Nghiên cứu sản xuất sản phẩm chocolate nhân macadamia từ nguồn nguyên liệu ca cao và macadamia tại Daklak

TÓM TẮT:

Sản phẩm chocolate còn khá mới lạ và chưa được quan tâm phát triển đầy đủ tại Việt Nam, trong khi nguồn nguyên liệu tại đây dồi dào và có chất lượng tốt. Nghiên cứu sản xuất tạo sản phẩm chocolate mới nhằm đa dạng hóa sản phẩm, đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng cũng như tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có tại Daklak. Kết quả nghiên cứu cho thấy: Thời gian rang hạt thích hợp tại nhiệt độ 130⁰C là 45 phút, tại 145⁰C là 30 phút; Thời gian nghiền: 4 giờ; Tỉ lệ phối trộn đường : bơ : cacao = 25% : 10% : 65%; Tỉ lệ bổ sung lecithin là 0,2%; Tỉ lệ khối lượng hỗn hợp chocolate bao hạt và hạt macadamia = 4 : 1 là thích hợp nhất.

Từ khóa: Ca cao nhão, chocolate, macadamia, Daklak.

1. GIỚI THIỆU

Ca cao và sản phẩm chocolate gần đây được rất các nhà nghiên cứu quan tâm bởi các tác dụng về dinh dưỡng, chữa bệnh,… Chocolate là nguồn của những chất chống oxy hóa, có nhiều tác dụng đối với sức khỏe đã được chứng minh, như: kháng viêm [1], có tác dụng tốt đối với tiểu huyết cầu, huyết áp [2], giảm sự phát triển của các bệnh mãn tính như tim mạch, ung thư và các bệnh liên quan đến tuổi tác [3], [4]. Mặt khác, cacao là cây công nghiệp nhiệt đới tạo ra mặt hàng xuất khẩu có giá trị kinh tế cao. Ở Việt Nam, loại cây này có thể trồng tại nhiều vùng sinh thái khác nhau, như: Duyên hải Nam Trung Bộ, Tây Nguyên, Miền Đông Nam Bộ và đồng bằng sông Cửu Long. Bên cạnh đó, macadamia hiện là một trong những cây trồng có giá trị kinh tế cao. Cây macadamia đã được trồng từ lâu ở nhiều nước trên thế giới. Đối với Việt Nam, loại cây này chỉ mới được du nhập cách đây khoảng 10 năm. Hạt macadamia được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp mỹ phẩm và thực phẩm. Hiện nay, cây macadamia đang được Nhà nước và Chính phủ đặc biệt quan tâm. Theo thống kê, nhu cầu tiêu dùng chocolate của Việt Nam đã vào khoảng 5.250 tấn/năm và hầu hết đều nhập khẩu từ nước ngoài. Như vậy, việc nghiên cứu tạo sản phẩm chocolate mới từ nguồn nguyên liệu ca cao và macadamia là cần thiết [5].

2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Nguyên liệu

- Hạt ca cao đã lên men và sấy khô được cung cấp bởi Viện Khoa học và Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên.

- Hạt macadamia được sản xuất bởi Công ty TNHH TM - DV Trí Tiến.

2.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm

2.2.1. Khảo sát thời gian rang hạt cacao ở 130⁰C, 145⁰C [6]

Cân 300g nguyên liệu hạt ca cao đã lên men từ khối nguyên liệu ban đầu (30 kg) cho vào khay inox, dàn đều hạt trên khay. Khi nhiệt độ máy sấy đạt 130⁰C, tiến hành cho nhanh khay hạt vào máy và rang trong các khoảng thời gian: 35 phút; 45 phút; 55 phút. Sau đó, các mẫu cacao đã rang được nghiền thô trước khi đảo trộn và nghiền mịn bằng cối quay nghiền trong 4 giờ. Đánh giá cảm quan khối bột nhão cacao với các chỉ tiêu: Hương ca cao, vị chua, vị đắng, vị chát.

Tiến hành khảo sát tương tự với nhiệt độ sấy 145⁰C.

