Đề tài lên men ca cao

MỤC LỤC
PHỤ LỤC HÌNH & BẢNG
 PHỤ LỤC HÌNH
 PHỤ LỤC BẢNG
- J. Braudeau Cây Cacao, NXB Nông Nghiệp, 1984
- Công nghệ vi sinh (tập 1,3), Nguyễn Đức Lượng, NXB DDHQG, 2008
- Cây cacao và kỹ thuật chế biến, PGS.TS. Trịnh Xuân Ngọ, 12/2009
- Tài liệu môn CN Trà, café, cacao, GVC.ThS. Trương Thế Quang, 9/2009
- Tài liệu môn CN Trà, café, cacao, ThS. Trần Thị Mười trường ĐHCNTP HCM
- />- />cacao/Vi-sinh-trong-tra-ca-phe/vn
- />%A7n-3-(-T%C3%A1c-d%E1%BB%A5ng-c%E1%BB%A7a-Ca-Cao-
%C4%91%E1%BB%91i-v%E1%BB%9Bi-s%E1%BB%A9c-kh%E1%BB
%8Fe-con-ng%C6%B0%E1%BB%9Di-)
- />- />cao.198036.html
- />a=v&q=cache:QAB9Baszp5gJ:www2.hcmuaf.edu.vn/data/lhquang/file/Luong
H_Quang/Cocoa%2520lecture%2520-%2520in%2520Vietnamese-
NHÓM 5 1

2011.pdf+&hl=vi&gl=vn&pid=bl&srcid=ADGEESjeY7GP7UCYEX1UdW1B
DrUYR_-
7i1KmKX9Glar1Cpps5AnZPDEXxsc67zL1q_bY9ohixUBnADFoXS9JCN6ti
GtznOEV7OoCDGezPj6tIzMu2_9MyZvajNZ4DldYabs1ne21_1sb&sig=AHIE
tbTPpEXyO1GzyT6YuillL79hHgaRYg
NHÓM 5 2

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ CÂY CA CAO
1.1. GIỚI THIỆU VỀ CÂY CA CAO
1.1.1. Lịch sử
- Cây cacao có nguồn gốc ở lưu vực sông Amazone - Nam Mỹ. Từ đây cacao phát triển

sang các nước khác ở Trung và Nam Mỹ với hai giống chính là Criollo và Forastero
- Cuối thế kỷ 16 ca cao được trồng khắp vùng nhiệt đới Trung và Nam Mỹ
- Thực tế thì chỉ trong những năm của thế kỷ 19 nghề trồng ca cao mới đạt được những
tiến bộ đáng kể, giúp cho kỹ nghệ chocolate có cơ sở để phát triển ở Châu Âu
- Ở Châu Mỹ, hai nước sản xuất ca cao mới xuất hiện là Ecuador và Brazin
- Ở Châu Phi, cây ca cao chỉ mới trồng ở các hòn đảo của vịnh Guinea
- Trong thế kỷ 20, sản xuất ca cao phát triển với quy mô rất lớn vì có sự mở rộng cực kì
nhanh chóng các diện tích trồng cây ca cao ở Châu Phi. Trong giai đoạn 1945 - 1985,
năm “ cường quốc ” ca cao là Brazin (19%), Cameroon (6%), Ghana (11%), Ivory
Coast (30%) và Nigeria (6%). Từ năm 1985 trở lại đây, các nước Châu Á bắt đầu phát
triển mạnh ca cao, trước hết là ở các nước Malaysia, Indonesia, ấn Độ, Sri Lanka,
1.1.2. Nguồn gốc – Đặc điểm
Nguồn gốc
- Tên khoa học: Theobroma Cacao L
- Họ thực vật Sterculiacaea hay Byttneriaceae
- Có 22 loài và có nguồn gốc từ Trung và Nam Mỹ ( chủ yếu là ở Mexico )
- “ Ca cao “ từ tiếng Mayas ( Mexico ) xuất hiện vào năm 1605
Đặc điểm
- Trồng ở vùng xích đạo nóng ẩm
- Phát triển tốt trên đất có pH = 6.5
- Lượng mưa hàng năm khoảng 1150 – 2500 mm
- Nhiêt độ khoảng 21 – 32
0
C
- Năng suất : 1 – 1.5 tấn hạt ca cao khô trên 1ha/năm
- Là loài thân gỗ, mọc ở vùng nhiệt đới, thân thẳng
- Lá có phiến tròn, dài 20 – 30 cm
- Hoa nhỏ, mọc trực tiếp từ thân, màu trắng, có sọc đỏ, có 10 nhụy màu đỏ đậm, ra hoa
cả năm, nhưng nở rộ vào khoảng từ tháng 4 – 7 và từ tháng 11 – 1
- Quả dạng thuôn như hình quả dưa chuột, khi chín trái chuyển màu:

