TIỂU LUẬN: Công nghệ sản xuất bơ cacao potx

SVTH: Nguyeãn Thò Kieàu Ngaân 1 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TIỂU LUẬN Công nghệ sản xuất bơ cacao SVTH: Nguyeãn Thò Kieàu Ngaân 2 Lời giới thiệu Cacao là một cây công nghiệp có nhiều ưu điểm như nó chịu được bóng râm hơn bất cứ loài cây nào khác, cho thu nhập cao, có giá trị dinh dưỡng và có tiềm năng xuất khẩu cao. Sản phẩm chính của nó là hạt, hạt cacao chứa nhiều protêin, chất béo có giá trị dinh dưỡng. Ngoài ra, hạt còn chứa một số chất có tác dụng kích thích như thoebromin, cafferin và tinh dầu cho mùi thơm đặc biệt. Hạt cacao được dùng chủ yếu vào sản xuất socola, cùi dùng để ăn hoặc chế biến nước ngọt. Trong quá trình chế biến cacao thành các sản phẩm, nó luôn tạo ra một loại bơ cacao rất tuyệt vời. Bơ cacao là chất béo được chiết ra từ hạt cacao đã xay và loại mầm, hay ta có thể chiết ra từ bột cacao nhào đã xử lý hoặc chưa xử lý (làm bột cacao hoà tan). Hoặc có thể chiết bơ cacao bằng các dung môi như phải có giấy phép của bộ y tế. Theo nghị định ngày 24 /2/1952 của Mỹ cho phép dùng các dung môi sau: xăng, dầu mỏ 60/80 tricholoethyltylen, cyclohexen, cồn etylic, isopropylic. Bơ cacao chiết ra có tốt hay không phụ thuộc phần lớn vào trái cacao. Bơ cacao có màu vàng nhạt, trông rất đẹp và thường dùng trong sản phẩm làm dẹp của phụ nữ và trong công nghệ dược phẩm. Ngoài ra, bơ cacao còn dùng làm mứt, socola. Ở nước ta cacao đươc trồng rất ít, và tài liệu tham khảo rất hiếm. Tuy nhiên, vài năm gần đây, nước ta đã chú ý hơn về cây cacao. Vì vậy, có thể trong tương lai, nó sẽ trở thành một loại cây công nghiệp quan trọng phục vụ cho nhu cầu trong nước và xuất khẩu. SVTH: Nguyeãn Thò Kieàu Ngaân 3 CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT VỀ CÂY CACAO I. VỊ TRÍ VÀ TẦM QUAN TRỌNG CỦA CÂY CACAO Cacao là một loại cây gỗ kích thước nhỏ chiều cao từ 5 – 8 m , đường kính từ 12-18cm. Cacao có thể được trông xen kẽ với các loại cây khác, vì nó có khả năng thích nghi được dưới bóng râm 50%. tuổi thọ có từ 30-35 năm. Tiềm năng trồng cacao tại các tỉnh phía nam rất lớn: có thể gây trồng cacao bên dưới cây dừa với diện tích 30.000 ha, có thể trồng xen kẽ với các cây khác như cây ăn quả (ở đồng bằng sông Cửu Long). Nó có thể trồng được ở đông nam bộ và tây nguyên. II. TÊN GỌI Tên khoa học: Thoebroma, Cacao l (họ stercuyliacease). Tên Việt Nam: Cacao Tên Tây Ban Nha: Cacao Tên Đức: Kao, KaKaobaum Tên Hà lan:Cacao(heyme), Cacaoboom Tên Pháp: Cacao, Cacaoyer, Cacaotier Tên Bồ Đào Nha: Cacau III. NGUỒN GỐC VÀ LỊCH SỬ 1. LỊCH SỬ a) Thức uống cacao Nó được phát hiện khi người bồ đào nha trong quá trình xâm chiếm, tại Nam Mĩ, Trung Mĩ và Mehico, họ đã thấy người da đen của các vùng này uống một thứ nước mạnh, đắng và rất thơm được chế tạo từ hạt cacao khi ấy người dân bản xứ không chỉ xem cacao là một loại thức uống bổ dưỡng mà hạt của nó tại một số vùng được dùng làm