Nghiên cứu sản xuất bột cacao bằng phương pháp lên men

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HỒ CHÍ MINH
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
*************





KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP


BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT BỘT CACAO
BẰNG PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN CÓ BỔ SUNG VI SINH VẬT



Ngành học: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Niên khóa: 2001-2005
Sinh viên thực hiện: HOÀNG VĂN TIẾN






Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 8/2005
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HỒ CHÍ MINH
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

*************






BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT BỘT CACAO
BẰNG PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN CÓ BỔ SUNG VI SINH VẬT





Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện:
PGS. TS. NGUYỄN ĐỨC LƯỢNG HOÀNG VĂN TIẾN








Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 8/2005

LỜI CẢM TẠ

Cảm ơn Ban Giám Hiệu trường Đại học Nông Lâm TP.HCM và tất cả các Giảng
Viên trong và ngoài Bộ môn Công Nghệ Sinh Học đã tận tình truyền đạt kiến thức
trong suốt bốn năm học tại trường.
Chân thành biết ơn thầy hướng dẫn đã tận tình giúp đỡ tôi hết mình trong những
lúc gặp khó khăn khi làm luận văn.
PGS. TS. NGUYỄN ĐỨC LƯỢNG
Chân thành nhớ ơn các thầy cô và anh chị tại Bô môn Công Nghệ Sinh Học
trường Đại học Bách Khoa TP.HCM đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong lúc tôi thực tập tại
trường.
Do hạn chế về thời gian cũng như kiến thức nên luận văn này không thể tránh
khỏi những thiếu sót nhất định, tôi rất mong nhận được sự góp ý chân thành của quí
thầy cô và của các bạn.


TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 08/2005
HOÀNG VĂN TIẾN
iii

TÓM TẮT

HOÀNG VĂN TIẾN, Đại học Nông lâm TP. Hồ Chí Minh. Tháng 8/2005. “BƯỚC
ĐẦU NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT BỘT CA CAO BẰNG PHƯƠNG PHÁP LÊN
MEN CÓ BỔ SUNG VI SINH VẬT”.

Giáo viên hướng dẫn:
PGS. TS NGUYỄN ĐỨC LƯỢNG.

Trong thành phần hạt ca cao tươi, hàm lượng pectin và cellulose chiếm tỷ lệ cao
(11% và 16%). Hai thành phần khó phân giải này làm cản trở chiết chất hòa tan của
bột ca cao. Do đó, chúng tôi sử dụng phương pháp lên men bổ sung nấm mốc Asp.

niger có khả năng sinh pectinase và cellulase cao để phân giải hai thành phần trên giúp
làm tăng lượng chất hòa tan của bột ca cao.
Những kết quả đạt được:
¾ Tuyển chọn được giống Asp. niger lấy từ phòng thí nghiệm Bộ môn Công
nghệ sinh học Đại học Bách Khoa TP.HCM có khả năng sinh pectinase (650
đvht/g MT) và cellulase (2.3 UI/g MT) thích hợp sử dụng để lên men.
¾ Chế phẩm sinh học sử dụng lên men tối ưu có tỷ lệ giống Asp. niger : bột mì
rang là 1 : 3
¾ Lượng chế phẩm sử dụng tối ưu là 1% khối lượng hạt lên men, độ ẩm khối lên
men là 60 %, thời gian lên men 96 giờ
¾ Độ hòa tan của bột ca cao được lên men có bổ sung Asp. niger (4.3) cao hơn
độ hòa tan của bột ca cao được lên men không bổ sung vi sinh vật (2.1).
iv

v
MỤC LỤC


TRANG

Bìa....................................................................................................................................i
Trang tựa........................................................................................................................ ii
Lời cảm tạ..................................................................................................................... iii
Tóm tắt...........................................................................................................................iv
Mục lục...........................................................................................................................v
Danh sách chữ viết tắt ................................................................................................ viii
Danh sách các bảng .......................................................................................................ix
Danh sách các hình.........................................................................................................x
PHẦN 1. MỞ ĐẦU ........................................................................................................1
PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU.............................................................................3

2.1 GIỚI THIỆU VỀ CÂY CA CAO........................................................................3
2.1.1 Lịch sử.......................................................................................................3
2.1.2 Các đặc điểm của cây cacao......................................................................5
2.1.2.1 Thực vật học ....................................................................................................5
2.1.2.2 Đặc điểm hình thái...........................................................................................5
2.1.2.3 Đặc điểm sinh thái...........................................................................................6
2.1.2.4 Thành phần hóa học của trái ca cao.................................................................7
2.1.3 Tình hình trồng và sản xuất ca cao tại Việt Nam......................................7
2.2 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT CA CAO .....................................................10
2.2.1 Công nghệ ca cao thô ..............................................................................10
2.2.1.1 Ủ hạt ca cao ...................................................................................................10
2.2.1.2 Các phương pháp ủ hạt ca cao.......................................................................12
2.2.1.3 Phơi và sấy ca cao .........................................................................................13
2.2.2 Qui trình sản xuất bột cacao....................................................................14
2.2.2.1 Loại bỏ tạp chất .............................................................................................14
2.2.2.2 Xử lý nhiệt.....................................................................................................14
2.2.2.3 Rang...............................................................................................................14
2.2.2.4 Nghiền thô và phân ly....................................................................................16
2.2.2.5 Kiềm hoá .......................................................................................................17
2.2.2.6 Sấy bột kiềm..................................................................................................18
2.2.2.7 Nghiền mảnh nhân.........................................................................................18
2.2.2.8 Ép...................................................................................................................18
2.2.2.9 Xay bánh dầu.................................................................................................18
2.2.2.10 Sàng ..............................................................................................................19
2.3 GIỚI THIỆU VỀ CELLULOSE, PECTIN, CELLULASE, PECTINASE.......19
2.3.1 Giới thiệu cellulose .................................................................................19
2.3.2 Giới thiệu enzyme cellulase ....................................................................20
2.3.3 Giới thiệu về pectin .................................................................................21
2.3.4 Giới thiệu enzyme pectinase ...................................................................22
PHẦN 3: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .........................25

