quy trình công nghệ sản xuất bơ ca cao nhân tạo

Báo cáo mơn cơng nghệ chế biến thực phẩm

2010


Page 1 of 35

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA KĨ THUẬT HOÁ HỌC
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA THỰC PHẨM




Báo cáo môn công nghệ chế biến thực phẩm

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BƠ CA CAO NHÂN TẠO

GVHD: PGS.TS.LÊ VĂN VIỆT MẪN


SVTH: Nguyễn Cảnh Hưng
Dương Hồi Nam
Tơ Phạm Khánh Trung




Năm học 2009 – 2010


Báo cáo môn công nghệ chế biến thực phẩm

2010


Page 2 of 35

MỤC LỤC
A. TỔNG HỢP BƠ CA CAO TƯƠNG ĐƯƠNG
1. Nguyên liệu
1.1 Dầu cọ
1.2 Nhựa trái đu đủ Cariaca papaya
1.3 Methyl stearate
1.4 Phụ gia
2. Quy trình công nghệ
2.1 Quy trình 1
2.2 Quy trình 2

3. Giải thích quy trình công nghệ
3.1 Lọc nhựa đu đủ
3.2 Ly tâm nhựa đu đủ
3.3 Lọc dầu cọ
3.4 Ly tâm dầu cọ
3.5 Phản ứng
3.6 Lọc bơ ca cao tương đương
3.7 Lọc ép bơ ca cao tương đương
4. Sản phẩm
5. So sánh hai quy trình
6. Thành tựu công nghệ
B. QUY TRÌNH CHIẾT RÚT BƠ CACAO TỪ HẠT CA CAO
C. PHỤ LỤC
D. TÀI LIỆU THAM KHẢO

Báo cáo môn công nghệ chế biến thực phẩm

2010


Page 3 of 35

A. TỔNG HỢP BƠ CA CAO TƯƠNG ĐƯƠNG
1. NGUYÊN LIỆU
Bơ cacao tương đương (CBE) có thể được tổng hợp bởi chất xúc tác este hóa laïi chất
béo của dầu. Mục tiêu của việc nghiên cứu là để kiểm chưng việc tổng hợp bơ cacao
tương đương từ chất este hóa dầu cọ xúc tác bởi enzyme carica papaya lipase (CPL).
Nghiên cứu cho thấy thành phần cấu tạo của bơ cacao tương đương được tác động bởi
nguồn cho gốc acid, tỷ lệ chất nền, hoạt tính enzyme ban đầu, thời gian phản ứng, nhiệt
độ phản ứng và lượng enzyme. Giữa ba nguồn acid đã kiểm tra ( methyl stearate, ethyl
sterate, và acid steric) methyl stearate tỏ ra là nguồn cho acid tốt nhất cho việc tổng hợp
bơ cacao tương đương từ dầu cọ xúc tác bởi enzyme lipase papaya. Điều kiện phản ứng
tốt nhất: tỉ lệ chất nền (dầu cọ, methyl stearate, mol/mol) là 1:4, hoạt tính của enzyme là
0.11, thời gan phản ứng 4 giờ, nhiệt độ phản ứng 45
0
C và lượng enzyme chiếm 18% khối
lượng. Những tính chất hóa học và vật lý của bơ cacao tương đương là 9.75 ± 0.41% acid
béo tự do, 44.89 ± 0.84 số nối đôi, 193.19 ± 0.78 chỉ số xà phòng hóa và điểm nóng chảy
khoảng 37-39
0
C. Năng suất bơ cacao tương đương là 55% dựa trên lượng dầu cọ đã sử
dụng.
1.1 Dầu cọ:

Cọ dầu
Cọ dầu (danh pháp khoa học: Elaeis) có hai loài thuộc họ
Cau (Arecaceae). Chúng được trồng với quy mô lớn trong
nông nghiệp để sản xuất dầu cọ. Cọ dầu châu Phi Elaeis
guineensis có nguồn gốc ở miền tây châu Phi, trong khu vực
giữa Angola và Gambia, trong khi cọ dầu châu Mỹ Elaeis
oleifera có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới Trung và Nam Mỹ.
Các cây trưởng thành là loại có một thân cây, có thể cao tới
20 m. Lá thuộc loại lá lông chim, có thể dài tới 3-5 m. Các
cây non sinh ra khoảng 30 lá mỗi năm. Những cây trên 10
năm tuổi sinh ra khoảng 20 lá mỗi năm. Hoa mọc thành cụm
dày dặc; mỗi hoa riêng rẽ là hoa nhỏ, có ba đài hoa và ba
cánh hoa. Quả phải mất 5 đến 6 tháng kể từ khi thụ phấn để
có thể chín; nó chứa lớp cùi thịt ngoài chứa nhiều dầu (vỏ
quả), với một hạt duy nhất (nhân), cũng rất nhiều dầu.
Không giống như họ hàng của nó là dừa, cọ dầu không sản
sinh ra các chồi phụ; sự nhân giống được thực hiện bằng
cách gieo hạt.


Báo cáo môn công nghệ chế biến thực phẩm

2010


Page 4 of 35

Dầu cọ
Dầu cọ được chiết xuất từ thịt (cùi) của quả cọ. Dầu cọ thô sau khi ép có màu vàng-đỏ sậm
do chúng chứa nhiều hàm lượng Caroten và Vitamin E. Dầu cọ được ví như món quà từ thiên

nhiên dành tặng cho thế giới loài người.
Lượng acid béo của dầu cọ được quyết định như một bước tiên quyết trong sự mô tả đặc
tính.
- Dầu cọ chứa lượng acid cao oleic acid (48%) và patimic acid (40,8%). Tuy nhiên, nó
chứa rất ít lượng acid stearic (Bảng 1).
- Cấu trúc của triacylglycerol (TAGS) trong dầu cọ bao gồm 26%POP, 24% LOP, 17%
OOP, 4% OOO, 3% POS và SOO và 23% những chất khác. Điều này chỉ ra rằng dầu cọ thì hợp
để làm nguyên liệu bắt đầu bởi vì nó chứa lượng oleic acid cao và đa số acid béo là trong liên
kết 2
- Đây là điều kiện tiên quyết quan trọng của dầu bắt đầu trong san phẩm bơ cacoa tương
đương từ 2-oleic acid được đòi hỏi cho sự duy trì đặc trưng rõ nét của điểm nóng chảy của bơ
cacoa.
Dầu cọ rất giàu vitamin K và magiê dạng tiêu hóa được. Dầu cọ chứa khoảng 43 % chất béo
no, khoảng 43 % chất béo chưa no đơn nhóm và 13 % chất béo chưa no đa nhóm.
Bảng 1: Thành phần các acid béo của dầu cọ


Fatty Acid
Phần trăm khối
lượng %
Myristic acid (C 14:0)
1.0
Palmitic acid (C 16:0)
40.8
Stearic acid (C 18:0)
0.6
Oleic acid (C 18:1)
48.1
Linoleic acid (C 18:2)
9.5

Báo cáo môn công nghệ chế biến thực phẩm

2010


Page 5 of 35

Bảng 2: Tính chất cơ bản của dầu cọ và một số loại dầu khác

Bảng 3: Tính chất lý hóa cơ bản của dầu cọ và một số loại dầu khác


Báo cáo môn công nghệ chế biến thực phẩm

2010


Page 6 of 35

Bảng 4: Chỉ tiêu chất lượng dầu cọ


1.2 Nhựa trái đu đủ Cariaca papaya:
Đu đủ

Đu đủ (danh pháp khoa học: Carica papaya) là một cây thuộc Họ Đu đủ. Đây là cây thân thảo
to, không hoặc ít khi có nhánh, cao từ 3-10 m. Lá to hình chân vịt, cuống dài, đường kính 50-70

cm, có khoảng 7 khía. Hoa trắng hay xanh, đài nhỏ, vành to năm cánh. Quả đu đủ to tròn, dài,
khi chín mềm, hạt vàng cam, có nhiều hạt.

