cong nghe sản xuất bột ca cao [PDF]

Zitiervorschau

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ SÀI GÒN KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM  BÀI BÁO CÁO CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM Đề tài: BỘT CACAO

GVHD: NGUYỄN THANH SANG Nhóm 6: TRẦN THỊ YẾN NHI

DH61703870 D17_TP03

NGUYỄN THỊ KIM THO

DH61702240 D17_TP03

LÂM MỸ NGỌC

DH61702816 D17_TP03

TỐNG TRẦN THIÊN THƯƠNG DH61704266 D17_TP03

Năm 2019 1

Phụ lục Phần 1: GIỚI THIỆU................................................................................................4 1. Nguồn gốc cây cacao:.......................................................................................4 2. Cacao:...............................................................................................................4 3. Chỉ tiêu chất lượng của bột cacao:....................................................................5 4. Tổng quan về cacao:..........................................................................................6 Phần 2: NGUYÊN LIỆU.........................................................................................16 1. Cấu tạo và tính chất:........................................................................................16 2. Thành phần của hạt cacao:..............................................................................17 Phần 3: QUY TRÌNH SẢN XUẤT BỘT CACAO..................................................19 1. Sơ đồ khối quy trình sản xuất bột cacao:.........................................................20 2. Quá trình làm sạch:.........................................................................................21 3. Quá trình kiềm hóa:.........................................................................................22 4. Quá trình rang:................................................................................................25 5. Quá trình tách vỏ hạt cacao:............................................................................27 6. Quá trình nghiền:.............................................................................................29 7. Quá trình ép:....................................................................................................31 8. Quá trình đánh tơi:..........................................................................................33 9. Bao gói:...........................................................................................................34 Phần 4: CÔNG DỤNG............................................................................................37 1. Sản phẩm bột cacao:........................................................................................37 Tác dụng của bột cacao:......................................................................................37 Tài liệu tham khảo:..................................................................................................41

2

Danh mục bảng Bảng 1: Độ ẩm (%) của hạt cacao trong quá trình chế biến.......................................8 Bảng 2: Thành phần hóa học của hạt cacao tươi......................................................18 Bảng 3: Thành phần trong hạt cacao sau khi lên men và phơi sấy...........................19 Bảng 4: Sự ảnh hưởng của nồng độ kiềm đến chất lượng ca cao thành phẩm.........25 Bảng 5: Thành phần dinh dưỡng của bột cacao.......................................................38

Danh mục hình Hình 1: Nguyên lý thiết bị làm sạch........................................................................21 Hình 2: Thiết bị làm sạch hạt cacao.........................................................................22 Hình 3: Thiết bị kiềm hóa........................................................................................24 Hình 4: Nguyên lý thiết bị kiềm hóa........................................................................24 Hình 5: Thiết bị rang...............................................................................................26 Hình 6: Nguyên lý thiết bị rang...............................................................................27 Hình 7: Thiết bị tách vỏ hạt cacao...........................................................................28 Hình 8: Nguyên lý thiết bị tách vỏ hạt cacao...........................................................28 Hình 9: Thiết bị nghiền............................................................................................30 Hình 10: Nguyên lý thiết bị nghiền.........................................................................30 Hình 11: Thiết bị ép bơ cacao..................................................................................31 Hình 12: Nguyên lý hoạt động thiết bị ép bơ cacao.................................................32 Hình 13: Thiết bị đánh tơi thành bột cacao..............................................................33 Hình 14: Nguyên lý hoạt động thiết bị đánh tơi.......................................................34 Hình 15: Thiết bị bao gói.........................................................................................35 Hình 16: Nguyên lý hoạt động thiết bị bao gói bột cacao........................................35