3.1 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM THỰC HIỆN ĐỀ TÀI........................................25
3.2 NGUYÊN LIỆU................................................................................................25
3.2.1 Trái cacao ................................................................................................25

vi
3.2.2 Giống vi sinh vật .....................................................................................25
3.2.3 Nguyên liệu làm môi trường ...................................................................26
3.3 MÔI TRƯỜNG NUÔI CẤY VI SINH VẬT....................................................26
3.3.1 Môi trường thạch malt.............................................................................26
3.3.2 Môi trường nhân giống............................................................................27
3.3.3 Chế phẩm sinh học ..................................................................................28
3.4 DỤNG CỤ, HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ..........................................................29
3.4.1 Dụng cụ và thiết bị ..................................................................................29
3.4.2 Hóa chất cho phân tích............................................................................30
3.5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.....................................................................31
3.5.1 Phương pháp thiết kế thí nghiệm ............................................................31
3.5.1.1 Tuyển chọn giống Asp. niger thích hợp nhất cho quá trình lên men ............31
3.5.1.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ: giống Asp. niger/bột mì rang của chế phẩm
lên men đến độ hòa tan và cường độ màu .....................................................31
3.5.1.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của lượng chế phẩm enzyme sử dụng để lên men đến
độ hòa tan và cường độ màu..........................................................................31
3.5.1.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của độ ẩm của khối lên men đến độ hòa tan và cường
độ màu ...........................................................................................................32
3.5.1.5 Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian lên men đến độ hòa tan và cường độ
màu ................................................................................................................32
3.5.1.6 So sánh độ hòa tan và cường độ màu của bột ca cao từ phương pháp lên men
truyền thống và bột ca cao từ phương pháp lên men có bổ sung vi sinh vật.32
3.5.2 Phương pháp vi sinh vật..........................................................................32
3.5.2.1 Phương pháp cấy truyền và giữ giống...........................................................32
3.5.2.2 Phương pháp nhân giống...............................................................................33

3.5.3 Phương pháp hóa lý.................................................................................33
3.5.3.1 Xác định độ ẩm..............................................................................................33
3.5.3.2 Phương pháp xác định độ hòa tan và cường độ màu của dung dịch ca cao ..33
3.5.3.3 Phương pháp xác định bước sóng mà dung dịch ca cao hấp thu mạnh nhất .34
3.5.4 Phương pháp hóa sinh .............................................................................34
3.5.4.1 Các phương pháp xác định các thành phần chủ yếu của hạt cacao ...............34
3.5.4.2 Các phương pháp xác định hoạt tính enzyme của Asp. niger .......................39
3.5.5 Qui trình sản xuất bột ca cao trong phòng thí nghiệm ............................42
PHẦN 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ....................................................................43
4.1 XÁC ĐỊNH CÁC THÀNH PHẦN CHỦ YẾU CỦA HẠT CA CAO..............43
4.2 TUYỀN CHỌN GIỐNG VI SINH VẬT THÍCH HỢP CHO QUÁ TRÌNH LÊN
MEN HẠT CA CAO.........................................................................................44
4.3 ẢNH HƯỞNG CỦA TỶ LỆ GIỮA GIỐNG VI SINH VẬT VỚI BỘT MÌ
RANG ĐẾN ĐỘ HÒA TAN, CƯỜNG ĐỘ MÀU CỦA BỘT CA CAO.........45
4.3.1 Ảnh hưởng đến độ hòa tan ......................................................................45
4.3.2 Ảnh hưởng đến cường độ màu................................................................46
4.4 ẢNH HƯỞNG CỦA LƯỢNG CHẾ PHẨM SINH HỌC SỬ DỤNG ĐỂ LÊN
MEN ĐẾN ĐỘ HÒA TAN, CƯỜNG ĐỘ MÀU CỦA BỘT CA CAO...........47
4.4.1 Ảnh hưởng đến độ hòa tan ......................................................................48
4.4.2 Ảnh hưởng đến cường độ màu................................................................49
4.5 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ ẨM KHỐI LÊN MEN ĐẾN ĐỘ HÒA TAN,
CƯỜNG ĐỘ MÀU CỦA BỘT CA CAO.........................................................50
4.5.1 Ảnh hưởng đến độ hòa tan ......................................................................50
4.5.2 Ảnh hưởng đến cường độ màu................................................................51

vii
4.6 ẢNH HƯỞNG CỦA THỜI GIAN LÊN MEN ĐẾN ĐỘ HÒA TAN, CƯỜNG
ĐỘ MÀU CỦA BỘT CA CAO ........................................................................52
4.6.1 Ảnh hưởng đến độ hòa tan ......................................................................52
4.6.2 Ảnh hưởng đến cường độ màu................................................................53

4.7 SO SÁNH ĐỘ HÒA TAN VÀ CƯỜNG ĐỘ MÀU GIỮA BỘT CA CAO
ĐƯỢC LÊN MEN CÓ VÀ KHÔNG BỔ SUNG VI SINH VẬT TRONG QUÁ
TRÌNH LÊN MEN ............................................................................................54
PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ ĐÊ NGHỊ.........................................................................56
5.1 KẾT LUẬN .......................................................................................................56
5.2 KIẾN NGHỊ.......................................................................................................56
PHẦN 6. TÀI LIỆU THAM KHẢO ..........................................................................57


Danh sách các chữ viết tắt

ACDI: Agricultural Cooperative Development International
VOCA: Volunteers in Overseas Cooperative Assistance
USDA: United States Department of Agriculture
USAID: United States Agency for International Development
PSOM:
Programme for Co-operation with Emerging Markets
FAO: Food and Agriculture Organization


