LỜI MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Đẩy mạnh năng lực chế biến, sản xuất của các doanh nghiệp trong nước, làm chủ công nghệ là mục tiêu rất cần thiết và cấp bách nhằm ổn định đầu ra cho nông sản Việt Nam hiện nay. Cây ca cao vào Việt Nam từ 2006 nhưng đến nay diện tích vùng trồng vẫn chưa ổn định, nguyên nhân là do giá hạt ca cao lên men có lúc xuống rất thấp chỉ còn 40.000 trong năm 2013, hàng loạt vườn ca cao bị đốn hạ [15]. Trong khi đó, nếu chế biến hạt ca cao lên men thành sản phẩm chocolate giá trị gia tăng hơn 400%.
Giá thành hạt ca cao lên men hiện nay khoảng 55.000 đồng/1kg, như vậy trung bình 1 tấn hạt ca cao lên men người nông dân chỉ thu được khoảng 55 - 65 triệu đồng. Trong khi đó với 1 tấn hạt ca cao khô sau khi chế biến thành chocolate, với giá thị trường hiện nay thu được từ 600 – 800 triệu. Với tiềm lực có nguồn nguyên liệu tại chổ, nguồn nhân lực dồi dào chúng ta đang có lợi thế rất lớn trong lĩnh vực chế biến ca cao. Do đó, cần phải biết nắm bắt cơ hội và lợi thế ngay trên sân nhà.
Đây cũng là mục tiêu mà Thứ trưởng Lê Quốc Doanh đã nêu ra tại hội nghị về tình hình phát triển ca cao tại Việt Nam: cơ hội và thách thức: “Ca cao không còn là cây trồng mới, Bộ đã có quy hoạch từ rất sớm với 50.000ha đến năm 2020, đồng thời cũng có rất nhiều chương trình khuyến nông trong thời gian dài nhằm đưa cây ca cao trở thành một trong những cây trồng chủ lực của ngành Nông nghiệp”. Chính vì vậy, tôi quyết định chọn nghiên cứu đề tài: “Xây dựng quy trình sản xuất chocolate sữa từ nguồn nguyên liệu hạt ca cao Việt Nam lên men”. Đây là đề tài mang tính cấp thiết, nếu thành công chúng ta sẽ đưa vào sản xuất từ đó ổn định được thị trường đầu ra cho cây ca cao. Quan trọng hơn, chúng ta cho ra đời dòng sản phẩm chocolate đậm đà hương vị Việt trên thị trường trong và ngoài nước.
Tình hình nghiên cứu Tình hình nghiên cứu và triển khai ở nước ngoài Ở các nước Châu Âu, Mỹ công nghệ sản xuất chocolate đã phát triển từ rất lâu, một số nhãn hiệu chocolate nổi tiếng trên toàn thế giới như Teuscher (Zurich, Thụy Sỹ), Voges Haut-Chocolat (Chicago, Mỹ), Scharffen Berger Chocolate Maker (Berkeley, Mỹ), Jacques Torres Chocolate (New York, Mỹ), Norman Love Confections (Ft. Myers, Mỹ), Valrhona (Pháp), Godiva (Brussels, Bỉ), Richard Donnelly Fine Chocolates (Santa Cruz, Mỹ), Richart (Paris, France), Puccini Bomboni (Amsterdam, Hà Lan). Tuy nhiên, các nghiên cứu về sản xuất chocolate mang tính độc quyền của các công ty. Do đó, hiện nay trên thế giới ngoài một số quyển sách như: - Beckett S.
(2009), Industrial chocolate manufacture and use, Blackwell publishing. - Emmanuel Ohene Afoakwa (2010), Chocolate science and technology, University of Ghana, Legon – Accra, Ghana. - Stephen T Beckett (2008), The science of chocolate, Formerly Nestle´ Product Technology Center, York, UK. Cung cấp những kiến thức cơ bản trong quy trình kỹ thuật sản xuất chocolate, rất hiếm có những công bố về các đề tài nghiên cứu hoặc các thông số kỹ thuật cụ thể trong quy trình sản xuất chocolate.