2.2.2. Khảo sát quá trình nghiền mịn [7]

Cân 100g nguyên liệu hạt ca cao đã lên men từ khối nguyên liệu ban đầu (30 kg) cho vào khay inox, dàn đều hạt trên khay; Tiến hành rang hạt ở điều kiện (kết quả thí nghiệm 2.2.2). Đưa mẫu ca cao đã rang đi nghiền thô bằng máy xay sinh tố trước khi thực hiện nghiền mịn bằng cối quay nghiền trong 4 giờ. Đánh giá cảm khối bột nhão ở các chỉ tiêu: Hương ca cao, vị đắng, vị chát, vị chua, độ mịn.

2.2.3. Xác định tỉ lệ phối trộn các nguyên liệu làm hỗn hợp bao hạt macadamia

Cân 100g nguyên liệu hạt ca cao đã lên men từ khối nguyên liệu ban đầu (30 kg) cho vào khay inox, dàn đều hạt trên khay; Tiến hành rang ở điều kiện (kết quả thí nghiệm 2.2.2). Đưa mẫu ca cao đã rang đi nghiền thô bằng máy xay sinh tố trước khi thực hiện nghiền mịn bằng cối quay nghiền với thời gian (kết quả thí nghiệm 2.2.3). Lấy bột ca cao nhão vừa làm ra phối trộn với bơ theo tỉ lệ bơ : ca cao khảo sát lần lượt 10% : 65%; 20% : 55%; 15% : 60%, đường được bổ sung với tỉ lệ 25%; tỉ lệ lecithin khảo sát (0,1%; 0,2%; 0,3%; 0,4%; 0,5%) [8], phối trộn trong 1 giờ. Rót khuôn hỗn hợp chocolate lên nhân macadamia lần lượt theo các tỉ lệ phối trộn chocolate/macadamia khảo sát (2/1; 3/1; 4/1; 5/1; 6/1). Cho mẫu vào tủ lạnh để ổn định chocolate. Đánh giá cảm quan chocolate nhân macadamia (độ kết dính và che phủ với macadamia), sự hài hòa của mùi vị chocolate đối với hạt macadamia.

Tất cả các thí nghiệm được lặp lại 3 lần.

2.4. Các phương pháp phân tích

- Xác định hàm lượng chất béo trong hạt cacao (AOAC 871.01 : 1997)

- Xác định tổng số vi sinh vật hiếu khí (ISO 4833 - 1 : 2013), tổng số nấm men, nấm mốc (ISO 21527 - 2 : 2008), Coliform (ISO 4832 : 2006), Escherichia Coli (ISO 16649 - 2 - 2015), Salmonella (ISO 6579 : 2007), Staphylococcus aureas (ISO 6888 - 1 : 2003).

- Phương pháp cảm quan: Phép thử cho điểm; Phép thử mô tả; Phép thử thị hiếu [9].

2.5. Phương pháp xử lý số liệu

Sử dụng phần mềm Microsoft Excel 2010 và SAS 9.1 để phân tích thống kê số liệu thí nghiệm và đánh giá sự khác biệt giữa các mẫu.

3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Khảo sát điều kiện rang hạt ca cao

Rang là một quá trình quan trọng trong sản xuất chocolate. Theo các nghiên cứu và thực tế sản xuất tại nhiều cơ sở trên một số quốc gia, hai mức nhiệt độ thường được sử dụng là 130⁰C và 145⁰C. Đề tài thực hiện khảo sát thời gian rang thích hợp tại hai nhiệt độ rang trên nhằm tìm ra thời gian rang tối ưu. Kết quả thu được khi khảo sát thời gian rang tại nhiệt độ 130⁰C và 145⁰C được thể hiện qua Bảng 1 và Bảng 2.

Bảng 1. Kết quả mô tả sản phẩm hạt cacao sau khi rang

tại nhiệt độ 130⁰C

Bảng 2. Kết quả mô tả sản phẩm hạt cacao sau khi rang tại nhiệt độ 145⁰C

Ghi chú: Trong cùng 1 cột, các chữ số a, b, c chỉ sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức tin cậy 95 %