phương tiện trao đổi như tiền bạc. Một số lớn hạt cacao còn được tìm thấy trong kho bạc của nhà vua, sau khi CORTEC xâm chiếm Mehico. Hạt cacao đã xâm nhập vào Tây Ban Nha, nhưng vẫn còn rất mới đối với họ. Cho đến khi người ta nhận ra rằng mùi vị của nó có thể cải thiện rất nhiều SVTH: Nguyeãn Thò Kieàu Ngaân 4 bằng cách pha thêm một ít đường, vani, quế thì nó trở thành một thức uống nổi tiếng và phổ biến khắp châu âu từ giữa thế kỉ 17. Tuy nhiên đến thế kỉ 19, thì nó mới bắt đầu phát triển ở mọi nơi trên thế giới với tốc độ nhanh chóng b) Bơ cacao Năm 1828, CJ VANHOUTEN, 1 nhà chế tạo người Hà Lan đã phát minh ra phương pháp để chiết xuất phần chất béo hay còn gọi là bơ cacao từ hạt cacao. Sản phẩm mới này cùng với sự phát minh ra sữa cacao của một người Thụy Sy (1876) đã làm gia tăng nhu cầu tiêu thụ đối với sản phẩm cacao trên toàn thế giới. Hiện nay cacao có rất nhiều công dụng, trong dó công dụng chủ là cacao dạng bột làm thức uống và làm kẹo, bánh, thức ăn ngọt và trong công việc nấu nướng, làm phụ gia cho dược phẩm. c) Sản lượng thế giới về cacao Cacao là một cây công được với qui mô lớn ở tây bán cầu. Người Bồ Đào Nha đã đưa cây cacao về Fermando Po, Celede, Philipin cũng như tại Trinidad, Haiti và nhiều nơi khác tại các đảo tây Ấn. Quả cacao được mang từ Fernandoi Po đến Ghana (bờ biển vàng từ năm 1975 và 19152 vùng này đã trở thành vùng xuất khẩu hạt cacao lớn nhất thế giới. 2. THÀNH PHẦN CỦA CACAO Hạt cacao rang thơm, và xay nhuyễn thành một chất bột mị n và béo(chứa đến 50% chất béo) được pha với đường và nước sôi làm thành một thức uống rất thơm ngon và bổ dưỡng cao năng lượng (mỗi gam cho 6Kcal, trong khi đó thì 1g gạo cho 3,6Kcal, 1g đường cho 3,8Kcal, 1g dầu mỡ cho 9,2Kcal). Hạt cacao qua sơ chế có thể xuất khẩu được dưới dạng nguyên liệu bán ra trên thị trường thế giớivới giá 2đô la/kg. Ngoài tính năng là một thức uống thơm ngon, hấp dẫn, trợ tim (có chứa 1,55% theobromin) cacao còn là một thức ăn bổ dưỡng chứa 50,22% chất béo, 27% đường bột và 14% protein. SVTH: Nguyeãn Thò Kieàu Ngaân 5 CHƯƠNG II: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BƠ CACAO I. KHÁI NIỆM Bơ cacao là một chất béo được chiết thẳng từ hạt cacao đã xay và loại mầm, hoặc chiết từ bột cacao nhào đã xử lý. Thông thường người ta chiết ra bằng các dung môi: trichloethylen, cyclohexan, cồn etylic và isopropylic. Trong quá trình lên men của cacao, các vi sinh vật sẽ:  Làm tăng nhiệt độ của khối men.  Làm giảm pH khoảng từ 6,5 đến 4,5 trong đó: - Acid acetic có thể đạt tới 2% - Acid lạctic tăng từ 0.01-0,02% Hiện có khoảng 17 loại enzym tạo thành trong quá trình lên men.