Tiểu luận tìm hiểu quy trình công nghệ sơ chế hạt ca cao

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC - THỰC PHẨM
TIỂU LUẬN
TÌM HIỂU QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SƠ CHẾ
HẠT CA CAO

GVHD: ThS. Đỗ Viết Phương
Nhóm thực hiện: Nhóm 6
Ngô Thị Kiều Anh
Lâm Ngọc Anh
Nguyễn Thị Trúc Giang
Đặng Thị Ngọc Hà
Nguyễn Thị Nhài
Nguyễn Thị Bích Phượng
Lâm Thị Thùy Trang
GVHD: ThS. Đỗ Viết Phương Tìm hiểu quy trình sơ chế hạt ca cao
Tp.HCM, 2015
2
GVHD: ThS. Đỗ Viết Phương Tìm hiểu quy trình sơ chế hạt ca cao
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên chúng em xin gửi lời cảm ơn đến thầy Đỗ Viết Phương, viện CNSH-
TP, trường Đại Học Công Nghiệp thành phố Hồ Chí Minh. Thầy đã hướng dẫn và giúp
đỡ chúng em trong suốt thời gian học tập trên lớp và quá trình làm tiểu luận cả về nội
dung lẫn hình thức trình bày.
Qua đó, chúng em cũng xin được gửi lời cảm ơn đến trường Đại Học Công
Nghiệp thành phố Hồ Chí Minh, các thầy cô trong viện đã hỗ trợ chúng em, đặc biệt là
thư viện trường đã tạo điều kiện về cơ sở vật chất để chúng em dễ dàng tìm kiếm tài liệu
và hoàn thành bài tiểu luận của mình.
Do sự hiểu biết các vấn đề về quy trình sơ chế hạt ca cao chưa sâu sắc, chắc chắn
bài tiểu luận của chúng em còn nhiều điều thiếu sót, mong thầy góp ý để chúng em có thể
sửa chữa, khắc phục những mặt kiến thức còn yếu của mình và để bài viết được hoàn

thiện hơn.
3
GVHD: ThS. Đỗ Viết Phương Tìm hiểu quy trình sơ chế hạt ca cao
MỤC LỤC
4
GVHD: ThS. Đỗ Viết Phương Tìm hiểu quy trình sơ chế hạt ca cao
LỜI MỞ ĐẦU
Ca cao có tên khoa học là Theobroma ca cao, theo tiếng Hi Lạp có nghĩa là thức
ăn của các vị thần linh. Ca cao là thực phẩm giàu chất dinh dưỡng chứa hơn 300 dưỡng
chất có lợi cho sức khỏe, rất tốt cho người bị bệnh tim mạch, huyết áp, tiểu đường, ung
thư,… Đặc biệt, ca cao còn có khả năng ngăn chặn các căn bệnh thời đại như stress, trầm
cảm,…
Ngày nay, với mục đích nâng cao tính tiện dụng, tạo thêm nhiều sự lựa chọn mới
và góp phần hình thành thói quen ăn uống lành mạnh cho người tiêu dùng. Do đó, đã có
doanh nghiệp tập trung vào nghiên cứu và sản xuất các dòng sản phẩm về cacao.
Tuy nhiên, muốn sản phẩm ca cao đạt chất lượng tốt về mùi vị, hương thơm thì
ngay lúc đầu ta phải kiểm soát tốt quá trình sơ chế hạt ca cao. Để làm rõ hơn vấn đề này
thì sau đây là bài bài:” Tìm hiểu quy trình công nghệ sơ chế hạt ca cao”.
5
GVHD: ThS. Đỗ Viết Phương Tìm hiểu quy trình sơ chế hạt ca cao
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
1.1 Giới thiệu chung về cây cacao
1.1.1 Nguồn gốc
Cây cacao có nguồn gốc ở lưu vực sông Amazon, Nam Mỹ. Từ đó, cây cacao phát
triển sang các nước khác ở khu vực Trung và Nam Mỹ, với hai loại chính là Criollo và
Forastero. Hầu hết các vùng trồng cây cacao trên thế giới hiện nay đểu trồng loại
Forastero vì hạt cacao có hương vị đậm hơn và chứa nhiều chất béo hơn loại Criollo.
Cacao được sử dụng rộng rãi từ thế kỉ thứ VI ở các bộ tộc Maya và đến thế kỉ XVI
thì lưu hành rộng rãi ở Trung Mỹ. Từ thế kỉ XVI, cacao bắt đầu phát triển rộng ra các
nước trên thế giới, trước hết là các nước Nam Mỹ và vùng biển Caribe như Venezuela,

