KỸ THUẬT LÊN MEN HẠT CA CAO

Nội Dung I GIỚI THIỆU VỀ CÂY CA CAO 1 Lịch sử phát triển ca cao a Trên giới b Ở Việt Nam .2 Giá trị ca cao a Giá trị sinh lý b Giá trị kinh tế 3 Đặc điểm thực vật học ca cao .3 Thành phần hóa học ca cao 4.1 Thành phần hóa học lớp cơm nhầy 4.2 Thành phần hóa học vỏ hạt 4.3 Thành phần hóa học mầm II KỸ THUẬT LÊN MEN HẠT CA CAO Sơ đồ quy trình cơng nghệ .8 Thuyết minh sơ đồ quy trình cơng nghệ 2.1 Quả ca cao tươi 2.2 Phân loại 10 2.3 Tách hạt 10 2.4 Lên men 11 2.4.1 Mục đích yêu cầu 11 2.4.2 Các phương pháp lên men hạt ca cao .11 2.4.3 Những biến đổi trình lên men 13 2.4.4 Một số yếu tố trình lên men ca cao 15 2.5 Làm khô .16 2.5.1 Mục đích, yêu cầu .16 2.5.2 Các phương pháp làm khô hạt ca cao 17 a Phương pháp phơi tự nhiên .17 b Sấy 17 2.6 Bảo quản 18 III TÀI LIỆU THAM KHẢO 20 Kỹ thuật lên men ca cao Page I GIỚI THIỆU VỀ CÂY CA CAO Lịch sử phát triển ca cao a Trên giới Cây ca cao ( Theobroma cacao L.) có nguồn gốc từ khu rừng nhiệt đới ẩm ướt Amazon tầng thấp phủ đầy bóng mát Người Mayas người Aztecs Mexico trồng ca cao từ kỷ 14 Năm 1519, đổ bổ vồ bờ biển Tabeco tiến hành xâm lược Mexico, Hernando Cortes nhận giá trị thương mại loại nước uống mẻ gửi Tây Ban Nha hạt ca cao với cách thức pha chế thức uống chocolat người Aztecs Vì người Tây Ban Nha thích uống nước giải khát có vị nên khơng lâu sau chocolate tiêu thụ phổ biến từ ca cao mang vào trồng nước thuộc địa Cuối kỷ 16, ca cao trồng hầu hết khắp vùng nhiệt đới Trung, Nam Mỹ nhiều đảo vùng biển Caribe Trong năm giứa kỷ 17, việc sử dụng chocolate hình thức nước lan sang Ý, Hà Lan, Pháp, đến Anh, Đức phương pháp chế biến ca cao thời đơn sơ Đến thể kỷ 19, nghề trồng ca cao đạt tiến đáng kể tạo sở cho ngành chocolate phát triển Châu Âu Trong kỷ 20, sản xuất ca cao phát triển với quy mô lớn có mở rộng nhanh chóng diện tích trồng ca cao Châu Phi Các nước trồng ca cao nằm khoảng vĩ tuyến 15 Bắc ̶ Nam Trong kể đến nước sản xuất ca cao hàng đầu : Bờ Biển Nga, Ghana, Indonesia Khoảng 44% sản lượng ca cao nhập vào Châu Âu, 15% vào Mỹ, lại nhập vào Nhật Bản, Trung Quốc, hàn Quốc, Singapore Canada Kỹ thuật lên men ca cao Page b Ở Việt Nam Ở Việt Nam, ca cao người Pháp mang vào trồng huyện Cái Mơn, Bến tre việc trồng trọt, nghiên cứu thương mại hóa khơng phát triển thời gian dài Đến tháng /1997, Bộ NN & PTNT tổ chức hội nghị quốc tế bàn “ Tình hình phát triển ca cao giới triển vọng ca cao Việt Nam” từ ca cao bắt đầu trồng lại Đồng Bằng Sông Cửu Long, Đông Nam Bộ, Tây Nguyên tỉnh Duyên Hải Nam Trung Bộ nhìn nhận công dụng giá trị kinh tế loại Theo Bộ nông nghiệp phát triển nơng thơn diện tích trồng ca cao lên tới 100.000 vào năm 2010 với sản lượng 120.000 tấn, Tây Nguyên vùng sản xuất với diện tích 28.500 Song song với việc trồng ca cao, công nghệ chế biến ca cao bắt đầu phát triển Một nhà máy chocolate miền trung hoạt động, số dự án xây dựng nhà máy chocolate miền trung tây Nguyên triển khai Giá trị ca cao a Giá trị sinh lý Theo nghiên cứu nhiều nhà khoa học giới sản phẩm chế biến từ ca cao có nhiều tác dụng sức khỏe người:  Thebromine ca cao chất kích thích thần kinh trung ương nhẹ, có tính lợi tiểu mạnh hơn, kích thích tim thư giãn nở động mạch vành mạnh caffein  