QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM TỪ CACAO VÀ CÁC PHỤ GIA SỬ DỤNG

Seminar : Phụ gia trong CNSX Chocolate GVHD : Đống Thò Anh Đào
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, nhu cầu về thưởng thức thực phẩm của con người ngày càng nâng
cao, thực phẩm không những phải chứa nhiều dinh dưỡng mà còn phải đạt được
những giá trò cảm quan nhất đònh. Thêm vào đó, thực phẩm được sản xuất theo quy
mô công nghiệp cũng cần có thời gian lưu hành trên thò trường lâu hơn. Vì vậy, vấn
đề đặt ra là làm sao để sản phẩm thực phẩm vẫn giữ được những giá trò dinh dưỡng
vốn có cũng như vẫn duy trì được cấu trúc, màu sắc, mùi vò, hương thơm … trong thời
gian bảo quản. Và phụ gia được xem là biện pháp hữu hiệu cho việc giải quyết
những vấn đề trên.
Chocolate là một trong những sản phẩm rất phổ biến trên thế giới. Tuy vậy, ở
Việt Nam hiện nay công nghệ sản xuất cacao cũng như các sản phẩm từ chocolate
vẫn chưa phát triển, sản phẩm làm ra chất lượng chưa cao.
Trong phạm vi của bài báo cáo, chúng tôi xin trình bày về quy trình công nghệ
sản xuất các sản phẩm từ cacao và các phụ gia sử dụng. Do thời gian thực hiện ngắn,
kiến thức còn hạn hẹp nên bài báo cáo chắc hẳn sẽ không tránh được những sai sót.
Kính mong cô và các bạn thông cảm.
1
Seminar : Phụ gia trong CNSX Chocolate GVHD : Đống Thò Anh Đào
I. PHỤ GIA SỬ DỤNG TRONG THỰC PHẨM :
Phụ gia thực phẩm được đònh nghóa là những chất không được coi là thực phẩm
hay một thành phần của thực phẩm, có ít hoặc không có giá trò dinh dưỡng. Phụ gia
được chủ động cho thêm vào thực phẩm với một lượng nhỏ, an toàn cho sức khỏe
nhằm duy trì chất lượng, hình dáng, mùi vò, độ kiềm, độ acid của thực phẩm hoặc
đáp ứng các yêu cầu công nghệ trong sản xuất, chế biến, đóng gói, vận chuyển, bảo
quản thực phẩm.
1) Phân loại:
Cho đến nay, có khoảng 2500 phụ gia đã được chấp nhận sử dụng trong thực
phẩm. Chúng được phân loại theo chức năng :
- Chất bảo quản ( preservatives )
- Chất chống đông vón ( anticaking agents )

