LÊN MEN CA CAO

LÊN MEN CA CAO

Giảng viên: Ths.Vương Thị Việt Hoa

Đặt vấn đề
Trên thị trường tiêu thụ ca cao hiện nay, người trồng ca cao có thể bán các sản phẩm ca cao
dưới dạng trái ca cao tươi hoặc hạt ca cao khô đã lên men. Tùy thuộc vào giá cả của thị trường,
kỹ năng sơ chế, điều kiện cơ sở vật chất,… người trồng ca cao tự lựa chọn các sản phẩm ca cao
để bán sao cho có hiệu quả nhất.

1. Giới thiệu vê cây cacao
1.1 Phân loại thực vật học
Cây cacao (Theobroma cacao) thuộc:
-Thứ Theobroma cacao L.
-Họ Sterculiaceae.
Thứ Theobroma gồm 20 loài, trong đó chỉ có loài Theobroma cacao là có giá trị kinh tê.
Theobroma cacao được chia ra làm 2 loài phụ: Criollo và Forastero.
-Criollo: trái đỏ, kích thước lớn, có nhiều ở vùng Nam Mỹ (Venezuela, Ecuado,
Colombia)
-Forastero: có màu vàng đỏ, có nhiều ở Châu Phi (Ivory Coast, Ghana, Nigeria)
-Trinitario (cây lai cLa Criollo và Forastero) : trái vàng nhỏ, có nhiều ở vùng Trung My
(Trinidad, Jamaica)

1.2 Đặc điểm hình thái của cây cacao
Cacao là loài thân gỗ nhỏ có thể cao đên 10-20 m 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 hơn và
độ cao của cây khi trưởng thành thường không quá 7,5m, đường kính 10-15cm. Để phát
triển mạnh, cây cacao cần được che chắn để tránh bớt tia nắng mặt trời và gió, đặt biệt là
trong những giai đoạn đầu của thời kì phát triển. Thời kì kinh doanh hiệu quả có thể kéo
dài 25-40 năm. Lá dài 25cm. màu đậm, hình gân lông chim. Mỗi năm cho đến hàng nghin
hoa ở than 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
1


LÊN MEN CA CAO

Giảng viên: Ths.Vương Thị Việt Hoa

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 kì hạt tích lũy chất béo. Lớp cơm nhầy
hình thành khoảng 140 ngày sau khi thụ phấn. Từ khi thụ phấn đến khi trái chín kéo dài
5-6 tháng.

Trái cacao có thể đạt chiều dài 15-20 cm, cân nặng 200g-1kg. Tùy theo từng loài, hình
dạng của trái thay đổi từ hình cầu, hình dài và nhọnn, hình trứng hay hình ống. Màu sắc
của trái khá đa dạng: màu xanh, màu vàng, màu đỏ. Mỗi trái chứa khoảng 20-40 hạt.

1.3 Đặc điểm sinh thái của cây cacao
Cây cacao là loài cây nhiet đới, thường được trồng cùng xích đạo. Nhiệt do thích hợp cho
Sự sinh trưởng là 30-40oC, độ ẩm là 70-80% và là cây ưa bóng mát.
2


LÊN MEN CA CAO

Giảng viên: Ths.Vương Thị Việt Hoa

1.4 Thành phân hóa học của trái cacao

Nước, chât béo (bơ cacao), cacbohydrates, nitrtogen, acid hdu cơ, muôi khóang,…. Các
thành phần này sẽ có hàm lượng khác nhau ở chất nhầy, vỏhạt và thịt hạt .
- Chât nhây (thịt quả) có hàm lượng nước và đường cao nhất, ngoài ra còn có acid citric
làm cho pH của thịt quả luôn ở 3,5
- Vỏ hạt có hàm lượng cacbohydrates cao
- Thịt hạt có hàm lượng bơ cacao rất cao, vỏ hạt có một ít và chất nhầy không có.

2.Thị trường ngành sản xuất ca cao
Sản phẩm bán hoàn chỉnh ứng dụng trong nhiều ngành khác :
- Bột cacao bổ sung vào bánh kẹo, nước giải khát
- Bơ cacao sản xuất mức, mỹ phẩm, dược phẩm.
Sản phẩm hoàn chỉnh tiêu thụ ngay
- Chocolate tấm
- Chocolate bột
-Mức kẹo chocola.

