Tiểu luận chủ đề công nghệ sán suất bột cacao, môn phụ gia thực phẩm.Tiểu luận nói về nguyên liệu, sản phẩm, quy trình công nghệ, phụ gia sử dụng (chất bảo quản, chất tạo ngọt,...) và bao bì thực phẩm trong sản xuất bột cacao.
TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU
Nguồn gốc
Cây cacao, có nguồn gốc từ các khu rừng nhiệt đới ở Trung và Nam Mỹ, lần đầu tiên mọc tự nhiên tại Thung lũng Orinoco ở Venezuela.
Phân loại
Hiện nay có rất nhiều chủng cacao được trồng tuy nhiên có thể phân ra thành 3 nhóm chính sau:
-Forastero chiếm tỷ lệ hơn 80% tổng sản lượng cacao trên thế giới vì cho năng suất cao,khả năng kháng bệnh tốt nhưng chất lượng hạt trung bình
Cacao Criollo được biết đến với chất lượng hương vị vượt trội trong các sản phẩm chế biến, nhưng việc trồng loại cacao này gặp nhiều khó khăn do khả năng kháng bệnh kém và năng suất thấp Hiện nay, Criollo chỉ chiếm khoảng 5% tổng sản lượng cacao toàn cầu.
Dòng ca cao Trinitario là kết quả của sự lai tạo giữa hai dòng Criollo và Forastero, mang trong mình những đặc điểm trung gian của cả hai Ca cao Trinitario thường được trồng ở Nam Mỹ và nổi bật với chất lượng hương vị độc đáo.
Cấu tạo
Không được có tạp chất lạ
Không được có mùi khói , không có mùi hoặc vị lạ
Không được chứa côn trùng sống
Đồng đều về kích cỡ hạt
Không có hạt dinh đôi dính ba
Được lên men hoàn toàn
Giá trị dinh dưỡng
Cacao giàu Polyphenol - chất chống oxy hóa tự nhiên:
Polyphenol là một loại chất chống oxy hóa tự nhiên có mặt nhiều trong thực phẩm như trái cây, rau, trà, sôcôla và rượu vang Chúng mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe, bao gồm giảm viêm, hỗ trợ tuần hoàn máu, hạ huyết áp, cũng như giảm cholesterol và đường huyết.
Cacao làm giảm huyết áp cao bằng cách cải thiện nồng độ oxit nitric
Uống cacao thường xuyên giúp hạ huyết áp hiệu quả hơn so với những người không sử dụng Các flavanol có trong cacao được cho là có khả năng cải thiện nồng độ oxit nitric trong máu, từ đó tăng cường chức năng mạch máu và giảm huyết áp.
Có thể làm giảm nguy cơ đau tim và đột quỵ
Cacao có tác dụng giảm cholesterol xấu, làm loãng máu giống như aspirin, cải thiện lượng đường trong máu và giảm viêm Những lợi ích này giúp giảm nguy cơ mắc bệnh tim, suy tim và đột quỵ.
Polyphenol cải thiện lưu lượng máu đến não và chức năng não:
Thực phẩm giàu polyphenol, như cacao, có khả năng giảm nguy cơ mắc các bệnh thoái hóa thần kinh thông qua việc cải thiện chức năng não và tăng cường lưu lượng máu.
Có thể kiểm soát cân nặng một cách đáng ngạc nhiên:
Cacao có khả năng điều chỉnh việc sử dụng năng lượng và giảm cảm giác thèm ăn, đồng thời giảm viêm và tăng cường quá trình oxy hóa chất béo, giúp tăng cảm giác no.
Cacao chứa nhiều hợp chất với đặc tính kháng khuẩn, chống enzyme và kích thích miễn dịch, mang lại lợi ích cho sức khỏe răng miệng Tuy nhiên, hầu hết các sản phẩm cacao hiện có trên thị trường đều chứa đường, vì vậy cần phát triển các sản phẩm mới để tối ưu hóa lợi ích sức khỏe răng miệng từ cacao.
