chịu tác động của nhiệt độ, lớp vỏ hạt và nội nhũ bên trong có biến đổi khác
nhau do có thành phần hóa học khác nhau. Lớp vỏ có thành phần chủ yếu là
polysaccharide, nội nhũ thành phần chủ yếu là lipid. Khi chịu tác động nhiệt độ, vỏ hạt
mất ẩm, cấu trúc trương nở. Nội nhũ có xu hướng biến dạng. Do đó, liên kết giữa nội nhũ
và vỏ bị phá vỡ, vỏ sẽ tách rời khỏi nội nhũ.
-Hóa học:
Một số phản ứng hóa học có thể diễn ra trong nội nhũ. Quan trọng nhất là phản ứng
Maillard giữa acid và đường khử, sẽ tạo hương cho sản phẩm.
- Sinh học:
Dưới tác dụng của nhiệt độ, các vi sinh vật trên bề mặt hạt ca cao sẽ bị ức chế và
tiêu diệt.
c. Thiết bị và thông số công nghệ
Tác nhân là dùng không khí nóng

Hình 3.2 : Thiết bị xử lý nhiệt
GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen
20

3.3. Tách vỏ hạt ca cao

a. Mục đích công nghệ: Khai thác
Quá trình này sẽ tách lớp vỏ ca cao ra khỏi nội nhũ, sau đó loại chúng ra bằng cách
kết hợp lực cơ học và phương pháp phân riêng thích hợp.

b. Các biến đổi của nguyên liệu
- Vật lý:
Lớp vỏ bị tác động của lực cơ học và vỡ ra. Nội nhũ của hạt ca cao cũng bị vỡ nhỏ ra.
Do đó khối lượng của nguyên liệu sẽ giảm đi, nên hàm lượng vỏ còn sót nhiều thì chất
lượng sản phẩm kém.

c. Thiết bị và thông số công nghệ
Tương tự như thiết bị nghiền búa, sau đó dùng sàng và khí động để tách vỏ.
Các hạt ca cao sau khi xử lý nhiệt sẽ được cho vào thiết bị tách vỏ. 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 (một phần hạt cũng vỡ theo). Sau
đó, ca cao sẽ được chuyển sang bộ phận phân riêng vỏ và nhân bằng hệ thống sàng và khí
động.

Thông thường, lượng vỏ còn sót lại sau quá trình tách vỏ chiếm tỷ lệ nhỏ hơn 1%
khối lượng nguyên liệu.
GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen
21

Hình 3.3: Thiết bị tách vỏ hạt ca cao

3.4. Kiềm hóa

a. Mục đích công nghệ
- Hoàn thiện:
Để thu được ca cao nhân ta phải qua công đoạn lên men để tách vỏ nhầy. Sau quá
trình lên men, có sự hình thành acid lactic và acid acetic. Acid acetic bị bay hơi trong quá
trình phơi sấy còn acid lactic lưu lại trong nhân. Nếu hàm lượng acid cao sẽ làm sản
phẩm bị chua, giảm chất lượng cảm quan, quá trình kiềm hóa sẽ trung hòa các acid này,
làm giảm vị chua của sản phẩm. Quá trình kiềm hóa, góp phần làm tăng chất tiền hương,
làm tăng chất lượng cảm quan cho sản phẩm.
- Chuẩn bị:
Khi được kiềm hóa, hạt ca cao mềm và xốp hơn. Quá trình nghiền được thực hiện
dễ dàng hơn.





GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen
22

b. Các biển đổi của nguyên liệu

- Vật lý:
Khi kiềm hóa các cấu trúc đặc biệt là polysaccharide bị thủy phân. Cấu trúc hạt ca

cao xốp hơn, do có phản ứng ngưng tụ của hợp chất polyphenol nên màu sắc ca cao sậm
hơn, tạo màu đen đặc trưng cho sản phẩm.
- Hóa lý:
Nhiệt độ nóng chảy của tinh thể lipid trong hạt ca cao cao nhất là 37
o
C, mà nhiệt độ
kiềm hóa cao hơn nên sau quá trình kiềm hóa tinh thể bơ ca cao hóa lỏng.
- Hóa học:
Sự trung hòa acid là biến đổi quan trọng nhất, nên giá trị pH đạt yêu cầu là giá trị
trung tính. Ngoài ra, dưới tác dụng của hợp chất kiềm, có phản ứng thủy phân lipid, thủy
phân protein, thủy phân polysacharide. Bên cạnh đó, còn có phản ứng ngưng tụ của hợp
chất polyphenol và phản ứng Maillard góp phần tạo mùi vị đặc trưng của sản phẩm
chocolate.

c. Thiết bị
Quá trình kiềm hóa được thực hiện gián đoạn, sử dụng tank hình trụ đáy côn, trang
bị vỏ áo để gia nhiệt. Cánh khuấy được sử dụng là cánh khuấy dạng trục vis.

Hình 3.4 : Thiết bị tank kiềm hoá Hình 3.5 : Cấu tạo trong thiết bị kiềm hoá

d. Thông số công nghệ
- Nhiệt độ thích hợp là 80-85
0
C
- Thời gian thông thường là khoảng 45-60 phút



GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen
23

3.5. Rang

a. Mục đích công nghệ
- Chế biến:
Quá trình rang tạo nên những biến đổi cần thiết để hình thành hương vị đặc trưng
cho sản phẩm chocolate.
- Chuẩn bị:
Sau quá trình rang sẽ có sự biến đổi cấu trúc để quá trình nghiền thuận tiện.

b. Các biến đổi của nguyên liệu
- Vật lý:
Hạt ca cao giòn hơn và độ bền cơ học giảm, quá trình nghiền sẽ thuận tiện.
- Hóa lý:
Dưới tác dụng nhiệt độ chất béo chuyển từ rắn sang lỏng. Bên cạnh đó, còn có sự

bốc hơi của nước và các chất dễ bay hơi khác. Một số chất tạo mùi vị xấu như acid acetic
sẽ 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 chất dễ bay hơi và
thoát ra ngoài.
+ Phản ứng thủy phân: Phản ứng thủy phân lipid góp phần tạo cấu tử tiền hương cho
sản phẩm chocolate.
+ Phản ứng Maillard: Tạo hương vị đặc trưng .
+ Phản ứng oxi hóa khử: Oxy hóa khử hợp chất polyphenol.
+ Phản ứng nhiệt phân.
- Hóa sinh và sinh học:
Dưới tác dụng nhiệt độ, enzyme và vi sinh vật bị vô hoạt.

















GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen

24



c. Thiết bị





Hình 3.6: Thiết bị rang hạt ca cao
GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen
25





Hình 3.7 : Thiết bị rang ca cao thể hiện chiều ca cao vào và ra