Hóa học của Socola

Trong phạm vi bài viết này, hãy cùng xem xét thanh socola giản dị, không thêm bất kỳ nguyên liệu nào (chứ chưa nói đếntấm vé vàng).  Dạng này có thể được tìm thấy trên khắp thế giới trong hầu hết các siêu thị hoặc cửa hàng kẹo, và thường được chia thành ba loại: trắng, sữa và đen.

Tất cả sự khác biệt này đều bắt nguồn từ hạt có thể ăn được của quả cây cacao, loại cây mọc ở các vùng nhiệt đới nóng quanh xích đạo. Hạt cacao sau khi được làm sạch phải trải qua quá trình lên men và rang chín. Từ đó tạo ra khối cacao (cocoa mass) – nguyên liệu cơ bản để sản xuất nhiều sản phẩm khác nhau. Từ khối cacao này, người ta tách ra bơ cacao (cocoa butter) và chất rắn cacao (cocoa solids), được sử dụng rộng rãi trong thực phẩm, đồ uống và cả các sản phẩm chăm sóc cá nhân.

Đối với thanh socola, chúng thường được làm ngọt và biến đổi từ dạng nguyên chất vốn rất đắng. Sữa (dạng lỏng, đặc hoặc bột) được thêm vào trong nhiều loại, nhưng không nhất thiết phải có. Tùy theo tỷ lệ giữa chất rắn cacao và bơ cacao, người ta phân loại socola thành socola đen, socola sữa, và socola trắng. Trong khi một số loại socola đen hoàn toàn không chứa sữa, thì socola trắng lại có bổ sung sữa để hòa quyện với lượng bơ cacao cao được dùng trong quá trình sản xuất.

Quy trình sản xuất cũng đóng vai trò quan trọng trong việc quyết định xem socola có độ giòn đặc trưng hay mùi hương riêng biệt – những yếu tố giúp phân biệt nó với các thương hiệu khác.

Trong một số trường hợp, chất béo thực vật được sử dụng để thay thế một phần chất béo cacao, mặc dù ở một số quốc gia, sản phẩm như vậy không được công nhận hợp pháp là “socola”. Việc thay đổi công thức truyền thống của một số thương hiệu lâu đời đôi khi dẫn đến phản ứng tiêu cực từ người tiêu dùng, vì họ cảm thấy chất lượng đã thay đổi. Thật vậy, socola gắn liền với cảm xúc và trái tim của con người – không chỉ là món ăn, mà còn là biểu tượng của niềm vui và sự gắn kết.

Không ai muốn tặng người yêu một món quà tệ, đặc biệt là socola quá hạn hoặc có nguồn gốc không rõ ràng. Dưới đây là một số ví dụ thú vị về các phép phân tích các chỉ tiêu chất lượng của socola được thực hiện trong phòng thí nghiệm.

Phân tích đường bằng Sắc ký Ion (IC)

Hầu hết các loại socola đều chứa đường hoặc chất thay thế đường để làm dịu vị đắng đặc trưng. Xét đến các quy định khác nhau về ghi nhãn thực phẩm cũng như hàm lượng dinh dưỡng, việc xác định chính xác lượng đường là rất quan trọng đối với cả nhà sản xuất và người tiêu dùng.

Phân tích đường trong socola có thể được thực hiện bằng thiết bị Metrohm IC kết hợp với phương pháp phát hiện điện hóa xung (PAD – Pulsed Amperometric Detection). Một sắc ký đồ ví dụ của phép phân tích này được minh họa bên dưới.

Việc đo lường chính xác hàm lượng lactose trong các sản phẩm không chứa lactose, bao gồm socola, đặc biệt quan trọng đối với những người không dung nạp lactose và gặp vấn đề về tiêu hóa sau khi ăn. Thực phẩm được dán nhãn “không lactose” phải tuân thủ các hướng dẫn về hàm lượng lactose thực tế, dù không hoàn toàn bằng 0. Thông thường, các sản phẩm chứa dưới 0,1 g lactose trên 100 g (hoặc 100 mL) được xem là “không lactose”.

Mẫu socola chứa 0,6 mg lactose trên 100 g, với đỉnh lactose được ghi nhận ở thời điểm 13,2 phút. Đường màu đen biểu thị mẫu socola không lactose ban đầu, trong khi các đường màu đỏ và xanh là các mẫu đã được thêm lactose chuẩn với nồng độ tăng dần. Để chuẩn bị mẫu, khoảng 2,5–5 g socola được hòa tan trong nước siêu tinh khiết đã làm nóng, sử dụng thuốc thử Carrez để loại bỏ lượng protein và chất béo dư thừa trong nền mẫu. Sau đó, mẫu được ly tâm và phần dung dịch trong phía trên (10 µL) được tiêm trực tiếp vào hệ thống sắc ký ion (IC). Phép đo được thực hiện với Metrosep Carb 2 – 250/4.0 separation column và pha động kiềm.

Việc xác định độ ẩm trong các loại socola khác nhau được trình bày trong poster có thể tải xuống bên dưới. Ví dụ, một số mẫu (n = 10) socola đen có hàm lượng cacao 45% đã được phân tích độ ẩm bằng phương pháp chuẩn độ Karl Fischer của Metrohm. Kết quả cho thấy hàm lượng nước trung bình là 0,96% với độ lệch chuẩn tương đối (RSD) là 2,73%. Thông tin chi tiết hơn về phép phân tích này có thể được tìm thấy trong poster về xác định hàm lượng nước tự động trong socola hoặc trong chương 11.6 của ấn phẩm chuyên khảo toàn diện về chuẩn độ Karl Fischer.

Automated water determination in chocolate

Monograph: Water determination by Karl Fischer Titration

Thiết bị 892 Professional Rancimat from Metrohm được sử dụng để xác định độ ổn định oxy hóa của các sản phẩm chứa chất béo, bao gồm thực phẩm và mỹ phẩm. Phương pháp Rancimat giúp gia tốc quá trình lão hóa của mẫu và đo thời gian cảm ứng hoặc chỉ số ổn định oxy hóa (OSI).

Socola không thể được đo trực tiếp bằng phương pháp Rancimat truyền thống, vì không thu được thời gian cảm ứng có thể đánh giá. Có nhiều nguyên nhân cho điều này, chẳng hạn như hàm lượng chất béo trong socola quá thấp. Thông thường, cần tách chiết chất béo từ socola trước khi phân tích, tuy nhiên điều này không phải lúc nào cũng cần thiết.

Để tìm hiểu thêm về phương pháp Rancimat, hãy đọc bài viết liên quan trên blog của chúng tôi và tải Tài liệu Ứng dụng (Application Note) miễn phí về chủ đề này. Trong tài liệu này, độ ổn định oxy hóa của socola trắng, socola sữa và socola đen được xác định mà không cần tách chiết chất béo.

Các mẫu socola trước tiên được tro hóa khô trong lò ở 450 °C trong vài giờ. Phần tro còn lại sau đó được hòa tan trong dung dịch axit hóa. Quá trình xác định cadimi được thực hiện trên 884 Professional VA instrument của Metrohm.

Để tìm hiểu thêm về quy trình phân tích này, hãy tải Tài liệu Ứng dụng (Application Note) miễn phí của chúng tôi.

Cd in chocolate – Determination using anodic stripping voltammetry after dry ashing in a muffle furnace