Phân tích quá trình lên men khi ủ hạt cacao Sự lên men hạt xảy ra theo 2 quá trình: - Quá trình thứ nhất bao gồm sự phân giải yếm khí các chất ngầy chứa đường, bột của cùi bao bọc chung
Trang 1CHƯƠNG I PHẦN CHUNG VỀ CACAO
1 Lịch sử phát triển cacao
Cây cacao là cây công
nghiệp dài ngày sống ở
vùng nhiệt đới, thuộc
loài thân mộc, sống đa
niên Có nguồn gốc từ
rừng Amazone, có khả
năng sống trong điều
Trang 2 Cacao sử dụng đầu tiên ở
vùng Aztecs chủ yếu dưới
dạng sản phẩm gọi là
chocolate.Sản phẩm
chocolate và một số sản phẩm khác từ chocolate ngày nay được phát triển ở Thụy Sĩ và sau đó lan rộng khắp Vevey, Geneva.
Ở Việt Nam cacao đã được
trồng ở nhiều nơi gồm vùng
Trang 34 Các giống cacao
4.1 Nhóm Criollo
- Nhị lép màu hồng nhạt.
- Trái màu đỏ hoặc xanh trước khi chín.
- Dạng trái dài và có đỉnh nhọn rất rõ ở cuối trái.
- Hạt có tiết diện gần tròn, tử diệp màu trắng ít đắng.
4.2 Nhóm Forastero
- Nhị lép màu tím.
- Trái màu xanh màu oliu khi chín có màu vàng.
- Dạng trái ít hoặc không có rãnh, bề mặt trơn, đỉnh tròn.
- Vỏ dày khó cắt ở trong vỏ nhiều chất gỗ.
- Hạt hơi lép tử diệp có màu tím đậm, lúc tươi có vị chát hay
đắng.
Trang 4CHƯƠNG II THU HOẠCH VÀ SƠ CHẾ
1 Thu hoạch
Cây cacao trồng qua năm thứ 3 thì cho trái, thời gian đậu trái đến khi chín mất khoảng 2-3 tháng Việc thu hoạch kéo dài trong nhiều
tháng và 2 lần trong năm
Hái trái bằng cách dùng dao bén cắt sát phần
cuống
Trang 52 Lên men và sấy khô
- Loại bỏ hết cùi nhờn bao quanh hạt
- Diệt chất phôi nha để hạt không còn nảy mầm
được nữa
- Làm cho hạt bớt chất chát và sinh hương vị
Trang 62.1.1 Ủ với số lượng hạt ít (vài trăm kg trở lại)
Trang 72.1.2 Ủ với số lượng hạt nhiều (trên vài trăm kg)
bằng lá chuối tươi và dằn chặt phía trên.
Thùng cần kê cao 20 – 30cm cho thoáng và nước trong thùng ủ thoát ra Phải giữ to trong thùng khoảng 500C và cứ 2 ngày 1 lần trộn hạt
Trang 82.1.3 Phân tích quá trình lên men khi ủ hạt
cacao
Sự lên men hạt xảy ra theo 2 quá trình:
- Quá trình thứ nhất bao gồm sự phân giải yếm khí các chất ngầy chứa đường, bột của cùi bao bọc chung quanh hạt.
- Quá trình thứ hai là sự lên men bên trong bao
gồm một loạt phản ứng phức tạp, các tử diệp co rút lại từ áo hạt và biến đổi màu sắc.
Trang 92.1.4 Những phản ứng bên trong các mô của
phôi nhủ
Vách tế bào trở nên thấm ướt khi hạt cacao đã chết Do
đó các chất trong tế bào có thể khuếch tán qua các mô Nhưng enzyme của tế bào dự trữ được tiếp xúc vơi
những polyphenol của tế bào sắc tố.