3. Quá trình lên men hạt cacao

3


LÊN MEN CA CAO

Giảng viên: Ths.Vương Thị Việt Hoa

Kết quả nghiên cứu cho thấy hạt ca cao lên men trong điều kiện tự nhiên cũng có chất
lượng chấp nhận được nhưng không đồng đều giữa các lớp trong khối ủ, phụ thuộc nhiều
vào điều kiện thời tiết. Đây là một chuỗi các quá trình lên men của các nhóm vi sinh vật
nối tiếp nhau. Đầu tiên là sự phát triển của nấm men, tiếp theo là vi khuẩn, cuối cùng là
sự phát triển của một số nấm sợi trên bề mặt của khối ủ. Chất lượng hạt ca cao sau lên

men tốt nhất trong điều kiện nhiệt độ lên men ở 40 oC, độ ẩm nguyên liệu là 82 % và thời
gian lên men trong 7 ngày.

3.1 Mục đích quá trình lên men cacao
-Thực hiện quá trình lên men tự nhiên, sử dụng khả năng sinh tổng hợp của hệ VSV tự
nhiên nhằm loại bỏ phân thịt quả bao xung quanh hạt cacao để thu được cacao nhân
nguyên ven về hình thể
- Cho phép mot sô chất phức tạp chuyển sang trạng thái hoạt động.
- Loại bỏ bớt vị đắng cho cacao
- Tạo ra mùi vị; đặc trưng cho cacao.
SỰ KHÁC BIỆT GIỮA HẠT CACAO LÊN MEN VÀ HẠT KHÔNG LÊN MEN
HẠT CACAO KHÔ

KHÔNG LÊN MEN

LÊN MEN

( KHÔNG NGỌT )

( NGỌT)

4


LÊN MEN CA CAO

Giảng viên: Ths.Vương Thị Việt Hoa

VỎ

Mềm và khép vừa phải

Cứng, giòn, khép vằ phải
hoặc hơi rời ra.

Màu trong vỏ

Sạch và nhợt

Động lại màu nâu đậm

Rễ mầm

Phân khúc, trắng

Phân khúc, nâu đậm

Độ chắc của lá mầm

Dai hoặc giống phomát

Cứng khô

Phân đoạn lá màm trắng

Trắng hoặc xám

Nâu vàng hoặc kem hoặc cả
2

Phân đoạn lá mầm tím

Xanh xám đá

Nâu đậm, tím hoặc cả 2.

Mùi vị

Đắng và se

Ít và đậm hơn

Hương vị ( không nung )

Ít hương, vị tự nhiên

Acid và thơm nồng

Hương vị (nung )

Giống hạt đậu phổ biến

Hương chocolate

3.2 Hệ VSV lên men cacao
- Nấm men Saccharomyces Cerevisiae là chủ yếu (ngoài ra người ta còn tìm thấy có 12
loài nấm men khác nữa có mặt trong khối lên men cacao nhưng sô lượng không nhiều)
- Vi khuẩn: Lactobacillus lactis, Lactobacillus plantarum, Acetobacter aceti,
Gluconobacter oxydans

3.3 Bản chất sinh hóa và những biến đổi sinh hóa diễn ra trong quá
trình lên men, ủ hạt cacao
-Trong 24 giờ đầu: C6H12O6
2C2H5OH + 2CO2 dưới sự hoạt động của nấm men
trong điều kiện kị khí bắt buộc.
Cuối quá trình lên men, lượng cồn và acid lactic giảm dần, chỉ còn acid acetic. Nhờ acid
acetic và nhiệt độ cao (sau 2 ngày lên men) làm cho màng tê 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 enzyme, quá trình oxi hóa, quá tình phân giải protein thành aminoacid…)
Sự hoạt động của những chất này là yêu tố quyết định đến màu và mùi của bột cacao sau
này. Tuy nhiên sự có mặt của acid acetic trong hạt cacao sẽ làm tăng độ chua của sản
phẩm cuối sau này. Do dó sau quá trình lên men bắt buộc phải có giai đoạn làm khô hạt
cacao để acid acetic bị oxi hóa.