+ Từ xanh lục, oliu sang màu vàng tươi
+ Trái có màu vàng thì chuyển sang màu đỏ
+ Trái màu tím nhạt thì chuyển sang màu tím đậm
- Vỏ dày, thịt quả màu trắng đục chứa từ 30 – 40 hạt
- Điều kiện thời tiết và sâu bệnh là các yếu tố ảnh hưởng đến sản xuất
NHÓM 5 3

1.1.3. Các giống cây trồng ở Việt Nam
Ở Việt Nam, cây ca cao theo chân người Pháp đến Nam Bộ vào đầu thế kỷ 19. Ca cao
có 3 nhóm chính:
- Nhóm Criollo
+ Có nguồn gốc từ Nam Mỹ
+ Quả dài, nhọn, rãnh sâu mang 10 khía
+ Màu đỏ vàng hoặc cam khi chín
+ Phôi nhũ có màu trắng ngà
+ Vỏ sần sùi nhưng mềm, mỏng, dễ cắt
+ Quả chứa 20 – 30 hạt
+ Quả có chất lượng cao rất thơm và ít đắng, sản lượng thấp nên giá cao, dễ bị sâu bệnh
tấn công
Hình 1.Ca cao nhóm Criollo
- Nhóm Forastero
+ Có nguồn gốc ở vùng thượng Amazone được người Brazil và Tây Phi phát hiện
+ Quả tròn, hình bầu dục, không có rãnh sâu
+ Trái có màu xanh hay oliu, khi chín có màu vàng
+ Vỏ trơn cứng
+ Quả chứa 30 – 40 hạt
+ Sản lượng khá cao, có khả năng kháng bệnh tốt, nhưng kém chất lượng hơn Criollo
NHÓM 5 4

Hình 2.Ca cao nhóm Forestero

- Nhóm Trinotario
+ Quả dài, vỏ dày và cứng
+ Màu sắc: xanh vàng, đỏ
+ Phôi nhũ màu tím nhạt
+ Quả chứa từ 30 hạt trở lên
1.2. CẤU TẠO HẠT CA CAO
1.2.1. Hình thái quả ca cao
- Lớp vỏ quả
- Lớp vỏ thịt
- Lớp vỏ nhày: có vị hơi ngọt và chính là cơ chất cho quá trình lên men khi ủ hạt
- Lớp vỏ trấu
- Hạt ca cao
+ Không nhân
+ Dài 2 – 3 cm
NHÓM 5 5
Hình 3. Ca cao nhóm Trinotario

+ Rộng 10 – 17 mm
+ Dày 7 – 12 mm
+ Cấu tạo từ 3 loại tế bào: tế bào ngoại bì, tế bào nhu mô ( chiếm 90% các mô của phôi
nhủ ) và tế bào có chất màu
1.2.2. Thành phần hóa học của hạt ca cao
• Dầu ca cao( bơ ca cao )
- Chiếm 50% so với trọng lượng hạt đã lên men và sấy khô
- Bơ ca cao có dạng tinh thể, màu trắng vàng và mùi thơm đặc trưng
- Nóng chảy ở T
0
= 32
0
C

- Có thể để được từ 5 – 6 năm mà không bị ôi ( do có chứa các chất chống oxi hóa)
- Thành phần chính là các Tryglycerid của các acid béo no
• Theobromine
- Thành phần đặc trưng tạo vị đắng
- Dạng tinh thể bé, màu trắng, vị đắng
- Hòa tan trong Clorofoc, acid acetic, bắt đầu thăng hoa ở T
0
= 308
0
C
- Có khả năng làm tăng sức chịu đựng của tim, do đó, trong hợp chất chữa bệnh tim
người ta có sử dụng Theobromine
NHÓM 5 6
Hình 4. Thành phần
cấu tạo hạt ca cao
Hình 5. Cấu tạo hạt ca cao

- Có khả năng oxi hóa mạnh tạo màu nâu đặc trưng cho sản phẩm Chocolate
( trong sản phẩm Chocolate, Theobromine không gây hại, chỉ tạo cảm giác hưng
phấn )
• Cafein
- Tinh thể hình kim, màu trắng vị đắng, tính tan cao hơn Theobromine
- Tan trong ester nóng
- Nhiệt độ thăng hoa: T
0
= 235
0
C
- Trong bột ca cao, thành phần hàm lượng Cafein chiếm 0.1 g / 100 g sản phẩm, không
gây nguy hiểm cho người dùng