Là cây có nguồn gốc từ nam Mexico, Trung Mỹ và bắc Nam Mỹ, đu đủ ngày nay được trồng
ở phần lớn các nước nhiệt đới như Brazil, Ấn Độ, Nam Phi, Sri Lanka, Philippines, Việt Nam.
Báo cáo môn công nghệ chế biến thực phẩm

2010


Page 7 of 35


Hình 1: Đu đủ Carica papaya
Thành phần hóa học:


Mỗi 100 g, quả đu đủ xanh chứa 26 calo, 92.1 g H2O, 1.0 g protein, 0.1 g lipit, 6.2 g gluxit
tổng, 0.9 g chất xơ, 0.6 g tro, 38 mg ca, 20 mg P, 0.3 mg Fe, 7 mg Na, 215 mg K, 15 ug bêta
caroten tương đương, 0.02 mg thiamine, 0.03 mg riboflavin, 0.3 mg niaxin, và 40 mg ascorbic
acid.
Mỗi 100 g, hạt chứa 24.3 g protein, 25.3 g béo dầu, 32.5 g toàn diện hydratcacbon, 17.0 g
thô sơ chất xơ, 8.8 g tro, 0.09% không ổn định dầu, glycoside, caricin, và enzym, myrosin. Dầu
béo của hạt chứa 16.97% bão hoà a - xít ( 11.38% palmitic, 5.25% stearic, và 0.31% arachidic )
và 78.63% unsaturated acid ( 76.5% oleic và 2.13% linoleic ).
Carica papaya Lipase (CPL)
- Nhựa carica papaya tươi là chất lỏng màu trắng, thu được từ việc rạch dọc những trái đu
đủ còn xanh (70-100 ngày) của cây đu đủ.
- Nhựa tươi sau khi thu hoạch có hoạt tính của lipase khoảng 80 u/gam.
- Nhựa Carica papaya Lipase được li tâm ở tốc độ cao (600 rmp trong khoảng 30 phút).

Phần không hòa tan được sử dụng như Carica papaya lipase.
- Hoạt độ của nước sau khi ly tâm là a
w
= 0.11.
- Hoạt tính lipase sau khi ly tâm là khoảng 700 u/gam
Sự ethanol phân của những dầu no và không no xúc tác bởi papaya lipase đã được chứng
thực. Dầu no (tributyrin, tripalmitin và tristearin) được chấp nhận như một cơ chất cho sự ethanol
phân, trong khi dầu không no (triolein) là một cơ chất xấu.
Báo cáo môn công nghệ chế biến thực phẩm

2010


Page 8 of 35

Sự methanol phân, ethanol phân và butanol phân của tristearin lần lượt sản xuất đạt hiệu suất
6%, 50% và 55% của alkyl stearate. Sự thay thế ethanol của chloroform 50% làm giảm sự
ethanol phân của triacylglycerols. Sự thủy phân của dầu thì được quan sát trong việc sử dụng
papaya lipase lần đầu tiên nhiều hơn. Enzyme xúc tác tái sử dụng trước tiên xúc tác nhiều
alcohol phân hơn sự thủy phân.
1.3 Methyl stearate
Tên sản phẩm: Methyl stearat

CAS: 112-61-8
Công thức: CH3(CH2)16COOCH3
Trọng lượng phân tử: 298.51g/mol
Trạng thái: chất rắn, màu trắng.
Độ tinh sạch: 97%
Tỷ trọng: 0,84700-0,85300 ở 25,00 ° C
Pounds mỗi gallon: 7,048-7,098 Hình 2: Methyl stearate

1.4 Phụ gia:
Lithium chloride (LiCl), potassium acetate (CH3COOK), magnesiumchloride (MgCl2) và
magnesium nitrate (Mg(NO3)2)
Chỉ tiêu của phụ gia: đạt chỉ tiêu thương mại về độ tinh sạch.
2. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
Quy trình công nghệ 1










Phụ gia
Phản ứng
Lọc ép
Methyl stearate
Tạp chất
Dầu cọ
Lọc
Sản phẩm
Lọc
Lấy phần rắn
Ly tâm
Nhựa C.papaya
Tạp chất
Dịch lỏng

Báo cáo môn công nghệ chế biến thực phẩm

2010


Page 9 of 35

Quy trình công nghệ 2

















3. GIẢI THÍCH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
3.1 Lọc nhựa đu đủ
Mục đích: Chuẩn bị
Biến đổi nguyên liệu: nhựa đu đủ hàm lượng tạp chất vô cơ, hữu cơ giảm.
Thiết bị: lọc khung bản – màng lọc cotton

Thông số công nghệ:
- Thời gian lọc 35 phút
- Tốc độ lọc: 2 m/s
- Áp suất P = 0,5 bar.
Hình 3: Thiết bị lọc khung bản
3.2 Ly tâm nhựa đu đủ
Mục đích: chuẩn bị, khai thác
Biến đổi nguyên liệu: hàm ẩm giảm, hoạt tính của enzyme tăng
Thiết bị: thiết bị ly tâm đĩa


Phụ gia
Phản ứng
Lọc
Methyl stearate
Tạp chất
Dầu cọ
Ly tâm
Sản phẩm
Lọc
Lấy phần rắn
Ly tâm
Nhựa C.papaya
Tạp chất
Dịch lỏng
Báo cáo môn công nghệ chế biến thực phẩm

2010

Page 10 of 35



Hình 4: Thiết bị ly tâm đứng DBD


Thông số công nghệ:
- Ly tâm tại 600 rmp trong 30 phút.
- Hoạt độ của nước sau khi ly tâm là a
w
= 0.11.
- Hoạt tính lipase sau khi ly tâm là khoảng 700 u/gam
3.3 Lọc dầu cọ
Mục đích: Chuẩn bị
Biến đổi nguyên liệu: dầu cọ hàm lượng tạp chất vô cơ, hữu cơ giảm.
Thiết bị: lọc khung bản – màng lọc coton
Thông số công nghệ:
- Thời gian lọc 30 phút
- Tốc độ lọc: 2 m/s
- Áp suất P = 0,3 bar.
Hình 5: máy lọc khung bản
3.4 Ly tâm dầu cọ
Mục đích: chuẩn bị, khai thác
Biến đổi nguyên liệu: lượng tạp chất trong dầu cọ giảm.
Thiết bị: thiết bị ly tâm lắng
Báo cáo môn công nghệ chế biến thực phẩm

