nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng tới quy trình rang và kiểm hóa trong công nghệ chế biến bột cacao

Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Đồ án tốt nghiệp
1
GVHD: Phạm Hoàng SVTH: Nguyễn Vũ Hoàng

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU

1.1 Đặt vấn đề
Các sản phẩm từ bột ca cao là thực phẩm phổ biến với thành phần dinh dưỡng khá cao.
Cacao là cây trồng đang phát triển tại Việt Nam và đang được đánh giá là giống cây trồng chủ
lực, hiệu suất thu hoạch cao, đem lại hiệu quả kinh tế cao. Chất lượng hạt cacao Việt Nam đă
được nhiều doanh nghiệp đánh giá cao so với cacao của nhiều quốc gia khác trên thế giới.
Nhưng ca cao ở Việt Nam mới chỉ phát triển ở mức xuất khẩu dạng thô, còn những sản phẩm
được chế biến từ cacao vẫn còn hạn chế. Loại nguyên liệu này được đánh giá là một trong những
loại thực phẩm có lợi cho sức khỏe con người.
Với ý tưởng trên, áp dụng các kiến thức đã học tôi quyết định thực hiện đề tài: “Nghiên cứu các
yếu tố ảnh hưởng tới quy trình rang và kiềm hóa trong công nghệ chế biến bột cacao”.
1.2 Mục tiêu nghiên cứu
- Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian rang đến chất lượng cảm quan của sản phẩm.
- Khảo sát ảnh hưởng lượng dung dịch K
2
CO
3
8% và thời gian xử lý trong giai đoạn kiềm hóa
đến chất lượng cảm quan của bột cacao.
1.3 Nội dung nghiên cứu
Để hoàn thành mục tiêu của đề tài, tôi tiến hành thực hiện các công việc sau:
- Tham khảo tài liệu, tìm hiểu về những lĩnh vực có liên quan
- Xây dựng bố trí thí nghiệm
- Tiến hành thực hiện thí nghiệm
- Xử lý số liệu và rút ra nhận xét
1.4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Thông qua các thí nghiệm khảo sát, ta có thể tìm ra chế độ rang tốt nhất và lượng dung dịch
K
2
CO
3
tối ưu cho vào trong giai đoạn kiềm hóa nhằm tăng giá trị cảm quan với người dùng ở
quy mô phòng thí nghiệm nhằm từng bước tiến tới quy mô công nghiệp.
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Đồ án tốt nghiệp
2
GVHD: Phạm Hoàng SVTH: Nguyễn Vũ Hoàng

CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN

2.1 Tổng quan về cây cacao
2.1.1 Lịch sử phát triển cây cacao
Cây cacao (Theobroma cacao) thuộc về thứ Theobroma cacao L. thuộc họ Sterculiaceae. Thứ
Theobroma cacao L. có hơn 20 loài, trong đó chỉ có Theobroma cacao được trồng và sử dụng
rộng rãi. Có nguồn gốc từ những khu rừng nhiệt đới ẩm ướt của Amazon nằm ở Nam và Trung
Mỹ, những người Mayas và Azteques là những người đầu tiên trồng và sử dụng cacao từ thế kỉ
thứ VI. Cacao từng được sử dụng như một loại tiền tệ trong trao đổi, buôn bán.
Đến thế kỉ XVI, cacao bắt đầu phát triển ra các nước khác trên thế giới, trước hết là Nam Mỹ và
vùng biển Caribê như Venezuela, Jamaica, Haiti. Đầu thế kỉ XVII, cacao được trồng ở Philippin
sau đó tiếp tục mở rộng qua Ấn Độ và Srilanka, lúc này loài Criollo được trồng chủ yếu. Braxin
và Ecuado là những nước đầu tiên phát triển Forastero. (Phạm Trí Thông, 1999)
Từ 1985, các nước ở Châu Á mới bắt đầu phát triển cacao. Hiện nay Indonesia là nước có sản
lượng cacao lớn nhất Châu Á.
Ở Việt Nam ca cao được du nhập rất sớm, từ những năm đầu thập niên 40 của thế kỉ XIV, theo
chân các nhà truyền giáo phương Tây. Hiện tại, cây được trồng rộng rãi ở nhiều nơi, vùng Tây
Nguyên vẫn được đánh giá là có điều kiện lý tưởng nhất cho phát triển cây ca cao.
Cây cacao được xem là cây công nghiệp có giá trị kinh tế cao, đang trong giai đoạn phát triển

mạnh. So với cà phê, cacao có những hiệu quả vượt trội cả về sinh thái và kinh tế.
2.1.2 Phân loại:
Ca cao được chia thành hai loài phụ là:
- Criollo: có nhiều ở vùng nam mỹ (Venezuela, Ecuado, Colombia)
Với đặc điểm là: nhị hoa có màu hồng nhạt, hạt hơi tròn. Quả có màu đỏ hoặc xanh trước khi
chín, thường có hình dạng dài, dưới rất nhọn, mang 10 khía đều nhau có khi phân thành hai
nhóm xen kẽ. Vỏ thường sần sùi mỏng dễ cắt, lớp trong mỏng và ít mô gỗ. Hạt tươi có màu trắng
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Đồ án tốt nghiệp
3
GVHD: Phạm Hoàng SVTH: Nguyễn Vũ Hoàng