- Cafein như 1 chất kích thích vì nó có khả năng tác dụng đến hệ thần kinh tạo cảm giác
hưng phấn, nhưng với hàm lượng cao nó trở thành chất độc cho hệ thần kinh và hệ
tuần hoàn
• Các acid hữu cơ
- Acid hữu cơ không bay hơi: acid malic, acid tactric, acid oxalic
- Các acid dễ bay hơi được loại bỏ dần trong quá trình chế biến
• Glucid
- Tinh bột chiếm 7% trong quả ca cao
- Đường chiếm 1% so với trọng lượng quả
- Trong hạt có khoảng 2.5% cellulose, 1.5% pentose
• Protein và các chất thơm
- Loại protein nhiều nhất trong ca cao: Albumin và Glubolin
- Chất thơm là thành phần có giá trị nhất trong quả ca cao
• Các chất khoáng
Trung bình khoảng 2.5 – 3% trong hạt là những chất như Fe, K, P, Mg
Bảng 1.Thành phần trong hạt ca cao
Thành phần ( % ) Nội nhũ Cùi ( lớp nhớt ) Vỏ hạt
Nước 35.5 84.5 9.4
Cellulose 3.2 - 13.8
Tinh bột 4.5 - 46.0
Pentosan 4.9 2.7 -
Saccharose - 0.7 -
Glucose – Fructose 1.1 10.0 -
Bơ ca cao 31.3 - 3.8
Protein 8.4 0.6 -
Theobromine 2.4 - -
Enzyme 0.8 - -
Polyphenol 5.2 - 0.8
Acid hữu cơ 0.6 0.7 -
Muối khoáng 2.6 0.8 8.2

NHÓM 5 7

Bảng 2.Thành phần hóa học cùa lớp nhày ( vỏ thịt )
Thành phần Hàm lượng ( % )
Độ ẩm 79.7 – 88.5
Abumiloit, chất chát 0.5 – 0.7
Glucose 8.3 – 13.1
Saccharose 0.4 – 0.9
Tinh bột Vết
Acid bay hơi ( acid tactaric ) 0.2 – 0.4
Fe
2
O
3
0.03
Chất khoáng ( K, Na, Ca, Mg ) 0.4
CHƯƠNG 2
SẢN PHẨM TỪ CACAO VÀ CÁC CHỈ TIÊU
NHÓM 5 8

2.1 THỊ TRƯỜNG SẢN XUẤT CACAO
Các sản phẩm cacao đã có mặt trên thị trường như
 Sản phẩm cacao bán hoàn chỉnh ứng dụng trong nhiều ngành:
• Bột cacao bổ sung vào bánh kẹo, nước giải khát
• Bơ cacao sản xuất mứt, mỹ phẩm. dược phẩm
 Sản phẩm cacao hoàn chỉnh tiêu thụ hàng ngày như:
• Chocolate tấm
• Chocolate bột
• Mứt kẹo chocolate
2.2. TIÊU CHUẨN VỀ SƠ CHẾ HẠT CACAO

2.2.1. Các điểm tới hạn
Bảng 3.Các điểm tới hạn
Công đoạn Thông số Yêu cầu Ảnh hưởng
Thu hái Màu sắc Màu vàng tươi,
màu sậm da cam,
màu tím đậm
Màu sắc cho biết độ chín để thu
hoạch, nếu quá chín hoặc chưa
chín sẽ ảnh hưởng đến chất
lượng hạt thương phẩm
NHÓM 5 9

Thời gian
giữa 2 lần
hái
10 – 15 ngày
Tồn trữ Thời gian 3 – 4 ngày Giảm độ nhớt lớp nhầy
Lên men
Nhiệt độ
24h đầu lên đến
40
o
C, sau đó có
thể lên 45 – 48
o
C
Làm giảm màu tím của hạt. Ảnh
hưởng đến hệ vi sinh vật trong
hạt. Diễn ra sự khuếch tán vật
chất giữa nội nhũ và bên ngoài.

Thời gian
Tuỳ phương pháp
ủ: 2 – 7 ngày
Ủ quá thời gian khối hạt sẽ có
mùi khai, ủ không đủ thời gian
chất lượng hạt không tốt
pH
Phôi nhũ: từ 6.8
4.8 (ngày thứ 2,
hạt chết), cuối
giai đoạn còn 4.5
Ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật
trong khối hạt.
Phơi sấy
Nhiệt độ
Tuỳ phương
pháp: phơi tuỳ
thời tiết, sấy: 50
– 60
o
C
Tiêu diệt vi sinh vật trong khối
hạt, ảnh hưởng đến hàm ẩm.
Độ ẩm 6 – 7%
Giảm hàm ẩm của hạt, quá trình
sấy tách nước của hạt nên hạt
cứng và giòn, giảm khối lượng
riêng, xảy ra sự khuếch tán nước
từ bên trong hạt ra và khuếch tán
nội hạt.