Sau giai đoạn yếm khí đầu, trong đó các phản ứng thủy phân phát triển, giai đoạn háo khí thứ hai bắt đầu vào
quãng cuối đợt lên men và tiếp tục trong quá trình phơi khô Trong giai đoạn thứ 2 này, các phản ứng oxi hóa tác động vào tất cả các phức chất phenolic, trong đó các sản phẩm của chất anthocyan đã bị phá hủy Lúc bấy giờ phôi
Trang 102.1.5 Mùi và vị chocolate
Mùi thơm trong cacao được sản sinh ra bởi
1 chất dầu thơm là cacaool (mỗi tấn hạt
cacao chỉ chứa khoảng 25ml) Khi được lên men thích hợp, hạt cacao sẽ có mùi thơm dễ chịu và có pH trong khoảng 6-7, pH càng
thấp thì mùi thơm càng kém
Trang 112.2 Phơi nắng hoặc sấy khô 2.2.1 Phơi nắng, phơi tự nhiên (phải mất 2
hoăc 3 ngày)
Trang 122.2.2.Sấy Sấy cacao ở nhiệt độ 500C trong 8h Cứ cách một giờ lại phối trộn đều lại một lần Hạt
đạt yêu cầu khô là khi độ ẩm chỉ còn 8% trở xuống.
Trang 132.3 Vài tiêu chuẩn định giá trị hạt cacao
- Chế độ lên men và sấy khô hợp lý, không có hạt hư tạo mùi vị lạ cho sản phẩm
- Không có VSV hay sâu bọ
- Hạt phại đông đều về kích thươc và không bị bể vỡ
- Trọng lượng trung bình của 100 hạt là 100gam
- Vỏ hạt còn sót lại không quá 12%
- Hàm ẩm trong hạt còn 6%
Trang 143 Vận chuyển và tồn trữ hạt cacao
Hạt được vận chuyển đến kho tồn trữ và
được xử lý bằng Methyl Bromide hoặc
Ethylene Oxyde để đảm bảo không được
nhiễm nấm mốc hoạc VSV phá hủy và làm
hỏng hạt.
Hàm ẩm tối ưu và hạn chế được sự phát triển của nấm mốc thường trong khoảng 6 -6.5%
Trang 15CHƯƠNG III CHẾ BIẾN CACAO
1 Làm sạch và rang hạt
2 Thổi vỏ
3 Nghiền hạt
4 Kiềm hóa
Trang 181.2 Rang hạt
Nhiệt cung cấp cho quá trình rang phải ổn định và
không làm cháy khét khối hạt, tránh làm nhiễm bẩn, phải làm thoát ẩm và các loại acid bay hơi từ hạt
Mức độ rang tùy thuộc vào từng loại hạt và mục đích chế biến ca cao hoặc chocolate
Thời gian rang từ 15 đến 70 phút tùy thuộc vào cấu tạo của máy và khối lượng hạt rang trong từng mẻ
Hạt rang chế biến bột ca cao nhiệt độ cao hơn chế
biến chocolate và quá trình ép tách bơ cacao
Trang 191.3 Những biến đổi hóa học xảy ra
trong quá trình rang
Trang 202 Thổi vỏ
► Nguyên lý của quá trình thổi vỏ dựa vào sự khác biệt
về tỷ trọng của nib và vỏ Thiết bị thổi vỏ được cấu tạo bằng sự kết hợp của sàng và không khí lắng
► Vỏ bị mất mát một phần do rang và sấy hạt, sau đó bị nghiền thành những mãnh nhỏ hơn và bụi và được tách khỏi hạt
► Thông thường nib chứa khỏng 1,5- 2% vỏ và lượng mầm rất nhỏ
Trang 213 Nghiền hạt
► Nhằm làm giảm kích thước hạt và chuyể hạt từ dạng hạt sang dạng cacao lỏng
► Cấu trúc tế bào bị phá hủy và sự ma sát làm tăng
nhiệt và làm lỏng bơ cacao trong quá trình nghiền
► Quá trình nghiền làm giảm kích thướt hạt và khối hạt ngày càng trở nên lỏng hơn
Trang 224 Kiềm hóa
► Chủ yếu để tăng màu và mùi