3.4 Những biến đổi của VSV trong qua trình lên men
- Nấm men chiếm ưu thế hoạt động trong 24 giờ đầu:
5


LÊN MEN CA CAO

Giảng viên: Ths.Vương Thị Việt Hoa

- Chuyển toàn bộ thịt quả (có hàm lượng đường rất cao) thành cồn
- phân hủy acid citric làm cho pH tăng từ 3,5-4,2 tạo điều kiện cho vi khuẩn phát triển.
- sản xuất một số acid hữu cơ (acid oxalic, acid succinic, acid malic, acid acetic,..) có tác
dụng giết chết mầm hạt.
- sản xuất một 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 thê hoạt động trong 24 giờ đầu khi pH > 4 và trong điều

kiệ kị khí tạo ra acid lactic.
-Trong 24 giờ tiếp theo: thịt quả bị phân hủy hết, có sự xâm nhập củaa khí O2 vào khu
vực lên men, vi khuan acetic bắt đầu chiếm ưu thê hoạt động chuyển còn thành acid
acetic.Trong suốôt thời gian này nhiệt độ tăng đến 50 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.
o

3.5 Thời gian lên men
Trung bình là từ 6-7 ngày
Đặc biệt đối với loại Criollo: từ 2-3 ngày, loại Forastero: 5 ngày, loại Trinitario : 7 ngày
hoặc hơn nữa .
Sau quá trình lên men độ ẩm của hạt là 16-17%

3.6 Các kiểu lên men hạt cacao trên thế giới
3.6.1 Phương pháp ủ thành đống

6


LÊN MEN CA CAO

Giảng viên: Ths.Vương Thị Việt Hoa

Đây là phương pháp phổ biến nhất ở Tây Phi và ở Vanuatu. Hạt cacao được đổ đống trên
mặt đất có phơi lá chuối. Bệ trên và xung quanh cũng có đậy bằng lá chuối. Cứ 2 ngày
một lần giở lá chuối ra để xáo trộn hạt cho đều rồi đậy lá chuối lên. Khối lượng đống hạt
thường 100-250kg. Thời gian lên men thường 5-6 ngày. Có thể tạo thành đường rãnh để
giúp cho sự thoát dịch nhày, không nên lên men trong những lọ đất lõm, thịt quả bị phân
huỷ thànhlỏng không chảy đi được sẽ làm thối hạt lên men.

3.6.2 Phương pháp ủ trong thúng
Phương pháp thường được thực hiện trong các tiếu trang trại hoặc theo quy mô gia đình.
Hạt cacao thường được đổ đầy vào trong những thúng bằng tre, xung quanh và bên trên
cũng được phủ lá chuối. Dịch nhày chảy qua các mặt bên và đáy thúng. Việc đảo trộn
được thực hiện bằng cách đổ từ thúng này sang thúng kia, cứ 2 ngày một lần. Phương
pháp này đã được thực hiện ở Châu Phi ( Ghana )

3.6.3 Phương pháp ủ trong thùng
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 dịch nhầy có lối thoát và để thông hơi. TIến
hành lót lá chuối ở đáy và quanh thùng rồi đổ hạt cacao tươi vào. Cứ 2 ngày tiến hành
đảo trộn bằng cách chuyển cacao từ thùng này sang thùng khác để quá trình lên men
7


LÊN MEN CA CAO

Giảng viên: Ths.Vương Thị Việt Hoa

đồng đều, xúc tác phản ứng nhanh. Phương pháp này thường được áp dụng trong các
trang trại, đồn điền lớn. Thời gian lên mên 6-7 ngày.
-Phương pháp này đã được áp dụng tới vùng Trung Mỹ ( Venezuela ).

3.6.4 Phương pháp ủ trên khay

Khay ủ bằng gỗ sâu 10cm, đáy khay là một cái vạt nan tre đặt song song và cách nhau
chừng 0,5cm. Mỗi khay chia thành 2 phần bằng nhau, bằng một cái ngăn di động bằng
gỗ. Chỉ đổ cac nửa khay. Chồng 2 khay lên nhau, góc đầy hạt quay về cùng một phía.
Lớp hạt trên của mỗi khay tiếp giáp với vạt tre làm đáy của khay trên và những khoảng

trống giữa các nan tre là những ống thông khí mà qua đó không khí có thể thấm vào khối
ủ. Sau 24 giờ ủ người ta phơi lên chồng khay một mảnh vải bao bì để vừa chống mất
nhiệt vừa đảm bảo sự thông thoáng. Thời gian ủ trên khay là 3-4 ngày, ngắn hơn so với
phương pháp ủ khác.