viii

ix
Danh sách các bảng


TRANG

Bảng 2.1: Sản lượng ca cao trên thế giới trong các năm (đơn vị ngàn tấn) ....................4
Bảng 2.2: Các thành phần của hạt cacao tươi, tính theo % trọng lượng tươi..................7
Bảng 2.3: Các tỉnh trồng ca cao ở Việt Nam...................................................................9
Bảng 4.1: Các thành phần chủ yếu có trong hạt ca cao tươi .........................................43
Bảng 4.2:So sánh hoạt tính enzyme cellulase và pectinase do hai giống Asp. niger lấy
từ trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên và Đại Học Bách Khoa tạo ra........44
Bảng 4.3: Ảnh hưởng của tỷ lệ giữa giống vi sinh vật với bột mì rang đến độ hòa tan45
Bảng 4.4: Ảnh hưởng của tỷ lệ giữa giống vi sinh vật với bột mì rang đến cường độ
màu................................................................................................................46
Bảng 4.5: Ảnh hưởng của lượng chế phẩm sinh học đến độ hòa tan............................48
Bảng 4.6: Ảnh hưởng của lượng chế phẩm sinh học đến cường độ màu......................49
Bảng 4.7: Ảnh hưởng của độ ẩm khối lên men đến độ hòa tan ....................................50
Bảng 4.8: Ảnh hưởng của khối lên men đến cường độ màu .........................................51
Bảng 4.9: Ảnh hưởng của thời gian lên men đến độ hòa tan ........................................52
Bảng 4.10: Ảnh hưởng của thời gian lên men đến cường độ màu................................53
Bảng 4.11: So sánh độ hòa tan và cường độ màu của hai mẫu ca cao có và không bổ
sung vi sinh vật trong quá trình lên men.......................................................54



x
Danh sách các hình


TRANG



Hình 2.1: Cấu trúc của cellulose....................................................................................19
Hình 2.2: Sơ đồ tác động enzyme cellulase lên cellulose theo Mandels và Reese .......21

Hình 2.3: Cấu trúc của axit polygalacturonic................................................................22
Hình 2.4: Sơ đồ phân cắt của enzym pectinesterase. ....................................................22
Hình 2.5: Sơ đồ phân cắt của enzym transeliminase.....................................................23
Đồ thị 4.1: Ảnh hưởng của tỷ lệ giống/bột mì rang đến độ hòa tan..............................45
Đồ thị 4.2: Ảnh hưởng của tỷ lệ giống/bột mì rang đến cường độ màu........................47
Đồ thị 4.3: Ảnh hưởng của lượng chế phẩm sinh học đến độ hòa tan ..........................48
Đồ thị 4.4: Ảnh hưởng của lượng chế phẩm đến cường độ màu ..................................49
Đồ thị 4.5: Ảnh hưởng của độ ẩm khối lên men đến độ hòa tan...................................50
Đồ thị 4.6: Ảnh hưởng của độ ẩm khối lên men đến cường độ màu ............................51
Đồ thị 4.7: Ảnh hưởng của thời gian lên men đến độ hòa tan.......................................52
Đồ thị 4.8: Ảnh hưởng của thời gian lên men đến cường độ màu ................................53



1
PHẦN 1. MỞ ĐẦU

Trên thế giới, cây ca cao (Theobroma cacao) và những sản phẩm từ nó đã có lịch
sử lâu đời. Những sản phẩm từ cây ca cao luôn mang lại hiệu quả kinh tế cao. Sản
phẩm chính của cây ca cao là hạt ca cao được sử dụng làm nguyên liệu trong công
nghiệp chế biến và thực phẩm và là sản phẩm hoàn chỉnh hay bán hoàn chỉnh trong các
ngành công nghiệp khác.
Hiện nay, tại Việt Nam trong chiến lược phát triển cây công nghiệp của Bộ Nông
Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn, cây ca cao đang rất được chú trọng. Cây ca cao
được khuyến khích trồng ở nhiều địa phương nhằm đạt mục tiêu 10000 ha vào năm
2010. Sản lượng ca cao trong tương lai sẽ rất lớn, nhưng hiện nay ở nước ta việc chế
biến ca cao vẫn còn bằng phương pháp thủ công, hiệu quả không cao. Đưa đến tình
trạng nhà nông nghiệp trồng ca cao và các nhà chế biến rất lo ngại về đầu ra của cây ca
cao.
Trong công nghệ chế biến ca cao, giai đoạn lên men là giai đoạn bắt buộc và

quan trọng nhất. Giai đoạn này quyết định rất lớn chất lượng sau này của sản phẩm từ
ca cao.
Do đó, đề tài BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT BỘT CA CAO BẰNG
PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN CÓ BỔ SUNG VI SINH VẬT được tiến hành.
Trong phạm vi của đề tài này, chúng tôi bước đầu quan tâm đến ảnh hưởng của
việc bổ sung vi sinh vật trong quá trình lên men đến khả năng chiết chất hòa tan của
bột ca cao.
Mục đích của đề tài:
9 Nghiên cứu xác định những điều kiện tối ưu cho quá trình lên men hạt ca cao
trong công nghệ chế biến bột ca cao
9 Nghiên cứu bổ sung vi sinh vật để tăng lượng chất hòa tan của bột ca cao
9 Xây dựng qui trình sản xuất bột ca cao ở qui mô phòng thí nghiệm
Những nội dung cần nghiên cứu của đề tài:
9 Xác định thành phần của hạt ca cao
9 Tuyển trọn giống vi sinh vật thích hợp cho quá trình lên men
9 Nghiên cứu tạo chế phẩm sinh học cho quá trình lên men

2
9 Nghiên cứu những điều kiện tối ưu cho quá trình lên men hạt ca cao
9 So sánh lượng chiết chất hòa tan thu được giữa hai phương pháp truyền thống
và phương pháp có bổ sung vi sinh vật



