Tiểu luận công nghệ sản xuất bột cacao

1.Cây Ca Cao :1.1Điều kiện phát triển của cây ca caoĐiều kiện phát triển của cây ca cao tương đối phức tạpNhiệt độ khoảng 30 – 34oC, nhiệt độ thấp nhất cho phép là 18oCLượng mưa khoảng 1150 3000mmĐất canh tác phải có đầy đủ chất dinh dưỡng với tỷ lệ cân đối và phải có chứa nhiều chất mùn để đảm bảo khả năng giữ nước của đất (vì sự phát triển của câu cacao rất cần nước )Phải có lượng côn trùng nhiều để đảm bảo cho khả năng thụ phấn cho1.2Khu vực phân bố cây ca cao

1 Cây Ca Cao :

1.1 Điều kiện phát triển của cây ca cao

Điều kiện phát triển của cây ca cao tương đối phức tạp

-Nhiệt độ khoảng 30 – 34oC, nhiệt độ thấp nhất cho phép là 18oC

-Lượng mưa khoảng 1150 -3000mm

-Đất canh tác phải có đầy đủ chất dinh dưỡng với tỷ lệ cân đối và phải có chứanhiều chất mùn để đảm bảo khả năng giữ nước của đất (vì sự phát triển của câucacao rất cần nước )

-Phải có lượng côn trùng nhiều để đảm bảo cho khả năng thụ phấn cho

1.2 Khu vực phân bố cây ca cao

- Cây ca cao thuộc loại cây nhiệt đới, các loài ca cao dại đã xuất hiện ở khu rừngrậm Amazone ở Nam Mỹ từ rất lâu

Cây ca cao thường phát triển ở những vùng có bóng râm và có độ ẩm cao

-Thế giới có 5 nước trồng cây ca cao phổ biến nhấtø ( các nước Châu Phi, Châu

-Từ 1985 trở lại đây, các nước châu Á bắt đầu phát triển mạnh cây ca cao nhưMalaysia, Indonesia, Aán Độ, Sri Lanka,…

-Ở Việt Nam: cây ca cao được trồng rải rác Tây Nguyên và miền Trung

1.3 Đặc điểm hình thái cây và quả ca cao

-Cây ca cao là một cây thân gỗ nhỏ cao trung bình 3m đến 5 m

-Hoa ca cao 5 cánh, trổ thành từng chùm nhỏ trên thân gỗ hoặc trên cành lớn (hoakhông trổ trên các cành nhỏ hoặc đỉnh cành, đa số hoa rơi rụng chỉ một phần nhỏhoa đậu thành trái.Hoa ca cao là hoa đơn tính, do đó hoa muốn đậu quả thì phải cóquá trình thụ phấn(chủ yếu là nhờ vào côn trùng )

- Quả có kích thước lớn (13-16 cm, nặng 200-300 gam), vỏ bao quanh có màu đặctrưng cho từng loài, khi chín chuyển màu, cùi trụ: là lỏi giữa trái, xơ cùi trụ: xuất phát từcùi trụ, nhầy, níu giữ các hạt ,hạt: xếp thành hàng có cùi nhựa bao quanh, 30-50 hạt/trái,-Thành phần của trái bao gồm 42% hạt, 2% chất nhầy và 56% vỏ và cùi trụ

- Hình dạng bên ngoài của cây ca cao - Cấu tạo quả cacao

Hình 2: Hoa cacao

1.4 Các giống ca cao dùng trong chế biến bột ca cao

- Giống ca cao có giá trị thương phẩm cao nhất là giống Theobroma Và hai loài của giống Theobroma được trồng phổ biến nhất là: Criollo và Forastero Ngoài ra còn có một loài nữa là Trinitario là kết quả của sự lai tạo giữa 2 giống trên

-Những đặc tính chính của các nhóm ca cao

2.Hạt ca cao

- Hạt ca cao là thứ hạt không có nhân, mập dài 2-3 cm, khối lượng trung bìnhkhông nhỏ hơn 1 g

