TẦM QUAN TRỌNG CỦA KIỂM SOÁT KÍCH THƯỚC HẠT TRONG QUY TRÌNH SẢN XUẤT SOCOLA VÀ BỘT CACAO
Phân tích kích thước hạt của các mẫu socola là một yếu tố quan trọng để tạo ra một sản phẩm cuối cùng nhất quán cả về hương vị lẫn tính thẩm mỹ. Một số công đoạn sản xuất sản phẩm từ cacao như socola hay bột cacao,… được kiểm soát bởi kích thước hạt của bột ca cao ảnh hưởng rất nhiều đến màu sắc và hương vị của thành phẩm.
Lịch sử của ca cao
Từ những năm 600AD, người da đỏ Maya đã được thưởng thức những món ngon của hạt ca cao trên bán đảo Yucatan. Vào những năm 1300, người Aztec ở nơi ngày nay là Thành phố Mexico đã tạo ra một thức uống có dạng hạt cacao được mô tả là ‘được nghiền mịn, mềm, có bọt, hơi đỏ và đắng, tạo thành hỗn hợp với hoa thơm, vani và mật ong rừng’. Socola vẫn là một thức uống cho đến năm 1849 khi loại socola đầu tiên để ăn được sản xuất. Theo tiêu chuẩn ngày nay, những thanh socola ngày ấy sản xuất sẽ không còn được coi là đặc biệt ngon miệng.
Cây cacao giống cây táo ngoại trừ quả mọc trực tiếp trên thân cây thay vì ở đầu cành. Mỗi cây có khả năng cho 20 – 30 quả / năm. Mỗi quả chứa 20-40 hạt. Phải mất cả năm sản xuất từ một cây mới có thể thu được 450 gram socola.
Quy trình sản xuất
Cacao được thu hoạch và lên men trong thời gian 5-6 ngày ở đất nước nơi chúng được trồng. Sau khi đến cơ sở sản xuất, hạt cacao được rang trong 10-115 phút tùy thuộc vào chất lượng. Tiếp theo, các vỏ được loại bỏ bằng một quy trình được gọi là “winnowing”, trong đó vỏ được loại bỏ bằng cách sử dụng khí nén. Quá trình lên men (ủ) gây ra những biến đổi sinh hóa trong phôi nhũ nhằm làm giảm vị đắng và chát trong hạt ca cao, đồng thời khởi đầu cho sự phát triển các hương vị và màu sắc trong quá trình rang hạt về sau.
Trong suốt quá trình lên men, lớp cơm nhầy bao quanh hạt cacao tạo ra môi trường có nhiệt độ và pH thích hợp, không chỉ để hóa lỏng lớp cơm nhầy mà còn giúp tạo ra các phản ứng rất quan trọng bên trong lá mầm để hình thành nên hương vị socola hấp dẫn.
Hiệu quả quan trọng nhất của quá trình ủ hạt cacao là sự xuất hiện của những tiền chất hương vị socola. Chỉ có những tiền chất này mới tạo cho hạt cacao sau khi rang có hương vị socola. Điều thú vị là các tiền chất ấy không hề có trong phôi nhũ khi hạt cacao còn tươi, mà chỉ được sinh ra trong quá trình ủ mà thôi.
Hạt cacao thô là nguyên liệu quan trọng của công nghệ cacao và socola, sau khi làm sạch, hạt cacao thô sẽ được gia nhiệt thông qua quy trình rang. Cường độ và thời gian phải điều chỉnh cho phù hợp với từng giống, cỡ hạt, hàm lượng ẩm và loại sản phẩm cần tinh chế. Thời gian rang thay đổi trong khoảng 45÷70 phút tùy theo kết cấu máy và khối lượng sản phẩm. Nhiệt độ rang trong sản xuất bột cacao khoảng 116÷121oC , còn trong sản xuất socola thấp hơn, vào khoảng 99÷104oC . Các nhiệt độ nêu ở đây là nhiệt độ đo được ở hạt cacao khi kết thúc mẻ rang.
Các nhiệt độ rang thấp hơn áp dụng trong sản xuất bơ cacao bằng phương pháp ép đùn vì chỉ cần đủ làm ấm hạt nhằm làm lỏng lớp vỏ hạt mà thôi, đồng thời sẽ tạo cho bơ cacao một hương vị rất nhẹ thích hợp cho ngành chế biến socola sữa.