Polyphenol trong cacao mang lại nhiều lợi ích cho làn da, bao gồm khả năng chống nắng hiệu quả Việc tiêu thụ cacao lâu dài giúp tăng cường lưu thông máu, cải thiện kết cấu bề mặt và tăng cường độ ẩm cho da.
-Thành phần dinh dưỡng tính trên 100gr bột ca cao nguyên chất:
Thành phần dinh dưỡng Giá trị (tính trên 100gr bột cacao)
Giá trị (tính trên 100gr bột cacao)
Năng lượng 225 - 325kcal - Magie 500 - 600mg
- Chất bộo 20 - 25gr - Vitamin A 10 - 20àg
- Đường đơn 1 - 2gr - Polyphenols 7 - 18gr
- Photpho 750 - 1000mg - Caffeine: 0,1gr 0,1gr
Để bảo quản ca cao, cần giữ độ ẩm ở mức tối thiểu, không vượt quá 8%, tùy thuộc vào điều kiện địa phương Ca cao nên được xếp trên giàn hoặc sàn cách mặt đất ít nhất 7 cm để đảm bảo không khí được lưu thông tốt.
- Có biện pháp thích hợp để phòng sâu bọ, gậm nhấm và các vật có hại khác
- Xếp những bao ca cao lên theo cách:
Mỗi phẩm chất và ký hiệu sẽ được sắp xếp riêng biệt, cách nhau bằng một lối đi rộng tối thiểu 70cm, tương tự như lối đi giữa các bức tường kho và bao.
Sát trùng ca cao có thể thực hiện bằng thuốc xông hơi như bromur methyl hoặc phun thuốc trừ sâu thích hợp như pyrethrine một cách thận trọng khi cần thiết Cần tránh để mùi, vị và bụi bặm từ các sản phẩm như dầu hỏa và xi măng làm ô nhiễm ca cao.
-Hạt ca cao chứa hơn 50 % là chất béo
Chất béo đóng vai trò quan trọng trong tính chất công nghệ của nguyên liệu sản xuất bột ca cao, đặc biệt trong quá trình nghiền Hàm lượng chất béo trong nguyên liệu và lượng chất béo được loại bỏ trong quá trình ép quyết định sự phân loại của bột ca cao thành nhiều loại khác nhau.
GIỚI THIỆU SẢN PHẨM Error! Bookmark not defined 1 Giới thiệu sơ lược Error! Bookmark not defined 2 Ứng dụng Error! Bookmark not defined 3 Tính chất Error! Bookmark not defined 4 Chức năng Error! Bookmark not defined I QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 9 GIẢI THÍCH QUY TRÌNH Error! Bookmark not defined.1
Ép bơ
Sau khi rang, ca cao sẽ được ép để thu hồi chất béo, nhằm điều chỉnh hàm lượng chất béo trong bột ca cao thành phẩm Thông thường, hàm lượng chất béo trong bột ca cao thấp hơn so với nguyên liệu, dao động từ 10-20%, nhưng một số sản phẩm có thể có hàm lượng béo cao hơn hoặc thấp hơn Do đó, quá trình ép là cần thiết để tách bớt hàm lượng béo có trong ca cao sau khi đã được rang và kiềm hóa.
Trong quá trình ép ca cao, hàm lượng chất béo trong ca cao sẽ giảm đáng kể, và lượng béo còn lại phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của sản phẩm.
Phương pháp thực hiện và thiết bị
-Trong quá trình ép bơ ca cao, có hai loại thiết bị ép thường được sử dụng là thiết bị ép thủy lực và thiết bị ép trục vis
-Thiết bị ép thủy lực thường được sử dụng để sản xuất bột ca cao có hàm lượng béo cao và ép ca cao đã được hóa lỏng
Thiết bị ép trục vis là công cụ phổ biến trong sản xuất bột ca cao với hàm lượng béo thấp, thường dưới 8% Thiết bị này cũng hiệu quả trong việc ép các vật liệu rời, mang lại sản phẩm chất lượng cao.