Dùng liều cao theobromine, dạng chocolate đậm, suốt tuần không gây phản ứng sinh học đáng kể người khỏe mạnh bình thường  Các chế phẩm từ ca cao dùng nhiều kỹ nghệ thực phẩm, mỹ phẩm dược phẩm: bột ca cao siroup dùng làm chất tạo mùi vị, bơ ca cao dùng làm tá dược  Bơ ca cao xem chất chống oxi hóa, có tác dụng trung hịa cholesterol máu nhờ hàm lượng cao stearic acid, không làm tăng LDL làm tăng HDL…  Nghiên cứu JM Geleijnse LJ Launer Rottedam, 1999 ghi nhận catechins ca cao ( dạng chocolate) có khả bảo vệ chống bệnh tim mạch, ung thư… mạnh trà xanh gấp lần Kỹ thuật lên men ca cao Page b Giá trị kinh tế Việt nam đánh giá nước có chất lượng ca cao tốt giới với giá mức 2.000 USD/tấn Nước ta có 12.200 ca cao diện tích trồng 1.300 tập trung chủ yếu Đắk Lắk, Đắk Nông gần 11,000 trồng xen vườn dừa, tỉnh Bến Tre, Tiền Giang… Năm 2008, Bộ NN & PTNT phê duyệt đề án phát triển ca cao đến năm 2015 định hướng đến năm 2020 với tổng kinh phí khoảng 40 tỷ đồng Mục tiêu đề án đến 2015, diện tích ca cao nước đạt 60.000 ha, có 35.000ha kinh doanh, suất bình quân 15 tạ/ha, sản lượng hạt khơ 52.000 tấn, kim ngạch xuất 50 ÷ 60 triệu USD Đặc điểm thực vật học ca cao Cây ca cao có tên khoa học Theobroma ca cao L thuộc hệ thống phân loại thực vật sau: Ngành: Magnoliophyta Lớp: Magnoliopsida Bộ: Malvales Họ: Sterculiaceae Chi: Theobroma Loài: T ca cao Ca cao lồi thân gỗ nhỏ, cao ÷12 m tùy điều kiện thổ nhưỡng địi hỏi phải có bóng mát Lá có phiến trịn, dài 20÷30cm, cuống phù đầu Ca cao thích hợp nhiệt độ 24÷250C bóng râm, nhiệt dộ 300C tuổi thọ giảm, nhiệt dộ cao tăng thêm bề dày lá, ca cao chịu trồng xen bóng râm, nơi mưa nhiều có độ ẩm cao Ca cao chịu ngập khơng chịu úng, chịu hạn tháng, nước mặn 0,4% ao mương không tưới gốc làm giảm sức sống Cây non vườn ươm chịu che mát khoảng 80÷90%, 3÷4 tháng tuổi chịu mát khoảng 70÷80%, 1÷2 năm tuổi phát triển tốt tăng dần ánh sáng chiếu theo cách “ rổ lược”, che mát cịn khoảng 50÷70%, đến trưởng thành cịn che mát 40÷50% Lúc ca cao có nhiều tầng lá, che che theo cách “rổ Kỹ thuật lên men ca cao Page lược”, ánh sáng đan xen chiếu vào lá, thân quang hợp, tạo lượng thích hợp cho thân phát triển cho trái, Hoa ca cao có đường kính khoảng 10÷15mm, mọc thân nhánh lớn, cánh hoa màu trắng có sọc đỏ, có 10 nhụy màu đậm gồm nhụy lép nhụy sinh sản Hoa thụ tinh nhờ loại sâu đặc biệt sống Chỉ phần nhỏ số hoa đậu trái Thời gian phát triển từ lúc đậu chín khoảng 5÷6 tháng Mỗi ca cao khoảng 30 quả/năm Hình Cây ca cao Ca cao thường bắt đầu cho sau 3÷4 năm sản lượng tăng lên dần sau 8÷10 năm Nếu chăm sóc tốt, cịn tiếp tục cho đến 30÷50 năm Thời gian thu hoạch vụ thường từ tháng đến tháng 12 vụ hai từ tháng đến tháng Năng suất ca cao cho khoảng 1÷1,5 hạt ca cao khơ/ha/năm Theobroma ca cao lồi khoảng 20 lồi thuộc chi Theobroma có giá trị thương phẩm chia thành giống Criollo Forastero, ngồi cịn có giống Trinitario, kết tạp giao hai giống Criollo Forastero Măc dù Crollo có nhiều phẩm chất tốt thơm, đắng ngày khơng trồng nhiều Criollo khơng khỏe, dễ bị nhiễm bệnh trồng từ 4÷5 năm cho Trong dó giống Forastero có cao, khỏe, hạt nhỏ hương vị đậm đà hạt chứa nhiều chất béo Do vậy, Forastero có giá trị thương trường trồng hầu hết vùng trồng