- Chất chống oxi hóa ( antioxydants )
- Chất chống tạo bọt ( antifoaming agents )
- Các chất điều chỉnh độ acid ( acidity regulators )
- Các chất điều vò ( flavour enhancers )
- Các hương liệu ( flavour )
- Các chất làm đông đặc và làm dày ( thickeners, gelling agents )
- Các chất làm chắc ( firming agents )
- Các men ( enzyms )
- Các chất nhũ hóa ( emulsifiers )
- Các chất ổn đònh ( stabilisers )
- Các chất màu ( colors )
- Các chất tạo phức kim loại hòa tan ( sequestrant )
- Các chất tạo ngọt nhân tạo ( artificial sweeteners )
- Các tinh bột biến tính ( modified starches )
2
Seminar : Phụ gia trong CNSX Chocolate GVHD : Đống Thò Anh Đào
2) Các quy đònh chung trong việc sử dụng phụ gia :
- Phụ gia đã được chứng minh là an toàn. Hàm lượng phải ở dưới mức
cho phép.
- Lượng phụ gia cho vào thực phẩm không làm thay đổi thành phần lý,
hóa, và các chất dinh dưỡng cũng như giá trò thương phẩm của thực
phẩm
- Phụ gia cần phải đảm bảo tiêu chuẩn chất lượng tinh khiết được dùng
trong thực phẩm
- Lượng phụ gia cho vào thực phẩm càng ít càng tốt theo khả năng thực
hành sản xuất tốt.
Khi sử dụng phụ gia thực phẩm, người sản xuất phải ghi rõ tên phụ gia được
phép sử dụng, giới hạn sử dụng trong hồ sơ đăng ký và được phép của cơ quan y tế có
thẩm quyền.
II. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA 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). Thành phần các chất cấu tạo
trong hạt cacao như sau :
a. 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.
3
Seminar : Phụ gia trong CNSX Chocolate GVHD : Đống Thò Anh Đào
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, bơ 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.
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
4
Seminar : Phụ gia trong CNSX Chocolate GVHD : Đống Thò Anh Đào
Bảng 3: Đặc điểm tinh thể bơ cacao
Dạng Hình dáng Kích thước (
m
µ
)
α
Dạng tiểu cầu không bền 5
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.
b. 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.
5
Seminar : Phụ gia trong CNSX Chocolate GVHD : Đống Thò Anh Đào
c. 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.
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.
d. 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.
e. 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
Seminar : Phụ gia trong CNSX Chocolate GVHD : Đống Thò Anh Đào
f. 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.
g. 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 …).
h. 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.
i. 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 …
7
Seminar : Phụ gia trong CNSX Chocolate GVHD : Đống Thò Anh Đào
III. QUY TRÌNH SẢN XUẤT BỘT CACAO VÀ BƠ CACAO :
Sản phẩm bột Cacao của quy trình có tên thương mại là “ bột Cacao lạt”
(Unsweetened Cocoa Powder). Sản phẩm này tiếp tục được phân phối, cung cấp và
làm nguyên liệu cho các ngành công nghệ thực phẩm khác, đặc biệt là đối với các
ngành công nghệ sản xuất Bánh – Kẹo – Chocolate, bột Cacao đóng vai trò nguyên
liệu rất cần thiết, không thể thiếu được.
2) Phân loại:
Nhìn chung, khi khảo sát các sản phẩm bột cacao có trên thò trường trong nước
và thế giới, ta có thể phân loại thành nhóm các sản phẩm như sau :
♦Dựa theo thành phần hóa học:
Cacao giàu béo (high fat cocoa powder) : ≥ 22% chất béo
Cacao độ béo trung bình (medium fat cocoa powder) : 12 – 22% chất béo
Cacao ít béo (low fat cocoa powder) : 10 – 12% chất béo
♦ Dựa theo kích cỡ, hình dạng:
Bột Cacao ( cocoa powder)
Bánh Cacao mảnh ( kibble cocoa cake)
Cacao đóng bánh ( cocoa press cake)
♦Dựa theo các yếu tố công nghệ :
Cacao tự nhiên chưa kiềm hóa (Natural Cocoa)
Cacao đã kiềm hóa ( Dutch Cocoa, Alkalised Cocoa)
8
Seminar : Phụ gia trong CNSX Chocolate GVHD : Đống Thò Anh Đào

2) QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT CACAO VÀ BƠ CACAO
9

Hạt
cacao
Sấy
Nghiền thô
Tách vỏ
Kiềm hoá
Nghiền mòn
Ép bơ
Vỏ,
bụi
Dung
dòch
kiềm
Nghiền
Bao gói
BỘT
CACAO
BƠ
CACAO
Seminar : Phụ gia trong CNSX Chocolate GVHD : Đống Thò Anh Đào
2) Thuyết minh qui trình công nghệ:
i. Nguyên liệu :
Hạt cacao thương phẩm : là hạt đã qua ủ và phơi sấy
ii. Sấy:
Mục đích :
• Đưa hạt ca cao đến độ ẩm thích hợp cho việc sản xuất. Độ ẩm ban đầu 7
-8% giảm xuống còn 2-3%.
• Làm xuất hiện các mùi thơm đặc trưng của cacao.
• Thay đổi độ acid và giảm hàm lượng các chất dễ bay hơi, loại một phần chất
chát.