3
PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU


2.1 GIỚI THIỆU VỀ CÂY CA CAO

2.1.1 Lịch sử

Cây ca cao (Theobroma cacao L.) có nguồn gốc từ những khu rừng nhiệt đới
Amazon, nhưng những giống hoang dại cũng được tìm thấy từ Mexico đến Peru.
Người Mayas ở Yucatan và người Aztec ở Mexico đã trồng cây ca cao từ rất lâu trước
khi chúng được đưa tới châu Âu. Những người Nam Mỹ cổ đại rất thích uống ca cao
trộn với gia vị và bột ngô. Họ tin rằng ca cao là món ăn của thượng đế và chỉ có hoàng
tộc mới được sử dụng. Từ “cacao” xuất phát từ tiếng Maya còn người Aztec gọi chúng
là cacauatol nghĩa là nước ca cao. Đầu thế kỉ 16, người Tây Ban Nha xâm lược
Mexico và sau đó đổi tên cacauatol thành chocolatol. Sau đó từ chocolatol được đổi
thành chocolate vào khoảng cuối thế kỉ 16 và tên gọi đó được giữ đến bây giờ. Do đó
từ “chocolate” có nghĩa nguyên thủy là “nước cacao” (Chiyoda, Sakado-shi, Saitama,
2003). Vào năm 1754, nhà sinh vật học người Thụy Điển Carl von Linné dùng tên
“Theobroma” – món ăn của thượng đế - để chỉ loài cacao (Iwao Hachiya, 2003). Ngày
nay, tất cả các cây cacao trồng đều xếp vào loài Theobroma. Do người Tây Ban Nha
thích nước giải khát có vị ngọt, cho nên không bao lâu sau chocolate đã được tiêu thụ
phổ biến tại Tây Ban Nha và từ đây cây cacao được mang vào trồng ở các thuộc địa
của đế quốc Tây Ban Nha thời ấy. Cuối thế kỉ 16, cây cacao trồng hầu khắp ở các vùng
nhiệt đới Trung và Nam Mỹ và trên nhiều hòn đảo ở vùng Caribbe như Trinidad,
Grenada, St. Lucia…, mà chủ yếu là ở Trinidad. Người Bồ Đào Nha, Tây Ban Nha, và
Hà Lan về sau cũng đưa cây cacao vào các hòn đảo West Indies (Cuba, Dominica,
Jamaica), Đông Nam Á (Philippines, Indonesia) và Ceylon (Sri Lanka) (Phạm Trí
Thông, 1999).
Việc khuyến khích trồng cacao trong suốt thế kỉ 19 có liên quan đến sự phát triển
của kĩ nghệ chocolate ở Châu Âu. Những xí nghiệp lớn thành lập trong thời kì bấy giờ
như David: 1804, Hindebrand: 1987, Van Houten: 1815, Menier: 1825, Suchard: 1826,
Kohler; 1830, Cadbury: 1831,…Bước đột phá mạnh mẽ nhất là sự phát minh ra máy

4
ép để ép chất bơ cacao của một người Hà Lan tên là Van Houten. Điều này cho phép

người ta có thể lấy bớt dầu từ cacao, kết quả là sản phẩm bột cacao thu được có ít chất
béo, dễ uống và thuận lợi cho chế biến. Sau đó không lâu, người ta lại thấy rằng đem
trộn bơ cacao với bột cacao và đường thì có thể chế biến được một loại thực phẩm
tuyệt ngon và có thể đóng khuôn được: chocolate. Chocolate ra đời và đưa ra bán lần
đầu vào năm 1847 ở Châu Âu. Năm 1876 đánh dấu một sự phát triển mới trong kỹ
nghệ chế biến chocolate sữa do một người Thụy Sỹ tên là Daniel Peter phát minh. Ông
đã thêm sữa vào chocolate để tạo ra các sản phẩm giống chocolate ngày nay. Trong thế
kỉ 20, sản xuất cacao phát triển với qui mô rất lớn vì có sự mở rộng cực kì nhanh
chóng các diện tích cây cacao ở Châu Phi. Từ năm 1985, các nước Châu Á bắt đầu
phát triển mạnh cacao, trước hết là ở các nước Malaysia, Ấn Độ, Sri Lanka… (Phạm
Trí Thông, 1999)

Bảng 2.1: Sản lượng ca cao trên thế giới trong các năm (đơn vị ngàn tấn)


1999 2000 2001 2002
Thế giới
2737 3073 2825 2807
Brazil
164 124 163 125
Cộng hòa Dominica
49 37 45 45
Ecuador
69 95 89 80
Cameron
121 115 135 125
Bờ biển ngà
1128 1409 1175 1210
Ghana
377 437 395 355

Nigeria
174 165 180 170
Indonesia
349 410 385 420
Malaysia
80 45 35 45

(nguồn: Tổ chức lương thực thế giới, FAO)


5
2.1.2 Các đặc điểm của cây cacao

2.1.2.1 Thực vật học
Cây cacao (Theobroma cacao) thuộc:
¾ Thứ (genus) Thebroma cacao L.
¾ Họ (Family) Sterculiaceae.
Thứ Theobroma gồm 22 loài, trong đó chỉ có loài Theobroma cacao là có giá trị
kinh tế. Theobroma cacao được chia ra làm 2 loài phụ :
¾ Criollo: có nguồn gốc từ Trung Nam Mỹ. Đặc điểm rất thơm, ít đắng nhưng
năng suất thấp, khả năng kháng bệnh kém, trồng 4-5 năm mới có trái. Hiện
nay giống này không được trồng phổ biến
¾ Forastero: là các giống cacao thường gặp ở Brazil và Tây Phi, Trung Nam
Mỹ, Malaysia, Indonesia…Đặc điểm: năng suất cao và kháng sâu bệnh nhưng
chất lượng trung bình. Hiện chiếm 80 % nguyên liệu sản xuất chính trên thế
giới.
Ngoài ra còn có nhóm Trinitario là nhóm lai giữa hai nhóm Criollo và Forastero.
Đặc điểm: năng suất cao và kháng bệnh tốt. Chiếm 15 % sản lượng chế biến của thế
giới. (Intermediate technology development group,1999).
2.1.2.2 Đặc điểm hình thái

Cacao là loài cây thân gỗ nhỏ có thể cao đến 10 - 20 m nếu mọc tự nhiên trong
rừng. Trong sản xuất do trồng mật độ cao và khống chế sự phát triển thông qua tỉa
cành nên cây thường có chiều cao trung bình khoảng 5 - 7 m, đường kính thân từ 10 -
18 cm. Cacao sinh trưởng tốt dưới bóng che, do đó có thể trồng xen với các loại cây
kinh tế khác. Thời kỳ kinh doanh hiệu quả có thể kéo dài từ 25 - 40 năm.
Lá dài 25 cm, màu đậm, hình gân lông chim.
Thân cây do thụ tinh, mỗi năm cho đến hàng nghìn hoa ở thân chính và cành to
nhưng chỉ có 1 - 3 % thành trái.
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.