Các thông số công nghệ
- Kích thước của nguyên liệu đóng vai trò quan trọng Kích thước nguyên liệu ca cao càng lớn thì hiệu suất ép càng thấp
Nhiệt độ trong quá trình ép bơ ca cao đóng vai trò quan trọng, vì khi nhiệt độ tăng, hiệu suất ép cũng tăng theo Ở nhiệt độ cao, chất béo trong ca cao chuyển sang trạng thái lỏng, giúp dễ dàng khuếch tán ra ngoài Thông thường, ca cao không cần gia nhiệt trước khi ép; sau khi được nghiền, ca cao sẽ được ép ngay lập tức.
-Áp lực ép: áp lực ép càng cao thì hiệu suất ép càng cao Áp lực trong quá trình ép phụ thuộc vào từng loại thiết bị cụ thể.
Nghiền mịn
Sau khi trải qua quá trình ép thủy lực để loại bỏ bơ ca cao, các hạt ca cao và chất béo còn lại sẽ kết hợp chặt chẽ, tạo thành khối gọi là bánh ca cao Tiếp theo, quá trình nghiền sẽ làm giảm kích thước của bánh ca cao để thu được bột ca cao thành phẩm.
Các biến đổi của nguyên liệu
- Vật lý: bánh ca cao sẽ bị nghiền thành dạng hạt có kích thước nhỏ hơn
- Hóa học: một số glyceride có trong bơ ca cao bị chảy lỏng và bị oxy hóa tạo ra những màu sắc không mong muốn cho bột ca cao
Phương pháp thực thiện, thiết bi và thông số công nghệ:
Bánh ca cao sau khi được ép sẽ được đưa vào máy nghiền thông qua phễu nhập liệu Tại đây, bánh ca cao sẽ được đưa vào buồng nghiền nhờ hệ thống vis tải dạng xoắn ốc Quá trình nghiền diễn ra nhờ tác động và đập của búa nghiền vào hạt, cùng với sự chà xát giữa búa và thành máy nghiền.
- Hạt ca cao sau khi nghiền nếu kích thước nhỏ hơn lỗ rây thì sẽ thoát ra ngoài qua cửa tháo liệu
- Hạt ca cao sau khi nghiền nếu kích thước nhỏ hơn lỗ rây thì sẽ thoát ra ngoài qua cửa tháo liệu
- Thường thì nhiệt độ của bánh ca cao nhập liệu dao động trong khoảng 43–45°C, bột ca cao sau khi ra khỏi máy nghiền có nhiệt độ trong khoảng 21-24°C
Hình 3 Thiết bị nghiền
Sau khi nghiền, 98% bột ca cao sẽ qua được rây 400 mesh (0,038mm).
Bao gói sản phẩm
- Hoàn thiện: quá trình bao gói nhằm phân chia sản phẩm theo khối lượng và tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm
Để bảo quản bột ca cao hiệu quả, việc sử dụng bao bì là rất quan trọng Bao bì giúp hạn chế sự tiếp xúc của bột ca cao với ánh sáng, không khí và độ ẩm từ môi trường bên ngoài Thông thường, bao bì bằng nhựa được sử dụng, và cần có một lớp nhôm bên trong để chắn ánh sáng và ngăn ngừa mất hương vị.