hoặc hơi vàng, hạt khô mùi thơm mạnh, ít đắng, 20 - 40 hạt/quả. Là giống cacao có thể làm ra
loại chocolate ngon nhất chiếm 5% thị trường thế giới.
- Forastero: có nhiều ở Châu Phi (Ivory Coast, Ghana, Nigeria)
Với các đặc điểm là: nhị hoa màu tím, quả màu xanh lá cây, vàng khi chín,hình dài, nhọn, ít khía,
mặt trơn, phôi nhũ tươi, màu đỏ đậm. hạt hơi lép, tử diệp có màu tím đậm lúc tươi có vị chát hay
đắng, 30 – 60 hạt/quả. Là loại cacao có chất lượng trung bình, năng suất cao, kháng sâu bệnh tốt.
chúng có sản lượng cao nhất thế giới 80% thị trường.
 Trinitario: là loài được lai tạo giữa hai loài trên, xuất sứ trinidat với các đặc điểm trung gian
giữa hai loài criollo và forastero, phôi nhũ màu tím nhạt, quả dẹt, >40 hạt/quả, có rãnh sâu không
rõ nét.








Hình 2.1: Các loại cacao

2.1.3 Đặc tính thực vật chung của cây cacao
- Thân cây: Cây cacao là cây thân gỗ nhỏ, chiều cao trung bình 5 - 7m, đường kính thân 10 – 18
cm. Thời kỳ kinh doanh hiệu quả 25 - 40 năm.
- Rễ cây: Bộ rễ thuộc loại rễ chùm, gồm một rễ trụ chính dài 2 m, hệ thống rễ phụ nằm chủ yếu ở
tầng đất mặt, không ăn sâu vào lòng đất. Trồng thích hợp ở các vùng đất mùn xốp, nơi các mạch
nước ngầm không quá sâu, độ cao không quá 700 m so với mực nước biển.
Trinitario Forastero Criollo
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Đồ án tốt nghiệp
4
GVHD: Phạm Hoàng SVTH: Nguyễn Vũ Hoàng

- Lá cây: Lá non phát triển theo từng đợt, sau mỗi đợt ra lá, đỉnh cành vào trạng thái ngủ. Cacao
trồng không bóng che ra lá nhanh hơn khi trồng có bóng che. Nhưng lá cacao, đặc biệt là lá non
cũng rất dễ bị tổn thương nếu bị gió lay liên tục do cuống lá dài, phiến lá rộng, nên cũng cần phải
có mức độ che bóng cần thiết trong giai đoạn phát triển.
- Hoa và trái: Hoa xuất hiện trên sẹo, lá ở thân, cành, hoa có cuống dài 1-3 cm, có 5 cánh đều
đặn. Hoa ra vào mùa mưa, nếu được cung cấp đủ nước, cây sẽ ra hoa quanh năm. Dáng bầu dục
thuôn dài có chiều dài khoảng 15 tới 25 cm và đường kính khoảng từ 7 – 10 cm. Trong mỗi trái
có 5 dãy 13 hột mỗi dãy khoảng 25 tới 50 hột (mỗi hột khô nặng khoảng 1 gram).
- Hạt cacao: Hạt cacao gồm hai lá mầm và một phôi nhỏ, tất cả nằm trong lớp vỏ bảo vệ. Lá
mầm dự trữ thức ăn cho quá trình sinh trưởng của cây.
Cacao là loại cây rất nhạy cảm với sự thay đổi đột ngột của nhiệt độ. Nhiệt độ ban đêm không
dưới 20 °C, ban ngày khoảng 30 °C là nhiệt độ lý tưởng cho sự phát triển của cacao. Khi nhiệt
độ xuống dưới 16 °C có thể dẫn tới tình trạng các mầm nụ non bị thui chột, gây mất mùa, thất
thu.Cây thích hợp trồng ở những vùng nhiệt độ trung bình 25-280C, độ ẩm trung bình 85 %,
lượng mưa hàng năm 1.500-2.000 mm.

a) Quả ca cao cắt dọc b) Quả ca cao cắt ngang
Hình 2.2: mặt cắt quả ca cao

Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Đồ án tốt nghiệp
5
GVHD: Phạm Hoàng SVTH: Nguyễn Vũ Hoàng