ca cao giới ngày Kỹ thuật lên men ca cao Page Các dòng ca cao nhập vào nước ta có xuất xứ từ Forastero Trinitario sản phẩm từ hai giống Bảng 1: Đặc tính giống ca cao Giống Quả Criollo Trinitario Dạng Dài, thuôn, nhọn đầu Tròn bầu dục dài Sống Nhọn, rãnh sâu Trơn, rãnh không sâu Rãnh sâu, không rõ ràng Màu vàng đỏ, có đốm nâu đỏ Màu xanh vàng Màu khơng ổn định( xanh, đỏ) Mỏng, mềm, mơ gỗ Hoa Hạt Forastero Nhụy hồng hạt Cứng, dày, nhiều chất gỗ Đa số cứng Nhụy màu tím Số hạt 20÷40 30÷60 >40 Tiết diện Gần trịn Bẹp Dẹt Vỏ hạt Phôi nhũ Mỏng, mềm Cứng, dai Cứng Trắng, trắng ngà tía nhạt Tía nhạt đến tía đậm, đỏ đậm Tím nhạt Thấp Cao Trung bình Sản lượng Thành phần hóa học ca cao Hạt ca cao tươi vừa tách khổi xơ cùi chia thành lớp, lớp ngồi thịt hay cịn gọi lớp cơm nhầy, vỏ hạt bên mầm 4.1 Thành phần hóa học lớp cơm nhầy Kỹ thuật lên men ca cao Page Lớp cơm nhầy không tham gia vào sản phẩm cuối chocolate, bột ca cao lại đóng vai trị quan trọng việc góp phần hình thành nên hương vị đặc trưng cho hạt ca cao Thịt gồm khoảng 80% nước, 15% glucose Fructose, lượng nhỏ acid citric, saccharose, pectin acid amin ( tính theo % khối lượng lớp cơm nhầy) Đây môi trường để xảy phản ứng lên men nhờ hệ vi sinh vật, không lỏng hóa lớp cơm nhầy mà cịn giúp xảy phản ứng bên mầm hình thành nên hương vị cho chocolate 4.2 Thành phần hóa học vỏ hạt Vỏ hạt lớp vỏ cứng bao quanh mầm, có tác dụng bảo vệ, giữ nguyên suốt trình lên men, phơi sấy tách loại khỏi mầm trước chế biến Thành phần chủ yếu vỏ hạt tinh bột với 46%, protein 18%, cellulose 13,8%, nước 9,4%, chất béo 3%, muối khoáng 8,2% số thành phần khác 4.3 Thành phần hóa học mầm Mỗi hạt bao gồm mầm phôi nhỏ, tất nằm lớp vỏ bảo vệ mầm dự trữ thức ăn cho trình sinh trưởng trở thành hạt nảy mầm mầm sản phẩm cơng nghệ chế biến ca cao Trong mầm ( hạt ca cao tươi) gồm thành phần sau: Nước: chiếm khoảng 32÷36% Chất béo: bơ ca cao chiếm khoảng 30÷32% trọng lượng Carbohydrat: Tổng lượng carbohydrat chiếm khoảng 15% bao gồm: 2÷3 % chất xơ, 4÷6% tinh bột, 4÷6 % pentozan, ngồi cịn có pectin, chất nhựa… Protein polyphenol: Protein mầm chiếm khoảng 8÷10%, cịn polyphenol bao gồm 3% anthocyanin leucoanthocyanin, 3% catechol lượng nhỏ polyphenol phức tạp khác Alkaloid: Theobromin alkaloid ca cao, chiếm khoảng 2,4% trọng lượng mầm caffein chiếm lượng nhỏ Những hợp chất có vai trị tạo tác dụng kích thích đồ uống từ ca cao Các hợp chất tạo hương vị: Cũng giống cà phê chất tạo hương vị đặc trưng cho ca cao chưa có chiếm mầm sống, chúng hình thành dạng tiền chất thơm q trình lên men chuyển hóa hồn tồn thành hợp chất hương vị điển hình cho chocolate trình rang Kỹ thuật lên men ca cao Page Hình Cơng thức cấu tạo Theobromin Đã có nhiều nghiên cứu phương pháp quang phổ kết hợp với sắc ký, người ta xác định dược 200 hợp chất bay ( tạo nên hương vị đặc trưng cho hạt ca cao rang) Cịn hợp chất khơng bay ( tạo nên hương vị đặc trưng) bao gồm: flavonoid, acid hữu cơ, acid phenolic, acid amin đường tham gia vào phản ứng mailard góp phần hình thành nên hương vị cuối cho chocolate II KỸ THUẬT LÊN MEN HẠT CA CAO Trên thị trường tiêu thụ cacao nay, người trồng cacao bán sản phẩm cacao dạng trái ca cao tươi hạt cacao khô lên men Tùy thuộc