2.1 Cấu tạo sinh học của hạt:

- Bao bọc bên ngoài là vỏ mỏng.Vỏ chiếm khoảng 12% khối lượng hạt Bên tronglà hai phôi nhũ màu sắc từ trắng đến tím đậm tuỳ loài Hạt được cấu trúc từ 3 loạitế bào:

-Tế bào ngoại bì bố trí thành lớp

-Tế bào nhu mô chiếm khoảng 90% các mô của phôi nhũ: các tế bào này không màu,chứa những tinh thể chất béo gọi là bơ ca cao, những protein ở dạng alơron và những hạttinh bột

-Những tế bào có chất màu chiếm khoảng 10% các mô của phôi nhũ làm cho phôi có màusắc Những tế bào ấy chứa các polyphenol (tannin, catechin, anthocyan,…) và những purin(tehobromin, caffein)

Dạng quả Dài, thuôn,

nhọn đầu

Tròn, bầu dục Dài

Sống quả Nhọn, rãnh

sâu

Trơn, khôngrãnh sâu

Rãnh sâu không rõnét

Vỏ quả Kết

cấu Mỏng, mềm,ít mô gỗ Cứng, dày,nhiều chất gỗ Hầu hết cứng

Màu sắc Vàng-đỏ, các

đốm nâu nhỏ Xanh vàng Không nhất định

nhạt

Nhụy màutím

có xanh có đỏ

2.2 Thành phần hoá học:

-2.70.710.0

-0.6 -

0.70.8100.0(%)

9.43.8

13.846.0 -

18.0 0.8

8.2100.0(%)

-3531.3

3.24.54.9-1.1

8.42.40.85.2

0.62.6100.0(%)

Thành phần hoá học của hạt Cacao tươi(%):

• Protein và acid amin:

Khoảng 60% Nitơ tổng trong hạt đã lên men nằm trong protein Hợp chất phi proteinđược tìm thấy ở dạng amino acid, khoảng 0.3% dưới dạng amin, 0.02% dưới dạng muốiamino Các hợp chất này được hình thành trong quá trình ủ hạt Nhiều loạienzyme(amylase, fructosidase, glucosidase, pectinase, protease, lipase,peroxidase,polyphenoloxidase) và một số loại hợp chất hữu cơ (alkaline, acid photphotase,…) cũngđược xác định là có trong hạt tươi

• Theobromin và caffeine:

Theobromin (3, 7-dimethylxanthin), khoảng 1.2% trong cacao, cung cấp một tác dụngkích thích nhưng yếu hơn caffeine trong cà phê Vì vậy, chúng cũng mang một chức năngsinh lí quan trọng Trong cacao cũng có caffeine nhưng với lượng nhỏ hơn nhiều(khoảng

phóng bởi sự hình thành acid acetic trong quá trình ủ cacao Một phần theobromin nàykhuếch tán vào lớp vỏ sau đó.

• Chất béo:

Bơ cacao là sản phẩm từ hạt cacao Hạt mầm cacao chứa tới 50-58% chất béo Nómàu vàng nhạt, mùi nhẹ, dễ chịu của cacao Bơ cacao chứa 1,3dipamito-2olein; 1palmito-3stearic-2olein; 1,3distearo-2olein theo tỉ lệ gần như không đổi 22: 46: 31 (% tính theodiện tích peak trong phân tích)

Hạt cacao được xếp vào nhóm giàu acid palmitic và stearic.Bơ của cacao khá cứng vàcó thể kết tinh thành nhiều cấu trúc polyme Nhiệt độ sôi của chúng trong khoảng 30-40 o

C Do vậy, chocolate tự tan trong miệng sẽ tạo một cảm giác thích thú cho người sử dụng.Tính chất đặc trưng này chỉ có ở vài loại tryglyceride trong chất béo có chứa phần lớnacid Palmitic, oleic, stearic Những thành phần này cũng được chứng tỏ là có khả năngchống lại sự tự oxi hoá của chất béo và sự gây thương tổn do vi sinh vật Những hợp chấtbéo này được sử dụng trong sản xuất chocolate, bánh kẹo