► Có thể xử lý hạt, cacao lỏng, nib hoặc bột với dung dịch kiềm potassium hoặc sodium carbonate
► Ở nhiều nước, số lượng hóa chất sử dụng cho phép tối đa là 2,5 hoặc 3 phần potassium trên 100 phần nib
► Cacao sau khi xử lý kiềm sẽ trở nên sậm màu và có
pH khoảng 7
Trang 234 Kiềm hóa
Thực ra việc xử lý kiềm thường có tác dụng
Hydrate hóa vách tế bào protein, tinh bột và sợi
Trung hòa các acid thực vật (acetic, citric, tartaric, tanic…)
Khử tannin thành những hợp chất ít chát hơn
Thủy giải ester tạo ra các hợp chất có mùi thơm
Phân giải protein thành acid amim
Tạo màu và mùi cho phản ứng Maillard giữa đường khử và acid amim
Giảm cấp cellulose cho ra những hợp chất có mùi
Trang 244 Kiềm hóa
Các phương pháp kiềm hóa
► Kiềm hóa nib
► Kiềm hóa cacao lỏng
► Kiềm hóa bánh cacao
► Kiềm hóa nguyên hạt
► Xử lý với nước
Trang 25SẢN PHẨM CHẾ BIẾN TỪ HẠT CACAO
1/ Bột cacao
2/ Chocolate
Trang 26Sản xuất bột cacao
Quy trình công nghệ
Hạt cacao lên men
Rang Kiềm hóa Nghiền Sàng phân loại
Bơ cacao
Trang 27Giải thích quy trình
Có ba phương pháp chính cho quá trình chế biến bột
cacao sau khi hạt đã được làm sạch vỏ:
Quá trình ép cacao lỏng: Nib được nghiền nóng đến trạng thái
lỏng và có màu nâu đậm
Kiềm hóa nib hoặc quá trình “Dutch”: Nib được ngâm trong dung dịch kiềm nóng cho đến khi những phần tử nib hấp thu kiềm hoàn toàn nib được sấy khô và nghiền thành dạng cacao lỏng
Trang 28Rang:
Nhiệt độ rang sử dụng tùy thuộc vào yêu cầu mùi vị sau cùng của sản phẩm
Nib đã kiềm hóa sẽ phát triển mùi vị cùng với việc sấy
ở nhiệt độ cao và thời gian ngắn
Nghiền nib:
Thành tế bào bị phá vỡ và sự tạo nhiệt trong quá trình nghiền hóa lỏng bơ cacao
Trang 30Chocolate đen
Có 3 phương pháp sản xuất Chocolate đen:
Phương pháp 1:
Nib Cacao lỏng
Đường
Đường mịn
Bơ cacao
Trộn Làm mịn
Lecithin
Trang 34Các phương pháp chế biến chocolate sữa
Trang 36Phương pháp 3
Nhào Trộn Làm mịn
Trang 37Thành phần dinh dưỡng của
Chocolate
Potassium Sodium Phosphorus Magnesium Calcium Chlorine Iron
257 143 138 131 63 5 3
349 275 218 59 246 170 2
Trang 38CHƯƠNG V
SỬ DỤNG LECITHIN TRONG CHẾ BIẾN CACAO
1.1 Lecinthin đậu nành
Lecithin đậu nành được trích từ hạt bằng dung môi.
Sau đó dung môi dược làm bay hơi và lecithin được kết tủa từ dầu thô bằng hơi nước.
Kết tủa được đem ly tâm và loại nước bằng sấy chân không.
Sản phẩm thương mại có màu nâu nhạt chứa khoảng 65%
phosphatide không hòa tan trong acetone và phần còn lại là đậu nành.
Bằng phương pháp sử dụng dung môi và loại các chất keo, sản
phẩm sẽ tinh khiết hơn khi xử lý bằng acetone, làm sản phẩm giảm được mùi đậu nành.
I Tính chất của lecithin thực vật
Trang 39CHƯƠNG V
SỬ DỤNG LECITHIN TRONG CHẾ BIẾN CACAO
1.1 Lecinthin đậu nành
acid béo và dung môi dầu thực vật hay mỡ động vật nóng, không hòa tan trong dung môi có cực hoặc trong nước.