2.1.4 Tình hình trồng trọt và sản lượng cacao
2.1.4.1 Tình hình trên thế giới
Ca cao được trồng trên 70.000 km2 trên thế giới. Cote d’Ivoire (Bờ Biển Ngà) sản xuất chiếm
40% cacao toàn thế giới, Ghana và Indonesia chiếm 15%, Brazil, Nigeria, Cameroon,
Guatemala, Honduras, Ecuador, Colombia, Venezuela chiếm tỉ lệ còn lại.
Criollo: Mexico, Nicaragua, Guatemala, Venezuela, Colombia, một ít ở Caribean, Trinidad,
Jamaica, Grenada, và nó cũng được trồng ở Ấn Độ Dương chẳng hạn Java, Madagascar,
Comoros.
Forastero: Peru, Ecuador, Colombia, Brazil, Guyana, French Guyana và phía Nam Venezuela.
Tây Phi: Ivory Coast, Ghana, Cameroon và Đông Nam Á: Malaysia, Indonesia.
Trinitario: Java, Papua-New-Guinea, Srilanka ở Ấn Độ Dương.
Hiện nay, các nước Tây Phi sản xuất 70% tổng sản lượng ca cao trên thế giới trong đó các nước
sản xuất chính là Bờ Biển Ngà, Ghana, Nigeria và Cameroon. Nam Mỹ sản xuất 10% với hai
nước chính là Brazil và Ecuador. Châu Á – Thái Bình Dương, 20% với các nước Indonesia, Papa
New Guiné và Mã Lai. Tổng sản lượng ca cao thế giới đã đạt được 3 700 000 tấn vào năm
2007(Bảng 2.1)

Bảng 2.1: Sản lượng của các nước sản xuất ca cao chính trên thế giới (đơn vị tính 1000 tấn)
2005/06 2006/07 2007/08
Châu Phi 2643 70.3% 2334 69.1% 2578 69.4%
Cameroon 166 4.4% 166 5% 185 5.0%
Bờ Biển Ngà 1408 37.5% 1229 36.4% 1370 36.9%
Ghana 740 19.7% 615 18.2% 675 18.1%
Nigeria 200 5.3% 190 5.6% 210 5.7%
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Đồ án tốt nghiệp
6

GVHD: Phạm Hoàng SVTH: Nguyễn Vũ Hoàng

Các nước khác 129 3.4% 133 3.9% 138 3.7%
Châu Mỹ 446 11.9% 415 12.3% 445 12%
Brazil 162 4.3% 126 3.7% 160 4.3%
Ecuador 114 3.0% 115 3.4% 115 3.1%
Các nước khác 170 4.6% 175 5.2% 171 4.6%
Châu Á và châu
Đại Dương
670 17.8% 627 18.6% 690 18.6%
Indonesia 560 14.9% 520 15.4% 580 15.6%
Các nước khác 110 2.9% 107 3.2% 110 3.0%
Tổng (thế giới) 3759 100% 3376 100% 3713 100%


Hình 2.3: Bản đồ phân bố cacao trên thế giới
Trong những năm gần đây, nhu cầu ca cao trên thế giới đang tăng rất nhanh. Trong khi đó, tiêu
dùng đã tăng gấp đôi so với tiến độ sản xuất và đã làm cạn kiệt các kho dự trữ ca cao của thế
giới. Các quốc gia nhập khẩu ca cao lớn nhất thế giới gồm có Hà Lan, Mỹ, Đức, Pháp và Anh,
chiếm hơn nửa sản lượng ca cao nhập khẩu của thế giới. Giá ca cao trên thị trường thế giới cũng
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Đồ án tốt nghiệp
7
GVHD: Phạm Hoàng SVTH: Nguyễn Vũ Hoàng

tăng rất nhanh từ năm 1999 đến năm 2002, nhưng lại giảm trong năm 2003. Tuy nhiên đến năm
2007, giá ca cao lại tăng cao trở lại.
Việc lấy dữ liệu thống kê về cacao trên thế giới là khó khăn. Ngày 21 tháng 05 năm 2010, tổ
chức cacao quốc tế ( ICCO) ước tính rằng thế giới sản xuất 3.56 triệu tấn năm 2009- 2010.

(Nguồn: www.investmenttools.com)

Chú thích:
Màu xanh là đường biểu diễn sản lượng ca cao thế giới cứ 50 ngày cập nhập 1 lần.
Màu đỏ là đường biểu diện sản lượng ca cao thế giới trung bình 200 ngày.
Hình 2.4: Biểu đồ sản lượng ca cao thế giới

Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Đồ án tốt nghiệp
8
GVHD: Phạm Hoàng SVTH: Nguyễn Vũ Hoàng



Hình 2.5: Những quốc gia tiêu thụ cacao mạnh trên thế giới (5/2004)
2.1.4.2 Tình hình ở Việt Nam
Ca cao đã được người Pháp du nhập từ lâu và trồng rải rác ở nhiều vùng địa lý khác nhau từ
đồng bằng sông Cửu Long đến cao nguyên Nam Trung Bộ. Tuy nhiên vì nhiều l ý do khác nhau,
trước đây ca cao ở Việt Nam chưa bao giờ được trồng đến quy mô sản xuất hàng hóa. Vào những
năm 1980, với sự khuyến khích của nhà nước, ca cao được trồng rộng rãi ở các tỉnh miền Trung
và miền Nam. Tuy nhiên, vào thời điểm đó, các doanh nghiệp nhà nước hỗ trợ cho chương trình
này không xây dựng được một kênh thu mua và thị trường cho sản phẩm nên toàn bộ ngành sản
xuất ca cao đã sụp đổ.
Vào đầu những năm 1990, công ty Mars và Hiệp hội Ca cao Thế giới (WFC) đã đề nghị Việt
Nam nên trồng lại ca cao do tình hình trong nước cũng như thế giới thay đổi theo chiều hướng
thuận lợi để phát triển cây công nghiệp này. Vào thời gian này (1993), Việt Nam đã bình thường
hóa quan hệ với Mỹ là nước tiêu thụ tiêu thụ ca cao chính trên thế giới, nhu cầu ca cao trên thế
giới tăng đều trong khi vùng sản xuất ca cao chính là Nam Mỹ và Tây Phi lại có nhiều biến động
về chính trị, thời tiết và dịch bệnh, làm giới hạn sự phát triển và nguồn cung cấp ca cao.
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Đồ án tốt nghiệp
9
GVHD: Phạm Hoàng SVTH: Nguyễn Vũ Hoàng