Từ kết quả Bảng 1 và Bảng 2 cho thấy, đối với chỉ tiêu hương ca cao ở nhiệt độ 130⁰C, không có sự khác biệt theo thống kê với mức tin cậy 95% giữa ba mẫu. Mặt khác, ở nhiệt độ 145⁰C, có sự khác biệt theo ý nghĩa thống kê ở mức tin cậy 95% giữa mẫu 2 với hai mẫu còn lại và mẫu 2 có điểm đánh giá cao nhất. Điều này được giải thích, vì mẫu 1 thời gian rang ngắn, chưa đủ để hương thơm bên trong hạt hình thành đầy đủ; mẫu 3 thời gian rang dài, hương thơm có thể đã bị thoát ra ngoài môi trường cùng với việc bắt đầu hình thành những mùi cháy khét do các hợp chất bên trong hạt đã bắt đầu bị phân hủy ở thời gian rang dài. Đối với chỉ tiêu vị chua: Ở cả hai nhiệt độ khảo sát đều cho kết quả vị chua giảm dần tương ứng là mẫu 1, mẫu 2, mẫu 3. Thời gian rang càng lâu thì acid acetic trong hạt ca cao lên men bay hơi càng nhiều, hàm lượng acid còn lại càng thấp. Đối với chỉ tiêu vị đắng: Mẫu 1 có độ đắng thấp nhất, mẫu 2 có độ đắng trung bình, mẫu 3 đắng nhất ở cả 2 nhiệt độ khảo sát. Độ đắng tăng lên theo thời gian rang, khi rang đến một thời gian nhất định vị đắng sẽ hài hòa và vừa phải, kéo dài thêm thời gian rang thì các thành phần trong hạt ca cao bắt đầu bị cháy nên đem lại vị đắng khét. Đối với chỉ tiêu vị chát: Vị chát ở các mẫu giảm dần từ mẫu 1 đến mẫu 2 và đến mẫu 3 ở cả hai nhiệt độ 130⁰C và 145⁰C. Điều này là do thời gian rang càng lâu thì chất chát trong hạt ca cao lên men bay hơi càng nhiều, đồng thời dưới tác dụng nhiệt độ cao chúng bị chuyển đổi thành các chất khác không gây chát. Như vậy, nếu rang ở nhiệt độ 130⁰C thì thực hiện trong 45 phút, còn nếu rang ở nhiệt độ 145⁰C thì thực hiện trong 30 phút là thời gian phù hợp nhất.

3.2. Xác định tỉ lệ phối trộn các nguyên liệu làm hỗn hợp bao hạt macadamia

3.2.1. Xác định tỉ lệ phối trộn ca cao, đường, bơ thích hợp

Tỉ lệ phối trộn ảnh hưởng lớn đến cảm quan chocolate về sau. Sản phẩm chocolate đang nghiên cứu là loại chocolate đắng, chọn tỉ lệ đường cố định là 25%. Kết quả thí nghiệm xác định tỉ lệ phối trộn ca cao, đường, bơ trình bày trong Bảng 3.

Bảng 3. Kết quả thí nghiệm xác định tỉ lệ

phối trộn ca cao, đường, bơ

Ghi chú: Trong cùng 1 cột, các chữ số a, b, c chỉ sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức tin cậy 95%

Tỉ lệ (bơ : bột nhão) = (10% : 65%) có điểm đánh giá cao hơn và có sự khác biệt có ý nghĩa (ở mức tin cậy 95%) so với hai tỉ lệ còn lại về các chỉ tiêu màu sắc, mùi, vị và cảm giác tan trong miệng. Không có sự khác biệt đối với chỉ tiêu độ cứng giữa 3 công thức. Ngoài ra, (tỉ lệ bơ : bột nhão) = (10% : 65%) có điểm đánh giá chung cao nhất (13,00). Vậy, tỉ lệ này được chọn tiếp tục thực hiện các bước tiếp theo trong quy trình.

3.2.2. Xác định tỉ lệ bổ sung lecithin thích hợp

Lecithin là chất phụ gia quan trọng trong công nghệ sản xuất chocolate. Nếu không bổ sung lượng thích hợp lecithin sẽ không ổn định được cấu trúc chocolate hoặc hưởng đến mùi vị và cấu trúc của chocolate. Thực hiện thí nghiệm này nhằm xác định tỉ lệ bổ sung lecithin thích hợp cho sản phẩm. Kết quả mô tả về sản phẩm chocolate khi thay đổi hàm lượng lecithin từ 0,1% đến 0,5% được thể hiện qua Bảng 4.