3

Phần 1: GIỚI THIỆU 1. Nguồn gốc cây cacao: - Cacao thứ nước uống tưởng chừng như rất quen thuộc với chúng ta hiện nay. Nhưng liệu có ai biết được nguồn gốc của cacao. - Cacao có nguồn gốc từ các khu rừng nhiệt đới Trung và Nam Mỹ, đó là về nguồn gốc hoang dại. Cây cacao được trồng mở rộng bắt nguồn từ Trung Mỹ và Mexico, được những người Aztec và Maya bản xứ khám phá sau đó trồng mở rộng. Tên chung có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp có nghĩa là “thức ăn của các vị thần”. Tên cụ thể cacao là tiếng Tây Ban Nha của tên của cây trong các ngôn ngữ Mesoamerican bản địa, cacao được gọi là Kakaw trong Tzeltal, K’iche’ và Maya cổ điển; Kayaw ở Sayulapopoluca và Cacahuatl ở Nahuath là hạt của cây cacao. - Cây cacao đã được phát hiện và sử dụng vào khoảng 3600 năm trước ở Trung Mỹ, một số hỗn hợp của cacao được mô tả trong các văn bản cổ xưa, cho mục đích nghi lễ hoặc dược liệu, cũng như ẩm thực và có một lúc cacao còn là đơn vị tiền tệ trong thời tiền Clumbo trong Mesoamerica. - Vào giai đoạn trước, cây cacao vẫn chưa được đầu tư mạnh vì những khó khăn khi thu hoạch, bảo quản và phân phối nhưng hiện nay khi kỹ thuật tiên tiến, nhu cầu con người về các sản phẩm được chế biến từ cacao tăng lên thì cây cacao ngày càng được người dân mạnh dạn đầu tư trồng trọt. - Năm 2016 hạt cacao đã được trồng khoảng 10.196.725 ha (25.196.660 mẫu Anh) trên toàn thế giới. Năm 2017, sản lượng cacao trên thế giới là 5,2 triệu tấn, dẫn đầu là Bờ Biển Ngà với 38% tổng sản lượng. Các nhà sản xuất lớn khác là Ghana (17%) và Indonesia (13%). - Trên thế giới, cacao Việt Nam được xếp vào hạng là một trong những loại cacao ngon nhất, nhưng phần vì công nghệ làm chocolate, rượu vang hay các sản phẩm liên quan đến cacao còn hạn chế nên hầu hết bột cacao được xuất khẩu sang nước ngoài. - Với sự phát triển không ngừng của các biện pháp trồng trọt, thu hoạch đi kèm nhu cầu của con người về các sản phẩm được chế biến từ cacao, trong những năm gần đây thị trường cacao tại Việt Nam phát triển khá nhanh, đi cùng đó là sự mở rộng diện tích trồng cacao ở các vùng miền. - Các đại lý phân phối bột cacao nguyên chất cũng theo đó được thành lập và đi vào hoạt động trên khắp cả nước, đặc biệt là ở các thành phố lớn như Hồ Chí Minh, Hà Nội,... Trong những năm tiếp theo, thị trường cacao hứa hẹn sẽ có tiếp tục được phát triển và ngày càng trở nên năng động. 2. Cacao: - Cây cacao có tên khoa học là Theobroma cacao thuộc họ Strerculiacae (truyền thống) và họ Byttnerioideae (hệ thống APG II) của bộ Malvaceae ( nghĩa rộng).

4

- Cacao, Theobroma cacao, là cây thường xanh tầng trung, cao 4–8 m (15–26 ft), ưa bóng rợp, có khả năng chịu bóng tốt nên thường được trồng xen dưới tán cây khác như trong các vườn dừa, cao su, vườn rừng... có sẵn để tăng hiệu quả sử dụng đất. Cây cacao phát triển tốt trên đất có pH=6.5 và phait bón phân đầy đủ: đạm, kali và các khoáng vi lượng,.. - Hiện nay có rất nhiều chủng cacao được trồng, tuy nhiên, có thể phân ra thành ba nhóm chính sau đây: + Forastero: chiếm tỷ lệ hơn 80% tổng sản lượng cacao trên thế giới. Cacao thuộc dòng này cho năng suất cao, khả năng kháng bệnh tốt nhưng cho hạt có chất lượng trung bình. + Criollo: Đây là dòng cacao cho chất lượng hương vị của các sản phẩm chế biến tốt nhất. Tuy nhiên, Criollo rất khó trồng vì khả năng kháng bệnh kém và năng suất thấp. Hiện nay, cacao thuộc dòng này chiếm 5% tổng sản lượng cacao của thế giới. + Trinitario: Đây là dòng cacao được xác định do lai giữa dòng Forastero và dòng Criollo, nên nó mang thuộc tính trung gian giữa hai dòng trên: sức chống chịu sâu bệnh khá, năng suất trung bình, và hạt có mùi vị thơm ngon. Cùng với Criollo , nó được coi là loại có chất lượng cao và là điểm khởi đầu để tạo ra những loại sô cô la hảo hạng. Trinitario chủ yếu được trồng ở Nam Mỹ. - Cacao cho hạt làm nguyên liệu sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm, có