Khoảng năm 1994, một dự án của nhà nước về trồng cây cacao qui mô 10.000 hecta được thực
hiện, chủ yếu ở Quảng Ngãi nhưng đã thất bại vì nhiều lý do. Mong muốn phát triển trồng cây
cacao tương tự như cây cà phê không thành.
Năm 1995, Ban điều phối cacao trực thuộc bộ NN & PTNT Việt Nam được thành lập.
Đến 1999, cây cacao được qui hoạch và phát triển trở lại.
Khoảng năm 2002, tổ chức SuccessAlliance có dự án phát triển cây cacao mà khởi đầu từ Bến
Tre.
Ở thời điểm hiện tại, những tỉnh có diện tích trồng ca cao nhiều nhất cả nước là Bến Tre và Đắk
Lăk. Những tỉnh trồng ca cao quan trọng khác gồm có Bà Rịa - Vũng Tàu, Tiền Giang, Bình
Phước và Bình Định. Sản lượng ca cao Việt Nam trong năm 2007 khoảng 300 tấn.
Các thị trường giao thương ca cao đang từng bước hình thành với sự tham gia của các công ty
nước ngoài như Cargill, ED&F Man, Armajaro, các công ty trong nước và mạng lưới thu mua
nhỏ ở các địa phương có trồng ca cao cao.

Bảng 2.2: Diện tích ca cao hiện nay ở Việt Nam (05/2007)
STT Tỉnh Diện tích (ha)
1 Bến Tre 2,922
2 Tiền Giang 1,300
3 Bình Phước 1,200
4 Bà Rịa- Vũng Tàu 1,119
5 Đắc Lắk 1,111
6 Đắc Nông 468
7 Vĩnh Long 300
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Đồ án tốt nghiệp
10
GVHD: Phạm Hoàng SVTH: Nguyễn Vũ Hoàng

8 Đồng Nai 200
9 An Giang 104
10 Bình Định 63

11 Lâm Đồng 55
12 Quảng Ngãi 25
13 Bình Thuận 20
14 Phú yên 2.5
15 Cần Thơ 0.6
Tổng 8,972

2.1.5 Thành phần hóa học của ca cao
Bảng 2.3: Thành phần hóa học của hạt ca cao
Thành phần (%) Phôi nhũ Cùi vỏ hạt
Nước 35 84.5 9.4
Cellulose 3.2 - 13.8
Tinh bột 4.5 - 46
Pentosan 4.9 2.7 -
Saccarose - 0.7 -
Glucose, Fructose 1.1 10 -
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Đồ án tốt nghiệp
11
GVHD: Phạm Hoàng SVTH: Nguyễn Vũ Hoàng

Bơ cacao 31.3 - 3.8
Protein 8.4 0.6 18
Thebromine 2.4 - -
Enzyme 0.8 - -
Polyphenol 5.2 - 0.8
Acid 0.6 0.7 -
Muối khoáng 2.6 0.8 8.2

Bảng 2.4: Thành phần hóa học của hạt sau khi lên men và sấy (nguồn:www.vinacacao.com.vn)
Thành phần hóa học Mảnh ca cao nghiền % Tối đa Vỏ % Tối đa

Nước 3.2 6.6
Chất béo (bơ ca cao, chất béo ở vỏ 57 5.9
Tro 4.2 20.7
Nitơ
Nitơ tổng 2.5 3.2
Theobromine 1.3 0.9
Caffeine 0.7 0.3
Tinh bột 9 5.2
Chất xơ ở dạng thô 3.2 19.2
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Đồ án tốt nghiệp
12
GVHD: Phạm Hoàng SVTH: Nguyễn Vũ Hoàng

Số liệu trên bảng 2.4 chỉ có tính tham khảo vì chúng sẽ thay đổi tùy theo loại hạt, chất lượng của
quá trình lên men và sấy cũng như các quá trình tiếp theo sau đó.
2.1.6 Thu hoạch và quy trình sau thu hoạch hạt cacao:
2.1.6.1 Thu hoạch
- Thời điểm thu hoạch cacao:
 Bắc xích đạo: tháng 9-12, tháng 4-6
 Tây phi: tháng 6-11
- Mật độ thu hoạch: 10-15 ngày/lứa
- Yêu cầu quả: chuyển màu vỏ quả từ xanh  vàng (forastero), xanh vàng  đỏ (criollo)
- Yêu cầu thu hái: không gây tổn thương cành rụng hoa, không leo
- Phương pháp thu hái: dùng dao cắt cuống trái, không được bứt tước cuống