Thời gian Tuỳ phương
pháp: phơi: 5 –
14 ngày, sấy: 8 –
Ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật,
đến chất lượng cacao. Sấy nhanh
NHÓM 5 10

20h. hạt có vị chua.
2.2.2. Yêu cầu cảm quan
- Hạt khô và có độ cứng cần thiết, vỏ hạt ít bị nhăn nheo.
- Có sự phân tách giữa vỏ và phôi nhũ.
- Phôi nhũ có màu nâu hoặc nâu hơi tía, mùi thơm đặc trưng, ít chat.
- Khối hạt chỉ có ít hạt xám (do lên men quá lâu) và hạt mốc.
- Khối hạt sau khi sơ chế bằng 10 – 15% trọng lượng hạt mới tách vỏ.
- Hạt phải loại bỏ hết tạp chất.
- Hạt cacao được phân thành 3 loại 1A, 1B, 1C, được qui định trong bảng sau:
Bảng 4.Yêu cầu đối với hạt cacao
Loại
Chỉ tiêu
1A 1B 1C
Số hạt có trong 100g (số đếm hạt)
không lớn hơn
100 110 120
Độ ẩm %, không lớn hơn 7.5 7.5 7.5
Hạt chai xám %, không lớn hơn 3.0 3.0 3.0
Hạt mốc %, không lớn hơn 3.0 3.0 3.0
Hạt bị hư do côn trùng, hạt nảy mầm
%, không lớn hơn
2.5 2.5 2.5
Tạp chất (rác thải cacao) %, không lớn 1.0 1.0 1.0

NHÓM 5 11

hơn
(Nguồn: TCVN 7519:2005)
Bảng 5. Tiêu chuẩn hạt cacao của một số tổ chức trên thế giới
Tiêu
chuẩn
Mô tả
Số lượng
hạt/100g
Lỗi (%)
Khiếm
khuyết *
Ẩm (%)
Lẫn
tạp
chất
Hạt
mốc
Hạt đen
FAO
Model
Ordinanc
e
Loại I
Không
đề cập
(đồng
đều)
3 3 3 7.5 0

AFCC
(Paris)
Tốt,đã
lên men
100 5 5 **
Không
đề cập
Không
đề cập
CAL
(London)
Tốt,đã
lên men
(mùa
chính)
100 5 5 **
Không
đề cập
Không
đề cập
CMAA
(New
York)
100 4*** 10 4***
Không
đề cập
Không
đề cập
Ghi chú:
* = Các khiếm khuyết là do sự lỗi gây bởi sâu bọ, hạt nảy mầm hay hạt nhạt màu.

** = Các lỗi do sâu bọ được tính gộp vào lỗi bị mất.
*** = Lượng tối đa nhiễm mốc và sâu bọ là 6%
NHÓM 5 12

2.3. TIÊU CHUẨN VỀ BỘT CACAO
• Bột Cacao là một chế phẩm dạnh bột nhận được từ phần còn lại của nhân hạt Cacao
đã rang sau khi đã tách một phần chất béo
• Phân loại theo hàm lượng chất béo (FC)
- Cacao nhiều chất béo ≥ 20% bơ
- Cacao béo trung bình: 14-18% bơ
- Cacao ít chất béo: <10%
• Phân thành 2 dạng: cacao dạng tự nhiên và dạng kiềm hóa
Bảng 6. So sánh thành phần hóa học của bột cacao
THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA BỘT CACAO TỰ NHIÊN VÀ KIỀM
HÓA ( % CHẤT KHÔ KHÔNG BÉO)
Tự nhiên (%) Kiềm hóa (%)
Tro 6,3 10,3
Theobromine
Caffeine
2,9 2,8
Polyhydroxyphenol
(tannin)
14,6 14,0
Protein 28,1 27,0
Saccharose
Tinh bột
Cellulose
Pentozane
2,4
14,6

22,0
3,7
2,3
14,0
21,2
3,4
Acide 3,7 3,4
Các thành phần khác 1,2 1,1
• Các phụ gia không qui định
 Bột hương liệu, gia vị
 Bột hạt vanilla
 Vanillin, ethyvanillin
 Muối ăn
 Độ kiềm ≤ 3%/ nhân hạt cacao, tính theo K
2
CO
3
khan. Các muối kiềm có thể sử dụng:
NaHCO
3
, K
2
CO
3
, MgCO
3
NHÓM 5 13

CHƯƠNG 3
QUÁ TRÌNH THU HOẠCH VÀ CHẾ BIẾN

CACAO
3.1.QUI TRÌNH SƠ CHẾ CACAO
NHÓM 5 14
Vỏ (bỏ)
Ruột (thịt+ hạt)
Bóc vỏ
Lên men
Trái chín