2010

Page 11 of 35


Hình 6 : Máy ly tâm lọc
Thông số công nghệ:
- Ly tâm tại 200 rmp trong 10 phút
3.5 Phản ứng
Mục đích: chế biến
Biến đổi nguyên liệu: sự este hóa lại chất béo tạo bơ ca cao tương đương
Thiết bị: Thùng phản ứng có vỏ áo gia nhiệt và cánh khuấy:
Báo cáo môn công nghệ chế biến thực phẩm

2010


Page 12 of 35


Hình 7: Thùng phản ứng
Thông số công nghệ:
- Thời gian phản ứng là 4 giờ
- Nhiệt độ phản ứng là 45
o
C
- Lượng enzyme (nhựa C.papaya) chiếm 18% khối lượng
- Tốc độ quay của cách khuấy là 300 rmp
3.6 Lọc ép bơ ca cao
Mục đích: khai thác, hoàn thiện
Biến đổi nguyên liệu: hàm lượng bơ ca cao tăng, tạp chất giảm.

Thiết bị: thiết bị lọc ép
- Filter Press
Thông số công nghệ:
- Thời gian lọc 20 phút
- Tốc độ lọc 3 m / s
-
Áp suất P = 1 bar




Báo cáo môn công nghệ chế biến thực phẩm

2010


Page 13 of 35


Hình 8: Thiết bị lọc ép
4. SẢN PHẨM
Bơ ca cao tương đương (Cocoa butter equivalents-CBE)
Bơ ca cao tương đương là những loại dầu thực vật có tính chất vật lý và hóa học tương tự
như bơ ca cao tự nhiên (do có thành phần acid béo và triglycerit giống hệt nhau). Người ta
thường dùng bơ ca cao để thay thế một phần hay toàn bộ bơ ca cao trong sản xuất socolate
.

Kết quả tính phân tich những tính chất của CBE được trình bày trong Bảng 5. Điểm nóng
chảy của CBE tương tự bơ cacoa tự nhiên. Điều này cho thấy răng CBE có tính chất vật lý mong
muốn Cả hai chỉ số iod và chỉ số xà phòng hóa của CBE đều gần với chỉ số của cacoa tự nhiên.

Không may, chỉ số acid của CBE lai cao hơn bơ cacoa tự nhiên. Một sụ giải thích khả dĩ là dầu
cọ tạo thanh sự trở mùi thủy phân.

Bảng 5: Tính chất của bơ cacao tương đương



Hiệu suất bơ cacoa tương đương
Hiệu suất bơ cacoa tương đương được điều chế trong thí nghiệm của chúng tôi dưới những
điều kiện tối ưu là 55% dựa trên lượng dầu cọ sử dụng. Trong khi sản lương của CBE được sản
xuất từ sự este hóa lại dầu hoa trà vơi methyl stearate và methyl palmytic được xúc tác bởi lipase
thu hồi từ tuyến tụy lợn là 25.6 % dựa trên lương dầu hoa trà đã sử dụng. Điều nay chứng tỏ rằng
CPL là xúc tác hiệu quả trong phản ứng este hóa lại cho tổng hợp CBE.
Thành phần cốt yếu và những đòi hỏi chất lượng:
• Đồng nhất hoá
Đặc tính hóa lý
Bơ cacoa tương
đương
Bơ cacoa tự nhiên
Điểm nóng chảy (
0
C)
37-39
35-39
Chỉ số Iod (g/100g)
44.9±0.8
40.2
Chỉ số xà phòng hóa(mg/g)
193.2±0.8
190.7

Chỉ số acid (% như palmitic
acid)
9.8±0.4
1.2
Báo cáo môn công nghệ chế biến thực phẩm

2010


Page 14 of 35

- Màu, mùi và vị của cả hai loại bơ cacao sẽ đặc trưng của sản vật chỉ định và sẽ không có
mùi và vị nước ngoài
- Hàm lượng chất béo chất rắn của bơ cacao Malaysia được cho trong bảng 1.
- Đặc tính công nghệ phân tích
- Cả hai kiểu bỏ cacao có đặc tính cho trong bảng 2.
• Hàm lượng kim loại
Hàm lượng cao nhất (ppm)
Arsenic (As) 0.5
Copper (Cu) 0.4
Lead (Pb) 0.5
• Vệ sinh
- Phải đảm bảo vệ sinh theo luật định trong các quy trình sản xuất thực phẩm, đóng gói, vận
chuyển, và các quy định hiện hành ở Malaysia.
- Muốn sx tốt, sp nên loại bỏ những thực chất ko được ưa thích,
-

Khi kiểm tra bằng pp thích hợp của lấy mẫu và ptích sản phẩm ko chứa vsv gây bệnh.
• Dán nhãn
Chỉ định cho sản phẩ m :

- Đối với bơ cacao tinh khiết: sp được mô tả trong và thỏa những yêu cầu và thì được dán nhãn
là ‘pure prime pressed cocoa butter". Nếu sp đã được khử mùi bằng hơi nước và /hoặc dưới chân
không và tất cả các phương pháp khử mùi thông thường ( đã nói trong 2.1b ), thì nên có trong
nhãn từ ‘deodorized’.
- Đối với bơ ca cao tinh khiết đã lọc sạch, sp được mô tả như và thỏa những yêu cầu thì mang
nhãn :

‘refined pure prime-pressed cocoa butter’.Nếu sp đã khử mùi bằng hơi nước và hoặc dưới
chân không và tất cả các phương pháp khử mùi thông thường ( đã nói trong 2.1b ), thì nên có
trong nhãn từ ‘deodorized’.
- Tên vả địa chỉ nhà sản xuất, đơn vị bao gói, phân phối, hãng nhập hàng, xuất hàng, hoặc đại lý
nên được trình bày.
- Những gói hàng. Thông tin yêu cầu nên được đưa ra trên container hoặc trong tài liệu kèm
theo ngoại trừ tên sản phẩm.
Bảng 6: Những đặc tính kỹ thuật của bơ cacao
Kiểu bơ
ca cao
Chỉ số
khúc xạ
(nD)
40
0
C
Nhiệt đô nóng
chảy

(i) slip
point

(ii) Clear

melting Point
Béo tự
do
% acid
oleic
Chỉ số
xà
phòng
hóa

(mg
KOH/g)
Chỉ số
iốt hóa
(Wijs)
Vấn đề ko
hóa xà
phòng
(Petroluem
ether)

%
w/w, max
Blue value
m a x

Bơ
cacao
tinh
khiết

1.456
đến
1.459

(i) 31o C to 34o
C
(ii) 32o C to
35o C
0.5 to
1.75
188 to
198
32

to

38
0.6
0.05
Bơ ca
cao tinh
khiết đã
lọc sạch
1.456
đến
1.459
(i) 31o C
to
34o C
(ii) 32o C

0.5

to

188 to
198

Báo cáo môn công nghệ chế biến thực phẩm

2010


Page 15 of 35

to
35o
1.75
5. SO SÁNH HAI QUY TRÌNH
Chỉ tiêu
Quy trình 1
Quy trình 2
Năng suất
Nhỏ hơn
Lớn hơn
Cơ giới và tự động hóa
Thấp
Cao
Tổn thất
Cao hơn
Thấp hơn

-
Quy trình 2 sử dụng thiết bị ly tâm thay cho lọc khung bảng nên có năng suất cao hơn.