Hình 2.6: Thu hoạch ca cao

Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Đồ án tốt nghiệp
13
GVHD: Phạm Hoàng SVTH: Nguyễn Vũ Hoàng

2.1.6.2 Quá trình sau thu hoạch
a) Quy trình sau thu hoạch ca cao










Hình 2.7: Sơ đồ quy trình sau thu hoạch ca cao
b) Tồn trữ quả
- Sau khi hái, tồn trữ 7-9 ngày.
+ 7 ngày đối với criollo
+ 9 ngày đối với forastero
- Phương pháp tồn trữ: trong các thùng gỗ đóng chắn bằng song, giỏ cần xé…
- Yêu cầu: dụng cụ chứa đựng phải thoáng chịu va đập được để tránh hiện tượng giập vở trái.
Chú ý khi tồn trữ điều kiện không thích hợp có thể làm thối, hư hỏng trái
c) Tách vỏ cacao
- Yêu cầu: không gây tổn thương hạt
- Mục đích: phá vở lớp vỏ lấy hạt ra
- Phương pháp: dùng khúc gỗ, dao…
Trái ca cao sau khi
thu hoạch

T
ồ
n tr
ữ

Tách v
ỏ

Lên men

Phơi s
ấ
y

B
ả
o qu
ả
n

Ca cao h
ạ
t

Phân lo
ạ
i

Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Đồ án tốt nghiệp
14

GVHD: Phạm Hoàng SVTH: Nguyễn Vũ Hoàng

- Lấy hạt: lách hai ngón tay theo chiều dài và cả hai bên phôi nhũ, hạt sẽ dễ dàng tách ra.
- Có thể tách vỏ bằng máy:
 Máy cacaoette ( Pháp)
 Máy zumex ( Tây Ban Nha)
 Máy Dinhanlense ( Brazil)
 Máy W. Zinke ( costa Rica)
 Năng suất : khoảng từ 3.000- 10.000 trái/h.
d) Lên men
- Mục đích:
 Loại bỏ lớp vỏ nhầy
 Dừng quá trình hô hấp và nảy mầm của hạt cacao.
 Tạo màu sắc, các hợp chất tiền hương.
 Làm mềm lớp vỏ cứng
- Phương pháp lên men
 Lên men trong thúng: thích hợp cho nông trại nhỏ, kích thướt thúng có thể chứa 10-15
Kg. lên men trong thúng người ta thường lót thúmg bằng lá chuối. đảo trộn bằng cách đổ
từ thúng này sang thúng khác.

Hình 2.8: Lên men trong thúng
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Đồ án tốt nghiệp
15
GVHD: Phạm Hoàng SVTH: Nguyễn Vũ Hoàng

 Lên men trong khay gỗ: kích thướt khay: 75x75x10cm, Hai khay cách nhau 0.5cm, chồng
10 khay, đặt lên hệ di động, lớp hạt cao ½ khay, không cần đảo trộn.

Hình 2.9: Lên men trong khay gỗ
 Lên men trong thùng gỗ: thích hợp cho các trang trại vừa, kích thướt 45 x 45 x 45cm đến

2 x 2 x 0.7m. lượng caocao chứa không quá 0.5m, có lót lá chuối xung quanh thùng, cách
mặt đất >10cm, thiết kế nhiều tần từ trên cao xuống để cào từ thùng trên xuống(để đảo
trộn khối hạt trong quá trình lên men).

Hình 2.10: lên men trong thùng gỗ
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Đồ án tốt nghiệp
16
GVHD: Phạm Hoàng SVTH: Nguyễn Vũ Hoàng

 Lên men đổ đống: yêu cầu theo phương pháp này khối cacao phải đủ nhiều, lót lá chuối
trên sàn gỗ hoặc nền, đổ đống cacao tươi lên gập lá chuối lại che kín khối hạt lên men lại.
đảo trộn bằng cách cào từ đống chỗ này sang chỗ khác.

Hình 2.11: Lên men ủ thành đống
 Ngoài ra còn có phương pháp lên men đặc biệt cho loài cacao “nacional” nhóm forastero
ở equado tạo ra loại Arriba hảo hạng.
- Các phương pháp hỗ trợ quá trình lên men: làm sạch lớp nhầy để rút ngắn thời gian lên men.
Hay đem ép thủy lực để loại nhớt tăng đọ yếm khí, hay dùng máy tách nhớt.
- Hệ vi sinh vật lên men
 Nấm men: Saccharomyces Cerevisiea là chủ yếu (ngoài ra người ta còn tìm thấy có 12
loại nấm men khác nữa có mặt trong khối lên men ca cao nhưng số lượng không nhiều).
 Vi khuẩn acetic: Acertobacter rancens, Acertobacter xylinum, acertobacter ascendens,
acertobacter lovanniensis, Gluconobacter oxydans
 Vi khuẩn lactic: Lactobacillus platarum, Lactobacillus mali, Lactobacillus collinoide,
lactobacillus fermentum, Leuconostoc ssp., Streptococcus thermophillus.
 Nấm mốc: Aspergillus fumigatus, Aspergillus glaucus, Aspergillus niger, Aspergillus
flavus, Aspergillus tarmarii, penicilium ssp., Mucoz ssp.
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Đồ án tốt nghiệp
17
GVHD: Phạm Hoàng SVTH: Nguyễn Vũ Hoàng