Bảng 4. Kết quả mô tả sản phẩm chocolate khi thay đổi tỉ lệ bổ sung lecithin

Ghi chú: Trong cùng 1 cột, các chữ số a, b, c chỉ sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức tin cậy 95%

Khi thay đổi tỉ lệ lecithin bổ sung vào chocolate thì các chỉ tiêu màu sắc, hương thơm, mùi vị và cảm giác tan trong miệng hầu như không thay đổi. Mẫu có tỉ lệ lecithin 0,1% trong 30 phút đầu có hiện tượng chảy, mềm, nhưng sau đó đông cứng trở lại. Các mẫu còn lại không bị tan chảy. Mẫu 1 được đánh giá về chỉ tiêu độ cứng là hơi mềm, trong khi các mẫu còn lại đều có độ cứng vừa phải. Tại mẫu có tỉ lệ lecithin bổ sung là 0,2% cấu trúc của chocolate ổn định, không bị tan chảy trong nhiệt độ phòng. Các mẫu còn lại cũng được đánh giá cao nhưng mẫu có tỉ lệ lecithin 0,2% có tỉ lệ phụ gia bổ sung là thấp nhất có thể. Như vậy, chọn tỉ lệ bổ sung lecithin 0,2% là thích hợp cho sản phẩm. Tỉ lệ bổ sung này thấp hơn so với nghiên cứu của Burak Barkın [8].

3.3. Xác định tỉ lệ phối trộn chocolate, macadamia

Tiến hành khảo sát các tỉ lệ phối trộn khác nhau giữa hạt macadamia và lớp chocolate bọc bên ngoài nhằm tìm ra tỉ lệ thích hợp sao cho vừa đạt yêu cầu cảm quan bề ngoài, vừa đạt yêu cầu cảm quan thử nếm. Kết quả thí nghiệm được trình bày qua Bảng 5.

Bảng 5. Kết quả thí nghiệm xác định tỉ lệ phối trộn

chocolate và macadamia

Ghi chú: Trong cùng 1 cột, các chữ số a, b, c chỉ sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức tin cậy 95%

Đối với chỉ tiêu độ kết dính và độ che phủ nhân macadamia: Tỉ lệ (chocolate : macadamia) là (2 : 1) và (3 : 1) không được chọn vì độ che phủ chưa tốt, nhân hạt macadamia bị hở ra ngoài, không đạt yêu cầu sản xuất. Các tỉ lệ phối trộn còn lại đạt yêu cầu và được cho điểm số cao. Đối với chỉ tiêu sự hài hòa về mùi vị của chocolate và nhân macadamia: Tỉ lệ (chocolate : macadamia) là (4 : 1) được đánh giá rất hài hòa và đạt điểm số cao nhất (14,46). Sự khác biệt về chỉ tiêu này có ý nghĩa (theo thống kê ở mức tin cậy 95%) giữa tỉ lệ (4 : 1) và các tỉ lệ còn lại. Vậy, chọn tỉ lệ phối trộn (chocolate : macadamia) là (4 : 1) cho quy trình sản xuất.

3.4. Kết quả đánh giá chất lượng nguyên liệu sản phẩm

- Kết quả kiểm tra các chỉ tiêu hóa - lý và vi sinh của sản phẩm được thể hiện qua Bảng 6.

Bảng 6. Kết quả đánh giá chỉ tiêu hóa - lý và vi sinh của sản phẩm

Từ Bảng 6 cho thấy, các chỉ tiêu hóa - lý và vi sinh của sản phẩm chocolate nhân macadamia phù hợp với TCVN 10727:2015 - Chocolate và sản phẩm chocolate.

- Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm bằng phương pháp cho điểm thị hiếu với 30 người thử nếm được thể hiện qua Bảng 7 và Hình 1.

Qua kết quả Bảng 7 và Hình 1 cho thấy: Tất cả các chỉ tiêu đều có trên 50% số người đánh giá là rất tốt, còn lại được đánh giá tốt. Tất cả các chỉ tiêu đều có tỉ lệ số người đánh giá không tốt là 0%; 100% người thử nếm đánh giá sản phẩm chấp nhận được. Vậy, sản phẩm phù hợp với nhu cầu thị hiếu người sử dụng.

