Tiểu luận Công nghệ chế biến - Bột ca cao

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA- ĐHQG TP.HCM 
KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC 
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM 
Báo cáo: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN 
Đề tài: BỘT CA CAO 
	 	 GVHD: PGS TS. LÊ VĂN VIỆT MẪN 
	 	SVTH: Nguyễn Thị Như Hoa 
	 	 Vũ Thị Trúc Phượng 
	 	 Trương Hữu Uyên Thy 
	 	 Huỳnh Dương Ngọc Uyển 
	 	 Nguyễn Văn Bảy 
NỘI DUNG 
PHẦN 1 – TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÂY CA CAO 
TIÊU CHÍ LỰA CHỌN NGUYÊN LIỆU 
NGUYÊN LIỆU PHỤ K 2 CO 3 
PHẦN 2 – QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT CA CAO 
1. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 1 
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 2 
SO SÁNH ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA HAI QUY TRÌNH 
PHẦN 3 - CHỈ TIÊU SẢN PHẨM BỘT CA CAO 
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÂY CA CAO 
Một số đặc điểm của ca cao 
Ca cao thuộc họ Sterculiaceae , giống Theobroma , loài Ca cao, có nguồn gốc từ miền nam Châu Phi. 
Hình dạng chung của quả ca cao : 
	 C hiều dài 15 – 20cm 
	K hối lượng khoảng 200g hoặc tùy giống 
	 Màu sắc trái khá đa dạng: đỏ, xanh hay vàng. 
	 Vỏ hạt gồm có phần vỏ ngoài được gọi là vỏ cứng và phần vỏ lụa 
	Quả ca cao có chứa từ 25 đến 80 hạt 
	 Hạt ca cao là hạt không có nhân, mập, dài 2 – 3cm 
2. Một số tiêu chí chọn hạt ca cao nguyên liệu như sau: 
Hạt phải được lên men hoàn toàn. 
Hàm ẩm trong hạt không được phép vượt quá 7,5 %. 
Hạt phải đồng đều về kích cỡ. 
Không được chứa hạt mốc 
Hạt không bị côn trùng tấn công 
K hông chứa hạt nảy mầm trước khi lên men, không chứa hạt nám, ám khói, hạt lép và các loại tạp chất lạ (như mạt sắt,). 
Hạt phải chắc, chứa nhiều nhân bên trong 
Hạt không được có mùi lạ: mùi khói, mùi mốc hoặc mùi lên men, không có vị lạ: chua acid, đắng gắt, vị khé hay các vị lạ khác. 
Bảng thành phần hóa học của hạt ca cao đầu vào (theo ICCO) 
Thành phần 
Phôi nhũ (%) 
Vỏ (%) 
Mầm (%) 
Bơ ca cao 
54 
3.76 
2.96 
Protein 
12-14 
15.58 
28.8 
Tinh bột 
6 
-- 
-- 
Caffeine 
0.2 
0.05 
0.19 
Theobromine 
1.3 
1.44 
2.14 
Tannin 
6 
-- 
-- 
Muối khoáng 
2.6 
8.18 
6.82 
Xơ thô 
2.6 
18.61 
5.16 
Các Cacbonhydrat khác 
10.6 
18.61 
47.38 
Độ ẩm 
3.5 
3.75 
6.47 
3. Nguyên liệu phụ K 2 CO 3 
PHẦN 2 – QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT CA CAO 
A – Quy trình 1 
Làm sạch 
Rang 
Nghiền thô 
Tách vỏ 
Nghiền 
Kiềm hoá 
Ép bơ 
Nghiền mịn 
Phân loại 
Bao gói 
Bột ca cao 
Hạt ca cao 
Tạp chất 
Vỏ 
Bơ ca cao 
K 2 CO 3 
Bao bì 
Quá trình phân loại làm sạch 
Mục đích: chuẩn bị 
Biến đổi vật lý: tỉ trọng và kích thước của nguyên liệu được đồng đều hơn do tạp chất bị loại bỏ. 