 Bacillus ssp: Bacillus subtilis, Bacillus circular, Bacillus lincheniformis, bacillus
megaterium, Bacillus stearothermophilus, Bacillus pumula, Bacillus coagulans
 Vi sinh vật khác: Pseudomonas, Enterobacter, Escherichia

Bảng 2.5: Chỉ tiêu hạt ca cao sau lên men ở Việt Nam (Nguồn TCVN 7519:2005)
Loại
Chỉ tiêu
1A 1B 1C
Số hạt có trong 100g không lớn hơn 100 110 120
Độ ẩm (%) không lớn hơn 7,5 7,5 7,5
Hạt chai sạn (%) không lớn hơn 3,0 3,0 3,0
Hạt mốc (%) không lớn hơn 3,0 3,0 3,0
Hạt bị hư hại do côn trùng, hạt nảy
mầm (%) không lớn hơn
2,5 2,5 2,5
Tạp chất (%) không lớn hơn 1,0 1,0 1,0

e) Phơi sấy
- Yếu tố ảnh hưởng:
 Nguyên liệu
 Tác nhân sấy
 Thông số công nghệ: nhiệt độ thời gian
 Phương pháp thực hiện

Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Đồ án tốt nghiệp
18
GVHD: Phạm Hoàng SVTH: Nguyễn Vũ Hoàng

- Phương pháp thực hiện:

 Phơi:
 Cho cacao chất lượng cao
 Làm bon tróc vỏ gỗ
 Tốn diện tích lớn
 Nhân công nhiều
 Không thích hợp cho sản suất theo quy mô lớn, quy mô công nghiệp
 Thực hiện trải hạt dày 3-4cm trên nền xi măng hoặc trên những phên gỗ
 Đảo trộn các khối hạt trong suốt quá trình phơi
 Thời gian 5-7 ngày
 Sấy nhân tạo:
 Sấy nhanh (làm hạt chua)
 Có mùi khói hay vị hắc
 Nhiệt độ sấy 50-600C
 Sấy tốc độ chậm (sấy gián đoạn)
 Thời gian sấy 10-12h
 Thiết bị: máy sấy samoan, thùng quay, sàng phẳng…
Chú ý: quá trình này rất dễ nảy sinh ra độc tố do vi sinh vật sinh ra.
Bảng 2.6: Tiêu chuẩn chất lượng cacao sau phơi sấy
Tiêu chuẩn Mô tả Số lượng
hạt/100g
Lỗi (%) Khiếm
khuyết
(*)
Ẩm (%) Lẫn tạp
chất
Hạt mốc Hạt đen
FAO Model
Ordinance
Loại 1
- 3 3 3 7.5 0

Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Đồ án tốt nghiệp
19
GVHD: Phạm Hoàng SVTH: Nguyễn Vũ Hoàng

AFCC( Paris) Tốt 100 5 5 ** - -
CAL(London)

Tốt 100 5 3 ** - -
CMAA( New
York)

100 4
***
10 4
***
- -
Chú thích:
* : các khiếm khuyết là do lỗi sâu bọ, hạt nảy mầm hay nhạt màu
**: lỗi do sâu bọ được tính gộp vào lỗi bị mốc
***: lượng tối đa nhiễm mốc và sâu bộ là 6 %
f) Phân loại cacao
- Mục đích: tạo những khối cacao có kích thướt đồng đều dễ xử lí chế biến.
- Phương pháp thực hiện:
 Dùng sàn rung
 Tỷ trọng
 Tách kim loại
 Màu sắc
g) Bảo quản cacao
Cacao hạt làm ra nếu chưa được sữ dụng ngay ta cần bảo quản tránh hư hỏng chất lượng hạt ca
cao.