Ỏ một số nước, nhất là ở Anh và Ire land, người ta được phép dùng những chất béo khác để thay thế cho bơ cacao. SVTH: Nguyeãn Thò Kieàu Ngaân 6 II. SƠ ĐỒ SẢN XUẤT BƠ CACAO Qủa cacao tươi Bóc quả Lên men Ủ hạt Phơi khô Rang Nghiền lần 1 Làm sạch vỏ Nghiền lần 2 Nấu chảy Hạt cacao khô SVTH: Nguyeãn Thò Kieàu Ngaân 7 III. THU HOẠCH CACAO VÀ BÓC VỎ 1. THU HOẠCH CACAO Thường người ta hái trái căn cứ vào màu sắc của vỏ quả, những trái có màu đỏ chuyển sang đỏ cam và vàng thì chuyển sang màu vàng lục. Tuy nhiên, đối với một số quả có màu tím đỏ rất đậm thì sự chuyển màu khó có thể nhận ra nên dễ thu hoạch nhỡ vụn.Vì thế, ở Surinam đối với dòng ICS 95 thu hoạch không dựa vào màu sắc của quả mà chỉ dựa vào âm thanh khi gõ tay vào quả. Điều chủ yếu là cần được thu hoạch đúng lúc vì nếu các trái chưa chín thì sẽ rất khó bóc ra và sẽ cho sản phẩm loại thấp, trong khi đó, những trái chín quá sẽ rụng xuống đất, nhanh chóng bị thối rửa và hạt sẽ nảy mầm. Cho nên thu hoạch phải tiến hành theo những quãng thời gian đều đặn, trung bình từ 10-15 ngày/1 lứa, không được đê quá 3 tuần. Các trái xanh sắp chín, và những trái rụng giữa các mùa thu hạch cũng được nhặt cùng với các trái chín hoàn toàn. Ở khu trại nào có bệnh thối nâu hoành hành thì phải thu hoạch thường xuyên để hạn chế bớt những phá hoại của bệnh. Phải hái hết những trái có bệnh và cương quyết loại bỏ những trái chưa chín, cả những trái có bệnh thối rủa bên trong đã lan đến hạt. Đối với những quả vừa tầm tay, bình thường, người ta hái bằng dao sắc, ở tầm cao hơn, thì phải dùng 1 dụng cụ đặc biệt cắm vào đầu cái dao dài và có mép rất bén để xén cho gọn cuống quả mà không hại đến cây. Tuyệt đối tránh gây xây xát ở đệm quả, nơi sẽ cho quả trong các vụ sau. Đấy cũng là một cách phòng chống bệnh nấm độc hại. Bã Bơ cacao SVTH: Nguyeãn Thò Kieàu Ngaân 8 a) Bóc vỏ Qủa hái xong chuyển về và được làm sạch trước khi cho vào nơi ủ. Ở một số nước, đối với những trại có qui mô lớn, người ta bốc vỏ ngay tại chỗ lúc hái và chỉ đưa ra hạt, sau đó, đóng vào bao bì và đưa về xưởng xử lý. Đối với những trại nhỏ, mang tính chất gia đình thì người ta sẽ bóc vỏ hết một lượt những quả thu hoạch trong ngày để có 1 khối hạt đáng kể, khi đó ủ mới dễ đồng đều. Thời hạn giữa bóc vỏ và đưa vào ủ không được kéo dài quá 24h, ngược lại quả đã hái có thể để 3-4 ngày trước khi bóc vỏ mà không có hại gì Quả cacao được đập ra, lấy hạt rồi tách hết phôi châu bản mới đưa vào ủ. Bóc vỏ thường làm bằng tay, đơn giản nhất là dùng 1 khúc gỗ đập vào quả làm cho vỡ vỏ theo chiều thẳng đứng so với đường kính lớn nhất của quả. Người ta có thể đập mạnh quả vào một hòn đá. Phần dưới của vỏ sẽ dễ bóc ra, còn hạt thì vẫn dính vào phôi châu bản và mắc vào 2 đầu của quả. Lách hai ngón tay theo chiều dài và cả hai bên phôi châu bản, hạt sẽ được tách ra dễ dàng. Ngoài ra có thể dùng dao bổ theo chiều dọc: chặt hai nhát vào vỏ trên hai mặt đối diện, nhát thứ hai vừa chặt vừa vặn để mở quả ra. Người ta lấy hạt ra bằng mùi dao vì hạt hay dính vào phôi châu bản. Dùng dao thì dễ tách được vỏ của quả cacao, nhưng nhược điểm lớn nhất là không loại bỏ được ngay châu bản, sau này chặt rất khó. Hạt còn lẫn phôi châu bản rất khó phơi