Nhưng một lượng nhỏ nước sẽ phân tán trong lecithin và có thể hòa tan trong một lượng nước lớn hơn để hình thành dạng huyền phù
Tính chất này rất thuận lợi khi cần thiết tạo sự phân tán giữa
I Tính chất của lecithin thực vật
Trang 40lecithin từ các loại hạt dầu.
Lecithin được đặc biệt sử dụng trong sự tạo thành nhủ tương dầu trong nước hoặc nước trong dầu và còn dùng làm tác nhân thấm
I Tính chất của lecithin thực vật
Trang 41CHƯƠNG V
SỬ DỤNG LECITHIN TRONG CHẾ BIẾN CACAO
2.1 Độ nhớt
những biểu hiện tính chất của chất lỏng thực.
Độ nhớt của chocolate lỏng hầu như lớn hơn rất nhiều so với chất béo khác và mức độ chảy của chocolate tùy thuộc vào sự trơn mượt của các hạt rắn hiện diện trong pha lỏng.
Việc bổ sung các chất hoạt động bề mặt có ảnh hưởng rất lớn đến độ chảy của sản phẩm chocolate, nhất là khi có
II Sử dụng lecithin trong chế biến chocolate
Trang 42CHƯƠNG V
SỬ DỤNG LECITHIN TRONG CHẾ BIẾN CACAO
2.2 Độ ẩm - Ảnh hưởng trên độ nhớt
tự do, độ nhớt sẽ tăng lên rất nhanh
Sự bổ sung lecithin vào chocolate hoặc hỗn hợp đường và béo sẽ dẫn đến sự giảm độ nhớt.
Lecithin có cả tính chất ưa nước và ưa mỡ.
Hàm lượng ẩm trên bề mặt các hạt đường sẽ làm tăng ma sát giữa chúng Kết quả là làm tăng sự phản kháng khi những phần tử hạt tự di chuyển và tạo ra ảnh hưởng trên sự tăng độ nhớt
II Sử dụng lecithin trong chế biến chocolate
Trang 43CHƯƠNG V
SỬ DỤNG LECITHIN TRONG CHẾ BIẾN CACAO
2.3 Ảnh hưởng của tính chất vật lý khác nhau khi bổ sung
lecithin
Nhiệt độ
Trong chế biến chocolate sữa, cùng với sự hiện diện của hàm lượng lecithin bổ sung, nhiệt độ có thể sử dụng trong khoảng 80oC.
dịch chocolate lỏng.
+ Sự nhào trộn được thực hiện trong điều kiện không phù hợp thường làm
II Sử dụng lecithin trong chế biến chocolate
Trang 44CHƯƠNG V
SỬ DỤNG LECITHIN TRONG CHẾ BIẾN CACAO
2.4 Các chất hoạt động bề mặt khác
của sản phẩm chocolate khi sử dụng chúng với
Trang 45CHƯƠNG V
SỬ DỤNG LECITHIN TRONG CHẾ BIẾN CACAO
2.5 Phương pháp bổ sung lecithin
thuận lợi nhất là sử dụng 0.2% ở giai đoạn làm mịn và 0.3%
ở giai đoạn cuộn.
Trong giai đoạn làm mịn, khối bột nhào được đưa vào
máy nghiền trục với lecithin bổ sung cùng với hàm lượng bơ cacao tương ứng là 28 – 28.25% thay vì 29 – 29.5%
Bổ sung lecithin để làm giảm độ nhớt là quá trình phối trộn nên thực hiện nhanh sau giai đoạn cuộn Tuy nhiên vấn
II Sử dụng lecithin trong chế biến chocolate
Trang 46CHƯƠNG V
SỬ DỤNG LECITHIN TRONG CHẾ BIẾN CACAO
2.6 Sử dụng lecithin trong chế biến bột cacao và sản
phẩm chocolate uống
đó khi sử dụng trong các sản phẩm bột uống sẽ nhanh chóng làm tăng khả năng phân tán trong nước của các loại bột.
Khoảng 2% lecithin có thể được sử dụng cho vào bánh cacao trước khi nghiền và sản phẩm cuối sẽ có khả năng thấm ướt nhanh chóng và phân tán dễ dàng trong nước lạnh.
II Sử dụng lecithin trong chế biến chocolate