Đóng bao: Bằng bao đay hoặc bao PE. Đảm bảo ẩm  7%.
Sự phát triển của vi sinh vật như nấm mốc, côn trùng như sâu bướm sâm nhập dạng ấu trùng,
phát triển thành kén sau đó phát triển hoàn chỉnh, phá vỡ hạt, làm giảm chất lượng hạt.
Bảo quản tại hộ sản xuất: bảo quản trong các bao đay, tránh xa nguồn khói được che đậy cẩn
thận, không nên cho tiếp xúc với mặt đất. Nên có khu vực bảo quản cacao riêng.
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Đồ án tốt nghiệp
20
GVHD: Phạm Hoàng SVTH: Nguyễn Vũ Hoàng

Đảm bảo tại nơi xuất khẩu: kiểm tra ẩm, đảm bảo không khí ban ngày nhiệt độ 28
0
C, độ ẩm
70%. Có thể bảo quản bằng hầm ngầm, nạp khí trơ.
2.2 Tổng quan bột cacao
2.2.1 Lịch sử:
Cách đây hàng ngàn năm người Maya và Aztec cổ đã biết sử dụng hạt ca cao lên men làm thức
uống bổ dưỡng. Người Aztec gọi thức uống từ hạt ca cao lên men là Xocolatl, nhưng người Tây
Ban Nha không thể phát được cái tên như vậy nên biến thành Chocolat, và đến người Anh thì gọi
là Chocolate. Tuy nhiên, lúc này thức uống ca cao chỉ được uống dưới dạng nóng vì trong bột ca
cao vẫn còn nguyên bơ ca cao, dễ bị kết tinh thô nhám khi bị lạnh. Giữa thế kỷ 17, người Anh
cho bột ca cao vào bánh. Năm 1828, một nhà hóa học người Hà Lan tên Johannes Van Houten
phát minh ra phương pháp ép bơ ca cao ra khỏi bột ca cao. Lúc này, người ta có thể uống lạnh
thức uống ca cao với mùi vị thơm ngon.
2.2.2 Bột cacao:
Bộ phận chính được sử dụng là hạt cacao. Trong hạt cacao có:
- Hơn 300 hợp chất dễ bay hơi: Những hợp chất tạo mùi quan trọng nhất là những estersaliphatic,
Polyphenols, Carbonyls thơm Các polyphenols tan trong nước (5 – 10 %) như epicatechol,
leucoanthocyanins và anthocyanins, bị phân hủy trong các giai-đoạn chế biến, tạo thành màu đỏ
đặc biệt là 'cocoa red'.
- Các amine có hoạt tính sinh học: Phenyl-ethyl amine, Tyramine, Tryptamine, Serotonine…

- Các alkaloids: Theobromine (0.5-2.7 %) , Caffeine (0.025 %), Trigonelline…Một alkaloid
mới nhất vừa được ly trích từ Cacao là Anandamine có tác dụng tạo sự khoan khoái dễ chịu.
- Bơ cacao chứa các glyceride, phần chính gồm các acids oleic, stearic và palmitic.
Khoảng 3/4 các chất béo trong bơ ca cao ở dạng monosacharide. Bơ ca cao, được xem là một
chất chống oxy-hóa, có tác dụng trung hoà cholesterol trong máu nhờ ở hàm lượng cao stearic
acid, không làm tăng LDL nhưng làm tăng HDL.
Vị đắng của ca cao là do ở phản ứng giữa các Diketopiperazines với Theobromine trong quá
trình rang. Theobromine là chất đặc thù của ca cao, nó có tác dụng tương tự như caffeine, gây
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Đồ án tốt nghiệp
21
GVHD: Phạm Hoàng SVTH: Nguyễn Vũ Hoàng

kích thích, tăng cường các hoạt động của cơ bắp. Cacao được xem là hoàn toàn không có độc
tính trong những liều lượng bình thường có chứa một lượng rất nhỏ Safrole một chất gây ung thư
Hạt sau khi rửa sạch, sẽ được rang sau đó xay nhuyễn trong điều kiện gia nhiệt đến 50 – 60
0
C
thành dung dịch sền sệt màu nâu gọi là bột nhão cacao có tỷ lệ chất béo 55 - 58 %. Để làm bột
cacao ta phải tìm cách giảm bớt lượng chất béo bằng cách sử dụng máy ép thủy lực áp suất cao
300 - 400 bar. Bột cacao ra khỏi máy ép chứa 20 - 23 % chất béo, sau đó sẽ được phơi khô và
nghiền thành bột.
Bảng 2.7: Hàm lượng thành phần dinh dưỡng trong bột cacao
Thành phần dinh dưỡng Khối lượng (g/100g)
Protein 18.5
Chất béo 21.7
Carbohydrate 11.5
Năng lượng
Kcal 312.0
KJ 1,301.0

Bảng 2.8: Hàm lượng các chất khoáng trong bột cacao
Khoáng Khối lượng (g/100g)
Na 950,0
K 1.500,0
Ca 130,0
Mg 520,0
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Đồ án tốt nghiệp
22
GVHD: Phạm Hoàng SVTH: Nguyễn Vũ Hoàng

Fe 10,5
Co 3,9
P 660,0
Cl 460,0
2.2.3 Phân loại
Nhìn chung, khi khảo sát các sản phẩm bột cacao có trên thị trường trong nước và thế giới, ta có
thể phân loại thành nhóm các sản phẩm như sau:
Dựa theo thành phần hóa học
- Cacao giàu béo (high fat cocoa powder): 22 % chất béo
- Cacao độ béo trung bình (medium fat cocoa powder) : 12 – 22 % chất béo
- Cacao ít béo (low fat cocoa powder) : 10 – 12 % chất béo
Dựa theo kích cỡ, hình dạng
- Bột Cacao (cocoa powder)
- Bánh Cacao mảnh (kibble cocoa cake)
- Cacao đóng bánh (cocoa press cake)
Dựa theo màu sắc
- Đỏ vừa (mid-red)
- Đỏ dịu (mild red)
- Đỏ nâu (reddish brown)
- Nâu sáng (light brown)