Jamaica, Haiti. Cây cacao được trồng ở Philippin vào đầu thế kỉ XVII, sau đó tiếp tục mở
rộng ra Ấn Độ và Scrilanca vài chục năm sau. Ở giai đoạn này thì loại Criollo vẫn chiếm
diện tích chủ yếu. Brazil và Ecurador là những nước đầu tiên phát triển loại Forastero và
đến đầu thế kỉ XIX cacao bắt đầu được xuất khẩu với quy mô 2000 – 5000 tấn từ các
nước Nam Mỹ.
Cuối thế kỉ XIX cacao mới được trồng ở các nước Tây Phi. Sau đó phát triển rất
nhanh do có thị trường Châu Âu. Năm 1990, châu Phi chỉ chiếm 17% tổng sản lượng
cacao thế giới nhưng đến năm 1960 thì tỷ lệ này lên đến 73%.
Ở Việt Nam, cây cacao lần đầu tiên được đưa vào trước năm 1945. Tuy nhiên, thời
gian đầu nó không được chú trọng bởi vì không tìm được đầu ra hợp lý cho hạt ca cao.
Từ năm 2004, Nhà nước ta đã có chương trình phát triển 50.000ha đến năm 2020, trong
đó diện tích cây cho trái là 42.000ha với năng xuất trung bình 1,2 tấn/ ha. Từ khi có chủ
chương của Nhà nước, diện tích trồng ca cao tăng từ 1.218 ha (năm 2004) lên trên 20.000
ha (năm 2011), thu hút tổng số nông dân tham gia khoảng 35.000 người.
1.1.2 Phân loại giống cây ca cao
Cây cacao thuộc:
• Thứ Theobroma
• Họ Sterculiaceae
Thứ Theobroma gồm 20 loài, trong đó chỉ có loài Theobroma cacao là có
giá trị kinh tế. Theobroma cacao được chia thành hai loại phụ là: Criollo và
Forastero.
Criollo: Giống này quả khi chín có màu đỏ, kích thước lớn, có nhiều ở vùng
Nam Mỹ (Venezuela, Ecuado, Colombia).
6
GVHD: ThS. Đỗ Viết Phương Tìm hiểu quy trình sơ chế hạt ca cao
Giống này có đặc điểm là: có năng suất thấp và khả năng kháng sâu
bênh kém nhưng chất lượng hạt cacao là tốt nhất. Chiếm 5% trên thị trường
cacao.
Giống Criollo
Forastero: quả chín có màu vàng đỏ, có nhiều ở Châu Phi (Ivory Coast,

Ghana, Nigeria)
Giống này có đặc điểm là: chất lượng trung bình, năng suất cao,
kháng sâu bệnh tốt. Chiếm 80% trị trường cacao.
Giống Forastero
Trinitario (cây lai của Criollo và Forastero): quả chín có màu vàng, nhỏ, có
nhiều ở vùng Trung Mỹ (Trinidad, Jamaica)
Giống này có đặc điểm là: năng suất cao và có khả năng kháng bênh tốt, có
chất lượng trung bình. Chiếm 10 – 15% thị trường cacao.
Ở nước ta, các vùng chủ yếu trồng giống Forastero.
1.1.3 Đặc điểm thực vật học
Cacao là loài thân gỗ nhỏ có thể cao đến 10 – 20m nếu mọc tự nhiên trong rừng.
Trong sản xuất người ta thường chặt xén ngọn bớt để việc thu hoạch quả có thể dễ dàng
7
GVHD: ThS. Đỗ Viết Phương Tìm hiểu quy trình sơ chế hạt ca cao
hơn và độ cao của cây khi đã trưởng thành không quá 7.5m, đường kính từ 10 – 15 cm.
Để phát triển mạnh, cây cacao cần được che chắn để tránh bớt tia nắng mặt trời và gió,
đặc biệt là trong những giai đoạn đầu của thời kỳ phát triển. Thời kỳ kinh doanh hiệu quả
có thể kéo dài từ 25 – 40 năm.
Cây cacao
Mỗi năm cho đến hàng nghìn hoa ở thân chính và cành to nhưng chỉ có 1 – 3% thành trái.
Cây sẽ ra quả khi được 3 – 4 tháng tuổi. Sau khi thụ phấn trái tăng trưởng chậm trong
khoảng 40 ngày đầu và đạt tốc độ tối đa sau 75 ngày. Sau khi thụ phấn 85 ngày sự tăng
trưởng của trái chậm lại, trong khi hạt bên trong trái bắt đầu tăng trưởng nhanh, đây cũng
là thời kỳ hạt tích luỹ chất béo. Lớp cơm nhầy hình thành khoảng 140 ngày sau khi thụ
phấn. Từ khi thụ phấn đến khi trái chín kéo dài từ 5 – 6 tháng.
8
GVHD: ThS. Đỗ Viết Phương Tìm hiểu quy trình sơ chế hạt ca cao
Hoa cacao
Trái cacao có thể đạt chiều dài 15 – 20 cm, cân nặng từ 200g – 1kg. Tuỳ theo từng
loài, hình dạng của trái thay đổi từ hình cầu, hình dài và nhọn, hình trứng hoặc hình ống.