6
Trái cacao có thể đạt chiều dài 10 - 30 cm, đường kính 7 - 9 cm, cân nặng từ 200
- 1000 g. 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, có loại trái màu xanh, màu
vàng có loại màu đỏ.
Khi hạt tăng trưởng tối đa, trái vào giai đoạn chín. Trái chín không nở bung ra và
ít khi rụng khỏi cây. Từ khi thụ phấn đến trái chín kéo dài từ 5 - 6 tháng tuỳ theo
giống.
Mỗi trái chứa từ 30 - 40 hạt. Mỗi hạt có lớp cơm nhầy bao quanh có vị chua,
ngọt, thơm và xếp thành 5 dãy.
Thời gian thu hoạch thay đổi theo từng vùng canh tác, đối với các nước nằm ở
phía Bắc xích đạo, thời gian thu hoạch vụ chính thường từ tháng 9 đến tháng 12 và vụ
hai từ tháng 4 đến tháng 6. (Phạm Trí Thông, 1999)
2.1.2.3 Đặc điểm sinh thái
Cây cacao thường được trồng trong khoảng từ xích đạo đến vĩ độ 20.
Nhiệt độ thích hợp cho sự sinh trưởng là từ 30 - 30
o

C, nhiệt độ thấp nhất cho
phép là 18
o
C.
Lượng mưa hàng năm thích hợp nhất trong khoảng 1150 đến 3000 mm
Đất trồng nên xốp và ẩm. Ẩm độ thích hợp nhất từ 70 - 80 %
Cây cacao là loại cây ưa bóng mát. Cây cacao lúc đầu cần 25 - 50 % ánh sáng,
nhu cầu về bóng mát giảm đi khi cây cacao đã phát triển để tự đảm bảo được tán che
cho mình. Che sáng làm giảm nhu cầu phân bón đến một mức độ nhất định. Sau đó
muốn tăng độ chiếu sáng để đạt năng suất cao thì phải đảm bảo đủ ẩm cho đất và tăng
lượng phân bón.
Cách nhân giống hiệu quả nhất là từ hạt (Intermediate technology development
group, 1999). Việc tạo cây con làm giống bằng cách ghép hạt tại hố trồng không thuận
lợi bằng gieo hạt tại vườn ươm, sau 4 - 6 tháng đưa cây con ra đất trồng. Ngoài ra,
người ta còn nhân giống ca cao bằng phương pháp vô tính như: giâm, ghép và chiết
cành.

7
2.1.2.4 Thành phần hóa học của trái ca cao

Bảng 2.2: Các thành phần của hạt cacao tươi, tính theo % trọng lượng tươi

Thành phần Chất nhầy
(Mucilage/Sweating)
Vỏ hạt
(Shell/Testa)
Phôi nhũ
(Cotyledon/Kernel)
Nước
84.5 9.4 35

Chất béo (bơ cacao)
- 3.8 31.3
Carbohydrates
+Cellulose
+Tinh bột
+Pentosans
+Sucrose
+Glucose
+ Fructose

-
-
2.7
0.7
10.0

13.8
46.0
-
-
-

3.2
4.5
4.9
-
1.1

Nitrogen
+Protein

+Theobromine
+Enzyme
Polyphenols

0.6
-
-
-

18.0
-
-
0.8

8.4
2.4
0.8
5.2
Acid hữu cơ Citric và
Acetic,Oxalic

0.7

-

0.6
Muối khoáng
0.8 8.2 2.6
Tổng số
100.0 100.0 100.0

(nguồn: F. Hardy)

2.1.3 Tình hình trồng và sản xuất ca cao tại Việt Nam

Hiện nay, việc phát triển cây ca cao tại nước ta dựa theo vùng quy hoạch sản
xuất. Mặc dù điều kiện của các địa phương đều thích hợp cho cây phát triển. Song hạt

8
ca cao chỉ mới là mặt hàng để xuất khẩu. Trong nước hiện chưa có cơ sở tiêu thụ sản
phẩm. Một lượng nhỏ sản lượng ca cao được các cơ sở thủ công tại địa phương thu
mua và sản xuất theo phương pháp thủ công. Với dự án Success Alliance được triển
khai ở nước ta từ năm 2002, người nông dân trồng ca cao được hỗ trợ mọi mặt. Đây là
một chương trình do Bộ Nông nghiệp Mỹ hỗ trợ và tổ chức phi Chính phủ Mỹ ACDI-
VOCA triển khai để hỗ trợ đào tạo về kĩ thuật giúp nông dân trồng ca cao đạt chất
lượng xuất khẩu, đồng thời liên kết các tổ chức thu mua, chế biến sản phẩm cho người
nông dân.
Hiện tại, Bộ nông nghiệp Mỹ (USDA) đang hỗ trợ 4 triệu USD để mở các đợt tập
huấn cho nông dân trồng và nâng cao diện tích canh tác cây ca cao; Cơ quan phát triển
quốc tế Mỹ (USAID) tài trợ 800000 USD để giúp Việt Nam trở thành một nước cung
cấp hạt ca cao đã lên men có chất lượng cao và chương trình PSOM của Chính phủ Hà
Lan giúp Việt Nam phát triển thành nhà sản xuất ca cao đạt tiêu chuẩn chất lượng với
mức hỗ trợ là 650000 USD.
Bên cạnh việc nhập giống từ nước ngoài vào, trong nước cũng đang tiến hành
khai thác nguồn giống sẵn có ở trong nước. Thực ra, cây ca cao đã có mặt ở Việt Nam
từ rất lâu nhưng do không tiêu thụ được sản phẩm nên chúng không được xem là cây
trồng chính mang lại nguồn thu nhập. Nhưng cây lại có hình dáng đẹp nên vẫn được
người dân giữ lại trồng làm cảnh. Nhờ đó mà ngày nay các chuyên gia nghiên cứu
trong nước đã dựa trên những cây giống còn giữ lại lựa chọn và nhân rộng những
giống có năng suất cao đáp ứng nhu cầu cây giống cho nông dân.

Với sự giúp đỡ của các tổ chức quốc tế, diện tích trồng cây ca cao ngày càng
được mở rộng. Cụ thể, sẽ nâng diện tích trồng ca cao từ 3000 ha hiện nay lên 10000 ha
vào năm 2010, tập trung tại các tỉnh Bến Tre, Bình Phước và Đắk Lắk. Có nhiều mô
hình trồng ca cao đang được áp dụng ở Việt Nam. Phổ biến nhất là mô hình trồng xen
lẫn các loại cây khác như dừa, cà phê, tiêu, nhãn, cam , điều, chuối, sầu riêng… Ưu
điểm của mô hình này là tận dụng được bóng mát của những cây có sẵn trong giai
đoạn đầu phát triển của cây ca cao.
Theo Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, qua 3 năm trồng thử nghiệm tại
Việt Nam, cây ca cao đã phát triển tốt, hiệu quả kinh tế cao hơn các loại cây trồng
khác như cà phê, điều...