vào giá thị trường, kỹ sơ chế, điều kiện sở vật chất,… người trồng cacao tự lựa chọn sản phẩm cacao để bán cho có hiệu Với hy vọng đạt hạt ca cao lên men chất lượng cao làm nên mùa bội thu Sơ đồ quy trình cơng nghệ Kỹ thuật lên men ca cao Page Quả ca cao tươi Phân loại Phân loại Tách hạt Lên men Làm khô Bảo quản Hạt ca cao lên men khơ Hình Sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất hẹt ca cao lên men khô Thuyết minh sơ đồ quy trình cơng nghệ Kỹ thuật lên men ca cao Page 2.1 Quả ca cao tươi Người ta thu hái ca cao vào màu máu sắc vỏ Khi màu đỏ chuyển sang màu đỏ cam xanh chuyển sang màu vàng lục chín Ngồi với giống ca cao có màu tím đậm, người ta khơng dựa vào màu sắc mà dựa vào âm phát gõ ngón tay vào quả, âm “bụp bụp’ biểu chín Trong thu hoạch cần thu hái chín kỹ thuật Nếu chưa chín hạt khó bóc ra, khó ủ, tỷ lệ hạt tím xám cao, suất hạt ca cao thô giảm nhiều sản phẩm hạt cấp thấp Ngược lại, néu thu hái trễ dễ bị sâu bệnh , trùng, chim chóc phá hoại, đồng thời ca cao chín rục, thối rữa hạt nảy mầm Vì vậy, thu hoạch phải tiến hành theo thời gian đặn, trung bình 10÷15 ngày lượt, khơng để q tuần thu hoạch lưu ý thu hoạch nguyên vẹn đủ tiêu chuẩn Hình Dụng cụ thu hoạch ca cao Hiện ca cao chủ yếu thu hái thủ công Đối với vừa tầm người ta dùng dao sắc để cắt Quả tầm cao dùng lưỡi cắt đặc biệt, hình cong có mép cắt sắc nhiều phía để cắt nhiều kiểu, cắm vào đầu sào dài Tuyệt đối tránh xây xát thân cây, vùng đệm quả, nơi mùa vụ sau, cách phịng bệnh, nấm hại cho ca cao thời kỳ hái Một kỹ thuật nâng cao chất lượng ca cao tồn trữ Quả ca cao thu hoạch cận thận, tránh làm nứt, dập lưu trữ nơi thống mát vịng 7÷9 ngày Với khối lượng nhỏ, lưu trữ vòng ngày lên men cho chất lượng cao Kỹ thuật lên men ca cao Page 10 Trữ giúp cho nơng hộ có diện tích nhỏ có thời gian thu gom lượng hạt đủ lớn thuận tiện cho lần ủ Hạt tách khỏi trái cần phải ủ không lưu 2h Khi tồn trữ, thể tích lớp cơm nhầy giảm nên giai đoạn lên men yếm khí ngắn, khơng có acid lactic nên hạt chua Hạt lên men từ trái tồn trữ có hương vị tốt Tuy nhiên trái tồn trữ hay gặp khó khăn diện tích phương tiện để tồn trữ, hao hụt bệnh thối loại gặm nhấm phá hoại 2.2 Phân loại  Phân theo giống độ chín  Loại bỏ trái bị sâu bệnh 2.3 Tách hạt Tách hạt thường dùng tay Đơn giản dùng cán gỗ đập vào làm cho vỏ vỡ theo chiều thẳng đứng Người ta đập mạnh vào đá khúc gỗ Quả sau đập vỡ dùng ngón tay tách theo chiều dài bên xơ cùi, hạt tách dễ dàng Kỹ thuật lên men ca cao Page 11 2.4 Lên men 2.4.1 Mục đích u cầu a Mục đích Q trình lên men gây biến đổi sinh hóa phơi nhũ nhằm làm giảm vị đắng chát hạt ca cao, đồng thời khởi đầu cho phát triển hương vị màu sắc trình rang hạt sau Làm cho phôi nhũ mở rộng giòn, dẫn đến lớp vỏ hạt hở diệt rễ mầm hạt ca cao Hóa lỏng loại bỏ hết lớp cơm nhầy bao quanh hạt ca cao tươi giúp thuận lợi cho trình sấy b Yêu cầu Bên hạt ca cao sau lên men có màu nâu sáng, khơng xuất nấm mốc, mặt cắt bên hạt có màu nâu tím Lớp cơm nhầy phải hóa lỏng tách hoàn toàn khỏi hạt ca cao sau lên men 2.4.2 Các phương pháp lên men hạt ca cao Trong thực tế có nhiều phương pháp lên men khác nhau, có phương pháp thường dùng sau đây: a Lên men đống Đây phương pháp ủ phổ biến Tây Phi Hạt