3.7 Tóm lại cách lên men chung
Lên men
Từ 1 - 20kg: Sử dụng thúng nan, lót một lớp lá chuối ở dưới, đổ hạt lên rồi phủ
thêm lá chuối (chú ý giữ thoát nước tốt). Che kỹ bằng bao đay và tránh mưa.
- Từ 20 - 45kg: Sử dụng thúng hoặc thùng lớn có ngăn, che bằng bao đay.
- Mẻ trên 45kg: Sử dụng các thùng lên men bằng gỗ với thiết kế như đã hướng
dẫn, thoát nước tốt ở các phía và mặt dưới, phủ bằng bao đay.
- Lên men tất cả các trái ca cao cùng lúc để có kết quả tốt hơn. Chiều sâu của
khối hạt nên tương ứng với chiều rộng của thùng dùng để lên men. Tránh dàn
hạt ca cao trên bề mặt rộng. Khối hạt càng sâu thì việc lên men càng tốt.

8


LÊN MEN CA CAO

Giảng viên: Ths.Vương Thị Việt Hoa

- Hạt phải được đảo lộn sau 48 giờ và sau 96 giờ. Trong thời gian này nhiệt độ có thể lên
đến 450C hoặc cao hơn. Lên men nguội sẽ cho nhiệt độ dưới 40 0C sau 2 ngày. Đối với mẻ
nhỏ, phải phơi các thúng lên men dưới trời nắng. Sau khi đảo trộn lần đầu, nhiệt độ
thường tăng cao, kiểm tra nhiệt độ vào buổi sáng và chiều. Đảm bảo không khí có thể
thâm nhập vào khối hạt. Lưu ý làm sạch và kiểm tra thùng để loại bỏ rác bẩn và đảm bảo
thoát nước.
- Để không bị mất nhiệt, phải phủ kín thùng bằng bao đay.

- Việc lên men thường kéo dài 6 ngày, tuy nhiên với số lượng ca cao ít (khoảng 1kg) phải
lưu ý tránh để hạt lên men quá mức. Sau 6 ngày, nhiệt độ nên giữ ở mức 45 - 48 0C. Đối
với những mẻ nhỏ nên kiểm tra từ ngày thứ 5, nếu không còn mùi chua và vỏ hạt đã sẫm
thì đem phơi ngay.

3.8 Quá trình làm khô hạt cacao sau lên men

Mục dích:
- tránh hiện tượng mốc hạt cacao.
- giảm độ ẩm của hạt cacao sau khi ủ ( 55% xuống đến 6-7%) để bảo quản. Không được
sấy quá khô (U.5%) hạt se bị giòn, dễ gãy.
- hoàn tất các biến đổi hóa học đang xảy ra bên trong hạt.
- tạo hương vị đặc biệt cho hạt cacao.
Biện pháp thực hiện:
- Phơi dưới ánh nắng mặt trời hoặc sấy bằng máy sấy.
- Phơi dưới nắng mặt trời : kéo dài 1-2 tuần và mỗi ngày đảo trộn 4 lần, buổi tối khối hạt
được đậy lại bằng bao tải.

9


LÊN MEN CA CAO

Giảng viên: Ths.Vương Thị Việt Hoa

- Sấy bằng các máy sấy thời gian sẽ rút ngắn hơn (1-2 ngày) nhưng lượng acid acetic
chưa bị oxi hóa hết vẫn còn bị giữ lại trong hạt làm cho sản phẩm cuối có hàm lượng acid
cao.
Đặc điểm hạt sau khi phơi : có màu nâu.

3.8 Phân loại hạt và đóng gói :

10


LÊN MEN CA CAO

Giảng viên: Ths.Vương Thị Việt Hoa

4 Công nghe sản xuất bột cacao
4.1 Quy trình công nghệ

11


LÊN MEN CA CAO

Giảng viên: Ths.Vương Thị Việt Hoa

12


LÊN MEN CA CAO

Giảng viên: Ths.Vương Thị Việt Hoa

4.2 Giải thích quy trình
4.2.1 ủ hạt cacao
Là quá trình lên men hạt cacao để phân hủy toàn bộ khối thịt, quả bao quanh hạt và thu
nhận hạt cacao nhân ở bên trong nhờ vào hệ VSV tự nhiên.

4.2.2 Phơi và sấy hạt cacao nhân
Nhằm mục đích :

13


LÊN MEN CA CAO

Giảng viên: Ths.Vương Thị Việt Hoa

- giảm độ ẩm của hạt cacao sau khi ủ (55% xuống đến 6-7%) để bảo quản. Không được
sấy quá khô (U.5%) hạt se bị gòn, dễ gãy
- hoàn tất các biến đổi hóa học đang xảy ra bên trong hạt.
- tạo hương vị đặc biệtt cho cacao.
Biện pháp thực hiện: phơi dưới ánh nắng mặt trời hoặc sấy bằng máy sấy.
- Phơi dưới nắng mặt trời : kéo dài 1-2 tuần và mỗi ngày đảo trộn 4 lần, buổi tối khối hạt
được đậy lại bằng bao tải.
- Sấy bằng các máy sấy thời gian sẽ rút ngắn hơn (1-2 ngày) nhưng lượng acid acetic
chưa bị oxi hóa hết vẫn còn bị giữ lại trong hạt làm cho sản phẩm cuối có hàm lượng acid
cao.
Đặc điểm hạt sau khi phơi : có màu nâu.