9
Tuy nhiên, đầu ra của ca cao vẫn còn là nỗi băn khoăn của người nông dân. Hiện
nay, đa số những trái ca cao thu hoạch được đưa vào để nhân giống. Một lượng nhỏ ca
cao được các cơ sở sản xuất thủ công tại địa phương thu mua và chế biến theo phương
pháp thủ công. Sản phẩm thường là bột ca cao hòa tan uống liền hay để trộn vào các
sản phẩm như kẹo dừa, bánh. Một lượng rất ít còn lại được xuất khẩu.

Bảng 2.3: Các tỉnh trồng ca cao ở Việt Nam

STT Tỉnh Năm 2003 (ha) Năm 2004 (ha)
1
Bà Rịa - Vũng Tàu 28 100
2
Bến Tre 260 500
3
Bình Định 10
4
Bình Dương 5
5

Bình Phước 74
6
Cần Thơ 2
7
Đắc Lắc 506 990
8
Đồng Nai 25 15
9
Gia Lai 5
10
Hồ Chí Minh 3
11
Lâm Đồng 10 10
12
Long An 2
13
Phú Yên 5
14
Quảng Ngãi 50
15
Tây Ninh 5
16
Tiềng Giang 7 50
17
Đắc Nông 120
18
Vĩnh Long 5
19
Các tỉnh khác 120
Tổng Cộng 1002 1905

10
2.2 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT CA CAO

Hạt ca cao thô là nguyên liệu quan trọng của kỹ nghệ ca cao và chocolate. Từ hạt
ca cao thô sản xuất ra:
¾ Những sản phẩm bán hoàn chỉnh cung cấp cho các kỹ nghệ khác như:
o Bột chocolate nhồi để các nhà máy bánh kẹo sản xuất ra chocolate,
bánh quy, bánh ngọt…
o Bột ca cao dùng nhiều vào kỹ nghệ thực phẩm làm ra sản phẩm ngọt
như: nước ngọt, nước ca cao
o Bơ ca cao dùng vào nghề mứt chocolate, mỹ phẩm dược phẩm.
¾ Những sản phẩm hoàn chỉnh đưa thẳng vào tiêu dùng như:
o Chocolate tấm (để nấu, nhai, ngậm, pha sữa…)
chocolate bột (tan hoặc không tan)
o Mứt kẹo chocolate
¾ Những phế liệu của kỹ nghệ này như khô dầu trong chiết ép lấy bơ ca cao,
chất béo chiết từ vỏ và mầm, đều có thể thu nhặt để chăn nuôi, làm phân, làm
xà phòng.

2.2.1 Công nghệ ca cao thô

2.2.1.1 Ủ hạt ca cao
Ủ hạt là khâu quan trọng nhất trong ngành chế biến ca cao. Các mục đích của
việc ủ là:
¾ Gây ra những thay đổi sinh hóa học trong phôi nhũ (cotyledon), để làm giảm
vị đắng và chát trong hạt ca cao; đồng thời làm khơi mào cho sự phát triển
các hương vị, và màu sắc trong quá trình rang hạt sau này
¾ Làm cho phôi nhũ nở rộng hơn và giòn, dẫn đến lớp vỏ hạt (testa) hở ra và

diệt được rễ mầm (radicle) trong hạt ca cao.
¾ Hóa lỏng và loại bỏ cho hết lớp nhầy (pulp, sweating) bao quanh hạt ca cao
tươi giúp thuận lợi cho quá trình sấy hạt tiếp theo.

11
Quá trình lên men
i. Sự lên men của lớp nhầy
Lớp nhầy chiếm khoảng 15-20 % trọng lượng của hạt ca cao tươi và chứa một trữ
lượng đường cao, pH khoảng 3.5. Theo Roelfsen có khoảng 24 loài vi sinh vật được
tìm thấy trong một khối ca cao đang lên men, nhưng chỉ có một số ít trong số đó là
được biết đến vai trò của chúng. Trong giai đoạn đầu của quá trình lên men dưới sự tác
động của các vi sinh vật có trong lớp nhầy gây chuyển hóa đường trong lớp nhầy thành
cồn ethylic và khí carbonic bay ra.
C
6
H
12
O
6
Æ 2C
2
H
5
OH + 2 CO
2
Sự chuyển hóa trên xảy ra dưới những điều kiện hơi yếm khí. Khi chất nhầy bị
tan vỡ và thành dịch chảy ra làm môi trường ủ trở nên thông thoáng hơn. Độ acid cũng
giảm, pH đạt khoảng 5.0. Ngay khi các tế bào chất của lớp nhầy bị hủy hoại, không
khí thâm nhập vào khối ủ và có sự gia tăng về acetic do có hiện tượng oxid hóa cồn
thành acid acetic.

Theo Kenten và Powell (1960) các phản ứng do sự hoạt động của các vi sinh vật
luôn phát nhiệt nhiều, làm tăng nhiệt độ khối ủ có thể lên đến 50
o
C. Nhiệt độ tăng đều
lên trong suốt 48 giờ đầu lên men, đạt 42-48
o
C vào cuối giai đoạn ấy. Sau khi được
đảo trộn lần đầu, nhiệt độ tăng lên đến 50
o
C. Sau đó nó lại giảm chậm xuống, nhưng
tăng lên lại khi đảo trộn khối hạt ủ lần nữa. Sau 6 ngày ủ nhiệt độ đạt cỡ 48
o
C
Ngay sau khi vỏ hạt để acid thấm qua vào tới phôi nhũ, sẽ giết chết hạt và hạ thấp
độ pH của cotyledon xuống còn 4.8 gây chết hạt. Mục đích là để cho hạt chết không
còn sức nảy mầm.
ii. Những nội phản ứng trong các mô của cotyledon
Các mô của cotyledon do hai tế bào tạo thành: tế bào có sắc tố chứa các
polyphenols (tanin, catechin, anthocyanin, leucoanthocyanin); các purin (theobromine
và caffeine), và các tế bào dự trữ không có màu sắc chứa những tinh thể bơ ca cao;
những hạt tinh bột; những protein (hạt aleuron) và các enzyme.
Khi hạt ca cao đã chết, cotyledon sẽ hút ẩm làm cho vách tế bào của nó trở nên
thấm nước và nội chất của tế bào có thể khuếch tán qua các mô. Những enzyme của tế
bào dự trữ nhờ thế được tiếp xúc với những polyphenols của tế bào sắc tố mà trước kia
hoàn toàn bị ngăn cách. Hoạt tính enzyme về thủy phân hóa protein sẽ xảy ra.