Hình 6. Qui trình sơ chế trái cacao
3.1.1. Thu hái quả cacao
Thu hoạch trái 2 tuần/lần hoặc ít hơn. Chọn trái chín (trái vừa chuyển sang màu vàng
hoặc màu đỏ cam) và thuần thục (75%) để thu hoạch. Tránh để trái quá chín vì hạt có
thể nảy mầm. Không hái những trái còn xanh
Hình 7. Thu hoạch trái cacao
3.1.2. Bóc vỏ
Bóc vỏ để lấy hạt ra rồi đem đi ủ.
• Yêu cầu: không làm tổn thương hạt.
• Phương pháp lấy hạt ra: dùng dao hoặc khúc gỗ, ở nhiều nước thu hoạch với sản
lượng lớn người ta dùng máy. Người ta đập quả ra bằng một khúc gỗ, đập theo chiều
thẳng đứng (để trái cũng theo chiều đứng thẳng), cũng có thể đập quả vào đá, lách hai
ngón tay theo chiều dài và cả hai bên xơ cùi trụ hạt sẽ tách ra dễ dàng. hoặc dùng dao
chặt vài nhát thật mạnh là có thể bổ đôi quả cacao ra và lấy hạt ra bằng mũi dao. Dùng
dao thì dễ đập hạt nhưng hạt không loại hết xơ cùi trụ dính hạt, hạt còn xơ cùi trụ thì
rất khó phơi khô đều và làm giảm giá trị sản phẩm cacao. Sau khi bóc vỏ hạt đưa vào
ủ (lên men) ngay, không được kéo dài quá 24 giờ.
• Các biến đổi
- Biến đổi vật lý: sau quá trình bóc vỏ, khối lượng của khối nguyên liệu giảm đi
NHÓM 5 15
Đãi lấy hạt

Phơi sấy
Hạt cacao

- Biến đổi hóa lý: xảy ra quá trình bốc hơi nước từ lớp chất nhầy ra môi trường bên
ngoài.
- Biến đổi hóa học: do vỏ cứng được tách ra nên một số chất cũng mất theo (nước, chất
béo, cellulose, tinh bột, protein…)
- Biến đổi sinh học: do bốc vỏ nên phần dịch nhầy (chứa đường và pH thấp) bên trong
quả lộ ra ngoài tiếp xúc với không khí rất dễ nhiễm vi sinh vật gây nhưng biến đổi
không thể kiểm soát được
Hình 8. Tách vỏ cacao
3.1.3. Lên men Cacao
Đây là khâu quan trọng nhất trong ngành trồng trọt và chế biến cacao, ủ tốt giá cao và
sản phẩm chế biến sau này mới có giá trị.
• Mục đích
Loại bỏ hết lớp vỏ nhầy bao quanh hạt.Dừng quá trình hô hấp và nảy mầm của hạt
cacao nhờ đó cất giữ được lâu. Tạo những biến đổi sinh hoá trong phôi nhũ: làm phôi
nhũ căng lên tạo màu sắc, màu nâu đặc trưng, làm giảm vị đắng, chát, giúp cho các
hợp chất tiền hương phát triển. Làm mềm lớp vỏ cứng
• Thời gian lên men
- Trung bình là từ 6-7 ngày
- Đặc biệt đối với các loại Criollo: 2-3 ngày, loại Forastero: 5 ngày, loại Trinitario: ≥7
ngày
- Sau quá trình lên men độ ẩm của hạt là 16-17%
• Những biến đổi
Đây là quá trình lên men tự nhiên, sử dụng khả năng sinh tổng hợp của hệ VSV tự
nhiên nhằm loại bỏ phần thịt quả xung quanh hạt cacao nhân nguyên vẹn về hình thể.
- Cho phép một số chất phức tạp chuyển sang trạng thái hoạt động.
- Loại bỏ bớt vị đắng cho cacao
NHÓM 5 16

- Tạo ra mùi vị đặc trưng cho cacao
Biến đổi sinh học: đây là quá trình lên men tự nhiên xảy ra sự trao đổi chất và sự sinh
trưởng của hệ vi sinh vật có trong khối hạt như: Nấm men Saccharomyces Cerevisiae,
Vi khuẩn Lactobacillus Lactic, Lactobacillus Plantarum, Vi khuẩn Acetobacter
Aceti…
Biến đổi hóa sinh: xảy ra các quá trình biến đổi tạo màu, mùi vị đặc trưng cho sản
phẩm cacao
Biến đổi hóa học: hàm lượng các chất thay đổi trong khối hạt ủ như: lượng đường,
acide, protein…
Biến đổi vật lý: nhiệt đọ khối hạt tăng, khối lượng hạt bị giảm do thất thoát chất
nhầy…
Biến đổi hóa lý:
o pH chất nhầy tăng do các acide hữu cơ trong chất nhầy được sử dụng như nguồn cung
cấp C cho các vi sinh vật trong quá trình lên men
o pH phôi nhũ giảm do một phần a.lactic và a.acetic tạo ra do sự lên men lớp nhầy bên
ngoài di chuyển vào trong phôi nội nhũ
 Các phương pháp lên men cacao trên thế giới
o Phương pháp ủ thành đống
- Phương pháp này phổ biến ở Tây Phi và Vanuatu.
- Hạt cacao được đổ thành đống trên mặt đất có phủ lá chuối. Bên trên và xung quanh
cũng được phủ bằng lá chuối. cứ 2 ngày một lần giở lá chuối ra trộn đống hạt một lần.
Khối lượng đống hạt 100-250kg. Thời gian lên men 5-6 ngày
Hình 9. Phương pháp ủ thành đống
o Phương pháp ủ trong thúng
- Phương pháp này thường được thực hiện trong các tiều trang trại hoặc theo quy mô
gia đình.
NHÓM 5 17

- Hạt cacao được đổ đầy vào trong những thúng bằng tre, xung quanh phủ lá chuối.