Màu sắc của trái khá đa dạng: màu xanh, màu vàng, màu đỏ. Mỗi trái chứa khoảng 20 –
40 hạt.
Đặc điểm chung:
Cây cacao là loại cây thân gỗ, chiều cao trung bình 5 – 7m. Tuổi thọ của cây
thường 20 – 30 năm. Sau khi trồng được 3-4 năm thì cây bắt đầu ra hoa, hoa có nhiều
màu như: đỏ, hồng, tím. Cây cacao ra hoa cả năm, nhưng nhìn chung hoa thường nở rộ
vào 2 khoảng thời gian: từ tháng 4 đến tháng 7 và từ tháng 11 đến tháng 1. Hoa mọc trực
tiếp từ thân cây và những cành to chứ không mọc ở ngọn như những cây khác. Hoa cacao
thuộc loại lưỡng tính.
Mỗi cây cacao có thể nở đến khoảng 100.000 hoa, nhưng tỉ lệ dậu trái rất thấp chỉ
đạt đến khoảng 0.5% là cao. Hơn nữa, khi quả non đã đậu quả thì lại có hiện tượng khô
héo và rụng, có khi tới 90%.
Khi chín vở trái cây cacao đổi màu: các tráu màu lục hay màu xanh oliu khi chìn
chuyển sang màu vàng tươi, các trái màu sẫm đỏ thì khi chín có màu sậm da cam, trái tím
lợt thì chuyển sang tím đậm. Quả cacao có kích thước lớn, thường có hình cầu hoặc dài
và nhọn hay có dạng trứng thùy theo giống. Chiều dài quả từ 7 – 30 cm (trung bình từ 12
– 15 cm), rộng 7 – 9 cm. Trọng lượng cả vỏ và hạt khoảng 200g đến 1kg (trung bình
khoảng 400 – 500g đối với giống Forastero). Từ lúc ra hoa đến lúc quả chín khoảng 5 – 7
tháng. Quả chín không mở và giống như quả nạc. Mỗi quả thường chứa từ 30 – 40 hạt.
9
GVHD: ThS. Đỗ Viết Phương Tìm hiểu quy trình sơ chế hạt ca cao
Mỗi cây cacao hàng năm cho từ 0.5 đến 2kg hạt, thay đổi tùy theo giống, điều kiện
chăm sóc, mật độ trồng. Trung bình mỗi hecta thu được khoảng 1 tấn hạt nguyên liệu.
1.2 Thành phần hạt cacao
1.2.1 Thành phần hóa học của vỏ ca cao:
Trong quả ca cao, vỏ ca cao cao được chia làm hai phần chính đó là: lớp vỏ hạt và
lớp vỏ nhớt (vỏ thịt). Mỗi lớp vỏ đều chứa những thành phần riêng biệt. Trong lớp vỏ
hạt chứa các chất béo, Protein, chất xơ, Tanin, Pentosan, tro, Theobromine với một
lượng nhất định. Còn trong lớp vỏ nhớt chứa các thành phần như Abumiloit, chất chát,
Glucose, Saccaroza, Tinh bột, Acid tactric, chất khoáng như: K, Na, Ca, Mg