-
So với quy trình 1 thì quy trình 2 có khả năng tự động hóa và cơ giới hóa cao, cũng do đó
năng suất của quy trình 2 cao hơn so với 1.

-
Chỉ tiêu sản phẩm của bơ ca cao hai quy trình là tương tự nhau.

-
Tổn thất của quy trình 1 là nhiều hơn so với quy trình 2 do lọc thì nguyên liệu còn sót
trong bã nhiều hơn.

6. THÀNH TỰU CÔNG NGHỆ
Lypase caprica papaya

Việc chuẩn bị CBE thông qua chất este hóa được enzyme xúc tác thi hấp dẫn bới những
enzyme lypases cho những thuận lợi chăn chắn vượt những xúc tác hóa học khác. Một trong
những thuận lợi là nó tạo ít sản phẩm phụ. Trong khi những xúc tác hóa học khác sẽ ngẫu tạo tất
cả những acid béo trong hỗn hợp TAGS, 1, 3-specific lipase có thể liên kết những acid béo vào
những liên kết sn- 1,3 không làm thay đổi những liên kết còn lại ở liên kết sn-2. Thuận lợi khác
là tiêu tốn năng lượng thấp hơn, và điều khiển sản phẩm tốt hơn. Gần đay dầu thực vật như
Mahua, Kokum và chất béo trong xoài, dầu cọ phân riêng, dầu hoa trà và dầu oliu thường chuẩn
bị CBE bằng những enzyme lypase của vi khuẩn trong thùng phản ứng khuấy gián đoạn. Tuy
nhiên những thủ tục của chất este hóa được xúc tác lipase cho sản xuất CBE thì không được áp
dụng thực tế trong nghiệp bởi giá thàn,h của enzyme lipase từ vi khuẩn cao.
Hơn một thế kỉ trước nhựa từ Carica papaya được biết đến bởi việc chứa papain là một
cystein protease với những ứng dụng đông đảo trong công nghiệp. Một phầm của nhưa C.papaya
co hoạt tính phân hủy lipit với vùng liên kết 1,3 đặc trưng. Enzyme lipase C.papaya (CPL) có

khả năng như một chất xúc tác sinh học trong những biến đổi lipit như sự biến đổi chất béo trong
sữa và sự tổng hợp của TAGS co năng lượng liên kết thấp.
Những quan sát gần đây dẫn dắt chúng ta đến việc CPL có lẽ là một chất xúc tác sinh học rẻ
tiền cho việc tổng hợp CBE. CBE được chuẩn bị bởi enzyme lipase xúc tác cho sự este hóa của
dầu cọ. Hàng loạt nhân tố, nguồn cho acid, thời gian phản ứng, nhiệt độ, hoạt tính ban đầu của
enzyme, lượng enzyme, tỷ lệ cơ chất đều được nghiên cứu.

Thí nghieäm
Dầu cọ (40mg) được cân vào trong một bình cất Erlenmeyer và thêm 3ml của methanol
sodium hydroxide 0,5M. Hỗn hợp được đun quá nhiệt trong tủ hơi của tủ hút cho đến khi thu
được một dung dịch đồng nhất. Cho phản ứng xà phòng hóa. BF
3
- methanol (5ml) được thêm
vào hỗn hợp phản ứng và sau đó được đun sôi khảng 2-3 phút. Dung dịch được làm nguội và
chuyển vào trong một phễu chiết. chứa 35ml hexane và 20 ml dung dich NaCl bão hòa. Dung
dịch được lắc kĩ và chô phép các lớp được tách biệt. Lớp hexane, chứa các este của acid béo và
methylm được làm khô vớ i 1 g của MgSO
4
khan và được lọc 1 lọ nhỏ. Dung dịch được tcô đặc
trên tủ hơi cho đến khi dung tích giảm xuống 0,5 ml. Dung dịch các este của acid béo methyl
Báo cáo môn công nghệ chế biến thực phẩm

2010


Page 16 of 35

được phân tích bởi phương pháp đo phổ sắc kí khối lượng khi như miêu tả trong muc 2.6. Giá trị
xấp xỉ của khối lương phân tử dầu được được tính toán sử dụng dữ liệu thu được cấu hình acid
béo.

1. Chuẩn bị C.papaya Lipase
Nhựa đu đủ tươi được thấy chứa 80 u lipase/g nhựa. Máy li tâm tốc độ cao được đòi hỏi để
tách từng thành phần tham gia từ nhựa. Phần nhựa có tất cả hoạt tính lipase được tìm thấy là
200u lipase/g chưng cất phân đoạn từng phần, bất cứ nơi nào không có hoạt tính được tìm thấy
trong dung dịch sạch. Nhiệt độ tốt nhất và pH tốt nhất của lipase C.papaya cho hoạt tính thủy
phân của dầu cọ lần lượt là 45
0
C và 7. Hoạt tính lipase của sự thủy phân lipase C.papaya trong
dầu cọ được đông khô là 725 u lipase/g của phần đã lạnh khô. CPL thô (a
w
= 0.396 và 3.60 %
lượng nước) được sử dụng ngư một xúc tác sinh học trong phản ứng este hóa xa hơn của dầu cọ
không tinh sạch bởi vì liên kết chặt chẽ của lipase với sự chưng cất phân đoạn từng phần
2. Đặc trưng của dầu cọ
Lượng acid béo của dầu cọ được quyết định như một bước tiên quyết trong sự mô tả đặc tính
(Bảng 1). Dầu cọ chứa lượng acid cao oleic acid (48%) và patimic acid (40,8%). Tuy nhiên, nó
chứa rất ít lượng acid stearic. Cấu trúc của TAGS trong dầu cọ bao gồm 26%POP, 24% LOP,
17% OOP, 4% OOO, 3% POS và SOO và 23% những chất khác. Điều này chỉ ra rằng dầu cọ thì
hợp để làm nguyên liệu bắt đầu bởi vì nó chứa lượng oleic acid cao và đa số acid béo là trong
liên kết 2 Đây là điều kiện tiên quyết quan trọng của dầu bắt đầu trong sản phẩm bơ cacoa
tương đương từ 2-oleic acid được đòi hỏi cho sự duy trì đặc trưng rõ nét của điểm nóng chảy
của bơ cacoa.
3. Sự tối ưu hoùa hình thöùc bơ cacoa tương đương bởi C.papaya Lipase
3.1 Tác động của nguồn cho acid
Nguồn cho acid đóng vai trò quan trọng trong phản ứng este hóa của dầu. trong nghiên cứu
này, chỉ những nguồn cho stearyl được hợp nhất trong dầu cọ bởi vì dầu vừa chứa paltimic acid
tại
Bảng 1: Hợp chất acid béo của dầu cọ.