khô đều và còn làm giảm giá trị sản phẩm. Hiện nay người ta chế tạo ra nhiều loại máy bóc vỏ, nhưng rất ít được sử dụng vì chưa đáp ứng được yêu cầu. IV. CHẾ BIẾN HẠT CACAO TƯƠI THÀNH HẠT CACAO KHÔ Muốn chế biến hạt cacao tươi thành hạt cacao khô phải qua các công đoạn chủ yếu sau: 1. LÊN MEN Sự lên men cacao bao gồm 2 phương thức: lên men bên ngoài và lên men bên trong. a) Lên men bên ngoài Sự phân giải hảo khí của chất nhày chứa đường bột của cùi bao bọc chung quanh hạt thành rượu và khí CO 2 bởi con men cái. Nhiệt và acid thu được trong Bơ cacao SVTH: Nguyeãn Thò Kieàu Ngaân 9 quá trình phân giải sẽ làm hoá lỏng cùi hạt và trôi đi. Chúng cũng diệt phôi hạt và gây biến màu áo hạt. b) Lên men bên trong Bao gồm một loạt phức hợp của những biến đổi mà nhờ đó các tử diệp co rút đi từ áo hạt và biến đổi màu sắc. Cùng lúc đó, ít nhất một bộ phận của chất đắng trong hạt chuyển hoá thành các thành phần thơm ngon, dịu và một mùi thơm đặc trưng của socola được tăng lên. Mùi thơm trong cacao được sinh ra bởi một chất dầu thơm là cacaool, chất này chỉ hiện diện với 1 lượng rất nhỏ, mỗi tấn hạt cacao chỉ chứa khoảng 25ml cacaool. Khi được lên men thích hợp, hạt cacao sẽ có được 1 mùi thơm rất dễ chịu và có độ pH nằm trong khoảng 6-7. Các hạt lên men quá lâu sẽ có mùi hăng, chua, khó chịu, hạt chuyển màu từ tím sang đen. Mặt khác, các hạt không lên men, giữ lại phần lớn hương vị chát đắng của hạt tươi và chỉ có rất ít hoặc không có mùi thơm socola. Đó cũng là mối tương quan xác định giữa mùi thơm và pH. Nếu pH giảm thì mùi thơm và màu cũng giảm, và ngược lại. c) Vi sinh vật trong quá trình lên men: Các loài nấm men: (loài tạo cồn, hương thơm )- klyveromyces, saccharomyces.  Vi khuẩn Lactic (Betabacterium, Streptococus )  Vi khuẩn Acetic (Acetobacter ascendens, Acetobacter suboxydans…)  Các loài vi khuẩn khác:  Vi khuẩn : B.coagulans, B.stearothermophilus…  Nấm sợi : Asperrgillus, Mucor, Penicilium… 2. Ủ HẠT a) Phương pháp cổ truyền Có 3 phương pháp cổ truyền: ủ trong thúng, thành đống và trong thùng. Thúng để đầy hạt được đặt dưới đất và đậy bằng lá chuối. Thường thì thúng được đan bằng sợi thực vật, có thể có tất cả các cỡ và chứa lượng hạt rất biến động từ 10-150 kg. Người ta đã đảo hạt bằng cách đổ từ thùng này sang thùng khác. Phương pháp phổ biến nhất là ủ thành đống. Đầu tiên người ta xếp trực tiếp xuống đất hoặc có kê giác cành để nước quả dễ thoát. Lót một lớp lá chuẩn, SVTH: Nguyeãn Thò Kieàu Ngaân 10 đổ hạt cacao thành đống trên những tấm lá ấy, gập lá lại để hạt cacao được che kín hoàn toàn. Phương pháp được dùng phổ biến nhất là ủ trong hòm hay thùng. Thùng được đóng bằng gỗ với nhiều kích cỡ, dễ di chuyển và phù hợp với khả năng thu hoạch của trại, có thể chứa từ 80-85 kg hạt tươi, có đủ điều kiện tốt để ủ. Thùng ủ nhất thiết phải có lỗ để nước thoát ra và khối ủ dễ thông hơi. Khi thùng ủ đầy quả người ta phủ lá chuối lên trên trước