Các thành phần và hàm lượng của nó được thể hiện trong bảng sau:
Bảng 1: thành phần hóa học của lớp vỏ hạt.
Thành phần Hàm lượng(%)
Độ ẩm 10
Chất béo 3
Protein 13.5
Chất xơ 16.5
Tanin 9
Pentosan 6
Tro 6.5
Theobromine 0.75
Bảng 2: thành phần hóa học của lớp vỏ nhớt( vỏ thịt)
Thành phần Hàm lượng(%)
Độ ẩm 79.7-88.5
Abumiloit, chất chát 0.5-0.7
Glucose 8.3-13.1
Saccaroza 0.4-0.9
Tinh bột Vết
Acid bay hơi (acid tactric) 0.2-0.4
Fe
2
O
3
0.03
Chất khoáng 0.4
10
GVHD: ThS. Đỗ Viết Phương Tìm hiểu quy trình sơ chế hạt ca cao
Trong vỏ ca cao có các thành phần sau:
Glucid:
Chiếm đến 46% trong vỏ quả ca cao. Trong các loại glucid có trong vỏ quả ca cao

thì tinh bột chiếm hàm lượng nhiều nhất 7%. Đường khoảng 1% so với trọng lượng quả.
Ngoài ra, trong vỏ quả còn có khoảng 16.5% cellullose và 6% pentose.
Các chất khoáng
Hàm lượng trung bình các chất khoáng có trong vỏ quả ca cao là 6.5-8.2%. Thành
phần các khoáng trong hạt ca cao là: Fe, K, P, Mg, có tỉ lệ như sau:
K
2
O: 34%
P
2
O
5:
32%
MgO: 16%
Fe
2
O
3
: 0.01-0.03%
1.2.2 Thành phần hóa học của hạt ca cao:
Trong hạt ca cao chứa các thành phần sau:
Dầu ca cao:
Dầu ca cao hay còn gọi là bơ ca cao, là thành phần chiếm nhiều nhất trong hạt,
chiếm 50% so với trọng lượng của hạt đã lên men và sấy khô và là thành phần quan
trọng nhất. Dầu ca cao có dạng tinh thể nhỏ, có màu trắng vàng và mùi thơm đặc trưng.
Các đặc tính của dầu ca cao quyết định đến tính đặc trưng của sô cô la sau này như:
• Ở điều kiện nhiệt độ bình thường, dầu ca cao thường cứng giòn, tạo cho sản phẩm
sô cô la có độ cứng giòn đặc trưng.
• Nhiệt độ nóng chảy của dầu ca cao thấp (32
o

C) do đó sô cô la thường được bảo
quản ở điều kiện mát.
• Có thể để lâu mà không bị ôi do trong dầu ca cao chứa chất chống oxi hóa.
• Thành phần chủ yếu trong dầu ca cao là các tryglycerid của các acid béo no và
cũng do chúa nhiều glycerid khác nhau nên dầu ca cao có thể hình thành nhiều
dạng tinh thể khác nhau, chính vì vậy mà người ta gọi dầu ca cao là chất béo đa
tinh thể. Dạng tinh thể của dầu ca cao phụ thuộc vào nhiệt độ đông đặc của khối
chất béo.
11
GVHD: ThS. Đỗ Viết Phương Tìm hiểu quy trình sơ chế hạt ca cao
Bảng 1: Thành phần acid béo trong dầu ca cao:
Tên glycerid Phần trăm(%) Nhiệt độ nóng chảy(
o
C)
Oleopanmetostearin 52-57 34.5
Oleodistearin 18-22 43.5
Oledipanmitin 4-6 29
Dipanmitostearin 2.5-3 63-68
Dioleopanmitostearin 7-8 Nhiệt độ thường
Dioleostearin 6-12 Nhiệt độ thường
Oleolioleopanmitin 0.5 Nhiệt độ thường
Oleolioleostearin 4.5 Nhiệt độ thường
Acid béo tự do 1.1 Nhiệt độ thường
Theobromine:
Công thức phân tử la C
7
H
8
N
4