• Hydratcacbon:

Tinh bột là thành phần hydratcacbon chủø yếu trong quả cacao Một phương pháp đơngiản để đánh giá chất lượng của sản phẩm bột cacao là dựa trên sự có mặt của tinh bộtnhư là một thành phần đặc trưng Sự thuỷ phân đường sucrose, xuâùt hiện trong quá trình ủhạt, cung cấp những đường đơn quan trọng cho quá trình hình thành mùi trong suốt quátrình rang

• Hợp chất Phenolic:

Lá mầm của nhân cacao gồm 2 loại nhu bào Các bào thì nhỏ và chứa nguyên sinhchất Những tế bào lớn hơn chứa tất cả các hợp chất phenolic và nhân purin Những tếbào dự trữ polyphenol này (tế bào nhuộm màu) chiếm khoảng từ 11-13% mô và chứaanthocyanin.Hàm lượng Anthocyanin phụ thuộc vào cường độ màu của chúng từ đỏ tươiđến đỏ thẫm

Bảng thành phần các hợp chất polyphenol trong mô của hạt cacao được tồn trữ

các hợp chất khác 14.4

• Các acid hữu cơ :

Các acid hữu cơ trong cacao (1.2-1.6%) được hình thành chủ yếu trong quá trình ủ vàchứa hầu hết là acid acetic (hợp chất tạo mùi), acid citric (0.45-0.75%), và acid oxalic(0.32-0.5%) Lượng acid này được tạo thành từ hạt cacao và một phần được giữ lại tronglá mầm hạt cacao, phụ thuộc vào thời gian ủ và phương thức sấy được sử dụng Trungbình trong hạt cacao được có chứa 1.22-1.46% acid tổng, 0.79-1.25% acid dễ bay hơi và0.19-0.71% acid acetic

• Hợp chất dễ bay hơi và hợp chất mùi :

Hương của cacao thành phẩm phụ thuộc rất lớn vào việc thu hái, quá trình ủ, quá trìnhsấy khô và quá trình rang Hạt cacao tươi có mùi và vị của dấm Vị đắng, se và dư vị ngọtđặc trưng của hạt được ủ có thể bị ảnh hưởng xấu bởi nhiều nguyên nhân, như sản xuấtquả chưa chín hoặc quá chín, không đủ thông thoáng khí, thiếu sự đảo trộn quả, bị nhiễmcác thể ở ngoài hoặc hư hại do khói (kết quả của quá trình sấy không hợp lí)

Amino acid mà được tạo ra trong quá trình ủ hạt là nguồn gốc cho việc hình thành methylbutanal, phenylacetaldehyde, 2-methyl-3(methyldithio) furan, 2-ethyl-3.5-dimethyl- và 2,3-diethyl-5-methylpyrazine trong suốt quá trình rang hạt Mùi trái cây củaethyl 2-methylbutanoate thì hầu như được tạo thành trong bước lên mem

3-Vị đắng có nguồn gốc từ purin theobromin và caffeine,, mà được tạo thành do sự nhiệtphân trong suốt quá trình rang

3 Nguyên tắc trong thu hoạch và bảo quản nguyên liệu :

- Phải hái trái chín vừa trái chưa chín sẽ cho hạt có chất lượng kém và khó bóc hạt ra khỏiquả, còn trái để quá chín mới hái gặp nhiều nguy cơ bị sâu bệnh, côn trùng phá hoại và bịthối rữa.