ca cao đổ đống thành hình nón chuối xếp tròn mặt đất Bên chuối có kê cành tre xếp thành nan hoa nhằm giúp cho dịch nhầy lên men chảy dễ dàng Lá chuối cuộn lên phủ kín khối ca cao dùng gỗ đá đè chặt lên nhằm giữ nóng suốt thời gian lên men Cứ ngày lần giở chuối để đảo trộn khối hạt thật nén chặt khối hạt trước b Lên men thúng Các thúng đan tre dùng cho phương pháp Đổ ca cao vào thúng dùng chuối đậy lại dịch nhầy chảy qua mặt bên đáy thúng Việc đảo Kỹ thuật lên men ca cao Page 12 trộn đươc thực cách đổ từ thúng qua thúng kia, cách ngày lại đảo trộn lần kích thước thúng khác tùy theo nơi sử dụng Phương pháp lên men đống lên men thúng dược sử dụng khối lượng hạt ca cao tươi 1÷20kg thời gian lên men khoảng ngày Cách kiểm kết lên men: Thông thường sau ngày quan sát thấy lớp vỏ lụa chuyển màu nâu nhiệt độ mức 45÷480C bắt đầu giảm dần Nên kiểm tra mùi lên men vào ngày thứ 5, cịn mùi chua lên men thêm ngày mặt khác khơng cịn mùi chua vỏ hạt sẫm nên đem phơi c Lên men thùng Phương pháp lên men thùng sử dụng cho khối hạt ca cao 20÷1000kg phương pháp sử dụng thùng gỗ có kích thước 1,2⨯1,2⨯0,9m 1,2⨯2,0⨯0,7m làm từ thùng gỗ lắp ghép tháo rời Các thùng bố trí nằm cạnh theo hình bặc thang Dưới đáy thùng có nhiều lỗ đường kính khoảng 15mm để dịch nhầy có lối khối ủ dễ thơng Hình Thúng thùng lên men ca cao Tiến hành lót chuối đáy quanh thành thùng đổ hạt ca cao tươi vào Khi đổ hạt ca cao đến nửa thùng lót chuối quanh thành thùng tiếp tục đổ hạt ca cao vào Chiều sâu khối hạt ca cao thùng không vượt cm Đậy kín miệng thùng chuối dằn lên đậy nắp dằn đá Cứ ngày lần tiến hành đảo trộn cách xúc hạt từ thùng qua thùng khác d Lên men khay Phương pháp Allison Rohan hoàn chỉnh năm 1958 Ghana Khay lên men gỗ sâu 10cm, có kích thước 1,2⨯0,9m để chứa khoảng 45kg hạt ca cao tươi Mỗi khay chia thành phần nhờ ngăn di động gỗ Đáy khay vạt tre Chỉ đổ ca cao vào bên khay, chồng 12 khay lên nhau, góc đầy hạt quay phía Lớp hạt ben khay tiếp giáp với đáy vật tre khay trên, đồng thời khoảng Kỹ thuật lên men ca cao Page 13 trống nan tre ống thơng giúp khơng khí thấm vào khối hạt lên men Sau 24h lên men, người ta phủ lên chồng khay mảnh vải bao bì để vừa chống nhiệt cho toàn khối lên men vừa đảm bảo đủ thơng thống để n kết thúc Lên men xong, người ta giở khay ra, tháo chắn phân chia san toàn ca cao toàn mặt khay đưa phơi nắng Thời gian lên men khay 3÷4 ngày, ngắn so với phương pháp lên men khác Tuy nhiên màu sắc hạt sau lên men không kiểu lên men thùng 2.4.3 Những biến đổi trình lên men Những biến đổi trình lên men chủ yếu xảy q trình sau: Biến đổi hóa học hóa sinh  Những phản ứng vi sinh vật trực tiếp gây nên lõi mà hạt bao quanh  Những phản ứng bên enzyme mô phôi nhũ Biến đổi vật lý  Hạt ca cao tách khỏi lõi bên trở thành hạt tự  Nhiệt độ tăng lên 48h đầu lên men, đạt 42 ̶ 48 0C vào cuối giai đoạn đảo trộn lần đầu, nhiệt độ tăng lên tới 50 0C, sau giảm chậm xuống sau lại tăng lên đạo trộn khối hạt lần sau ngày ủ nhiệt độ đạt cỡ 480C  Vách tế bào hạt ca cao thẩm thấu  Tế bào trương lên nhờ trình hút nước nội nhũ  Xảy tượng khuếch tán vào bên vào hạt khuếch tán nội hạt a Biến đổi lớp cơm nhầy Trong suốt trình lên men, lớp cơm nhầy bao quanh hạt ca cao tạo mơi trường có nhiệt