4. KẾT LUẬN

Quá trình nghiên cứu sản xuất sản phẩm chocolate nhân macadamia từ nguồn nguyên liệu ca cao và macadamia tại Daklak thu được điều kiện rang hạt ca cao: Nếu rang ở nhiệt độ 130⁰C thì thực hiện rang trong 45 phút và nếu chọn rang ở nhiệt độ 145⁰C thì rang trong 30 phút là thời gian phù hợp nhất. Tỉ lệ phối trộn thích hợp (bơ : bột nhão : đường) là (10 % : 65 % : 25%), tỉ lệ bổ sung lecithin 0,2%. Tỉ lệ phối trộn lớp chocolate bọc bên ngoài và nhân macadamia phù hợp nhất là 4 : 1. Sản phẩm có hàm lượng chất béo đạt 41,05%, tổng số vi sinh vật hiếu khí: 0,3x10^-1; Kết quả không phát hiện đối với các nấm men, nấm mốc và các vi khuẩn: Coliforms, Escherichia Coli, Salmonella, Staphylococus aureus. 100% người thử nếm đánh giá sản phẩm chấp nhận được. Sản phẩm phù hợp với nhu cầu thị hiếu người sử dụng. Ngoài ra, cần có những thử nghiệm sản xuất quy mô nhỏ và thử thị hiếu người tiêu dùng với đông đảo người thử để có những đánh giá chính xác trước khi tiến hành sản xuất quy mô công nghiệp.

TÀI LIỆU THAM KHẢO:

Karen A. Cooper, Jennifer L. Donovan, Andrew L. Waterhouse and Gary Williamson (2008), Cocoa and health: A decade of research, British Journal of Nutrition, 99, 1-11.
Holt R.R., Schramm D.D., Keen C.L., Lazarus S.A., Schmitz H.H. (2002), Chocolate consumption and platelet function, JAMA, 287, 2212-
Buijsse B., Feskens E.J., Kok F.J., Kromhout D. (2006), Cocoa intake, blood pressure, and cardiovascular mortality: The Zutphen Elderly Study, Arch Intern Med, 166, 411 -
Cooper A.K., Donovan J.L., Waterhouse A.L., Williamson G. (2008), Cocoa and health: a decade of research, British Journal of Nutrition, 99, 1-
Hiệp hội Cà phê cacao Việt Nam (2014), Báo cáo đánh giá tiềm năng thương mại công bằng trong các ngành Chè, Cà phê, Ca cao, Gia vị và Thủ công Mỹ nghệ ở Việt Nam, Hiệp hội Xuất khẩu hàng thủ công mỹ nghệ Việt Nam.
Lê Văn Việt Mẫn (2010), Công nghệ chế biến thực phẩm, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh, 2010.
Phạm Trí Thông (1999), Công nghệ bảo quản - chế biến ca cao, Trường ĐH Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh.
PekerB, Suna S., Tamer C.E., Çopur O.U. (2013), The Effects of Lecithin and Polyglycerol Polyricinoleate (PGPR) on Quality of Milk, Bitter and White Chocolates, Journal of Agricultural Faculty of Uludag University, 27 (2), 55-69.
Ngô Thị Hồng Thư (1996), Kiểm nghiệm thực phẩm bằng phương pháp cảm quan, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội.

A STUDY ON MAKING CHOCOLATE PRODUCTS FROM COCOA

AND MACCADAMIA GROWN IN DAKLAK PROVINCE

Master. NGUYEN HOANG ANH

Food Science and Technology Faculty,

Ho Chi Minh city University of Food Industry

TRUONG MINH HANG

Department of Biotechnology, Biochemistry and Post-harvest Technology

Central Highlands Agriculture and Forestry Science Institute (WASI)

ABSTRACT:

Chocolate products are quite unpopular in Vietnam. Although the material sources for making chocolate products in Vietnam are plentiful and high quality, the development of chocolate products has not recieved enough attention. This study is to make new chocolate products to meet the demand of consumers and utilize material sources which are availbale in Daklak Province. The results showed that the appropriate roasting time are 45 minutes and 30 minutes at 130⁰C and 145⁰C, respectively; the suitable crushing time is 4 hours; the mixing ratio of sugar, butter and cocoa is 25%, 10% and 65%; the added lecithin rate is 2%; and the best mixing ratio of chocolate and macadamia is 4/1.

Keywords: Cocoa liquor, chocolate, macadamia, Daklak Province.