- Hái trái căn cứ vào màu sắc của vỏ(đỏ chuyển sang đỏ cam, xanh chuyển sang vàng lục

- Trái đã hái rồi để tối đa là 10 ngày phải bóc hạt

Hạt được bóc ra khỏi rồi phải được đem ủ trong vòng 24 giờ

Nên để riêng các trái ca cao thu hoạch ở các thời gian khác nhau tránh việc lênmen không đồng đều ở giai đoạn sau

Về việc nhiễm vi sinh của nguyên liệu: không đáng kể, chủ yếu bị nhiễm trongcác quá trình ủ và chế biến

II QUÁ TRÌNH SƠ CHẾ HẠT CACAO :

Để có hạt cacao nguyên liệu cho ngành chế biến bột ca cao, những hạt cacaotươi được tách từ quả phải trải qua một loạt sự biến đổi với mục đích:

• Loại bỏ hết lõi quả và nhờn bao quanh hạt

• Làm cho hạt không nảy mầm được(giết chết phôi mầm )

• Tạo được màu sắc và hương vị đặc trưng cho sản phẩm cacao

Những thay đổi này làm cho nội nhũ mất màu tía, và xuất hiện màu nâu hoặcnâu tím, chất này tạo màu sắc đặc trưng cho hạt cacao Quá trình này còn làmgiảm vị đắng, vị chát và giúp cho những chất hương cacao phát triển, quyết địnhphẩm chất của sản phẩm

1 Sơ đồ quá trình sơ chế theo sơ đồ sau

Trái chínTách vỏ

2 Thuyết minh qui trình sơ chế hạt:

Trái chín sau khi đựơc tách bỏ vỏ, phần lõi và hạt sẽ được lên men Quá trình ủ(lên men) là toàn bộ các quá trình diễn biến phức tạp gồm:

• Những phản ứng do chính vi sinh vật trực tiếp gây nên trên lõi mà hạtbao quanh

• Những phản ứng bên trong do những enzym trong các mô của phôinhũ

2.1 Lên men hạt cacao:

a Mục đích:

• Diệt được rễ mầm trong hạt

• Giảm vị đắng và chát

• Bước đầu phát triển mùi vị, màu sắc và hoàn thiện trong quá trìnhrang hạt về sau

• Làm cho nội nhũ giòn dẫn đến lớp “vỏ lụa” của hạt hở ra, thuận lợicho việc làm sạch lớp vỏ lụa này trước quá trình rang hạt

• Hoá lỏng và loại bỏ hết lớp nhầy quanh hạt tươi và lõi giúp thuận lợicho quá trình sấy

b Những biến đổi trong quá trình lên men: chủ yếu trong giai đoạn này các

phản ứng hóa sinh chiếm ưu thế

• Vật lí:

Hạt cacao được tách khỏi lõi bên trong và trở thành hạt tự do

 Nhiệt độ tăng đều lên trong 48 giờ đầu lên men, đạt 42- 48oC vàocuối giai đoạn ấy Khi đảo trộn lần đầu, nhiệt độ tăng lên đến 500C, sau đó giảmchậm xuống nhưng tăng lên lại khi đảo trộn khối hạt lần nữa Sau 6 ngày ủ nhiệtđộ đạt cỡ 480C

Tế bào trương lên nhờ quá trình hút nước của nội nhũ

 Xảy ra hiện tượng khuếch tán bên ngoài vào trong hạt và cáckhuếch tán nội tại của hạt

• Hóa học và hóa sinh:

Những biến đổi hoá sinh trong quá trình chế biến cacao bắt nguồn từ sự lênmen lớp nhầy có vị ngọt bao quanh hạt Quá trình lên men này gồm:

 Những quá trình lên men do vi sinh vật trực tiếp gây nên

 Các nội phản ứng do hoạt tính của những enzym trong các mô củaphôi nhũ làm động lực

Quá trình lên men: thường kéo dài trong khoảng 7 ngày

 Sự lên men của lõi quả:

Lõi chiếm khoảng 15- 20% trọng lượng quả cacao tươi và trữ một lượng đường.Lõi quả là môi trường rất thụân lợi cho nấm men phát triển, ngoài ra chúng còn bịnhiễm vi sinh vật từ quá trình thu hái và tách vỏ.