12
Trong các polyphenols những sắc tố anthocyanin bị thủy phân hóa cho ra
cyanidin và hai đường khử, là những chất không màu mà sau khi bị oxy hóa sẽ có màu
nâu đặc biệt (màu nâu cacao). Những polyphenols khác sẽ tản đi một phần qua lớp vỏ

của hạt hoặc chịu những biến đổi hóa học; cả hai tiến trình đều góp phần làm giảm vị
đắng và chát. Các biến đổi này xảy ra cho tới cuối đợt lên men và còn tiếp tục trong
quá trình phơi khô. Cần lưu ý rằng bớt chất chát là một đặc điểm của ca cao đã lên
men tốt
Đối với những phức chất đạm, trong quá trình lên men trữ lượng đạm tổng số
giảm đều vì chất theobromine hao mất. Chừng 40% theobromine của phôi nhũ tươi
khuếch tán vào các mô và di chuyển vào vỏ của hạt làm cho trữ lượng theobromine ở
vỏ hạt tăng lên rất nhiều. Vì thế mà vị đắng của hạt ủ tốt càng giảm thêm đi. Còn các
protein trong cotyledon bị thủy phân háo thành các amino acid và chuyển sang các
dạng không hòa tan do các phản ứng với các polyphenols. Các biến đổi này sẽ phản
ánh qua các vị, hương và màu sắc của các hạt
Hiệu quả quan trọng nhất của quá trình ủ hạt ca cao là sự xuất hiện của những
tiền chất của hương vị chocolate. Theo Rohan, 1958 những chất đường khử tìm thấy
trong hạt cacao đã lên men là một thành phần của các tiền chất. Chỉ có những tiền chất
này mới truyền vào cho hạt ca cao khi rang có hương vị chocolate. Cần lưu ý rằng các
tiền chất ấy không hề có sẵn trong các loại tế bào của phôi nhũ khi hạt ca cao còn tươi,
mà chỉ được sinh ra trong quá trình lên men mà thôi.
2.2.1.2 Các phương pháp ủ hạt ca cao
i. Ủ thành đống
Đây là phương pháp phổ biến nhất trong việc ủ ca cao ở Tây Phi. Hạt ca cao
được đổ đống thành hình nón trên các lá chuối được xếp tròn trên mặt đất. Nhằm giúp
cho sự thoát dịch nhầy, trong quá trình lên men, người ta kê dưới lớp lá chuối các cành
cây hoặc các thanh tre thành hình nan hoa của bánh xe. Các lá chuối được cuộn lên
nhằm giữ hơi nóng trong suốt quá trình ủ. Cứ hai ngày một lần, giở lá chuối ra để xáo
trộn hạt cho đều, rồi lại đậy lá chuối vào
ii. Ủ trong thúng
Các thúng đan bằng tre được dùng cho phương pháp này. Chúng được đổ đầy ca
cao rồi sau đó dùng lá chuối đậy lại. Dịch nhầy chảy ra qua các mặt bên và đáy thúng.

13

Việc đảo trộn được thực hiện bằng cách đổ từ thúng này sang thúng kia, cứ 2 ngày một
lần.
iii. Ủ trong thùng
Các thùng gỗ có kích thước 1.2 x 1.2 x 0.9 hoặc 1.2 x 2 x 0.7, bằng các tấm gỗ
lắp ghép có thể tháo rời được. Các thùng này có thể bố trí theo hình bậc thang. Thùng
ủ có lỗ 15 mm ở dưới đáy để chất dịch nhầy có lối thoát và khối ủ dễ thông hơi.
Tiến hành lót lá chuối ở đáy và quanh thùng rồi đổ hạt ca cao tươi vào, khi đổ hạt
nửa thùng tiếp tục lót lá chuối phủ phần miệng thùng để để chuẩn bị đậy kín bằng lá
chuối rồi dằn cây lên hoặc đậy nắp và dằn đá. Cứ 2 ngày lại một lần tiến hành đảo trộn
bằng các xúc hạt từ thùng này sang thùng khác.
iv. Ủ trên khay
Khay ủ bằng gỗ sau 10 cm. Đáy khay là một cái vạt bằng nan tre đặt song song
và cách nhau chừng 0.5 cm. Mỗi khay chia thành hai phần bằng nhau, bằng một cái
ngăn di động bằng gỗ. Chỉ đổ đầy ca cao nửa khay. Chồng 12 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. (Phạm Trí Thông, 1999)
Sau 24 giờ ủ, người ta phủ lên chồng khay một mảnh vải bao bì để vừa chống
mất nhiệt cho toàn bộ vừa đảm bảo đủ thông thoáng. Sau đó không cần làm gì nữa cho
đến lúc ngừng ủ. Thời gian ủ trên khay là 3-4 ngày, ngắn hơn so với các phương pháp
ủ khác.
2.2.1.3 Phơi và sấy ca cao
Sau khi ủ, ẩm độ của hạt ca cao khoảng 55 % và ẩm độ này cần phải giảm xuống
đến giá trị 6-7 % mới bảo quản an toàn được. Nhưng nếu hạ thấp ẩm độ xuống dưới 5
% hạt ca cao sẽ rất giòn và dễ gãy. Mục đích của việc phơi sấy, ngoài việc hạ thấp ẩm
độ còn để hoàn tất các biến đổi hóa học xảy ra tiếp tục bên trong hạt sau thời kì lên
men để tạo hương vị đặc biệt cho ca cao.
Hạt ca cao có thể được phơi nắng mặt trời hoặc sấy bằng các máy sấy. Hạt ca cao
được ủ và phơi sấy tốt sẽ cho màu tím nhạt và màu nâu chocolate.Khi bóp hạt bằng tay
sẽ nghe âm thanh rắc rắc và dễ nghiền thành bột.