- Nâu vừa (mid-brown)
- Nâu vàng (yellow brown)
- Nâu xám (gray brown)
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Đồ án tốt nghiệp
23
GVHD: Phạm Hoàng SVTH: Nguyễn Vũ Hoàng

- Nâu đen (drak brown)
Dựa theo hương vị
- Hương vị tự nhiên của cacao
- Hương vị đắng
- Hương vị truyền thống đặc trưng của từng vùng trồng trọt và chế biến cacao ( Anh, Pháp, Bỉ,
Hà Lan, Đan Mạch, Tây Phi, Nam Mỹ, Châu Á )
Dựa theo yếu tố khác
- Cacao tự nhiên chưa kềm hóa (Natural Cocoa)
- Cacao đã kềm hoá (Dutch Cocoa, Alkalised Cocoa)
Theo các cách phân loại khác:
- Cacao ít béo - Low fat cocoa: trong đó không quá 10% bơ cacao
- Cacao béo vừa - Medium fat cocoa: chức từ 10-22% bơ cacao
- Cacao để uống và ăn sáng – Drinking or breakfast cocoa: chứa hơn 22% bơ cacao
- Cacao Hà Lan - Dutch cocoa: là cacao đã được trung hòa acid tự nhiên, có màu hơi sẫm và vị
khác với cacao thông thường
2.2.4 Lợi ích của bột cacao
- Tác dụng trên tim mạch: đây là lợi ích đầu tiên mà các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu đến.
Giáo sư, Tiến sĩ Norman Hollenberg, Đại học Y Khoa Harvard đã nghiên cứu trên diện rộng và
cho ra kết quả chất phenolic có trong bột cacao thiên nhiên có tác dụng ngăn ngừa và hạn chế các
nguy cơ rủi ro có thể xảy đến với hệ tim mạch
- Tác dụng chống ung thư: nghiên cứu mới đây của Trường ĐH California, San Francisco, USA
cũng đã cho kết quả khả năng ngừa ung thư của bột cacao là rất rõ ràng. Sở dĩ như vậy là vì trong
thành phần của cacao có chứa nhiều chất chống oxy hóa, chất khoáng và vitamin.

- Tác dụng trên não: thực tế cho thấy, sử dụng cacao khiến con người ta hưng phấn, sảng khoái.
Nguyên nhân là do thực phẩm này có chứa cafein nên có tác dụng gần giống như khi ta uống
chè, cà phê. Trường Đại học Y khoa Hall York (Anh) khẳng định thường xuyên sử dụng cacao
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Đồ án tốt nghiệp
24
GVHD: Phạm Hoàng SVTH: Nguyễn Vũ Hoàng

sẽ giúp giảm hội chứng mệt mỏi mãn tính, chất polyphenols trong cacao có tác dụng cải thiện
nồng độ serotonin trong não, chất serotonin có nồng độ không ổn định sẽ dẫn đến hội chứng mệt
mỏi mạn tính và trầm cảm. Serotonin, endorphine còn tạo cảm giác thoải mái, hưng phấn.
-Tác dụng khác: ngoài các ứng dụng y khoa, cacao thiên nhiên là thức uống lý tưởng cho người
ăn kiêng, giảm béo, nhưng vẫn duy trì đầy đủ dưởng chất cần thiết cho cơ thể. Cacao còn dùng
trong mỹ phẩm, các chuyên gia chăm sóc sắc đẹp tại Chennai (Ấn Độ) phát minh cách pha chế
cacao, chăm sóc da cho phái nữ, ngăn ngừa bệnh lão hoá da. Việc tắm Cacao từ lâu luôn được ưa
chuộng.

Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Đồ án tốt nghiệp
25
GVHD: Phạm Hoàng SVTH: Nguyễn Vũ Hoàng

CHƯƠNG 3. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ BIẾN CACAO

3.1 Sơ đồ nghiên cứu




















Hình 3.1: Sơ đồ nghiên cứu

Tổng quan tài liệu
T
ổ
n
g quan v
ề

cây cacao

T
ổ
ng quan v
ề

h
ạ
t cacao

Nghiên cứu
Thi
ế
t l
ậ
p quy trình công ngh
ệ

Xây d
ự
ng phương pháp kh
ả

o sát
cho từng quy trình
L
ự
a ch
ọ
n quy trình kh
ả
o sát

Kh
ả
o sát và đánh giá k
ế
t
quả
Kết luận
Kh
ả
o sát lư
ợ
ng dung d
ị
ch cho vào
ở

giai đo
ạ
n ki
ề

m

hóa

Đánh giá c
ả
m quan s
ả
n ph
ẩ
m

Kh
ả
o sát ch
ế

đ
ộ

rang