Hệ thống làm sạch: thông số công nghệ 100 hạt/ 110g. 
2. Quá trình rang 
Mục đích: chuẩn bị, chế biến 
Biến đổi: 
	 Vật lý: giảm tỉ trọng hạt 
	 Hóa học: 
	 Hóa lý: 
	 Hóa sinh và sinh học 
Thông số công nghệ 
Thời gian rang: 20 – 30 phút 
Nhiệt độ hạt: 115 – 130 o C. 
Tốc độ dòng khí 1m/s . 
Sơ đồ nguyên lý của thiết bị rang dạng thùng quay. 
Cấu tạo thiết bị rang thùng quay 
3. Quá trình nghiền thô 
 Mục đích: Khai thác 
 Biến đổi: Vật lý 
 Thông số công nghệ 
Kích thước hạt sau nghiền: 3 – 5mm 
 Sơ đồ nguyên lý thiết bị nghiền trục. 
4 . Quá trình tách vỏ 
 Mục đích: Khai thác 
 Biến đổi: Vật lý 
 Thông số công nghệ 
	83 % nhân 
	1,5 – 2% vỏ 
Sơ đồ nguyên lý hệ thống tách vỏ 
5. Quá trình nghiền 
 Mục đích: Chế biến, Chuẩn bị 
 Biến đổi: Vật lý, H oá lý 
 Thông số công nghệ 
Độ ẩm vào: 2 – 2,5%. 
Nhiệt độ nghiền: 35 – 37 o C 
Kích thước hạt sau nghiền: 200 – 300μm. 
Sơ đồ nguyên lý thiết bị 
nghiền trục bánh răng 
6. Quá trình kiềm hoá 
 Mục đích: Hoàn thiện, Chuẩn bị 
 Biến đổi: Hoá lý, Hoá học 
 Thông số công nghệ 
Tỷ lệ: khối lượng kiềm 3 – 8% / khối lượng ca cao nghiền. 
pH: nâng 4.5-5 đến 6.8-7. 
Nhiệt độ kềm hóa : 80 – 110  
Thời gian kiềm hóa 30 – 45 phút. 
Độ ẩm sau kiềm hoá 1.5 – 2%. 
Sơ đồ nguyên lý thiết bị kiềm hóa 
7. Quá trình ép bơ 
 Mục đích: Khai thác, Hoàn thiện, Bảo quản 
 Biến đổi: Vật lý, Hoá lý 
 Thông số công nghệ 
Hàm lượng béo trong bánh ca cao: 
10 – 20%. 
Thời gian ép: 15 – 30 phút. 
Sơ đồ nguyên lý thiết bị ép bơ 
8. Quá trình nghiền bánh ca cao 
 Mục đích: Hoàn thiện 
 Biến đổi: Vật lý, Hóa học, Cảm quan 
 Thông số công nghệ 
Nhiệt độ bánh ca cao nhập liệu: 43 – 45 o C 
Nhiệt độ bột ca cao sau khi ra khỏi máy nghiền: 21 – 24 o C 
Kích thước lỗ rây: 200 mesh ( 0,02mm) 
Sơ đồ nguyên lý thiết bị nghiền búa 
9. Quá trình rây phân loại sản phẩm 
 Mục đích: Hoàn thiện 
 Biến đổi: Vật lý 
 Thông số công nghệ 
Kích cỡ sàng lọc: 120 – 200mesh 
Kích thước hạt tiêu chuẩn: < 75 µ m 
Sơ đồ nguyên lý thiết bị rây 
10. Quá trình b ao gói 
 Mục đích: Hoàn thiện, Bảo quản 
 Biến đổi: Không có biến đổi gì đáng kể 
 Thông số công nghệ 
Khối lượng mỗi túi: 25kg bột 
Không khí cung cấp: không khí nén 0.5~0.7M p a 
Nhiệt độ không khí xung quanh: 10 – 20 o C 
Thiết bị bao gói 
Bao bì 
Làm sạch 
Xử lý nhiệt hồng ngoại 
Tách vỏ 
Kiềm hoá 
Rang 
Nghiền 
Ép bơ 
Nghiền mịn 
Phân loại 
Bao gói 
Bột ca cao 
Hạt ca cao 
Tạp chất 
Vỏ 
Bơ ca cao 
K 2 CO 3 
QUY TRÌNH 2 
Quá trình xử lý nhiệt bằng tia hồng ngoại 
 Mục đích: Chuẩn bị 
 Biến đổi: Hoá lý, Vi sinh 
 Thông số công nghệ 
Thời gian từ 10 – 12 phút 
Nhiệt độ hạt: 135 o C. 