Ban đầu các loại vi sinh vật yếm khí phát triển và chuyển hoá đường thành cồnetylic và khí CO2 bay ra:

C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2

Sự chuyển hoá trên xảy ra trong điều kiện yếm khí Đồng thời, điều kiện nàycũng làm cho các vi khuẩn Lactic( L.Plantarum, L.Collinoides, L.Fermenum) pháttriển tạo ra acid lactic, chúng cũng tham gia quá trình phân huỷ các chất đường.Khi lõi bị phân hủy và hoá lỏng thành dịch cacao chảy ra làm cho môi trường ủtrở nên thông thoáng hơn Ngay sau đó, không khí thâm nhập vào khối ủ, có sự giatăng về acetic hoá do hiện tượng oxyd hoá cồn thành acid acetic bởi các vi khuẩn

Acetobacter và Gluconobacter Phản ứng này phát nhiệt mạnh làm cho nhiệt độ

khối ủ tăng lên đến hơn 500C Nhiệt độ quá cao trong quá trình lên men sẽ gây mùikhó chịu do các protein bị phân hủy tạo thành NH3 Do vậy, trong quá trình ủ cầnđảo trộn để khối ủ thông khí giúp các hạt lên men đều đặn Mặt khác cũng giúpcho mốc không nảy nở trên bề mặt và hạt không bị quá khô pH của khối giảm từkhoảng 6.5 về còn 4.5 ở cuối giai đoạn lên men

 Những phản ứng trong các mô của nội nhũ hạt (cotyledon):

Các mô của cotyledon do hai tế bào tạo thành: tế bào có các sắctố chứa cácpolyphenol (tanin, catechin, anthocyan, leucoanthocyan), các purin (theobromin,caffein) và các tế bào dự trữ không có màu sắc chứa những tinh thể bơ cacao, hạttinh bột, protein (aleuron) và các enzym

Khi hạt cacao chết, cotyledon sẽ hút ẩm làm cho vách tế bào của nó trở nênthấm nước và nội chất của tế bào có thể khuếch tán qua các mô Những enzym củatế bào dự trữ nhờ thế được tiếp xúc với những polyphenol của tế bào sắc tố

Trong các polyphenol những sắc tố anthocyanin bị thuỷ phân cho racyannindin và hai đường khử, các chất này khi bị oxy hoá sẽ tạo thành màu nâuđặc biệt của cacao Những polyphenol khác sẽ tản đi môt phần qua lớp vỏ của hạthoặc chịu các biến đổi hoá học làm giảm vị đắng và chát Các biến đổi này xảy ratới cuối quá trình lên men và trong quá trình phơi khô

Trong quá trình lên men, trữ lượng đạm tổng giảm do khoảng 40%theobromine của cotyledon khuếch tán vào các mô và di chuyển vào vỏ của hạtlàm cho lượng theobromine ở vỏ hạt tăng lên rất nhiều Các protein trongcotyledon bị thuỷ phân thành amino acid và chuyển sang dạng không hoà tan docác phản ứng với các polyphenol Theo Rohan, chỉ quá trình ủ mới tạo ra các tiềnchất( những đường khử) đặc trưng cho hương vị chocolate khi rang

•Sinh học : hạt không nảy mầm được và sự tăng sinh khối hệ vi sinh vật

trong khối hạt

Cồn và acid acetic thấm qua vỏ hạt vào tới phôi sẽ phá huỷ cáâu trúc nội bào làmhạt bị chết

c Các phương pháp ủ hạt cacao:

• Uû thành đống :

Phương pháp phổ biến nhất ở Tây Phi hạt cacao được đổ đống thành hình nónlá trên các lá chuối được xếp trên mặt đất Dưới lớp lá chuối kê các cành cây theohình nan hoa bánh xe để tháo dịch nhầy trong khi lên men Các lá chuối sẽ đượcđậy lên để đậy lại kỹ lưỡng bằng cách dùng đá đè chặn lên trên nhằm giữ hơinóng trong suốt thời gian ủ Khi nhiệt độ ở tâm đống hạt khoảng 50oC thì giở láchuối ra xáo trộn hạt từ ngoài đống vào trong và từ trong ra ngoài cho thật đều rồinén chặt đống lại trước khi đậy lá chuối lại