O
2.
Theobromine thuộc nhóm alcaloit do một nhà bác
học người Nha tìm ra năm 1842.
Là thành phần đặc trưng của hạt ca cao, tạo vị đắng cho sản phẩm sô cô la. Chiếm
hàm lượng từ 1.5-1.7% so với trọng lượng hạt.
Theobromine dạng tinh thể bé, màu trắng, có vị đắng, hòa tan trong clorofoc, acid
acetic và thăng hoa ở 308
o
C.
Màu nâu đặc trưng của sô cô la là do theobromine có khả năng oxi hóa mạnh tạo
ra những sản phẩm có màu nâu đặc trưng.
Theobromine có khả năng làm tăng sức chịu đựng của tim nhưng trong sản phẩm
sô cô la, theobromine chiếm một hàm lương rất thấp nên không gây hại đến hệ thần kinh
mà chỉ làm tăng cảm giác hưng phấn nhỏ.
Cafein
Công thức phân tử la C
8
H
10
O
2
N
4.
H
2
O
Là dạng tinh thể màu trắng, hình kim, có vị đắng, có tính tan cao hơn
theobromine, tan trong ete nóng. Nhiệt độ thăng hoa của cafein là 180
o

C. Nhiệt độ nóng
chảy là 235
o
C.
Cafein cũng là một chất kích thích vì có khả năng tác động đến hệ thần kinh tạo
nên cảm giác hưng phấn, sảng khoái. Nhưng khi sử dụng với hàm lượng cao thì nó là
một chất đọc với hệ thần kinh.
12
GVHD: ThS. Đỗ Viết Phương Tìm hiểu quy trình sơ chế hạt ca cao
Trong vỏ hạt cafein chỉ chiếm khoảng 0.3% và 0.7% trong nội nhũ. Với hàm
lượng như vậy thì nó không gây nguy hiểm cho người dùng.
Các acid hữu cơ
Các acid hữu cơ trong hạt ca cao ở dạng dễ bay hơi hoặc không bay hơi. Trong
đó, những acid không bay hơi gầm có acid malic, acid tactric, acid oxalic. Trong hạt ca
cao còn chứa một lượng nhỏ các acid hữu cơ tự do, thường chiếm khoảng 0.7-2.33%.
Còn đối với các acid bay hơi sẽ được loại bỏ trong quá trình chế biến.
Các chất thơm
Là một trong những thành phần có giá trị lớn trong quả ca cao. D-linalol có trong
thành phần hợp chất với các acid béo có phân tử thấp
Chất thơm trong ca cao gồm những sản phẩm dễ và khó bay hơi. Trong đó, những
chất thơm dễ bay hơi đã thoát ra khỏi ca cao qua quá trình xử lý. Còn lại là những chất
thơm có giá trị lớn, hòa tan trong dầu ca cao tạo nên vị ngon và mùi thơm của ca cao.
Ngoài ra, trong hạt cacao còn chứa một lượng ít gluxit (4.5% trong nội nhũ) và
chất khoáng (2.5 – 3%).
13
GVHD: ThS. Đỗ Viết Phương Tìm hiểu quy trình sơ chế hạt ca cao
CHƯƠNG 2: NỘI DUNG CHÍNH
2.1 Quy trình công nghệ
2.1.1 Quy trình công nghệ
2.1.2 Thuyết minh quy trình

2.1.2.1 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 2.1 Thu hoạch quả cacao
14
Vỏ (bỏ)
Ruột (thịt + hạt)
Trái chín Bóc vỏ
Lên men
Đãi lấy hạt
Phơi sấy
Hạt cacao
GVHD: ThS. Đỗ Viết Phương Tìm hiểu quy trình sơ chế hạt ca cao
2.1.2.2 Bóc vỏ (tách hạt)
Mục đích: 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
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 những biến đổi
không thể kiểm soát được

Hình 2.2 Bóc vỏ quả cacao
15
GVHD: ThS. Đỗ Viết Phương Tìm hiểu quy trình sơ chế hạt ca cao
2.1.2.3 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.
a) Cơ sở khoa học của quá trình lên men hạt cacao
 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
 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 Šyanid
mầm.
- Hạt cacao là hạt của cây Theobroma cacao. Mỗi hạt bao gồm Šlá 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 Šyanid 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).
 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 Šyaniding 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
16
PE, PG
(Galactose)n GlucosePECTIN
Chu trình EMP
Rượu Ethylic
A.Pyruvic
Glucose
Lên men giấm
Ethylic
A.Acetic
protease
peptidase
Protein Peptide
Amino acide
invertase
Glucose + fructoseSaccharose
E.PPO
Sắc tố màu nâu
Polyphenol
GVHD: ThS. Đỗ Viết Phương Tìm hiểu quy trình sơ chế hạt ca cao
- 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
 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 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