độ pH thích hợp, khơng để hóa lỏng lớp cơm nhầy mà cịn giúp tạo phản ứng quan trọng bên mầm để hình thành nên hương vị chocolate hấp dẫn Trong giai đoạn đầu trình lên men, nấm men phát triển chuyển hóa đường chất nhầy thành cồn etylic sau chuyển hóa thành acid acetic ( giai đoạn A) Ngay tế bào chất nhầy bị hủy hoại, khơng khí thâm nhập vào khối ủ làm gia tăng acetic hóa Vào ngày lên men thứ 3, vỏ hạt để acid aceic thấm qua Kỹ thuật lên men ca cao Page 14 vào tới phơi nhũ hạt bị chết ( giai đoạn B) Phản ứng xảy mạnh hàm lượng đạt đến mức thích hợp yeu cầu mơi trường phải thật thơng thống, tránh tượng làm cho nhiệt độ khối lên men tăng lên Độ pH giảm từ 6,6 đạt 5,0 vào cuối giai đoạn lên men Sau pH tăng lên suốt thời kỳ lại trình làm khơ, thường đạt giá trị 5,5 hạt ca cao sấy khơ Hình 9: chuyển biến đường cơm nhầy trình lên men Nhiệt độ tăng lên 48h đầu lên men, đạt 42 ̶ 48 0C vào cuối giai đoạn đảo trộn lần đầu, nhiệt độ tăng lên tới 500C, sau giảm chậm xuống sau lại tăng lên đảo trộn khối hạt lần Sau ngày ủ nhiệt độ đạt cỡ 480C b Biến đổi nơi nhũ Song song với q trình lên men bên ngồi q trình sinh hố xảy bên nội nhũ hạt Q trình diễn có mãnh liệt hay không phụ thuộc vào hàm lượng acetic acid lactic acid trình lên men lớp cơm nhầy Khi acid thấm vào nội nhũ gây tượng vỡ thành tế bào Trong nội nhũ hạt cacao có loại tế bào tế bào chứa sắc tố polyphenol (tế bào màu tím) tế bào chứa lipid protein (tế bào trắng), thành tế bào bị phá vỡ hợp chất bên có điều kiện tiếp xúc với nhau, tác dụng enzyme phản ứng sinh hố xảy ra, sản phẩm phản ứng đường khử (đường đơn), amino acid, peptide, acid béo tự do, polyphenol, sterol… Các chất lại nguyên liệu để tạo nên hương, vị đặc trưng chocolate thông qua phản ứng mailar, phản ứng ester hóa, phản ứng ơxy hố, q trình caramen… tiến hành rang hạt nhiệt độ cao (115 0C1450C) Kỹ thuật lên men ca cao Page 15 Hình 10: trình biến đổi chất nội nhũ hạt ca cao Cùng với trình dịch chuyển acid vào hạt có q trình khuyếch tán chất bên hạt bên caffein, theobromine để làm giảm vị đắng hạt, polyphenol để làm giảm vị chát hạt Các acid dịch chuyển vào hạt để tạo nên phản ứng sinh hoá để tạo nên màu sắc, hương vị chocolate hạt, khía cạnh khác cần phải quan tâm sau lên men lượng lớn acid lưu lại hạt tạo nên vị chua sản phẩm Các acid phần bị phần trình phơi (sấy) bay (chủ yếu acetic acid), dịch chuyển theo ẩm (chủ yếu lactic acid) Như cần thiết phải kết hợp hai trình lên men phơi (sấy) để hạt có chất lượng cao: vừa có màu sắc hương vị chocolate vừa có vị đắng, chát chua Hương vị cacao định tiền chất tạo hương chocolate (đường khử, amino acid, polyphenol…) nên lượng tiền chất nhiều trình tạo hương vị cacao tốt hạt cacao có chất lượng cao 2.4.4 Một số yếu tố trình lên men ca cao * Nhiệt độ : Quá trình lên men q trình sinh nhiệt, nhiệt độ khối hạt trình lên men cần phải đạt từ 45-50 0C để tiêu diệt sức sống hạt (tránh hạt nảy mầm thời gian lên men), nhiệt độ thuận lợi cho phản ứng sinh hoá tế bào hạt xảy nhanh * Thời gian lên men : từ 5-7 ngày giống Forastero, trinitario tuỳ điều kiện thời tiết vùng 3-4 ngày giống Criollo Nếu lên men ngắn trình sinh hố chưa xảy hồn thiện, lên men q dài phân huỷ Kỹ thuật lên men ca cao Page 