Fatty Acid

%
Myristic acid (C 14:0)
1.0
Palmitic acid (C 16:0)
40.8
Stearic acid (C 18:0)
0.6
Oleic acid (C 18:1)
48.1
Linoleic acid (C 18:2)
9.5
Nhưng este acid béo methyl được chuẩn bị từ dầu cọ bởi sự methylic hóa sử dụng BF
3
-
methanol. Este methyl được phân tích bởi GC-MS.
Những tập trung gần mức mong muốn. Methyl stearate, ethyl stearate và stearic acid được áp
dụng đến sự este dầu cọ được phân tích bởi C.papaya lipase. Giữa nguồn cho acid chỉ sử dụng
methyl stearate là nguồn cho steayl được đánh giá cao cho phản ứng este hóa với dầu cọ xúc tác
bởi C.papaya lipase (Bảng 2) từ sản phẩm chứa stearic và palmitic acid trong một tỷ lệ 1,37:1,0
tương tự bơ cacoa. Trong khi lipase khác như từ Rhizopus arbizus được ưa thích hươn để xúc tác
phản ứng este hóa của dầu cọ với stearic acid hoặc ethyl stearate trong việc điều chế CBE.

Bảng 2: Tác động của nguồn cho acid trên cấu hình acid béo của bơ cacoa tương đương
được tổng hơp bởi C.papaya lipase.
Báo cáo môn công nghệ chế biến thực phẩm

2010


Page 17 of 35

Nguồn cho acid
Acid béo (%)
Tỉ lê S:P
C16:0
C18:0
C18:1
C18:2
Methyl stearate
26.9
36.8
30.4
6.0
1.3:1
Ethyl stearate
24.5
52.1
23.4
-
2.1:1
Stearic acid
30.2
24.4
37.7
7.7
0.8:1
Lipase (0.5 g) được thêm vào hỗn hợp phản ứng chứa palm oil (2mmol) và nguồn cho acid
khác nhau (4mmol) tại 45
0
C trong khoảng 4 giờ. Hợp chất dầu cọ L: 9.5%; M : 1.0%; O : 48.1%;

P : 40.8%; S : 0.6%. L = linoleic acid; M = myristic acid; O = oleic acid; P = palmitic acid; S =
stearic acid.
3.2 Tác động của thời gian phản ứng
Nhiệt dộ vẫn đưa đến một ảnh hưởng quan trọng trên chất xúc tác este hóa. Như cho thấy ở
bảng 3, nhiệt độ tối ưu cho sự este hóa là 45
0
C. Với sự tăng nhiệt độ phản ứng, trong phạm vi 50-
55
0
C, tỷ lệ của stearic acid: palmitic acid lần lượt giảm xuống. Có hàng loạt nguyên nhân có thể
giải thích hiện tượng này: cơ chất, methyl stearate có thể hòa tan tốt ở nhiệt độ hơn 40
0
C và dẫn
đến hỗn hợp phản ứng có độ nhớt thấp mà sự este hóa có thể mang đến nhanh chóng; năng lượng
kích hoạt của phản ứng este hóa là 30.4 J/mol; nhiệt độ cao vô hoạt lipase, dẫn đến sự giảm
mạnh trong tỉ lệ phản ứng khi nhiệt độ dưới 45
0
C. Nhiệt độ 45
0
C được đáp ứng sự điều chế CBE
xa hơn.
Bảng 3 Hiệu lực của nhiệt độ phản ứng trên cấu hình acid béo của bơ cacoa tương đương
tổng hợp bởi C.papaya lipase.
Nhiệt độ phản ứng
Acid béo (%)
Tỉ lệ S:P
C16:0
C18:0
C18:1
C18:2

40
32.5
28.9
35.1
3.5
0.9:1
45
26.9
36.8
30.4
6.0
1.3:1
50
31.6
34.8
32.1
1.6
1.1;1
55
31.3
28.2
36.5
4.0
0.9:1
Lipase (0.5g) được thêm vào hỗn hợp phản ứng chứa 2mmol dầu cọ và 4mmol methyl
stearate tại những nhiệt độ khác nhau trong khoảng 4 giờ.
3.3 Tác động của thời gian phản ứng:
Thời gian phản ứng được thiết lập từ 0 đến 24 giờ đánh giá tác động thời gian trên cấu hình
acid béo của CBE tai 45
0

C sử dụng dầu cọ và methyl stearate như cơ chất (Bảng 4). Lượng
palmitic acid giảm nhanh chóng từ 40.8% trong dầu cọ đến mức mong muốn (26.9%) tai 4 giờ.
Trong lúc đó, mức stearate acid tăng nhanh chóng từ 1.58% trong dầu cọ đến 36.8%. Sự hợp
thành stearate acid mức độ mong muốn thu được trong nhữngthời gian phản ứng ngăn hơn
khoảng 4 giờ. Với một thời gian phản ứng tăng lên, lượng stearic acid được hợp thành qua mức
mong muốn. Do đó, trên cơ sở của những tìm kiếm trên, thời gian phản ứng 4 giờ được xem là
tối ưu và được sử dung trong những thí nghiệm tiếp theo.
Bảng 4 Tác động của thời gian phản ứng
Thời gian phản ứng
Acid béo (%)
Tỉ lệ S:P
C16:0
C18:0
C18:1
C18:2
0
40.8
1.6
48.1
9.5
0.04:1
4
26.9
36.8
30.4
5.9
1.3:1
8
24.4
39.3

31.5
4.9
1.6:1
24
19.4
44.3
30.1
0.2
2.3:1
Báo cáo môn công nghệ chế biến thực phẩm

2010


Page 18 of 35

Lipase (0.5 g) được thêm vào hỗn hợp phản ứng chứa palm oil (2mmol) và methyl stearate
(4mmol) tại 45
0
C.
3.4 Ảnh hưởng của hoạt tính ban đầu
C.papaya lipase được trước cân bằng tách biệt tai môt hoạt tính mong muốn (a
w
) sử dụng
dung dịch muối bão hòa (từ 0.11 đến 0.53). Sau 5 ngày, C.papaya lipse được trộn với dung môi
phản ứng và tổng hơp CBE sau đó. Bảng 5 cho thấy tác động của a
w
ban đàu trong hợp chất
CBE. Sự este hóa của dầu cọ với methyl stearate thực hiện tốt nhất khi C.papaya lipase có a
w

ban
đầu là 11. Chúng giảm khi hoat tính ban đầu tăng. Điều này có thể được giải thích bởi vai trò của
nước trong suốt quá trình tổng hợp. Trong sự este hóa lại có xúc tác lipase, sự thủy phân và este
hóa xảy ra tách biệt. Là một chất phản ứng trong bước thủy phân và một sản phẩm trong bước
este hóa, nước thay đổi trạng thái cân bằng của phản ứng este hóa lại do enzyme. Một lượng nhỏ
nước thì cần thiết để duy trì hoạt tính của enzyme. Tuy nhiên, giá trị hoạt độ nước cao trạng thái
cân bằng của phản ứng bị thay đổi đối với sự thủy phân, dẫn đến sản phẩm bậc cao hơn của sản
phẩm phụ như diacylglycerol và acid béo. Để tranh tạo sản phẩm phụ, C.papaya lipase với a
w

ban đầu là 0.11 được chọn như một xúc tác sinh học trong những phản ứng xa hơn.