Việc đảo trộn bằng cách đổ từ thúng này sang thúng khác, cứ 2 ngày một lần
- Phổ biến ở Châu Phi ( Ghana)
Hình 10. Phương pháp ủ bằng thúng
o Phương pháp ủ trong thùng
- Phổ biến tại vùng Trung Mỹ ( Venezuela), thường áp dụng trong các trang trại, đồn
điền lớn.
- Các thùng gỗ có đường kính 1-1,5m sâu 1m có thể chứa từ 1-2 tấn cacao. Được bố trí
theo hình bậc thang, dưới đáy có lỗ 15mm để thoát dịch nhầy. Bên trong có phủ lá
chuối, cứ 2 ngày tiến hành đảo trộn một lần bằng cách chuyển cacao từ thùng này
sang thùng khác. Thời gian lên men 6-7 ngày
Hình 11. Phương pháp ủ bằng thùng
o Phương pháp ủ trên khay
NHÓM 5 18

- Khay ủ bằng gỗ sâu 10cm, đáy khay là một cái vạt bằng nan tre đặt song song và cách
nhau 0,5cm. mỗi khay chia thành 2 phần bằng nhau. Chỉ đổ đầy cacao nữa khay, xếp
chồng 12 khay, gốc đầy hạt quay về cùng một phía. Sau 24h ủ sẽ phủ một mảnh vải
nhằm chống mất nhiệt và thông thoáng khí
- Thời gian ủ 3-4 ngày
Hình 12. Phương pháp ủ trên khay
• Yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men
- Nguyên liệu: hạt cacao phải từ quả chín vừa, không non quá cũng không chín quá. Hạt
không bị tổn thương trong quá trình tách vỏ.
- Hệ vi sinh vật ban đầu: hàm lượng vi sinh vật ban đầu có trong cacao quá cao quá
trình lên men theo chiều hướng xấu. Thành phần vi sinh vật ban đầu: tỉ lệ nấm men, vi
khuẩn lactic, vi khuẩn acetic,…
- Nhiệt độ: ảnh hưởng đến quá trình phát triển của hệ vi sinh vật.
- Điều kiện oxi (kị khí - hiếu khí)
- Khuấy trộn: làm vi sinh vật phân bố đều trong cacao, đồng đều về nhiệt của khối
cacao, đảm bảo sự cung cấp oxi cho quá trình lên men hiếu khí.

- Thời gian (kị khí - hiếu khí): pha kị khí diễn ra trước 24 – 48giờ.
- Sau khi lên men còn có giai đoạn rửa hạt, nhưng có thể bỏ qua vì trong quá trình lên
men hoàn chỉnh toàn bộ cùi hạt cacao đã bị phân giải thành rượu, este làm cho hạt coi
như đã được rửa bằng rượu và este sạch sẽ và thơm ngọt, do đó không nên rửa để bảo
vệ hương.
3.1.4. Phơi sấy
o Mục đích
- Tránh hiện tượng mốc hạt cacao
- Giảm độ ẩm của hạt cacao sau khi ủ (55% xuống 6-7%) để bảo quản
- Hoàn tất các biến đổi hóa học xảy ra bên trong hạt
- Tạo hương vị đặc trưng cho cacao
NHÓM 5 19

- Hạt sau khi sấy có màu nâu
o Phương pháp thực hiện
- Phơi dưới ánh nắng mặt trời : trải hạt cacao đã lên men thành lớp mỏng 3 – 4cm trên
những nền ximăng hoặc trên những phên gỗ. Các sân phơi tốt nhất nên có mái che
trên trục lăn để có thể di chuyển che hạt cacao trong những trường hợp trời mưa hoặc
ban đêm. Nếu có nắng tốt thì phơi chỉ kéo dài 5 – 7 ngày, trong khi phơi cần phải đảo
trộn các lớp hạt để hàm ẩm giảm đều, hạt đạt chất lượng tốt.
- Sấy bằng máy: sấy ở nhiệt độ 50 – 60
o
C, trong 8 - 20 giờ, 1 giờ trộn một lần, sấy với
tốc độ chậm, tránh làm cứng vỏ, cản trở quá trình thoát hơi nước. Không nên sấy trực
tiếp vì sẽ làm hạt bị hôi khói ảnh hưởng đến chất lượng hạt. Lò sấy có nhiều kiểu,
dung tích thay đổi từ 500 – 1000kg. Làm khô hạt bằng cách dùng máy sấy sẽ rút ngắn
thời gian hơn nhưng lượng acide chưa bị oxi hóa hết vẫn còn giữ trong hạt làm cho
sản phẩm cuối có hàm lượng acide cao.
o Các biến đổi
- Biến đổi vật lý: hạt giảm thể tích, co lại, trở nên giòn hơn