Công đoạn quan trọng tiếp theo của quá trình sản xuất cacao hay socola là nghiền. Nghiền thô nhằm nghiền sơ bộ hạt cacao rang nhằm làm vỡ lớp vỏ hạt và tách hoàn toàn vỏ hạt ra khỏi mảnh nhân. Trong khi nghiền thô, cố gắng giữ sao cho các phần tử vỡ ra của vỏ và mảnh nhân càng lớn càng tốt (85÷95% các phần tử nên có kích thước lớn hơn 3mm) để tránh tạo ra các mảnh hạt quá vụn và bụi bặm. Nghiền mảnh nhân chứa khoảng 55% bơ cacao ở pha rắn. Nghiền mảnh nhân nhằm lỏng hóa bơ cacao tạo thành chất bột nhão nhờ việc phá hủy thành tế bào và nhiệt sinh do ma sát được nâng lên 34oC – điểm nóng chảy của bơ cacao.
Bột cacao nhào nghiền xong có thể dùng để sản xuất bơ cacao và bột cacao hoặc để làm socola. Khối bột dẻo sau khi nghiền phải có kích thước mịn và đồng đều (50÷100 µm).
Có thể thấy, việc kiểm tra và đánh giá kích thước hạt cacao sau nghiền là một bước khá quan trọng trong quy trình công nghệ sản xuất cacao.
Phương pháp kiểm định chất lượng thành phẩm
Kích thước hạt của bột cacao được sử dụng trong socola ảnh hưởng đến màu sắc và hương vị. Ngành công nghiệp này đề cập đến “cảm giác ngon miệng” như một thước đo khả năng chấp nhận hoặc từ chối tiêu dùng của khách hàng. Nếu các hạt quá lớn, nó sẽ không có vị kem nhất quán. Nếu các hạt cacao quá nhỏ, cảm giác khi ăn sẽ bị bột và có mùi phấn (chalky). Có thể thấy tầm quan trọng của kích thước hạt đối với kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm.
Socola để ăn được làm bằng cách thêm đường, bơ cacao và trong trường hợp socola sữa, chắc chắn phải thêm sữa. Quá trình trộn lẫn này được gọi là conching. Trong quá trình này, các hạt sữa cũng bị giảm kích thước. Trong quá trình conching, các hạt ca cao giảm từ khoảng 100 micron xuống còn khoảng 18 micron. Kích thước cuối cùng của các hạt cacao và tinh thể đường và lượng bơ cacao bổ sung là rất quan trọng đối với sản phẩm cuối cùng.
Một số loại socola siêu thị trong nước chỉ sử dụng trong vài phút pha trộn dẫn đến hương vị và độ đặc trung bình. Loại socola tốt nhất của Châu Âu được cho là được ủ trong năm ngày dẫn đến các hạt cacao được đánh bóng cao mang lại cảm giác khi ăn, socola tan trong miệng, rất mịn và có vị kem.
Ủ là một bước thiết yếu trước khi socola được sử dụng trong các ứng dụng thực phẩm. Ủ là quá trình làm nóng và làm lạnh socola có kiểm soát để thúc đẩy các tinh thể chất béo nhỏ và ổn định. Hầu hết chúng ta đều quen thuộc với những đốm trắng trên socola đã được nấu chảy và đông lại. Các đốm này chỉ đơn giản là một tinh thể bơ cacao lớn hơn, kém ổn định hơn.
Đây là lí do tại sao cần có sự can thiệp của các thiết bị phân tích cỡ hạt nhằm kiểm tra, đánh giá và quản lý chất lượng sản phẩm. Với bề dày kinh nghiệm và công nghệ hàng đầu, HORIBA – Nhật Bản đã sản xuất rất nhiều thiết bị cao cấp phục vụ cho lĩnh vực thực phẩm – đồ uống, trong đó có các dòng máy phân tích kích thước hạt, hình dạng hạt, thế zeta, và phân tích diện tích bề mặt.
MÁY PHÂN TÍCH KÍCH THƯỚC HẠT LA-960v2 HORIBA
Các dòng máy phân tích kích thước hạt tán xạ laser LA-960V2, LA-350, SZ-100Z2, SZ-100S2, vv. đo kích thước hạt từ 0.1 nm (LA-350) đến 5mm ( LA-960V2), ở nồng độ khác nhau, từ 1 ppm đến 50 vol%. Các kỹ thuật phân tích được sử dụng bao gồm nhiễu xạ laser SLS, tán xạ ánh sáng động DLS, và phân tích hình ảnh động và tĩnh (Đo cả hai kích thước hạt và thông tin hình dạng). Các thiết bị này đều đảm bảo đem lại kết quả phân tích chính xác, nhanh chóng và dễ sử dụng.