Sử dụng thiết bị chuyên để đóng gói các loại bột
VI SƠ LƯỢC VỀ PHỤ GIA SỬ DỤNG
1 Chất bảo quản : Kali Sorbat
- Tên hóa học: Kali sorbat; Muối kali của acid trans, trans-2,4-hexadienoic
- Công thức hóa học Kali sorbat: C6H7KO2
- Cấu tạo phân tử:CH3CH=CH-CH=CH-CO2K
- Kali sorbat là muối của sorbic acid
- Được tạo nên bởi phản ứng hóa học của sorbic acid với sodiumhay potassium hydroxide
- Nó là một dạng bột tinh thể màu trắng hoặc hơi vàng
- Hòa tan trong nước Nó là một trong những hóa chất an toàn nhất và phổ biến nhất hiện nay dùng cho chất bảo quản trong thực phẩm
- Trạng thái: Dạng hạt sùng, hạt tròn
- Khối lượng phân tử 150,22 gam/ mol
- Độ hòa tan trong nước: 58,5g/100ml (1000C)
- Độ hòa tan trong các dung môi khác:hòa tan trong ethanol, propylene glycol, Ít tan trong aceton, rất ít tan trong chloroform, dầu bắp, ether
+ Có khả năng ức chế sự tăng trưởng của nấm mốc, nấm, và vi khuẩn Từ đó lần lượt tăng thời hạn sử dụng của sản phẩm thực phẩm
+ Đồng thời, chất còn làm giảm nguy cơ gây bệnh truyền qua thực phẩm mà không ảnh hưởng đến màu sắc hay hương vị
+ Chất không có hiệu quả với trực khuẩn kỵ khí, acidophilic Lactobacillus và vi sinh vật có lợi khác Ứng dụng:
Chất này được sử dụng rộng rãi để ức chế sự phát triển của nấm mốc và nấm men trong nhiều loại thực phẩm, bao gồm pho-mát, kem chua, bánh mì, bánh ngọt, bánh có nhân, bột bánh nướng, bột nhồi, kẹo mềm, bánh kem, bia và nước giải khát.
-Là chất bảo quản được sử dụng trong các sản phẩm giò chả, nem chua
E202 là một phụ gia an toàn trong thực phẩm, vì khi được thêm vào sản phẩm, nó không gây ra mùi vị lạ và không làm mất đi mùi tự nhiên của thực phẩm.
-Potassium sorbate trong mỹ phẩm có tác dụng chống lại vi khuẩn và nấm mốc, nấm men bên trong các thành phần của các dòng sản phẩm mỹ phẩm
Mục đích sử dụng sản phẩm: chống vi sinh vật sinh sôi phát triển gây nấm mốc thực phẩm
2 Chất tạo ngọt : Sorbitol Chỉ số INS: 420i
Sorbitol là hóa chất với dạng lỏng màu trắng, không mùi, có vị ngọt và tan hoàn toàn trong nước
Sorbitol, còn được biết đến với các tên gọi như glucohexitol, sorbite, sorbol, glucitol và hexa-ancol, là một hóa chất có khối lượng phân tử 182,17 đvC và nhiệt độ nóng chảy 110 độ C.
Sorbitol là một loại đường không có tính khử, không thể lên men và có khả năng chống lại sự tấn công của vi khuẩn Với vị ngọt tương đương 60% so với đường mía, sorbitol không chỉ mang lại hương vị ngọt ngào mà còn có khả năng tạo phức với kim loại nặng, giúp cải thiện việc bảo quản các sản phẩm béo.
Sorbitol là một loại đường tự nhiên thuộc nhóm polyol, có khả năng chuyển hóa thành fructoza trong cơ thể người Với độ ngọt chỉ bằng 50% so với đường mía, Sorbitol thường được sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm như một chất làm ngọt ít calo, phù hợp cho các chế phẩm ăn kiêng và là lựa chọn thay thế đường an toàn cho người bệnh tiểu đường.
Sorbitol đóng vai trò quan trọng trong ngành công nghiệp, được sử dụng trong sản xuất sơn, polymer với chức năng là chất ổn định và chống oxi hóa Nó cũng được ứng dụng làm chất dẻo trong đúc, keo dán, da, vải, dệt may, điện hóa và sản xuất giấy Bên cạnh đó, sorbitol còn được dùng làm chất nền cho các chất tẩy rửa và giúp hạn chế sự oxy hóa dầu do kim loại nặng.
Sorbitol, một thành phần được FDA chứng nhận về độ an toàn trong mỹ phẩm, mang lại nhiều lợi ích cho da như giữ ẩm, làm mềm và mịn màng Ngoài ra, Sorbitol còn giúp duy trì hương thơm mà không bị bay hơi.