- Biến đổi hóa học: các phản ứng oxy hóa các hợp chất polyphenol xảy ra nhanh hơn
dưới tác dụng của nhiệt độ cao, xảy ra phản ứng maillard.
- Biến đổi hóa lý: sự chuyển pha nước từ lỏng thành hơi, bơ cacao bị hóa lỏng
- Biến đổi sinh học: enzyme bị vô hoạt, protein bị đông tụ
 Một số loại máy sấy
• Máy sấy Samoan: đây là kiểu máy sấy đơn giản rẻ tiền. Bao gồm một sàng phẳng có
khe hở, được đặt trên những ống cấp nhiệt. Luồng không khí nóng toả ra trên hệ thống
sẽ luồng qua các khe hở và truyền theo nguyên tắc đối lưu cho sản phẩm sấy nhằm
làm thoát ẩm cho trải trên mặt sàng. Thông số kĩ thuật: sàng sấy có kích thước 3.6x3m
cho phép sấy một lượng 250kg cacao khô/mẻ và sàng được đặt cách chừng 1m phía
trên 6 thùng phuy. Khí nóng từ 60 – 80
o
C sẽ sấy lớp cacao dày 5cm trong 40 – 45 giờ.
Năng suất tiêu thụ khoảng 1500kg củi đốt/tấn hạt cacao khô.
• Máy sấy sàng phẳng: máy sấy hoạt động từng mẻ, gồm có một buồng sấy nằm ngang,
quạt, bộ cấp nhiệt và đường ống dẫn nhiệt. Sàng của buồng sấy có cấu tạo là các tấm
kim loại bằng nhôm đục lỗ với đường kính lỗ nhỏ hơn 10mm. Buồng cấp nhiệt nằm
cách bên dưới sàng sấy cỡ 1m và được nối với hệ thống cấp nhiệt gồm quạt, bộ cấp
nhiệt bằng đường ống. Kích thước máy: buồng sấy 6x2.7m, lưu lượng không khí sấy
70m
3
/s, nhiệt độ sấy 50
o
C, bề dày lớp hạt 0.45m, có khà năng sấy 1 tấn hạt cacao khô
trong 32 – 34 giờ.
NHÓM 5 20

• Máy sấy thùng quay: hiệu suất máy sấy này không cao vì hạt cacao ướt dễ bị đóng
cục trong máy. Máy chỉ thích hợp cho sấy cacao vào thời kì cuối khi mặt ngoài hạt đã
khô ráo. Tốc độ quay của trống khá chậm khoảng 0.25 – 0.5 vòng/phút, tránh được

nguy cơ làm vỡ hạt cacao. Bên mặt trong của tang trống có các lỗ có đường kính 8 –
10mm nhằm đánh bóng các hạt cacao khi sấy.
• Máy sấy Buttner: loại máy này hoạt động liên tục. máy gồm một tháp sấy hình trụ có
đường kính khoảng 0.3m, bên trong có bố trí các gàu múc trên một băng tải từ đáy
lên đỉnh tháp. Mỗi gàu chứa khoảng 40kg hạt cacao tươi. Khi gàu di chuyển lên trên
hạt sẽ bị rơi chầm chậm xuống ngược chiều với luồng khí sấy thổi ngược từ dưới lên.
Cacao sấy xong sẽ được tháo liệu từ đáy tháp và được thay thế bằng hạt tươi để tiếp
tục tiến trình sấy. Năng suất của máy khoảng 9 tấn với thời gian sấy trong 16 giờ.
3.2. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA QUÁ TRÌNH LÊN MEN CACAO
3.2.1. Các phản ứng xảy ra trong quá trình lên men cacao
 Phản ứng thủy phân lớp thịt bao quanh hạt
 Phản ứng hóa sinh xảy ra trong hạt
NHÓM 5 21
PE,PG
(Galactose)n GlucosePECTIN
Chu trình EMP
A.Pyruvic
Rượu Ethylic
Glucose
Lên men giấm
A.AceticEthylic
protease
peptidase
Protein Peptide
Amino acide
invertase
Glucose + fructoseSaccharose
E.PPO
Sắc tố màu nâu
Polyphenol

 Những nội phản ứng trong các mô của cotyledon
 Cotyledon là gì
- Cotyledon = Lá mầm: được hiểu là một phần lá còn thô sơ của hạt khi còn trong hạt
hay khi đã xuất hiện khi hạt đã nảy mầm, được tạo ra trong quá trình hình thành phôi
của hạt. Lá mầm có chức năng tương tự như lá, dự trữ, hấp thụ các chất dinh dưỡng
cho hạt. Số lượng lá mầm tùy thuộc vào đặc điểm thực vật mà phân loại cây một lá
mầm hay ›yanid mầm.
- Hạt cacao là hạt của cây Theobroma cacao. Mỗi hạt bao gồm ›yanid mầm và một
phôi nhỏ, tất cả nằm trong một lớp vỏ bảo vệ. Lá mầm dự trữ thức ăn cho quá trình
sinh trưởng của cây và sẽ trở thành ›yanid đầu tiên của cây khi hạt nảy mầm. thức ăn
dự trữ bao gồm cả chất béo (bơ cacao – chiếm một nửa khối lượng khô của hạt).
NHÓM 5 22