Phương pháp phân tích
Đo kích thước hạt của các mẫu socola là một yếu tố quan trọng để tạo ra một sản phẩm cuối cùng nhất quán về hương vị và hình thức. Máy phân tích kích thước hạt LA-960V2 của HORIBA đã được chứng minh là đã ứng dụng hiệu quả trong lĩnh vực này. Bên cạnh đó, không chỉ nâng cao hiệu quả, năng suất trong quy trình sản xuất socola, mà các dòng máy phân tích cỡ hạt của HORIBA còn áp dụng thành công trong phân tích, kiểm soát chất lượng sữa bò, sữa đậu nành, cà phê, …
Tìm hiểu thêm về các kết quả phân tích của chất lượng trên sữa bò, sữa đậu nành và cà phê bằng HORIBA LA – series.
Máy LA-960V2 và LA-350 được các nhà sản xuất sử dụng để kiểm soát chặt chẽ quy trình sản xuất socola. Nếu các hạt quá lớn, nó sẽ không có vị kem nhất quán. Trong ứng dụng này, phạm vi kích thước hạt quan trọng hơn giá trị trung vị (median) hoặc giá trị trung bình ( mean values).
Kích thước hạt của bột cacao có thể được đo sau khi dung dịch socola chảy ra khỏi hạt ở khoảng 100 micron, sau khi được nghiền thành bột cacao và sau khi hoàn thành quá trình conching, với kích thước là khoảng 18 micron. Ngoài ra, các thiết bị LA-Series của HORIBA có thể đo kích thước của đường được thêm vào cho quá trình conching. Điều này rất quan trọng vì nó là các tinh thể đường giúp phá vỡ các hạt cacao trong quá trình hòa tan.
Có hai phương pháp hiệu quả để phân tích. Để kiểm tra sản phẩm cuối cùng, phải chọn môi trường phân tán thích hợp, thường sử dụng là một số loại dầu. Bơ ca cao được hòa tan trong dung môi như Butyl Cellosolve, dầu khoáng hoặc dầu thực vật, để lại bột cacao và các tinh thể đường có thể đo lường, phân tích được.
Phương pháp thứ hai liên quan đến việc sử dụng bộ phận lấy mẫu được kiểm soát nhiệt độ để hóa lỏng bơ cacao hoặc sử dụng dầu thực vật đun nóng để làm lơ lửng đường và bột cacao trong hỗn hợp bơ cacao và dầu thực vật. Hệ thống thử nghiệm mẫu duy trì nhiệt độ cao trong suốt thời gian đo.
Ví dụ dưới đây cho thấy một lần chạy mẫu trên LA-300.
Median: 22.362µm
D(10%): 8.176µm
D(90%): 49.292µm
SD: 17.461µm
Có thể thấy, quá trình kiểm soát kích thước hạt cacao trong quy trình công nghệ sản xuất socola hay bột cacao đóng vai trò cực kì quan trọng, vì nó ảnh hưởng đến chất lượng thành phẩm cả về hình thức lẫn mùi vị. Do đó, việc lựa chọn thiết bị phân tích kích thước hạt nhằm đảm bảo chất lượng quy trình kiểm định là điều cần thiết.
HORIBA tiếp tục khẳng định vị thế của mình trong các sản phẩm lĩnh vực phân tích kích thước hạt bằng việc trang bị cho các máy các công nghệ tiên tiến, hiệu năng cao, cùng giao diện tương tác với người dùng trực quan, sinh động, thân thiện, đảm bảo kết quả phân tích chính xác. Chắc chắn sẽ làm hài lòng các nhà kiểm định chất lượng khó tính nhất, góp phần tối ưu hóa quy trình phân tích, kiểm tra chất lượng sản phẩm.
Do đó, dòng máy phân tích kích thước hạt của HORIBA dùng để kiểm tra đặc tính hạt trong cacao là một công cụ lý tưởng để kiểm soát chất lượng thành phẩm.
Tìm hiểu thêm về thiết bị phân tích cỡ hạt tán xạ laser LA – 960V2 , LA -350 tại đây.
MÁY PHÂN TÍCH KÍCH THƯỚC HẠT LA-960v2 HORIBA
Không chỉ ứng dụng thành công trong lĩnh vực thực phẩm – đồ uống, máy đo kích thước hạt LA- 960V2 và LA – 350 còn được ứng dụng trong ngành dược phẩm, linh kiện điện tử, …
Quý anh chị cần thêm thông tin về ứng dụng và sản phẩm phân tích kích thước hạt HORIBA, có thể liên hệ với chúng tôI qua hotline: 0898 414 604