14
2.2.2 Qui trình sản xuất bột cacao

2.2.2.1 Loại bỏ tạp chất
Hạt được đi qua sàng có φ = 16 mm để tách các tạp chất lớn hay các sợi dây nhợ
và sau đó đi qua sàng có lỗ φ = 8 mm để tách sạch các tạp chất nhỏ như vỏ hạt vụn, sỏi
đá, mảnh kim loại. Trong quá trình lên men hay phơi sấy cacao, bụi bẩn có thể bám
trên vỏ hạt có thể lẫn vào các sản phẩm sau này, làm giảm hương vị của chúng do đó
cần có quá trình thổi sạch bụi khỏi hạt cacao. Hao hụt qua hệ thống làm sạch ước
chừng 1 – 1,3% tính theo khối lượng.
2.2.2.2 Xử lý nhiệt
Nếu hạt cacao không qua xử lý nhiệt sơ bộ mà đi thẳng vào giai đoạn rang, thì sẽ
phát sinh nhược điểm sau:
¾ Hạt cacao có kích thước rất khác nhau phụ thuộc vào nguồn gốc loài
(Forastero, Criollo hay Trinitario) do đó rất khó đảm bảo các hạt rang có độ
chín đồng đều; các hạt nhỏ bị rang quá nhiệt trong khi các hạt lớn thì rang
chưa tới.
¾ Hạt nguyên có kích thước khá lớn, nên bên trong và bên ngoài hạt có độ chín
rất khác nhau
¾ Khi rang ở nhiệt độ cao khoảng 120
o
C, dầu cacao rất linh động, dễ dàng bị
vỏ hạt ca cao vốn có hàm lượng dầu thấp sẽ hấp thụ dầu cao cao mạnh, tổn
thất dầu ca cao trong quá trình tách vỏ khoảng 5 – 6 %.
Do đó, cần quá trình xử lý nhiệt sơ bộ để khắc phục các nhược điểm trên. Người
ta cần nâng nhiệt độ trên bề mặt hạt cacao lên 90 – 100
o
C để phần vỏ hạt mất nước và

dễ tách rời khỏi lõi hạt ca cao. Nhờ vậy, tổn thất dầu ca cao trong quá trình thổi tách
vỏ chỉ còn khoảng 1 %.
2.2.2.3 Rang
Rang là một trong những công đoạn cần thiết trong kỹ nghệ chế biến ca cao và
chocolate. Vai trò của quá trình rang có tác dụng nhiều mặt:
¾ Làm nảy nở chất thơm để tạo cho thành phẩm ca cao một hương và vị đặc
biệt. Đây là vai trò chính yếu nhất của khâu rang
¾ Tách nhân (mảnh hạt) và vỏ, nhưng chỉ ở mức độ làm lỏng lớp vỏ hạt
¾ Loại một phần độ chua acetic của ca cao

15
¾ Hạ thêm độ ẩm của hạt xuống đến 2.5 – 5 % để sấy khô phần nhân ca cao
¾ Phát triển màu sắc đặc thù chocolate
¾ Góp phần vô hoạt Salmonella và các vi sinh vật có hại khác.
Những biến đổi trong quá trình rang
i. Sự biến đổi về độ ẩm
Hàm ẩm trước khi rang là 6 – 8 %. Sau khi rang còn 2 – 3 %. Độ ẩm thích hợp
cho các quá trình như nghiền, ép dầu là 2 %. Nếu độ ẩm lớn hơn 3 %, độ nhớt khối
chocolate tăng mạnh, việc sản xuất gặp nhiều khó khăn. Nếu độ ẩm nhỏ hơn 1 % mức
độ nghiền và sản lượng ép dầu giảm; ảnh hưởng nhiều đến năng suất.
ii. Sự thay đổi hàm lượng acid và các chất dễ bay hơi
Trong quá trình hong khô ca cao trước đó đã tạo ra các amino acid tự do trong
hạt ca cao. Các amino acid đó là một trong những tiền chất quan trọng để tao ra mùi
hương chocolate, nhưng trong quá trình rang chúng sẽ bị phân huỷ một số. Có tám
nhóm amino acid được phân lập ra và thấy rằng tất cả đều bị phân huỷ một phần,
nhưng với các tốc độ khác nhau. Một điểm lưu ý là thành phần nitrogen tổng số trong
hệ thống không hề bị mất mát, có lẽ là do sự kết hợp của các phức chất nitrogen với
các đường khử. Akabori, 1932 đã cho rằng các đường khử có khả năng phân huỷ các
amino acid, và sau đó hai ông Rohan và Steward tiếp tục công trình nghiên cứu trên
hạt ca cao, đã chỉ ra rằng trong quá trình rang các đường khử đã bị huỷ hoại gần như

toàn bộ. Qua sự biểu diễn trên đồ thị sử giảm dần của các amino acid tự do theo hàm
lượng đường khử và giả thiết rằng cả hai nhóm chức này tương tác với nhau để sinh ra
các sản phẩm bay hơi, có thể nói rằng nguyên nhân của sự phân huỷ một phần của các
amino acids là do sự thiếu hụt các đường khử trong hạt ca cao.
Các chất dễ bay hơi làm hạt ca cao có mùi khó chịu. Sau khi rang, hàm lượng của
chúng giảm: hàm lượng acid dễ bay hơi từ 0.4 % (tính theo acid acetic) giảm xuống
còn 0.3 %, lượng chất khô tổn thất trong quá trình rang khoảng 0.1 – 0.2 %.
iii. Sự thay đổi hàm lượng chất chát
Chất chát trong ca cao làm cho chocolate và bột cacao có vị chát và đắng đặc
trưng. Chất chát gồm 2 loại:
¾ Chất chát thuỷ phân: là hợp chất mà các nhân phenol liên kết với nhau thông
qua nguyên tử oxi. Chất chát thuỷ phân quan trọng là tanin