4.2.3 Loại bỏ tạp chất
Sử dụng sàng hoặc ray để loại bỏ các tạp chất, bụi bặm trong quấ trình lên men và phơi
hạt cacao. Trong hình là một thiết bị có không khí nóng thổi từ dưới lên và nước được
tưới nhẹ từ trên xuống, ngoài mục đích làm sạch hạt thiết bị này còn lamg cho hạt sáng
bóng lên

4.2.4 Rang tách vỏ

Nhằm mục đích:
- tách nhân và vỏ nhưng chỉ ở mức độ làm lỏng lớp vỏ hạt.
- giảm độ ẩm nhân cacao thích hợp cho quá trình nghiền, ép dầu.
- tăng hàm lượng chất thơm, mùi vị cho cacao.
- thay đổi màu sắc cacao thành màu nâu đỏ đặc trưng (do L-epicatesin chuyển hóa thành
flobaphen, do phản ứng Maillard giữa đường khử và acid amin, phản ứng caramen hóa,
…)
- vô hoạt các VSV có hại khác
- giảm hàm lượng các chất gây đắng, gây chát (tanin, L-epicatesin)
Biện pháp thực hiện: rang ở 120oC, thời gian 10-15 phút.

4.2.5 Nghiền thô, phân ly
Nhằm mục đích: tách hoàn toàn vỏ ra khỏi nhân
Biện pháp thực hiện: sử dụng máy phân ly cơ học dùng sàng, máy phân ly động dùng
quạt.

4.2.6 Nghiền nhân cacao

14


LÊN MEN CA CAO

Giảng viên: Ths.Vương Thị Việt Hoa

Nhân cacao có chứa khoảng 55% bơ cacao, điểm nóng chảy của bơ cacao khoảng 3435oC.
Trong quá trình nghiền và nhiệt sinh ra do ma sát sẽ nâng nhiệt độ lên trên 34oC làm hóa
lỏng chât béo tạo thành một chất bột nhão (gọi là rượu mùi cacao).
Bột cacao nhào nghiền xong có thể sản xuất bơ cacao, bột cacao, sôcôla, …có thể giữ cho
nó ở the lỏng hay ở thể rắn.

4.2.7 Ép
Mục đích là để tách bơ cacao ra khỏi các thành phần không chứa chất béo. Sau khi ép
hàm lượng bơ trong bột cacao chỉ còn khoảng 18%. Bơ cacao là một trong những chất
béo có giá trị rất cao, dùng để sản xuất sôcôla béo, ứng dụng trong ngành dược phẩm (chế
supputoria), ngành mỹ phẩm (son đánh môi), sản xuất xà phòng,…
Áp lực ép khoảng 400 kg/cm2, nhiệt độ 65-70oC, thời gian khoảng 5-10 phút

4.2.8 Xay bánh dầu
Bánh dâu cacao sau khi ra khỏi mâm ép sẽ rơi vào thùng chứa và đưa dên máy xay để
nghiền thành bột mịn hơn.

4.2.9 Sàng
Sản phẩm bột cacao cuối cùng được sàng qua vải lọc, nylon hoặc lưới kim loại trước khi
đem đi đóng gói bằng vật liệu chống hút ẩm.

Tài liệu tham khảo:
/>
15


LÊN MEN CA CAO

Giảng viên: Ths.Vương Thị Việt Hoa

/> />0WZ7Q9/article-Terms-and-Conditions-terms_ctc.htm
Đồng Thò Thanh Thu, Sinh Hóa ng Dụng, NXB-Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh
P.A.Roelofsen, Advances in food reseach volume III ( Fermentation, drying and
storage of cacao beans )
(Tài liệu của dự án SUCCESS ALLIANCE VIET NAM ACDI/VOCA)

Vương Thanh Tùng và Hà Thanh Tồn, Khảo sát ảnh hưởng của q trình ủ lên men đến
chất lượng hạt cacao, Đại học Cần Thơ.

16