Bảng 5 : Tác động của hoạt độ nước trên cấu hình acid béo của bơ cacoa tương đương
Hoạt tính ban đầu
Acid béo (%)
Tỉ lệ S:P
C16:0
C18:0
C18:1
C18:2
0.11
26.9
36.8
30.4
6.0
1.3:1
0.23
38.7
29.8
31.5

0
0.8:1
0.33
49.5
20.4
30.1
0
0.4:1
0.53
51.2
16.7
32.1
0
0.3:1
Lipase (0.5g) được thêm vào hỗn hợp phản ứng chứa 2mmol dầu cọ và 4mmol methyl
stearate tại tại 45
0
C trong khoảng 4 giờ.
3.5 Tác đông của lượng lipase C.papaya
Lượng lipase C.papaya thêm vào liên quan đến sự tổng hợp CBE(bảng 6). Tăng lượng
enzyme tải sẽ cải thiện sự hợp thành của những nguồn cho acid trong sự este hóa lại dưới những
điều kiện nhất định. Lượng tốt nhất của CPL là 18% khối lượng của sự este hóa dầu cọ với
methyl stearate. Tăng lượng lipase trên 18wt% không có tác đông quan trọng trong sự chuyển
đổi cơ chất.
Bảng 6 Tác động của số lượng enzyme trên cấu hình những acid béo của bơ cacoa tương
đương từ sự este hóa lai xúc tác bởi C.papaya lipase.
Chất lượng
enzyme(Wt)
Acid béo (%)
Tỉ lệ S:P

C16:0
C18:0
C18:1
C18:2
9
44.6
20.3
30.1
5.0
0.5:1
18
26.9
36.8
30.4
6.0
1.3:1
27
28.1
38.5
30.1
3.3
1.3:1
36
28.1
38.5
30.5
2.8
1.3:1

Những lượng khác nhau của lipase với hoạt đọ của nước la 0.11 được thêm vào hỗn hợp phản

ứng chứa chứa 2mmol dầu cọ và 4mmol methyl stearate tại 45
0
C trong khoảng 4 giờ.
3.6 Tác động của tỉ lệ cơ chất
Để tối ưu hóa tác động của dầu cọ: tỉ lê mol methyl stearate trên lượng acid béo của CBE,
những tỉ lệ khác nhau của dầu cọ: methyl stearate (1:1. 1:2.3; 1:3. 1:4, và 1:5.6) được áp dụng
Báo cáo mơn cơng nghệ chế biến thực phẩm

2010


Page 19 of 35

đến phản ứng và những phản ứng este hóa lại được đưa đến 45
0
C trong 4 giờ. Dường như, những
mức đọ methyl stearate cao hơn tăng tỉ lê của acid stearate: palmitic acid (Bảng 7). Cấu hình
acid béo của CBE tương tự bơ cacoa, Khi tỉ lệ của dầu cọ; methyl stearate la 1:4 và 1:5.6. Bởi vì
methyl stearate chi phí tương đối cao, tỉ lệ mol của dầu cọ: methyl stearate cho sản phẩm bơ
cacoa tương đương tối ưu là 1:4.
Bảng 7: Tác động của tỉ lệ dầu cọ: methyl stearate trong sự tổng hợp bơ cacoa tương đương.
Tỷ lệ của dầu cọ:methyl
stearate (mol:mol)
Acid béo (%)
Tỉ lệ S:P
C16:0
C18:0
C18:1
C18:2
1:1

46.8
23.4
29.8
0
0.5:1
1:2.3
34.2
27.7
31.6
6.5
0.8:1
1:3
29.8
30.2
31.4
8.6
1.0:1
1:4
26.9
36.8
30.4
6.0
1.3:1
1:5.6
28.1
38.5
30.1
3.3
1.3:1

Lipase (0.5g) được thêm vào hỗn hợp phản ứng chứa nhưng tỉ lệ khác nhau tại của dầu cọ:
methyl stearate tại 45
0
C trong khoảng 4 giờ.
4. Những tính chất hóa lý của bơ cacoa tương đương
Kết quả tính phân tich những tính chất của CBE được trình bày trong Bảng 8. Điểm nóng
chảy của CBE tương tự bơ cacoa tự nhiên. Điều này cho thấy răng CBE có tính chất vật lý mong
muốn Cả hai chỉ số iod và chỉ số xà phòng hóa của CBE đều gần với chỉ số của cacoa tự nhiên.
Khơng may, chỉ số acid của CBE lai cao hơn bơ cacoa tự nhiên. Một sụ giải thích khả dĩ là dầu
cọ tạo thanh sự trở mùi thủy phân.

Đặc tính hóa lý
Bơ cacoa tương
đương
Bơ cacoa tự nhiên
Điểm nóng chảy (
0
C)
37-39
35-39
Chỉ số Iod (g/100g)
44.9±0.8
40.2
Chỉ số xà phòng hóa(mg/g)
193.2±0.8
190.7
Chỉ số acid (% như palmitic
acid)
9.8±0.4
1.2

5. Hiệu suất bơ cacoa tương đương
Hiệu suất bơ cacoa tương đương được điều chế trong thí nghiệm của chúng tơi dưới những
điều kiện tối ưu là 55% dựa trên lượng dầu cọ sử dụng. Trong khi sản lương của CBE được sản
xuất từ sự este hóa lại dầu hoa trà vơi methyl stearate và methyl palmytic được xúc tác bởi lipase
thu hồi từ tuyến tụy lợn là 25.6 % dựa trên lương dầu hoa trà đã sử dụng. Điều nay chứng tỏ rằng
CPL là xúc tác hiệu quả trong phản ứng este hóa lại cho tổng hợp CBE.
Thiết bò phản ứng
Thùng phản ứng:
Gồm một thùng chứa với các thiết bò cảm ứng những điều kiện phản
ứng được tối ưu hóa : 45
0
C trong 4 giờ sử dụng dầu cọ và methyl stearate, tỉ lệ mole la 1:4, cơ
chất, và 18wt% enzyme với a
w
ban đầu la 0.11. Tính chất vật lý và hóa học của bơ cacoa tương
đương như chỉ số iod, chỉ số xà phòng hóa và nhiệt độ nóng chảy tương tự bơ cacoa điển hình.
Sản lượng bơ cacoa tương đương dưới những điều kiện tối ưu khoảng 55% dựa trên lượng dầu
cọ đã sử dụng.
C. QUY TRÌNH CHIẾT RÚT BƠ CACAO TỪ HẠT CA CAO
Báo cáo môn công nghệ chế biến thực phẩm