Tốc độ dòng khí 1m/s. 
Sơ đồ nguyên lý thiết bị xử lý nhiệt hồng ngoại 
2. Quá trình kiềm hoá 
 Mục đích: Chế biến, hoàn thiện 
 Biến đổi: Tương tự như quy trình 1 
 Thông số công nghệ 
	Thời gian tối đa 60 phút ở 80 o C 
3. Quá trình rang nhân ca cao 
 Mục đích: Chuẩn bị, Chế biến, Bảo quản 
 Biến đổi: 
Vật lý 
Hóa lý 
Hóa học 
Hóa sinh và sinh học 
 Thông số công nghệ 
Nhiệt độ rang từ 80-140 o C 
Thời gian : 30 – 50 phút 
Độ ẩm hạt sau rang: 2 – 3 % 
Sơ đồ nguyên lý thiết bị rang liên tục 
4 . Quá trình nghiền 
 Mục đích: Chế biến, Chuẩn bị. 
 Biến đổi: Vật lý, Hóa lý 
 Thông số công nghệ 
Độ ẩm vào: 2 – 2,5%. 
Nhiệt độ nghiền: 35 – 37 o C 
Kích thước hạt sau nghiền: 200 – 300μm. 
Sơ đồ nguyên lý thiết bị nghiền nhiều trục 
SO SÁNH ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA HAI QUY TRÌNH 
Ưu điểm: 
Thiết bị đơn giản, rẻ tiền 
Ít tổn thất cấu tử hương 
Chất béo bị oxy hóa ít hơn 
Bột ca cao màu nhạt hơn 
Nhược điểm: 
Thời gian thực hiện dải hơn 
Chi phí năng lượng cao hơn 
Ưu điểm: 
Thời gian thực hiện ngắn hơn 
Tiết kiệm chi phí năng lượng hơn 
Nhược điểm: 
Thiết bị khá phức tạp, đắt tiền 
Tổn thất cấu tử hương nhiều hơn 
Chất béo bị oxy hóa nhiều hơn 
Bột ca cao sậm màu hơn 
Chỉ tiêu 
Thông thường 
Giới hạn cho phép 
Màu sắc, điểm 
10 – 24 
8 – 26 
Hương vị, điểm 
5,0 
7,0 
Chất béo, % 
Theo tiêu chuẩn phù hợp 
Ẩm, % 
Theo tiêu chuẩn phù hợp 
pH 
4,8 – 6,0 
4,6 – 6,2 
Tro, % 
≤ 13,5 
≤ 14,0 
Vỏ, % theo lượng nhân 
≤ 1,75 
≤ 2,0 
Tạp chất sàng cỡ 75µm, % 
≤ 0,5 
≤ 2,0 
 Hàm lượng kim loại nặng 
Dư lượng thuốc trừ sâu 
Theo Luật dinh dưỡng hay hướng dẫn của mỗi quốc gia. 
Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm 
Chỉ tiêu vi sinh, 
Tổng lượng VSV, cfu/g 
Nấm mốc, cfu/g 
Nấm men, cfu/g 
Enterobacteriaceae, cfu/g 
E.coli, cfu/g 
Salmonella , cfu/25g 
  Thông thường 
Giới hạn cho phép 
≤ 10000 
≤ 20000 
≤ 50 
≤ 100 
≤ 50 
≤ 100 
≤ 1 
Không có 
Không có 
Không có 
Không có 
Không có 
CẢM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ CHÚ Ý LẮNG NGHE