Mặt khác, để đảm bảo nguồn nguyên liệu, các công ty sản xuất chocolate lớn trên thế giới tập trung đầu tư kinh phí cho những nước trồng ca cao nghiên cứu về giống, điều kiện canh tác chứ không đầu tư cho nghiên cứu sau thu hoạch ca cao. Tình hình nghiên cứu và triển khai trong nước Tại Việt Nam, hiện chưa có công trình nghiên cứu nào về quy trình sản xuất sản phẩm chocolate từ trái ca cao được công bố. Mặc dù hiện nay có một 2 số doanh nghiệp đã chính thức đưa các dòng sản phẩm chocolate sản xuất từ trái ca cao trồng tại Việt Nam ra thị trường như: - Công ty Puratos Grand-Place Việt Nam, Thuận An, Bình Dương. - Công ty TNHH Socola Marou, Q.
Thủ Đức, TP. Hồ Chí Minh - Công ty TNHH Ca cao Nam Trường Sơn, huyện Krông Ana, tỉnh Đăk Lăk. Sản phẩm của các công ty này hiện có mặt trên thị trường nội địa và Quốc tế. Mục đích nghiên cứu Tạo ra dòng sản phẩm chocolate chất lượng cao theo hướng giữ lại gần như hoàn toàn hương vị và giá trị dinh dưỡng của hạt ca cao tự nhiên.
Tăng giá trị kinh tế cho người trồng ca cao tiến tới ổn định diện tích trồng ca cao ở Việt Nam. Nhiệm vụ nghiên cứu + Tiến hành thí nghiệm thăm dò nhằm khảo sát các nhân tố có ảnh hưởng quan trọng đến quy trình sản xuất chocolate sữa. + Xác định tỷ lệ đường: sữa gầy thích hợp nhất cho sản phẩm chocolate sữa. + Khảo sát ảnh hưởng của các chế độ nhiệt trong quá trình tempering đến cấu trúc và hương vị của sản phẩm.
+ Khảo sát ảnh hưởng của quá trình làm lạnh đến cấu trúc và hương vị của sản phẩm. Phương pháp nghiên cứu Đồ án sử dụng phương pháp khoa học thực nghiệm và kết quả được xử lý thống kê bằng chương trình thống kê toán học stagraphics 15.2 với phép thử LSD. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Tổng quan về chocolate sữa [5] 1.
Khái niệm Hình 1. Chocolate sữa Chocolate sữa (Milk chocolate): là chocolate được sản xuất từ thành phần bơ ca cao, ca cao lỏng, đường, sữa và một số phụ gia khác. Việc bổ sung sữa vào chocolate nhằm cung cấp thêm chất dinh dưỡng và đa dạng hóa sản phẩm. Châu Âu qui định hàm lượng ca cao lỏng tối thiểu đối với loại chocolate này là 25%.
Lịch sử về chocolate sữa Chocolate sữa đã được biết đến cách đây 140 năm, do Daniel Peter người đầu tiên sử dụng sữa trong một sản phẩm chocolate dạng rắn vào năm 1875. Trước đó, sự kết hợp của sữa với ca cao là loại nước uống phổ biến trong suốt thế kỉ thứ mười tám. Phân loại chocolate Tùy theo thành phần phối trộn, ta có ba loại chocolate cơ bản như sau: o Dark chocolate: cocoa liquor, bơ ca cao, đường. o Milk chocolate: cocoa liquor, bơ ca cao, đường, sữa bột.
o White chocolate: bơ ca cao, đường, sữa bột. Chocolate có bổ sung thêm các thành phần khác: chocolate hạnh nhân, chocolate sữa hạnh nhân, chocolate hạt điều,… 4 1. Nguyên liệu để sản xuất chocolate 1. Hạt ca cao lên men Hình 1.
Hạt ca cao lên men a. Thành phần hóa học [5] Quá trình lên men hạt dẫn đến nhiều thay đổi hóa học cả trong lớp cơm nhầy và trong bản thân hạt. Sự thay đổi này tạo nên các chất tiền hương và làm thay đổi màu sắc của hạt. Thành phần hóa học của hạt ca cao lên men Thành phần hóa học Tỷ lệ (%) Độ ẩm 2–5 Chất béo 48 – 57 Protein 11 – 16 Tro 2,6 – 4,2 Nitơ tổng 2,1 – 3,2 Theobromine 0,8 – 1,4 Caffeine 0,1 – 0,7 Tinh bột 6–9 5 b.