2010


Page 20 of 35

Bơ cacao là chất béo tự nhiên chiết xuất từ hạt cacao và có màu vàng sáng. Bơ cacao là thành
phần quan trọng trong socola và ngành công nghiệp bánh kẹo liên quan. Nó quyết định cho nét
đặc trưng có ích khác nhau như độ cứng ở nhiệt độ phòng, độ sáng, tan nhanh và hoàn toàn khi

ngậm. Bơ cacao được cấu thành từ ba triacylglycerol (TAGS) chính: 1,3-dipalmitoyl-2-
oleylglycerol(POP); 1(3)-palmitoyl-3(1)-stearoyl-2-oleoylglycerol (POS) và 1,3-distearoyl-2-
oleoylglycerol (SOS) với oleic acid tại vị trí sn-2. Thành phần cấu tạo acid béo điển hình của bơ
cacao trong phần trăm phân tử : 24.4% palmitic acid, 33,6 % stearic acid 37.0% oleic acid, 3.4%
linoleic acid và 1.6 % các chất khác. Bơ cacao chứa phần trăm stearic acid và palmitic với tỷ lệ
1.3:1.0. Vì giá thành cao và sự bất ổn định trong cung cầu của bơ cacao, bơ cacao tương đương
(CBE) với một thành phần cấu tạo TAGS tương tự bơ cacao được sử dụng như một nguồn thay
thế.
_Bơ ca cao được sử dụng trong sản xuất thuốc lá, xà phòng, mỹ phẩm. nó cũng được dùng như là
một loại thuốc dân tộc để chữa bỏng, ho, sốt, sốt rét, thấp khớp, rắn cắn…Đồng thời, nó có tác
dụng khử trùng và lợi tiểu.
Bơ ca cao
- Ca cao Tây Phi có hàm lượng bơ cao (cocoa butter), từ 56-58% trọng lượng hạt, được nghiền
thành một khối nhão gọi là nước cốt chocolat (liquor chocolate), và được ép bằng máy thủy lực
để trích bơ cacao. Bơ này còn gọi là Theobroma butter vẫn còn mùi chocolat, có thể được khử
mùi nếu cần. Bánh còn lại sau khi ép được phơi khô, nghiền thành bột cacao ( cocoa powder)
chứa 22% chất béo.
- Loại bột cacao chế biến hay alkalinized cocoa được cho là có mùi, màu và vị thơm, dễ tan
hơn.
Ca cao châu Á do lai tạo nhiều để hạt to có năng suất cao, có tỷ lệ bơ trung bình. Nói chung để
sản xuất được, hạt ca cao phải có tỷ lệ bơ từ 56% trở lên.
- Bơ ca cao là một chất béo có chứa nhiều palmitic, stearic và oleic (70%) làm cho bơ ca cao có
khả năng đóng rắn ngay ở nhiệt độ thường và chuyển sang dạng lỏng ở nhiệt độ 34-350C thấp
hơn so với thân nhiệt của người.

Chất béo hay bơ ca cao được chiết từ hạt bằng nhiều cách khác nhau. Bơ ép nguyên chất thu
được khi ca cao tảng (cục) bị ép thẳng đứng. Hạt ca cao loại hai (không đạt chuẩn) có thể được
ép (không cần loại bỏ vỏ trước) bằng máy ép liên tục. Bơ ép nguyên chất không cần l àm sạch
nhưng thường được khử mùi. Quá trình chiết lỏng cũng có thể được dùng để chiết bơ từ bánh (từ
quá trình ép); loại bơ này cần được tinh chế. Bơ ca cao thu được từ quá trình ép mảnh ca cao có

những đặc tính sau: giòn và dễ gãy khi nhiệt độ thấp hơn 20°C, nhiệt độ nóng chảy vào khoảng
35°C (bị mềm ở nhiệt độ khoảng 30-32°C. Bơ ca ca cũng chứa một số glyceride. Dư ới đây là
kết quả từ hai nghiên cứu xác định thành phần phần trăm của glyceride:
Báo cáo mơn cơng nghệ chế biến thực phẩm

2010


Page 21 of 35


Thành phần hóa học hạt cacao
Hạt cacao không có nhân, mập, dài 20
÷
30 mm, rộng 10
÷
17 mm và dày 7
÷
12
mm; có cùi nhớt màu trắng và có vò hơi chua. Hạt cacao có vò đắng chát, phía trong có
màu tím nâu. Bên ngoài là lớp vỏ mỏng chiếm khoảng 12% khối lượng hạt; bên trong
là phôi nhũ chiếm toàn bộ thể tích hạt có màu thay đổi từ trắng (Criollo) sang tím
đậm (Forastero) và màu trung gian (các giống lai Trinitario).
1) Lipid (bơ cacao)
Bơ cacao chiếm nhiều nhất trong hạt cacao, nó đạt tới 48
÷
50% so với trọng
lượng hạt đã lên men và sấy khô. Bơ cacao sau khi được chiết từ hạt cacao có dạng
tinh thể nhỏ, có màu trắng vàng và mùi thơm đặc trưng.
Bơ cacao có những đặc tính quan trọng sau :

 Ở điều kiện nhiệt độ bình thường nó cứng, dòn. Do đó, tạo cho sản phẩm
chocolate làm ra có độ cứng và độ dòn đặc trưng.
 Bơ cacao nóng chảy ở 35
0
C (thấp hơn nhiệt độ cơ thể người) do đó nó dễ
tan và và không để lại trong miệng người ăn, tạo cảm giác dễ chòu.
 Ở điều kiện thường, cacao khá bền và khó bò ôxi hóa. Do đó, có thể để lâu
mà không bò hôi, thậm chí có thể đến 5
÷
6 năm cũng không thấy có hiện tượng hôi.
Báo cáo mơn cơng nghệ chế biến thực phẩm

2010


Page 22 of 35

 Bơ cacao chủ yếu gồm các tryglycerid của các acid béo no và cũng do chứa
nhiều glycerid khác nhau nên bơ cacao có thể hình thành nhiều dạng tinh thể khác
nhau, chính vì vậy người ta gọi bơ cacao là chất béo đa tinh thể (hay polymorphic).
Dạng tinh thể của bơ cacao chủ yếu phụ thuộc vào nhiệt độ đông đặc của khối chất
béo.
Bảng 1
: Thành phần acid béo trong bơ cacao
STT
Tên glycerid
Phần trăm
(%)
Nhiệt độ nóng
chảy (

0
C)

1
Oleopanmetostearin
52
÷
57
34,5
2
Oleodistearin
18
÷
22
43,5
3
Oleodipanmitin
4
÷
6
29
4
Dipanmitostearin
2,5
÷
3,0
63 – 68
5
Dioleopanmitostearin
7

÷
8
Nhiệt độ thường
6
Dioleostearin
6
÷
12
nt
7
Oleolioleopanmitin
0,5
nt
8
Oleolioleostearin
4,5
nt
9
Acid béo tự do
1,1
nt
Bảng 2
: Các dạng cấu hình của bơ cacao
Dạng
γ

α

β

'
β

Nhiệt độ nóng chảy (
0
C)
17
21
÷
24
25
÷
29
34
÷
35
Bảng 3
: Đặc điểm tinh thể bơ cacao
Dạng
Hình dáng
Kích thước (
m
µ
)
α