16 số chất hữu hạt xảy mãnh liệt tạo sản phẩm gây mùi khó chịu như: phân huỷ protein thành NH 3, oxy hố acid béo khơng no thành aldehyde có mùi khơng thích hợp với cacao, phản ứng tạo ester với mùi không mong muốn… * Mức độ thơng khí thích hợp: Thơng thường q trình lên men yếm khí xảy hạt cacao bình thường (khơng lưu quả) 32-48 giờ, hạt làm giảm hàm lượng nước (lưu giảm bớt dịch cơm nhầy) sau 24h-32 sau trình lên men hiếu khí (là giai đoạn cần khơng khí) tạo acid acetic Như tần suất đảo cần thiết ngày lần (2 lần cho ngày lên men), đảo lần thứ vào ngày thứ ngày thứ tùy điều kiện hạt trước lên men tách bớt lớp cơm nhầy hay chưa * Loại thùng ủ: Thùng ủ phải đảm bảo cấu tạo chất liệu mà q trình lên men khơng xuất mùi vị lạ (mùi cao su, mùi xốp, mùi thuốc sâu, mùi than…), khơng bị acid ăn mịn, khơng tác dụng với acid cồn Thùng ủ cịn phải có tác dụng dễ thoát dịch nhớt, giữ nhiệt độ Thơng thường thùng ủ làm gỗ có độ đày 3-4cm, chiều cao 50cm, chiều rộng chiều sâu phù hợp với suất lên men đơn vị Bên ngồi thùng gỗ bọc lớp xốp cách nhiệt để giữ nhiệt trình lên men * Khối lượng độ cao khối hạt: Khối lượng hạt để đạt kết lên men tốt từ 100 kg hạt tươi trở lên, độ cao khối hạt ủ lên men khối lượng vừa nhỏ không 45cm Với khối lượng độ cao q trình sinh hố hạt xảy cách triệt để theo xu hướng tốt 2.5 Làm khơ 2.5.1 Mục đích, u cầu a Mục đích Sau lên men, độ ẩm hạt ca cao vào khoảng 55% nên cần phải giảm độ ẩm xuống nhằm ngăn ngừa mốc phát triển hồn tất biến đổi hóa học tiếp tục xảy bên hạt sau thời kỳ lên men để tạo hương vị đặc biệt cho ca cao c Yêu cầu Độ ẩm hạt ca cao lên men ̶ 7% bảo quản tốt không hạ thấp độ ẩm xuống 5% độ ẩm hạt ca cao giịn dễ vỡ II.5.2 Các phương pháp làm khơ hạt ca cao a Phương pháp phơi tự nhiên Kỹ thuật lên men ca cao Page 17 Ở nước sản xuất ca cao, vụ thu hoạch trùng với mùa khơ phơi nắng cách thơng dụng Trong sở sản xuất nhỏ, ca cao trải thành lớp mỏng chiếu tre kê khung cao mặt đất Người ta dựng mái che cố định di động để che phủ ca cao vào ban đêm gặp trời mưa Diện tích sân phơi cần khoảng 3m 2/50kg hạt ca cao khơ, thơng thường diện tích sân phơi 18⨯6m phơi 2250kg hạt ca cao khô Khi phơi, hạt trải thành lớp với chiều dày 5cm, thời gian phơi 8÷14 ngày tùy thuộc vào điều kiện thời tiết b Sấy Mục đích  Hồn thiện biến đổi hóa học xảy tiếp tục bên hạt sau thời kỳ lên men để tạo hương vị cho ca cao  Thuận lợi cho trình nghiền bột nhão Các biến đổi trình sấy hạt  Biến đổi vật lý hóa lý  Sự giảm hàm ẩm hạt ca cao Quá trình sấy tách nước hạt ca cao nên hàm ẩm cuả hạt giảm từ khoảng 55% xuống khoảng từ ̶ 8%  Giảm khối lượng riêng hạt, khối hạt bị tách nước nên hạt trở nên cứng, giòn  Sự khuếch tán nước từ hạt khuếch tán nội hạt  Hóa sinh  Các phản ứng hóa sinh hóa học giai đoạn tương tự phản ứng trình lên men có thêm tác động nhiệt độ sấy Phương pháp thực Tại nơi nắng độ ẩm không khí cao, hạt ca cao sấy khơ máy sấy Q trình sấy nên tiến hành từ từ với nhiệt độ không khí sấy khoảng 60÷70 0C nhằm hồn tất tiến trình oxi hóa enzyme Theo kết nghiên cứu Shelton với bề dày lớp hạt 25cm, vận tốc luồng khí sấy 3m 3/ phút nhiệt độ sấy 60÷65 0C tốt mặt kỹ thuật kinh tế  Máy sấy sàn phẳng Đây loại máy sấy gián đoạn, gồm buồng sấy nằm