Chất chát trong cacao làm cho chocolate có vò chát và đắng đặc trưng. Chất
chát gồm 2 loại:
 Chất chát thuỷ phân: là hợp chất mà nhân phenol liên kết với nhau thông
qua nguyên tử oxxy. Chất chát thuỷ phân quan trọng nhất là tanin.
 Chất chát ngưng tụ: là hợp chất mà các nhân phenol liên kết với nhau
thông qua nguyên tử cacbon. Chất chát ngưng tụ tiêu biểu là catesin. Bản
thân chất này không chát ngưng khi ngưng tụ với nhau thì có tính chát.
Trong hạt cacao tươi chưa lên men có 0,6-1% catesin ngưng sau khi lên
men chúng chuyển thành chất chát ngưng tụ L – epicatesin. Trong hạt
cacao khô đã lên men, lượng chất chát từ 3-6% . Sau khi sấy còn lại 2-
3%.
• Tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tách vỏ, nghiền.
Chế độ sấy :
- Nhiệt độ sấy: 90-150
0
C
- Thời gian sấy: 20-40
0
C tuỳ thuộc vào thiết bò sử dụng.
iii. Nghiền thô:
Mục đích :
Nghiền bể vỏ và hạt, làm cho vỏ hạt tách rời khỏi phần nhân tạo điều kiện
thuận lợi cho quá trình tách vỏ.
10
Seminar : Phụ gia trong CNSX Chocolate GVHD : Đống Thò Anh Đào
Yêu cầu:
Hạt được phá vỡ thành các mảnh lớn sao cho lượng bò càng ít càng tốt nhằm
tránh hao hụt lượng cacao. Nếu nghiền quá nhỏ sẽ khó tách nhân ra khỏi vỏ.
iv. Tách vỏ:
Tách lớp vỏ cứng và vỏ lụa cùng bụi ra khỏi lớp nhân do vỏ hạt cacao có

hàm lượng cellulose cao(17%) nên khó tiêu hoá, làm giảm chất lượng của sản
phẩm. Sau khi tách vỏ hàm lượng vỏ có trong bột cacao khoảng 0,5-2%.
v. Nghiền mòn:
Mục đích:
Nghiền bột cacao thô thành khối sền sệt gọi là dòch cacao hay khối cacao
nhào. Dòch cacao( có gần 55% bơ cacao) ở dạng huyền phù trong đó pha lỏng là
bơ cacao, pha rắn là tinh bột và protein. Các tế bào cacao sẽ bò nghiền vỡ ra giải
phóng một lượng dòch bào, chủ yếu là bơ cacao.
Yêu cầu:
• Lượng hao hụt: tối đa 0,1% khối lượng
• Nhiệt độ 34-35
0
C
• Kích thước phân tử sau khi nghiền: 1,5-2mm
vi. Kiềm hoá:
Đây là quá trình không bắt buộc trong công nghệ sản xuất chocolate. Tùy vào
đặc trưng của sản phẩm cũng như các vùng sản xuất khác nhau mà cacao có thể qua
kiềm hóa hoặc không.
Nhờ quá trình kiềm hóa mà chất lượng cảm quan của hạt cacao cải thiện rõ rệt
đặc biệt là về mùi vò, hương thơm và màu sắc, là những yếu tố hàng đầu một khi
khách hàng đặt hàng nhà sản xuất cacao.. Tác nhân kiềm hóa thường là dung dòch
Na
2
CO
3
, K
2
CO
3
hoặc NaOH, Ca(OH)

2
. Phương pháp kiềm hoá bao gồm :
+ kiềm hóa nhân cacao
+ kiềm hóa dòch cacao
+ kiềm hóa cacao nguyên hạt
11