150 kg hạt cacao tươi

• Uû trong thùng:

Các thùng gỗ có kích thước DxRxC:1.2x1.2x0.9m hoặc 1.2x2x0.7m, bằng cáctấm gỗ lắp ghép có thể tháo rời ra được, có thể chứa đến 1.5 tấn hạt tươi Cácthùng có thể bố trí cạnh nhau hoặc theo hình bậc thang Sắp xếp theo hình bậcthang tiện lợi trong việc đảo trộn, rất đơn giản là bằng cách trút hạt từ thùng trênxuống thùng dưới Thùng ủ có lỗ Φ15mm ở dưới đáy để dịch chất nhầy có lối thoátvà khối ủ dễ thông hơi

• Uû trên khay:

Khay ủ bằng gỗ sâu 10 cm Đáy khay là một cái vạt bằng nan tre đặt song song vàcách nhau chừng 0.5cm Mỗi khay chia thành hai phần bằng nhau bằng một thanh

di động bằng gỗ Chỉ đổ đầy cacao vào một nửa khay Mỗi khay có kích thước1.2x0.9m có thể chứa khoảng 45 kg hạt cacao tươi Chồng 12 khay lên nhau gócđầy hạt quay về một phía Lớp hạt trên của mỗi khay tiếp giáp với vạt tre của đáytrên và những khoảng trống giữa các nan tre là những ống thông khí

Sau 24 giờ ủ, người ta phủ lên khay một mảnh vải bao bì để vừa chống mất nhiệtcho toàn bộ vừa đảm bảo đủ thông thoáng Thời gian ủ trên khay là 3-4 ngày, ngắnhơn các phương pháp khác Công lao động cũng tiết kiệm hơn vì không cần đảotrộn Tuy nhiên màu sắc hạt cacao không đều bằng kiểu ủ thùng

Hình 7:

Ởû một số nơi, hạt cacao sau khi được phơi khô còn chịu thêm một công đoạnnữa là đánh bóng; với mục đích là tăng thêm độ bóng láng bên ngoài để nâng caogiá trị trên thương trường Tuy nhiên, độ bóng láng của hạt cacao cũng không nênnhiều quá vì hạt có thể bị nghiền nát hoặc làm lớp vỏ hạt quá mỏng và giòn sẽ cónguy cơ hạt dễ vỡ vụn ra rất khó làm sạch cho cacao thành phẩm sau này

2.2 Phơi hoặc Sấy cacao:

a Mục đích:

• Hoàn thiện các biến đổi hoá học xảy ra tiếp tục bên trong hạt sau thờikỳ lên men để tạo hương vị cho cacao

• Thuận lợi cho quá trình nghiền thành bột nhão

b Các biến đổi trong quá trình sấy hạt:

• Vật lí & hóa lí :

Sự giảm hàm ẩm của hạt cacao Quá trình sấy tách nước của hạt cacao nên hàmẩm của hạt giảm từ khoảng 55% xuống còn 6-8%

Giảm khối lượng riêng của hạt, khối hạt bị tách nước nên hạt trở nên cứng,giòn

Sự khuếch tán nước từ bên trong hạt ra ngoài và sự khuếch tán nội tại củahạt(chủ yếu là theobromine)

• Hóa sinh : các phản ứng hóa sinh và hóa học trong giai đoạn này

tương tự như các phản ứng trong quá trình lên men nhưng có thêm sự tác động củanhiệt độ sấy(60-70oC_ lò sấy)

c Phương pháp thực hiện:

• Phơi tự nhiên:

Ơû các nước sản xuất cacao, khi vụ thu hoạch trùng với mùa khô, phơi nắng là cáchthông dụng nhất Trong các cơ sở sản xuất nhỏ, cacao được trải thành lớp mỏng trênnhững chiếc chiếu bằng tre chẻ bện lại với nhau và kê trên một cái khung thô sơ caohơn mặt đất