khi đậy qua nắp để chống mất nhiệt. Người ta đảo quả bằng cách trút từ thùng này sang thùng khác. Phương pháp nào cũng dùng lá chuối để đậy, vì lá chuối được dùng để cách ly, tuy nhiên không nên bỏ quên vai trò quan trọng của nó trong việc gây men cho cacao bằng nấm men và vi khuẩn, làm đà khởi đầu cho sự lên men. b) Thời gian ủ theo phương pháp cổ truyền Thời gian ủ phụ huộc vào các yếu tố sau:  Tuỳ giống cacao đã trồng và nguồn gốc di truyền của nó  Tuỳ những điều kiện khí hậu  Tuỳ khối lượng cacao phải ủ  Tuỳ phương pháp ứng dụng Nhìn chung, cacao Forastero cần phải ủ lâu hơn cacao Criollo, bình quân từ 5-7 ngày cho Forastero, còn 2-3 ngày cho Criollo. Tuy nhiên cũng phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, khối lượng quả ủ và số lần đảo quả. c) Các phương pháp ủ đặt biệt  U trên khay : Khay bằng gỗ, sâu 10 cm, có thể chứa 15 kg hạt tươi. Khay là một cái phên làm bằng nan tre đặt song song và cách nhau chừng 0,5 cm. Chồng 12 khay lên nhau, góc đầy hạt quay về một phía. Lớp hạt trên khay tiếp giáp với phên làm đáy của khay trên và khoảng trống giữa các nan tre là những ống thông khí qua đó không khí có thể thấm vào hạt. Sau 24h, người ta phủ vải lên chồng khay để chống mất nhiệt và đảm bảo thông thoáng. U xong người ta giở khay ra, đưa ra nắng, phơi từng khay một, sau khi đã tháo cái chắn phân chia phải trải cacao ra trên toàn bộ mặt khay. [...]... cacao nhào ra SVTH: Nguyeãn Thò Kieàu Ngaân 13 - Bơ cacao chiết bằng dung môi từ hạt cacao, bột cacao nhào, khô dầu cacao hay cacao bột Bơ này có thể tinh lọc bằng tất cả các phương pháp lọc mỡ hay thông thường - Bơ cacao hạt nguyên ép ra hoặc chiết bằng dung môi từ những hạt cacao, nguyên tắc là chưa xay và chưa lấy mầm Trước khi chuyển hạt cacao thành bơ cacao, hạt phải trải qua nhiều khâu: 1) LÀM SẠCH... tệ hại bậc nhất Cacao quá ẩm còn là chỗ phá hoại ghê gớm của nhiều loại côn trùng Do đó hạt cacao phải được cất giữ tốt và cẩn thận, phải đảm bảo nơi cất giữ được an toàn V CHẾ BIẾN BƠ CACAO Tuỳ theo nguyên liệu sử dụng để chiết bơ ( hạt nguyên, cacao hạt, bột cacao nhào ) và tuỳ theo phương pháp chiết được sử dụng mà ta có thể phân biệt: - Bơ cacao áp, ép từ hạt cacao hạt hay bột cacao nhào ra SVTH:... tượng chậm đông có trong hạt cho sự tinh thể hoá đồng đều Chiết bơ cacao bằng phương pháp ép thường gắn liền với việc chế bột cacao bằng các khâu nghiền và tán thô dầu Trong trường hợp này chiết bơ không quá kiệt vì bột cacao phải còn chứa ít nhất 18% bơ cacao tức là ¼ hàm lượng từ đầu của bột cacao nhào Vì hoàn cảnh thị trường , đòi hỏi bơ cacao người ta có thể ép với áp lực cao hơn, làm cho khô dầu... béo và chỉ sử dụng với cái tên là cacao nghèo” Khi nước cacao được xử lý trước khi ép bằng muối kiềm bột cacao thu được gọi là bột hoà tan Ơ nhiệt độ thường, bơ cacao là một chất rắn có cấu tạ tinh thể nhỏ, có màu vàng nhạt Nó có hương socola đặt biệt , có điểm tan giữ 