thể kể đến một số sản phẩm có giá trị kinh tế cao như sô cô la, bột cacao, bơ cacao... - Bột cacao là sản phẩm dạng bột thu được bằng cách nghiền bã hạt của quả cacao sau khi đã ép bơ. 3. Chỉ tiêu chất lượng của bột cacao: Bột cacao là các sản phẩm được thu hoạch từ cacao theo [TCVN 10726:2015 (CODEX STAN 141-1983, Revised 2001 With Amendment 2014) Cacao dạng khối, nhão, lỏng và cacao dạng bánh] được chuyển thành dạng bột: - Độ ẩm không khí >7% (khối lượng). - Hàm lượng bơ cacao (hàm lượng bột cacao tối thiểu tính theo chất khô): + ≥ 20% khối lượng: chỉ có bột cacao. + ≥ 10 % (khối lượng) và < 20 % (khối lượng): bột cacao tách một phần chất béo. + < 10 % (khối lượng): Bột cacao tách phần lớn chất béo.

5

4. Tổng quan về cacao: Mục đích: Xác định tài liệu về cacao từ năm 2009 - 2019: Những tài liệu nghiên cứu được xác định theo nhiều nguồn, các tạp chí khoa học, báo cáo nghiên cứu đã đăng trên các tạp chí, các cơ sở dữ liệu (Medline, CD, luận văn thạc sĩ, luận án tiến sĩ, internet…). Chúng ta có thể lựa chọn các nguồn tài liệu ưu tiên theo thứ tự sau: a) Bắt đầu bằng tổng hợp rộng về tài liệu nghiên cứu như các tổng quan được tìm thấy trong sách giáo khoa, các bài tạp chí hay các tổng hợp các tóm tắt; b) Chuyển tới các bài báo tạp chí. Bắt đầu với các nghiên cứu gần nhất về chủ đề và lùi dần theo thời gian. Lần theo sách tham khảo ở cuối các bài báo để khảo sát rộng hơn các nghiên cứu; c) Chuyển sang các sách liên quan đến chủ đề; d) Tìm kiếm các bài viết dự hội thảo về chủ đề; e) Tìm kiếm các tóm tắt của các luận văn, luận án hiện có ở các trường đại học. + Năm 2009 Mô hình hóa bằng cách sử dụng một mô hình sấy lớp mỏng mới và chất lượng sản phẩm của ca cao. Sử dụng một mô hình hóa ở quá trình sấy trong nhiệt độ môi trường sau quá trình ủ qua đêm. Kết quả cho thấy đã được mô tả tốt nhất ở các giai đoạn thử nghiệm (60, 70 , 80oC). Sự khác biệt hiệu quả đã được tìm thấy trong khoảng 7,46 × 10−11 và 1,87 × 10−10 m2/s. Hằng số Arrhenius và năng lượng kích hoạt được ước tính lần lượt là 8,43 × 10−4 m2/ s và 44,92 KJ/mol. Phân tích độ pH và kiểm tra chất lượng hạt cho thấy hạt sấy khô ở 60°C có độ axit thấp hơn và chất lượng hương vị tốt so với các phương pháp sấy khác (Theo C. L. Hii (2009)). Sự phát triển và đặc tính của hệ nhũ tương trong bơ ca cao ủ có chứa tới 60% nước. Hệ nhũ tương nước trong bơ ca cao, tới 60% nước. Máy trộn cắt đã tạo ra nhũ tương ổn định, nhũ hóa hoàn toàn với hàm lượng nước lên tới 20% từ các phép đo nhiệt lượng quét vi sai sau khi nhũ tương được lưu trữ trong 5 tuần trở lên ở 5°C. Không có thay đổi nào nữa ở dạng đa hình xảy ra trong 24 tuần và không thấy sự gia tăng kích thước giọt nước hay mất nước trong thời gian này. Cho phép kiểm soát nhiều hơn và linh hoạt hơn về mặt cắt ứng dụng, tính nhất quán của các trường dòng chảy và nhiệt độ. Nhũ tương cường lực có thể được tạo ra bằng cách kiểm soát nhiệt độ thoát ra từ máy khuấy pin (đơn vị cuối cùng). Kính hiển vi quang học và điện tử cho thấy các giọt có đường kính từ 1 đến 10 μm, với lớp vỏ mỡ mịn xung quanh giao diện, được giả thuyết là mang lại sự ổn định nhũ tương. Các phép đo NMR về kích thước giọt được thực hiện đối với một loạt các nhũ tương được tạo ra với 20% nước và tới 20% sucrose. Những dữ liệu này xác nhận kích thước các giọt thu được bằng kính hiển vi, với tất cả các kết quả nằm trong phạm vi 1 hay 5m. Các phép đo độ