Sorbitol, một hợp chất C6H14O6, được sử dụng rộng rãi trong y dược như một tá dược trong sản xuất thuốc Vitamin C và thuốc bổ Nó hỗ trợ điều trị tình trạng tăng kali trong máu và được sử dụng trong sản xuất nhựa polystyrene sulfonate để trao đổi ion Ngoài ra, sorbitol còn giúp ổn định các dung dịch huyền phù trong sản xuất thuốc điều trị bệnh di truyền liên quan đến nạp fructose và bệnh viêm ruột non.
Liều lượng: theo tiêu chuẩn GMP
-Chất làm ngọt trong nhiều sản phẩm,
-Giữ được hương thơm và không bị bay hơi
-Giảm bị khô và cứng bằng độ ẩm của bột
-Được sử dụng như một chất giữ ẩm và tạo độ nhớt, tạo bóng, kiểm soát hiện tượng kết tinh đường mía
-Thường được sử dụng trong công thức sản xuất kẹo để giảm chi phí
-Độ nhớt của syrup Sorbitol hữu ích trong việc làm chậm kết tinh
V TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG CỦA SẢN PHẨM
Chất lượng bột cacao thành phẩm phụ thuộc vào nguyên liệu, công nghệ sản xuất và yêu cầu của nhà sản xuất về màu sắc, hương vị Để đánh giá chất lượng bột cacao, người ta thường dựa vào các tiêu chí như độ tinh khiết, hương thơm, màu sắc và độ ẩm, đảm bảo rằng nó phù hợp cho việc sử dụng trực tiếp hoặc làm nguyên liệu cho các sản phẩm khác.
Màu sắc và mùi vị là hai yếu tố quan trọng nhất trong việc đánh giá chất lượng bột cacao, thường được thực hiện qua các phép thử cảm quan Bột cacao có màu sắc đa dạng, từ nâu đen đến đỏ Về mùi vị, bột cacao cần có hương vị tự nhiên, được người tiêu dùng chấp nhận, không có sự pha trộn với các vị khác gây khó chịu.
Bột cacao có nhiều màu sắc khác nhau, và độ mịn của bột ảnh hưởng đến khả năng hòa tan trong nước Bột càng mịn thì tính hòa tan càng cao, nhờ vào khả năng lắng chậm trong hệ huyền phù Hơn nữa, bột mịn giúp tạo ra màu sắc đồng đều hơn cho sản phẩm.
Hàm lượng bơ cacao: phải nằm trong những khoảng giới hạn cho phép Tùy vào yêu cầu của nhà sản xuất
Hàm lượng vỏ hạt trong bột cacao là một chỉ tiêu chất lượng quan trọng, vì vỏ hạt bao bọc bên ngoài hạt thường chứa nhiều tạp chất như cát và thuốc trừ sâu, đồng thời không đạt tiêu chuẩn về mặt vi sinh.
Chỉ tiêu sinh vật trong bột cacao rất quan trọng, phản ánh mức độ vệ sinh trong quy trình sản xuất Việc kiểm tra số lượng bào tử chịu nhiệt và sự hiện diện của salmonella là cần thiết, vì loại vi khuẩn này có thể có mặt trong bột cacao và các sản phẩm liên quan do chúng tồn tại trong hạt và quá trình thu hoạch, lên men, sấy khô không đảm bảo vệ sinh Vi khuẩn trong khối cacao được bảo vệ bởi chất béo trong quá trình nghiền, giúp chúng chống lại acid dạ dày và tồn tại lâu dài trong bột cacao.
Bảng 1 Một số tiêu chuẩm chất lượng đối với bột cacao có kiềm hóa ( đơn vị gam)
Chỉ tiêu Thông thường Giới hạn cho phép
Chất béo% Theo tiêu chuẩn phù hợp
28 Ẩm% Theo tiêu chuẩn phù hợp pH 4,8 – 6,0 4,6 – 6,2
Tạp chất sàng cỡ 75àm % =