31-35oC Sự khử mùi bơ ca cao: Bơ ca cao được ép ra đem hòa tan rồi lắng, lọc và sau đó khử mùi Bơ cacao được ép đem khử mùi bằng nhiều... so với hạt nguyên chưa rang Đối với các nhà sản xuất thường họ qua công đoạn trộn và nghiền cacao Khi cần họ trộn nhiều hạt thuộc nhiều nguồn khác nhau để tạo thành hỗn hợp theo yêu cầu mà thành phần là một trong những bí thuật của nhà sản xuất Và hỗn hợp này thường trộn trước nghiền 4) NGHIỀN LẦN 2: Hạt cacao được nghiên thật nhỏ ở nhiệt độ 50-70oC, nhờ có bơ tan ra để tạo thành bột nhão mà độ mịn là... mùi của cacao Cacao sau khi nghiền ở dạng bột nhào hay lỏng Và ta có thể chiết bơ từ bột cacao 5) NẤU CHẢY: Bột cacao nhào thu được ta làm lỏng ra bằng cách đun ở nhiệt độ 35-36oC, bột cacao rất dễ hoà tan dưới tác dụng của nhiệt Hoặc muốn làm tan, người ta trộn vào bột nhào một dung dịch muối bão hoà kiềm, thường là cacbonat hoặc bicacbonat K hay Na, phải xử lý 24h ở nhiệt độ 100 oC 6) ÉP: Nước cacao. .. đem khử mùi bằng nhiều phương pháp khác nhau né6u yêu cầu sản phẩm hoàn thành phải có hương vị phù hợp Quá trình khử mùi của bơ cacao là dùng hơi quá nhiệt dưới chân không Nó cần thiết phải có hơi dài và chưng cất các chất dễ bay hơi từ bơ Quá trình có thể kéo dài từ 30 phút đến 3 giờ phụ thuộc vào mức độ yêu cầu của chất khử mùi Bơ cacao được bơm vào thiết bị khử mùi và đun nóng khoảng 105 C Chân không... cùng của thiết bị khử mùi, và phân bố đồng đều trong bơ cacao qua hệ thống máy rắc Hơi bay ra được dẫn đến hệ thống bộ ngưng tụ họ loại bỏ đi hơi nước Còn lại là thành phần đặc, khối đặc chứa chủ yếu là acid béo tự do và bơ cacao cũng giống như theobromine, caffein, phospholipids, diglycerides, tocopherols Sau khi ra khỏi hệ thống chân không, bơ cacao có nhiệt độ lạnh dưới 70 C và đưa vào kho lưu trữ... dễ dàng khi phải dở hết cacao ra  U những mẩu nhỏ Cacao được ủ và phơi tốt thì hương mới có và phẩm chất cacao mới đạt chất lượng Phương pháp đơn giản nhất và cổ nhất là đặt mẩu hạt gói trong một túi bông xốp vào giữa một khối đang lên men, ủ như thế có thể coi là rất tốt nhưng cũng khó xác định rằng hạt của mẩu không hề chịu ảnh hưởng của cùi và khối ủ 3 LÀM KHÔ HẠT CACAO Hạt cacao sau khi lên men... chạy qua một cylanh quay liên tục chứa cacao Những hạt được làm khô bằng phương pháp nhân tạo thì chất lượng kém hơn hẳn vì hay bị nhiễm bẩn từ khoí của lửa hoặc do cacao được sấy quá nhanh và quá khô Tuy nhiên sấy nhân tạo tiết kiệm được nhiều thời gian và nhân công Có thể kết hợp phơi tự nhiên trước khi sấy nhân tạo bổ sung Người ta cho rằng sấy nhân tạo cho một sản phẩm chất lượng cũng tốt như phơi . CHƯƠNG II: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BƠ CACAO I. KHÁI NIỆM Bơ cacao là một chất béo được chiết thẳng từ hạt cacao đã xay và loại mầm, hoặc chiết từ bột cacao nhào. Nguyeãn Thò Kieàu Ngaân 1 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TIỂU LUẬN Công nghệ sản xuất bơ cacao