Dạng tiểu cầu không bền
5
Báo cáo mơn cơng nghệ chế biến thực phẩm

2010


Page 23 of 35

β

Hình kim nhỏ
1
'
β

Tinh thể kết thành khối lớn
25
÷
50 (có thể đến 100)
Số lượng, kích thước và hình dạng tinh thể phụ thuộc vào tốc độ làm lạnh (làm
dòu) hoặc làm nóng, vào sự khuấy trong các giai đoạn này và vào các điều kiện (thời
gian, nhiệt độ và sự thay đổi của nhiệt độ) của sự bảo quản về sau.
2) Theobromine
Là thành phần đặc trưng của hạt cacao vì chính nó đã tạo ra vò đắng đặc trưng cho
sản phẩm chocolate. Chất này chiếm từ 1,5
÷
1,7% so với trọng lượng hạt và chiếm
0,5
÷
1,3% trọng lượng vỏ quả.
Chất theobromine thường tồn tại ở dạng bột với tinh thể màu trắng nhỏ và có vò
đắng, thăng hoa ở nhiệt độ 308
0

C.
Theobromine là một chất thuộc họ Akanloid, có công thức phân tử là C
7
H
8
N
4
O
2
.
Nó có thể hòa tan trong Tetracloruaetan, trong cồn, acid acetic sôi … và không tan
trong ete, dầu hỏa và tetracloruacacbon. Nó có khả năng oxi hóa nhanh và tạo ra
những sản phẩm có màu mà người ta thường gọi là “chất nâu cacao”. Màu nâu này
tạo cho sản phẩm chocolate có một màu đặc trưng.
Theobromine là một chất kích thích yếu, tuy nhiên ít nhiều nó cũng tác động đến
hệ cơ tim và hệ thần kinh. Do vậy , theobromine còn được trích từ quả cacao để bổ
sung vào một vài loại thuốc chữ bệnh tim.
Trong sản phẩm chocolate, theobromine có hàm lượng thấp cho nên nó không gây
nguy hại gì cho hệ thần kinh và tim mạch của người, mà chỉ có thể tạo cho ta một vài
cảm giác hưng phấn nhỏ mà thôi.
3) Caffein
Caffein có công thức là 1,3,7-Trimetylxantin
Caffein có màu trắng, tinh thể dạng hình kim và có vò đắng. Nó bắt đầu bay hơi ở
100
0
C, nhiệt độ thăng hoa là 180
0
C và nóng chảy ở 235
0
C.

Caffein có tính tan cao hơn Theobromine và có thể hoà tan được trong nước ấm
với tỷ lệ 80% nước nóng pha với 20% nước lạnh.
Báo cáo mơn cơng nghệ chế biến thực phẩm

2010


Page 24 of 35

Caffein được xem như một chất kích thích vì có khả năng tác dụng đến hệ thần
kinh tạo ra những cảm giác hưng phấn, sảng khoái cho người dùng. Nếu hàm lượng
quá cao nó sẽ trở thành một chất độc đối với hệ thần kinh và hệ tuần hoàn.
Hàm lượng caffein trong vỏ hạt chiếm tối đa 0,3% còn trong nội nhũ cũng chỉ chứa
tối đa 0,7%. Còn trong bột cacao thành phẩm hàm lượng caffein chỉ chiếm 0,1 g/100g
sản phẩm. Với liều lượng như vậy thì nó không thể nào gây nguy hiểm cho người
dùng.
4) Các acid hữu cơ
Có trong thành phần hạt ở hai dạng : dễ bay hơi và không bay hơi. Qua nghiên cứu
người ta cho biết rằng những acid không bay hơi trong cacao gồm có acid malic, acid
tauric, acid ovalic … Trong cacao còn chứa một lượng nhỏ các acid hữu cơ tự do. Còn
đối với các acid dễ bay hơi sẽ được loại bỏ dần trong quá trình chế biến.
5) Glucid
Trong các nhóm glucid có trong quả cacao thì tinh bột chiếm thành phần nhiều
nhất. Nó chiếm 4,5% trong phôi nhũ và chiếm đến 46% trong vỏ quả cacao.
Chất đường trong quả cacao không nhiều và hầu như không có trong vỏ quả. Hàm
lượng đường có trong phôi nhũ và cùi như sau :
• Pentosan : 3,8%
• Saccharose : 0,7%
• Glucose và Fructose : 5,55%
6) Protein

Thành phần protein chiếm nhiều nhất trong quả cacao là Albumin và Globulin.
Trong vỏ quả cacao chứa một lượng protein vào khoảng 18% trọng lượng quả, ở cùi
có 0,6% và chiếm khoảng 8,4% trong nội nhũ.
7) Các chất mùi
Là một trong những thành phần có giá trò lớn nhất trong quả cacao. Chất thơm
trong quả cacao là D-Linalool có trong thành phần hợp chất với acid béo thấp và ete
của chúng (acid caprylic, acid capric, acid valerialic, amylacetat, amylbutyrat …).
Báo cáo mơn cơng nghệ chế biến thực phẩm

2010


Page 25 of 35

8) Chất thơm trong cacao gồm những chất dễ và khó bay hơi
Những chất thơm dễ bay hơi thì hầu hết sẽ bay đi trong quá trình rang và trong giai
đoạn đảo trộn nhiệt. Những chất này thường có mùi khó chòu và tuy nhiên nhờ sự dễ
bay hơi của chúng mà vò ngon và hương thơm của cacao trở hơn tốt hơn.
Đối với những chất khó bay hơi hơn, thì đây mới thực sựï ảnh hưởng lớn đến hương
vò của sản phẩm chocolate. Những chất này hoà tan trong bơ cacao và rất khó loại trừ.
9) Khoáng chất
Hàm lượng khoáng trung bình có trong vỏ quả cacao vào khoảng 8,2% trọng
lượng vỏ, còn trong cùi có khoảng 0,8% và khoảng 2,6% trong phôi nhũ. Trong đó đa
số là Fe, K, P, Mg … với hàm lượng một số muối khoáng như sau :
• K
2
O : 34%
• P
2
O

5
: 32%
• MgO : 16%
• Fe
2
O
3
: 0,01
÷
0,02%
Ngoài ra trong cacao còn chứa một lượng khá cao những khoáng chất như : Cu,
Zn, As, I …
1) Hạt cacao thương phẩm.
Hạt cacao thương phẩm là hạt đã qua ủ và phơi sấy. Những hạt này được phân
loại theo một tiêu chuẩn nhất đònh tuỳ thuộc vào quốc gia sản xuất. Trên thế giới hiện
nay thường phân ra làm 3 loại hạt như sau:
Bảng 6
: Phân loại cacao

Loại hạt
Hạt xám (%)
Hạt mốc, nảy mầm (%)
Loại I (good fermented)
Dưới 5 %
Dưới 5%
Loại II (fair fermented)
Dưới 10%
Dưới 10%
Loại III( fair average quality)
Dưới 12%

Không giới hạn
Sơ đồ qui trình công nghệ



Hạt cacao
Làm sạch
Xử lý nhiệt