Yêu cầu về hạt nguyên liệu [10] Theo TCVN 7519:2005 xác định các yêu cầu đối với hạt ca cao như sau: o Không có tạp chất lạ. o Không có mùi khói, không có mùi vị lạ. o Không chứa côn trùng sống. o Đồng đều về kích cỡ hạt.
o Không có hạt dính đôi, dính ba. o Được lên men hoàn toàn. Các dạng hư hỏng thường gặp của hạt [10] Khi một hạt có một vài khuyết tật, thì chỉ được phân loại theo một hạng, nghĩa là theo khuyết tật nặng nhất. Theo thứ tự giảm dần như sau: o Hạt mốc.
o Hạt bị hư hại/bị nhiễm côn trùng và hạt nảy mầm. Phân loại hạt ca cao theo TCVN 7519:2005 Loại 1A 1B 1C Số hạt trong 100g <100 <110 <120 Độ ẩm Tối đa 7,5% Tối đa 7,5% Tối đa 7,5% Hạt xám màu Tối đa 3,0% Tối đa 3,0% Tối đa 3,0% Hạt mốc Tối đa 3,0% Tối đa 3,0% Tối đa 3,0% Hạt bị hư hại do côn Tối đa 2,5% Tối đa 2,5% Tối đa 2,5% trùng hay nảy mầm Tạp chất (rác) Tối đa 2,0% Tối đa 2,0% Tối đa 2,0% 6 1. Bơ ca cao Hình 1. Tính chất của bơ ca cao [5] Bơ ca cao là một chất rắn ở nhiệt độ thường, nhiệt độ nóng chảy là 32 - 35oC (thấp hơn nhiệt độ cơ thể người), do đó nó dễ dàng tan trong miệng mà không gây cảm giác khó chịu.
Hầu hết các chất béo trong bơ ca cao là các triglyceride. 3 acid béo chính trong bơ ca cao là acid oleic, acid stearic, acid palmitic. Tổng hàm lượng của chúng chiếm đến trên 95%, trong đó acid oleic chiếm khoảng 35%, acid stearic chiếm khoảng 34%, acid palmitic chiếm khoảng 26% tổng số acid béo có trong bơ ca cao. Bơ ca cao có 6 dạng tinh thể, tinh thể V và VI là hai dạng ổn định nhất của bơ ca cao.
Trong quá trình sản xuất bơ ca cao được kết tinh ở dạng tinh thể V thì sẽ cho ra sản phẩm đạt chất lượng nhất về cấu trúc và độ bóng của sản phẩm. Nhưng trong quá trình lưu trữ dài thì tinh thể V trong sản phẩm có xu hướng chuyển đổi về dạng tinh thể VI dạng bền nhất trong các tinh thể, một sự thay đổi mà thường đi kèm với sự hình thành hoa chất béo. Dạng tinh thể của bơ ca cao Tinh thể Nhiệt độ tan chảy I 12oC II 21oC III 26oC IV 28oC V 34oC VI 36oC b. Chất lượng của bơ ca cao [5] Bơ ca cao có giá trị cao, hiện nay có một số chất thay thế bơ ca cao nhưng chỉ đạt được những tính chất vật lý và hóa học mà không tạo được hương vị đặc trưng cho sản phẩm chocolate và chỉ sử dụng với hàm lượng có giới hạn.
Thành phần, hàm lượng acid béo ảnh hưởng lớn đến cấu trúc, nhiệt độ nóng chảy của bơ ca cao. Theo những nghiên cứu trước đây, ta thấy rằng ca cao trồng ở những vùng gần xích đạo thì hàm lượng chất béo càng cao. Các tiêu chí cơ bản của bơ ca cao trong sản xuất chocolate 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 0,1% (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 (Nguồn: Theo Cargill Corporation, 2007) 8 1.3 Đường [5] Đường được sử dụng chủ yếu trong sản xuất chocolate là đường saccharose tinh luyện, với đường tinh luyện thì người ta quan tâm đến hai chỉ tiêu là độ tinh khiết và kích thước của tinh thể đường. Ở dạng tinh thể, nếu kích thước các hạt tinh thể đường quá to sẽ làm giảm tính chất cảm quan của chocolate, vì vậy kích thước các hạt tinh thể đường đều được xay nhỏ đến kích thước khoảng 20 – 30µm.