Hình 2.3 saccharomyces cerevisiae
 Bản chất sinh hóa và những biến đổi diễn ra trong quá trình lên men, ủ hạt cacao
- Trong 24h đầu C
6
H
12
O
6
→ 2 CH
3
CH
2
OH + 2 CO
2
dưới hoạt động của nấm men trong
điều kiện kỵ khí không bắt buộc
- Ngoài ra, còn có một số sản phẩm phụ khác nhau như: acide lactic, oxalic, enzyme ngoại
bào, hợp chất hữu cơ dễ bay hơi…
- 24h tiếp theo: thịt quả bị phân rã và chiết rút hết, tạo điều kiện thông thoáng cho khối ủ.

Hơn nữa sau 2-3 ngày đầu lên men thường tiến hành đảo trộn khối hạt. Do có mặt của
Oxy nên cồn bị õi hóa thành acide acetic dưới sự hoạt động của vi khuẩn acetic: C
2
H
5
OH
+ O
2
→ CH
3
COOH + H
2
O
- Cuối quá trình lên men, lượng cồn và acide lactic giảm dần, chỉ còn acide acetic. Nhờ
acide acetic và nhiệt độ cao (sau 2 ngày lên men) làm cho màng tế bào bị vỡ và các chất
dễ hòa trộn vào nhau. Điều này cho phép một số chất phức tạp chuyển sang trạng thái
hoạt động (hoạt động của emzyme, quá trình oxy hóa, quá trình phân giải protein thành
17
GVHD: ThS. Đỗ Viết Phương Tìm hiểu quy trình sơ chế hạt ca cao
amino acide…) sự hoạt động của những chất này là yếu tố quyết định màu và mùi của bột
cacao sau này. Tuy nhiên, sự có mặt của acide acetic trong hạt cacao sẽ làm tăng độ chua
cho sản phẩm cuối sau này. Do đó, quá trình lên men bắt buộc phải có giai đoạn làm khô
hạt cacao để acide acetic bị oxi hóa.
 Những biến đổi của VSV trong quá trình lên men
- Nấm men chiếm ưu thế hoạt động trong 24h đầu
• Chuyển hóa toàn bộ thịt quả (có hàm lượng đường rất cao) thành cồn
• Phân hủy acide citric làm cho pH tăng từ 3.5-4.2 tạo điều kiện cho vi khuẩn phát triển
• Sản xuất một số acide hữu cơ (a.oxalic, a.succinic, a.malic, a.acetic…) có tác dụng giết
chất mầm hạt
• Sản xuất 1 vài hợp chất hữu cơ dễ bay hơi tạo mùi đặc trưng cho cacao

• Tạo ra enzyme pectinase làm giảm tính dẻo của thịt quả giúp cho phản ứng nhanh hơn
- Vi khuẩn lactic cũng chiếm ưu thế hoạt động trong 24h đầu khi pH ≥ 4 và trong điều kiện
kỵ khí tạo ra acide lactic
- Trong 24h tiếp theo: thịt quả bị phân hủy hết, có sự xâm nhập của khí Oxy vào khu vực
lên men, vi khuẩn lactic bắt đầu chiếm ưu thế hoạt động chuyển cồn thành acide acetic
- Trong suốt thời gian này nhiệt độ tăng đến 50
0
C tạo điều kiện thuận lợi xúc tác các phản
ứng sinh hóa và sự hoạt động của các loài vi khuẩn. Bào tử VSV cùng với nấm sợi có thể
xuất hiện trên bề mặt khối lên men gây ra những mùi ôi thối, khó chịu.
18
GVHD: ThS. Đỗ Viết Phương Tìm hiểu quy trình sơ chế hạt ca cao
b) Quá trình lên men
- 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
• 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:
 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
 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.
19
GVHD: ThS. Đỗ Viết Phương Tìm hiểu quy trình sơ chế hạt ca cao
 Các phương pháp lên men cacao trên thế giới
- 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 2.4. Phương pháp ủ thành đống
- Phương pháp ủ trong thúng
Phổ biến ở Châu Phi ( Ghana). Phương pháp này thường được thực hiện trong các
tiều trang trại hoặc theo quy mô gia đình.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
Hình2.5. Phương pháp ủ bằng thúng
20
GVHD: ThS. Đỗ Viết Phương Tìm hiểu quy trình sơ chế hạt ca cao

- 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 2.6 Phương pháp ủ bằng thùng
- Phương pháp ủ trên khay
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. Mỗi khay có kích thước
1,2*0,9m , mỗi khay có thể chứa khoảng 45 kg hạt tươi.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 2.7 Phương pháp ủ trên khay
21
GVHD: ThS. Đỗ Viết Phương Tìm hiểu quy trình sơ chế hạt ca cao
 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.