Hình 13 .Cotyledon trong hạt
 Nội phản ứng trong các mô của cotyledon
- Khi hạt cacao thu hoạch thì cotyledon sẽ hút ẩm, vách tế bào dự trữ thấm nước, nội
chất của tế bào sẽ khuếch tán qua các mô, enzyme tiếp xúc với polyphenol của tế bào
có sắc tố
- Hoạt động thủy phân protein (proteolytic enzyme activity) vẫn xảy ra
- Anthocyanine tạo thành ›yaniding và 2 đường khử không màu, oxy hóa tạo màu nâu
đặc trưng cho sản phẩm
- Những polyphenol khác: tản đi một phần hoặc chịu những biến đổi hóa học làm giảm
vị chát và đắng cho cacao
- Các phản ứng trên xảy ra cho tới cuối quá trình lên men và còn tiếp tục trong quá trình
phơi khô
- Cacao lên men tốt sẽ ít chát
- Phức chất đạm: đạm tổng số giảm, theobromine hao hụt, các chất protein bị phá hủy
- Khoảng 40% theobromine bị khuếch tán vào mô và đi vào vỏ giảm vị đắng
- Protein thủy phân thành các aminoacide, các peptide…sẽ phản ứng với polyphenol,

các chất không hòa tan tạo hương vị màu sắc cho hạt
3.2.2. Vi sinh vật tham gia quá trình lên men Cacao
- Nấm men thực hiện quá trình lên men ca cao là Saccharomyces Cerevisiae là chủ yếu.
Ngoài ra, người ta còn tìm thấy 12 loại nấm men khác nữa có mặt bên trong khối lên
NHÓM 5 23

men ca cao nhưng với khối lượng không nhiều: Candida, Debaryomyces, Hansenula,
Kloeckera, Pichia, Rhodorula, Torulopsis,…
- Trong quá trình lên men, vi khuẩn Lactobacillus lactic, Acetobacter aceti tham gia chủ
yếu. Ngoài ra, còn có: Lactobacillus Collinoides, Lactobacillus Fermentum,
Lactobacillus Plantarum, Gluconobacter Oxydans
3.2.2.1. Nấm men Saccharomyces Cerevisiae
- Giới ( regnum ) : Fungi
- Ngành ( Phylum ) : Ascomycota
- Phân ngành ( Subphylum ) : Saccharomycotina
- Lớp ( Class ) : Saccharomycetes
- Bộ ( Ordo ) : Saccharomycetales
- Họ ( Familia ) : Saccharomycetaceae
- Chi ( Genus ) : Saccharomyces
o Đặc điểm
- Hình ovan, trứng, bầu dục
- Kích thước : 8 - 15µm
- Sinh sản : theo lối nẩy chồi và tạo thành bào tử.
- Sinh ra enzyme invectase có khả năng khử đường saccharose thành fructose và
glucose
Hình 14 .Saccharomyces Cerevisiae
o Cấu tạo
Có cấu tạo đơn bào, gồm các thành phần chủ yếu là màng tế bào, nguyên sinh chất
và nhân
NHÓM 5 24

Hình 15.Cấu tạo tế bào nấm men Saccharomyces Cerevisiae
 Màng tế bào
- Dày khoảng 25 nm, cấutạo bởi mannan và glucan với tỉ lệ tương đương nhau.
- Chứa khoảng 6-7 % protein, ngoài ra còn có chứa lipid, đường khử, nitơ, các axit
amin và các chất khoáng….
- Trên bề mặt có nhiều lỗ nhỏ, qua các lỗ này chất dinh dưỡng được đưa vào trong tế
bào và các sản phẩm trao đổi chất được tiết ra môi trường xung quanh.
- Nhiệm vụ là bảo vệ hình thái tế bào, duy trì áp suất thẩm thấu bên trong tế bào và góp
phần điều hòa các quátrình trao đổi chất
 Nguyên sinh chất
- Là một hệ thống keo cấu tạo bởi protid, lipid,lipoid, polisaccharide, muối khoáng và
nước
- Màng nguyên sinh chất nằm ngaydưới lớp thành tế bào, dày khoảng 80 A
0
- Có chức năng là chủ động điều hòaviệc hấp thụ các chất dinh dưỡng vào tế bào. Có độ
nhớt khácao, tế bào trẻ thì nguyên sinh chất có cấu tạo đồng nhất và độ nhớt thấp hơn
 Nhân tế bào
- Mỗi tế bào gồm một nhân được bao bọc bởi màng nhân
- 17 đôi nhiễm sắc thể
- Nhân được cấu tạo bởi protein, DNA, RNA và nhiều enzyme.
NHÓM 5 25