6

dẫn điện trên các nhũ tương này cho thấy tất cả các nhũ tương là chất béo liên tục và không chứa nước tự do. Kết quả cho thấy các công thức sôcôla ít béo sử dụng bằng cách này có thể sử dụng. - Trong nghiên cứu này, thời gian lên men của cacao có ảnh hưởng đến hóa lý và tính chất của cả ca cao bột và các sản phẩm sôcôla. Bảy ngày lên men của hạt ca cao thô là tốt nhất bởi vì nó cải thiện chất lượng dinh dưỡng và cảm quan của sản xuất bột cacao và sôcôla. (Ndife Joel, 2013). + Năm 2010 Enteropathogen trong chế biến ca cao Cộng đồng châu Âu đã liệt kê ca cao là một trong số các sản phẩm liên quan đến sự bùng phát Salmonellosis lớn ở người. Mặc dù các sản phẩm ca cao không phải là thành phần duy nhất có thể đưa Salmonella vào sô cô la, nhưng chúng được coi là nguồn tiềm năng nổi bật nhất của một số vụ dịch. Mục tiêu của nghiên cứu này là điều tra sự hiện diện của Salmonella, E. coli và mức độ tổng Coliforms trong suốt bốn bước khác nhau của quá trình sơ chế ca cao. Sự hiện diện của Salmonella chỉ được phát hiện trong một trong số 119 mẫu được phân tích - một mẫu đậu được lưu trữ. Sự ô nhiễm bởi tổng Coliforms và E. coli là cao nhất trong quá trình sấy khô và bảo quản, với tỷ lệ phần trăm lên tới 100% và 89% mẫu dương tính. Môi trường, bao gồm sự hiện diện của vectơ, điều kiện lưu trữ và xử lý mạnh dường như là những điểm quan trọng chính trong quá trình xử lý trước ca cao góp phần gây ô nhiễm bởi các Enteropathogen này. Ảnh hưởng của chế biến nông nghiệp và công nghiệp đến axit amin của hạt ca cao Một cuộc điều tra về axit amin của ca cao chưa lên men và lên men, cũng như ca cao trong quá trình (P-LCN) và mẫu bánh ca cao chế biến (PCCS) đã được thực hiện. Trong cacao chưa lên men, Glam (128 mg / g protein thô, tức là 128 mg / gcp) là axit amin dồi dào nhất trong khi axit amin thiết yếu tập trung nhất trong cùng một mẫu là Leu (72,2 mg / g protein thô); trong cacao lên men, một xu hướng tương tự đã được quan sát, với các giá trị tương ứng của Glam (153 mg / gcp) và Leu (62,4 mg / gcp). Lys (181 mg / gcp) là axit amin dồi dào nhất trong P-LCN và Ile (63,3 mg / gcp) là loại axit dồi dào thứ hai. Ngoài ra, trong PCCS, Lys (52,7 mg / gcp) là axit amin dồi dào nhất nhưng Asp (43,7 mg / gcp) là thứ có nhiều thứ hai. Tổng hàm lượng axit amin là (mg / gcp), 641 (chưa lên men), 708 (lên men), 635 (PLCN) và 368 (PCCS), với các axit amin thiết yếu tương ứng là 300, 287, 478 và 185. Dựa trên toàn bộ trứng gà, các axit amin giới hạn cho các mẫu là: Ser (lên men), Met (lên men), Ala (P-LCN) và Val (PCCS), trong khi theo mô hình axit amin tạm thời, chúng là: Met + Cys (chưa lên men), Met + Cys (lên men), Thr (PLCN) và Val (PCCS). Các phương pháp điều trị kéo dài và nhiệt độ cao dường như đã làm giảm các axit amin thiết yếu của PCCS so với P-LCN. Sự khác biệt đáng kể tồn tại giữa hàm lượng axit amin thiết yếu và axit amin không thiết yếu với p