2.1.2.4 Phơi sấy
- 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
• Hạt sau khi sấy có màu nâu
- 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.
22
GVHD: ThS. Đỗ Viết Phương Tìm hiểu quy trình sơ chế hạt ca cao
Hình 2.8 Phơi cacao dưới ánh nắng mặt trời
• 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.
- 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
23
GVHD: ThS. Đỗ Viết Phương Tìm hiểu quy trình sơ chế hạt ca cao
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.
- 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.
2.2 Các vấn đề lưu ý khi sơ chế hạt ca cao
Hiện nay giá thu mua hạt cacao trên thị trường đang tăng mạnh (giao động từ
56.000đ/kg-59.000đ/kg hạt đã lên men), do đó người dân cũng đang quan tâm để phát
triển loại cây này. Đặc biệt là vùng Tây nguyên, nơi có một diện tích lớn cà phê đã già
cỗi cần loại bỏ nhưng chưa có phương án để trồng cây thay thế có hiệu quả. Cây cacao là
một phương án khả dĩ nhất cho các diện tích này.
Theo báo cáo của ban điều phối chương trình cacao quốc gia, đến năm 2009
tổng diện tích ca cao của Việt nam là 9.683 ha với 1.315 ha trồng thuần (1.100cây/ha)
và 8.368 ha trồng xen (600 cây/ha). Trong đó có 4.750 ha đang cho thu hoạch, bình
quân năng suất ban đầu khoảng 2,1 tạ ha. Các tỉnh có diện tích lớn hiện nay như Bến
24
GVHD: ThS. Đỗ Viết Phương Tìm hiểu quy trình sơ chế hạt ca cao
Tre (3.916 ha trồng xen) Tiền Giang (1.245ha trồng xen), ĐăkLăk (1.830ha trồng
thuần), Bình Phước (1.300ha trồng thuần)…(nguồn TT Khuyến nông Quốc gia).
Việc thu hoạch và bảo quản trái ca cao hiện nay của Việt Nam đang còn tự phát
theo kinh nghiệm và sự học hỏi thông qua người thân và bạn bè. Số lượng nông dân trồng
cacao được đi tập huấn về các kỹ thuật trồng, sơ chế và chế biến hạt cacao còn hạn chế,
tập trung cho các cơ sở thu mua, các hộ có diện tích lớn…Đặc biệt là các hộ (cơ sở) tại
các vùng sâu, vùng xa (nơi đường đi còn khó khăn) thì các biện pháp khoa học kỹ thuật
cho cây cacao vẫn chưa đến được tận tay người nông dân.
2.2.1 Quá trình thu hoạch trái ca cao
Các phương pháp xác định độ chín, thu hoạch sẽ tác động tới cả quá trình sơ chế
hạt cacao. Nếu xác định độ chín không đúng sẽ ảnh hưởng lớn tới quá trình bảo quản quả,
đến quá trình lên men (do hàm lượng dịch cơm nhầy cao, các chất trong dịch nhầy chưa

chuyển hóa thành đường, quả khó tách, dễ bị bệnh, thối trong quá trình bảo quản). Nếu
phương pháp thu hoạch không đảm bảo thì sẽ tác động đến sản lượng của vụ tiếp theo,
tác động đến quá trình bảo quản quả.
Phần lớn các cơ sở xác định độ chín và thu hoạch quả ca cao theo 2 phương pháp
như bảng sau:
Bảng 1: Phương pháp xác định độ chín và thu hoạch quả tại các cơ sở
Chỉ tiêu, phương pháp Tỷ lệ (%)
PP quan sát 78
PP gõ + quan sát 22
Thu hoạch bằng dao 66
Thu hoạch bằng kéo cắt cành 34
25