Diện tích sân phơi cần khoảng 3m2/ 50 kg hạt cacao khô, thông thường diện tíchsân phơi: 18x6m có tể phơi được 2250 kg hạt cacao khô Khi phơi, hạt được trải thànhlớp trên các sân với chiều dày 5cm Thời gian phơi nắng cho hạt cacao mất khoảng 8-

14 ngày, tuỳ thuộc điều kiện thời tiết

• Sấy :

Tại những nơi ít nắng và độ ẩm không khí cao, hạt cacao được sấy khô bằng cácmáy sấy Trong phương pháp này quá trình sấy nên tiến hành từ từ với nhiệt độ khôngkhí sấy khoảng 60- 700C để hoàn tất quá trình oxy hoá của enzym

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy là: bề dày lớp hạt, tốc độ và nhiệt độkhông khí sấy Kết quả nghiên cứu của Shelton năm 1967 cho thấy với một lớp hạtdày 25mm, lưu lượng không khí sấy 3 m3/s và nhiệt độ sấy 60-700C là tốt nhất về mặtkinh tế và kỹ thuật

 Máy sấy Samoan:

Đây là kiểu máy sấy đơn giản, dễ chế tạo và rẻ tiền Máy sấy Samoan gồm có mộtsàn phẳng có khe hở, được đặt trên những ống cấp nhiệt Luồng không khí nóng toả ratrên hệ thống sẽ luồn qua các khe hơ ûvà truyền theo nguyên tắc đối lưu cho sản phẩmsấy nhằm làm thoát ẩm cho trải trên mặt sàn

Máy sấy Samoan có thông số kỹ thuật sau: Sàn sấy có kích thước 3.6x3m cho phépsấy một lượng 250kg cacao khô\mẻ và sàn được đặt cách chừng 1m phía trên 6 thùngphuy Khí nóng từ 60-800C sẽ sấy lớp cacao dày 5 cm trong 40-45 giờ Năng lượng tiêuthụ khoảng 1500 kg củi đốt/ tấn hạt cacao khô

 Máy sấy sàn phẳng:Máy sấy hoạt động từng mẻ, gồm có một buồng sấy

nằm ngang, quạt, bộ cấp nhiệt và đường ống dẫn nhiệt Sàn của buồng sấy có cấu tạolà các tấm kim loại bằng nhôm đục lỗ với đường kính lỗ nhỏ hơn 10mm Buồng cấpnhiệt nằm cách bên dưới sàn sấy cỡ 1m và được nối với hệ thống cấp nhiệt gồm quạt,bộ cấp nhiệt bằng đường ống

Một máy sấy sàn phẳng buồng sấy có kích thước 6x2,7m; lưu lượng không khí sấy70m3/s; nhiệt độ sấy 500C; bề dày lớp hạt 0.45m, có khả năng sấy 1 tấn hạt cacao khôtrong 32-34 giờ

 Máy sấy thùng quay:

Hiệu suất máy sấy này không cao vì hạt cacao ướt dễ đóng cục trong máy Máychỉ thích hợp cho sấy cacao vào thời kỳ cuối khi mặt ngoài hạt đã khô ráo Tốc độquay của trống khá chậm khoảng 0.25 – 0.5 vòng/ phút tránh được nguy cơ làm vỡ hạtcacao.Bên mặt trong của tang trống có các lỗ có đường kính từ 8- 10 mm nhằm đánhbóng các hạt cacao khi sấy.