ngang, quạt, cấp nhiệt đường ống dẫn nhiệt Sàn buồng sấy làm từ nhôm có đục lỗ nhỏ 10mm Buồng cấp nhiệt nằm sàn sấy khoảng 1m nối với hệ thống cấp nhiệt gồm quạt hệ thống cấp nhiệt Kỹ thuật lên men ca cao Page 18 Một máy sấy sàn phẳng với buồng sấy có kích thước 6⨯2,7m, lưu lượng khơng khí sấy 70m3/phút, nhiệt độ sấy 500C, bề dày lớp hạt khoảng 0,45mm sấy hạt ca cao khơ 32÷34 Nhiên liệu diesel dùng cho động đốt để kéo quạt gió cho đầu đốt dầu, tiêu tốn khoảng 180÷230 lít/tấn hạt ca cao khơ Trong trường hợp hồi lưu khí sấy lượng nhiên liệu giảm xuống cịn 155 lít/tấn hạt ca cao khơ  Máy sấy thùng quay Đây loại máy sấy gián đoạn Hiệu suất máy khơng cao hạt ca cao ướt dễ đóng cục bên máy sấy Máy thích hợp cho sấy ca cao vào giai đoạn cuối, mặt hạt ca cao khô Tốc độ quay trống khoảng 0,25÷0,5 vịng/phút tránh nguy làm vỡ vỏ hạt bên Mặt tang trống có gia cơng lỗ có đường kính 8÷10mm nhằm đánh bóng hạt ca cao sấy  Máy sấy buttner Đây máy sấy liên tục gồm tháp sấy hình trụ đường kính 1,3m bên có bố trí gàu múc băng tải từ đáy lên đỉnh tháp Mỗi gàu chứa khoảng 40kg hạt ca cao tươi, cấp liệu từ mặt đất gàu di chuyển lên trên, hạt bị rơi chầm chậm xuống ngược chiều với luồng khí sấy thổi ngược từ lên Ca cao sấy xong tháo liệu từ đáy tháp dược thay hạt tươi để tiếp tục trình sấy Năng suất máy khoảng tấn/16 2.6 Bảo quản Ca cao lưu trữ bao có khối lượng tiêu chuẩn 63,5kg Trước bảo quản cần phải đảm bảo độ ẩm hạt 8% Giá trị 8% độ ẩm tối đa mà nấm mốc không sinh trưởng được, song nước mua ca cao nằm khoảng 7÷8% độ ẩm tương đối khơng khí khơng thể vượt q 70% Quy ước bảo quản ca cao sau ( theo FAO):  Để ca cao vào kho xây sử dụng cách để trì cho độ ẩm thấp, tùy điều kiện địa phương trường hợp để tối đa 8% Ca cao xếp giàn cách mặt đất 7cm để khơng khí ln chuyển  Có biện pháp thích hợp để phịng sâu bỏ, lồi gặm nhấm vật có hại khác  Xếp bao ca cao lên theo cách sau: Mỗi phẩm chất ký hiệu xếp riêng cách lối rộng 0,6m giông lối tường kho bao đựng ca cao  Sát trùng cách xông thuốc Methyl Bromua và/hoặc phun thuốc trừ sâu thích hợp, thuốc pyrethine cách thận trọng thấy cần Kỹ thuật lên men ca cao Page 19  Không để mùi, vị hạt bụi bặm sản phẩm hàng ăn chất dầu hỏa, hắc ín…làm nhiễm ca cao  Phải kiểm tra độ ẩm lơ xem có vượt 8% hay không theo thời kỳ hi ca cao bảo quản nhà kho trước chuyển lên tàu III TÀI LIỆU THAM KHẢO Công nghệ chế biến chè, cà phê, ca cao Công nghệ chế biến hạ ca cao tài liệu.123 Kỹ thuật lên men ca cao CNX.com www.cnx.com.vn › Trang chủ › Tủ sách kỹ thuật nông nghiệp Kỹ thuật lên men ca cao Page 20 Kỹ thuật lên men ca cao Page 21 ... cuối cho chocolate II KỸ THUẬT LÊN MEN HẠT CA CAO Trên thị trường tiêu thụ cacao nay, người trồng cacao bán sản phẩm cacao dạng trái ca cao tươi hạt cacao khô lên men Tùy thuộc vào giá thị trường,... trồng cacao tự lựa chọn sản phẩm cacao để bán cho có hiệu Với hy vọng đạt hạt ca cao lên men chất lượng cao làm nên mùa bội thu Sơ đồ quy trình cơng nghệ Kỹ thuật lên men ca cao Page Quả ca cao. .. Hạt ca cao lên men khơ Hình Sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất hẹt ca cao lên men khơ Thuyết minh sơ đồ quy trình cơng nghệ Kỹ thuật lên men ca cao Page 2.1 Quả ca cao tươi Người ta thu hái ca cao