 Máy sấy Buttner:

Loại máy sấy này hoạt động liên tục Máy gồm một tháp sấy hình trụ có đườngkính khoảng 0,3m, bên trong có bố trí các gàu múc trên một băng tải từ đáy lên đỉnhtháp Mỗi gàu chứa khoảng 40 kg hạt cacao tươi Khi gàu di chuyển lên trên hạt sẽ bịrơi chầm chậm xuống ngược chiều với luồng khí sấy thổi ngược từ dưới lên Cacao sấyxong sẽ được tháo liệu từ đáy tháp và được thay thế bằng hạt tươi để tiếp tục tiến trìnhsấy Năng suất của máy khoảng 9 tấn với thời gian sấy trong 16 giờ

3 Chất lượng hạt ca cao thương phẩm

Cacao thương phẩm phải đảm bảo:

• Phải được ủ và phơi sấy khô hoàn toàn, không có mùi khói và mùi lạngoài mùi cacao

• Không có côn trùng trong hạt

• Hạt cacao phải đồng đều về kích thước, trong khối hạt không có mảnhvỡ của vỏ hạt và các tạp chất

Thành phần hạt khô:

Phân ly

III QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN BỘT CA CAO

Hạt cacao thô

Vỏ hạt

Nghiền mịn

Eùp bơ

XayLàm sạch

Bột cacao

hệ thống làm sạch ước chừng 1-1.3% tính theo khối lượng.

Bao gói

1.2 Rang:

a Mục đích:

Rang là một trong những công đoạn cần thiết trong kỹ nghệ chế biến cacaovà chocolate Dưới giác độ về công nghệ chế biến, vai trò của rang có tác dụngnhiều mặt:

• Hình thành các chất thơm để tạo cho thành phẩm cacao một hương và

vị đặc biệt Đây là vai trò chính yếu nhất trong khâu rang

• Tách nhân(mảnh hạt-nib) và vỏ nhưng chỉ ở mức độ làm lỏng lớp vỏhạt.

• Loại một phần độ chua acetic của cacao

• Hạ thêm độ ẩm của hạt xuống đến 2.5-5% w.b để sấy khô phần nhâncacao

• Góp phần vô hoạt enzyme và các vi sinh vật có hại

b Yêu cầu:

• Rang là một quá trình nhiệt được cung cấp liên tục trong mộtkhoảng thời gian cần thiết để đủ xuyên thấu qua tâm của từng hạt mà lại khônglàm cháy lớp vỏ hạt Kết cấu của máy phải làm thế nào để cho hạt không bị nhiễmbẩn các sản phẩm cháy của nhiên liệu cung cấp và phải bố trí sao cho các acid bayhơi, ẩm và các sản phẩm phân huỷ khác trong qúa trình rang thoát ra dễ dàng

• Cường độ và thời gian rang phải điều chỉnh tỉ mỉ tùy theo giốnghạt, cỡ, hàm lượng ẩm và loại sản phẩm tinh chế ra

• Nhiệt độ rang trong sản xuất bột cacao cỡ 116-121°C Các nhiệtđộ nêu ở đây là các nhiệt độ đo được ở hạt cacao khi kết thúc mẻ rang

c Các biến đổi :

• Vật lí:

Quá trình khuếch tán nước và bơ trong bột cacao ra bề mặt hạt Hàmẩm của bột cacao trước rang khoảng 65-70%, quá trình rang sẽ giảm hàm ẩmxuống còn 2-3%(tối ưu cho quá trình ép tách bơ và bột sau này)

Quá trình bốc hơi (nước, bơ và một số acid hữu cơ)

Giảm hàm lượng chất chát trong bột cacao

• Hoá học:

Chất chát trong hạt cacao được chia thành 2 loại chính:

Loại thuỷ phân: các nhân phenol liên kết với nhau qua nguyên tử oxi.Chất chát quan trọng của quá trình này là tannin

Loại ngưng tụ: các nhân phenol liên kết với nhau qua nguyên tửcacbon, hơp chất này là catesin Bản thân hợp chất này không có tính đắng nhưngkhi ngưng tụ lại thì sẽ có tính chát nhẹ Hợp chất này trong quá trình lên men sẽchuyển thành chất chát L-epicatesin

Quá trình rang sẽ làm cho hợp chất này một phần bị mất đi và mộtphần chuyển thành hợp chất có màu đỏ nâu(đặc trưng cho bột cacao và chocolate)

Các hợp chất glucide bị phân huỷ tạo thành hợp chất có hương vanile