Công nghệ chế biến ca cao

Công nghệ chế biến ca cao Công nghệ chế biến ca cao Công nghệ chế biến ca cao Công nghệ chế biến ca cao Công nghệ chế biến ca cao Công nghệ chế biến ca cao Công nghệ chế biến ca cao Công nghệ chế biến ca cao Công nghệ chế biến ca cao

LỊCH SỬ CA CAO THẾ GIỚI - Xuất xứ từ vùng Amazon - Đến kỷ, phát triển mạnh vùng Caribean - Thế kỷ 17, phát triển mạnh Nam Á - Thế kỷ 19, phát triển Tây Phi CƠNG NGHỆ CHẾ BIẾN CA CAO CÁC NƯỚC SẢN XUẤT CA CAO HIỆN TRẠNG CA CAO THẾ GIỚI CÁC NƯỚC SẢN XUẤT CA CAO LỊCH SỬ - HIỆN TRẠNG CA CAO VIỆT NAM - Bắt đầu trồng vào 1940-1950 - Trước 1975, trồng Tây Ngun, giống bị thối hóa - Đến 1999, quy hoạch phát triển trở lại - Năng suất: 1.5 – 2.5 tấn/ha - Vùng ngun liệu: ĐB Sơng Cửu Long, Đơng Nam Bộ, Tây Ngun - Đến 2010, phát triển 20.000ha ca cao HIỆN TRẠNG CA CAO VIỆT NAM MƠ HÌNH TRỒNG CA CAO Ở VIỆT NAM Mô hình trồng cacao Đắc lắc Nụ cười cacao Việt Nam ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT CỦA CA CAO ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT CỦA CA CAO Hệ thống phân loại: - Họ Sterculiaceae - Giống Theobroma - Lồi cacao Đặc điểm thực vật - Cây cơng nghiệp dài ngày, thích hợp vùng nhiệt đới, thân gỗ, cao 5-7m (thường phát triển tán) Khi trồng 3-4 năm bắt đầu trái, 10 năm phát triển hồn thiện Cây cho thu hoạch đến 50 năm - Hoa nhỏ, đường kính: 15mm, màu biến đổi từ trắng đến hồng Hoa mọc trực tiếp từ cành thân Lưỡng tính, thụ phấn nhờ trùng 0.5 % hoa nở tạo quả, 90% non khơ rụng - Quả: phát triển 5-6 tháng Màu sắc biến đổi tùy theo lồi Quả ca cao có kích thước lớn, khơng nứt ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT CỦA CA CAO ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT CỦA CA CAO FORASTERO - Brazil, Tây Phi, nước Trung–Nam Mỹ, Malaysia, Indonesia… - Chất lượng trung bình, suất cao kháng sâu bệnh tốt - Đặc tính thực vật: Nhị hoa màu tím, màu xanh cây, vàng chín, hình dài, nhọn, khía, mặt trơn, phơi nhũ tươi, màu đỏ đậm -Hạt lép, tử diệp có màu tím đậm, lúc tươi có vị chát hay đắng, 30 – 60 hạt/quả - Chiếm 80% thị trường - Ca cao có chất lượng trung bình ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT CỦA CA CAO ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT CỦA CA CAO CRIOLLO - Nguồn gốc từ Nam - Trung Mỹ: Mehico, Venezuela, Colombia, Goatemala… - Năng suất thấp khả kháng bệnh Đặc tính: - Nhị hoa màu hồng nhạt - Quả màu đỏ xanh trước chín, thường có hình dạng dài, nhọn, mang 10 khía có phân thành nhóm xen kẽ - Vỏ thường sần sùi, mỏng, dễ cắt, lớp mỏng mơ gỗ - Hạt tươi có màu trắng vàng; hạt khơ mùi thơm mạnh, đắng, 20 – 40 hạt /quả - Là giống cacao làm loại chocolate ngon Chiếm 5% thị trường giới ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT CỦA CA CAO TRINITARIO Criollo + Forastero Xuất xứ: Trinidat Năng suất cao kháng bệnh tốt Đặc điểm trung gian: Phơi nhũ màu tím nhạt, dẹt, > 40 hạt/quả, có rãnh sâu khơng rõ nét THÀNH PHẦN HĨA HỌC CỦA CA CAO Phôi nhũ Cùi Vỏ hạt Nước Thành phần (%) 35 84,5 9,4 Cellulose 3,2 - 13,8 Tinh bột 4,5 - 46 Pentosan 4,9 2,7 - Saccarose - 0,7 - Glucose+Fructose 1,1 10 - Bơ ca cao 31,3 - 3,8 Protein 8,4 0,6 18 Theobromine 2,4 - - Enzym 0,8 - - Polyphenol 5,2 - 0,8 Acid 0,6 0,7 - Muối khoáng 2,6 0,8 8,2 QTCN SAU THU HOẠCH CA CAO Ca cao trái Thu hái Tồn trữ Tách vỏ QTCN SAU THU HOẠCH CA CAO Thu hoạch ca cao: - Thời điểm thu hoạch: Bắc Xích Đạo: 9-12, 4- Tây Phi: 6-11 - Mật độ thu hoạch: 10 – 15 ngày/lứa - u cầu quả: Chuyển màu vỏ từ xanh → vàng → đỏ - u cầu thu hái: Khơng gây tổn thương cành, rụng hoa, khơng leo - Phương pháp thu hái: Lên men Phơi sấy Đóng bao Ca cao nhân QTCN SAU THU HOẠCH CA CAO QTCN SAU THU HOẠCH CA CAO QTCN SAU THU HOẠCH CA CAO QTCN SAU THU HOẠCH CA CAO Tách vỏ ca cao: Tồn trữ tươi: - Sau hái, tồn trữ 7-9 ngày: giảm vỏ nhầy, tăng hương vị, thu gom - Phương pháp tồn trữ - Lưu ý: tượng thối trái diện tích - u cầu: khơng làm tổn thương hạt Phá vỡ lớp vỏ Khúc gỗ Dao Lấy hạt Lách hai ngón tay theo chiều dài hai bên phôi nhũ, hạt dễ dàng tách Lấy hạt mũi dao Bóc trái máy : Máy Cacaoette (Pháp) Máy Zumex (TBN) Máy Dinhanlense (Brazil) W Zinke: Costa Rica Năng suất: 3.000 – 10.000trái/giờ QTCN SAU THU HOẠCH CA CAO QTCN SAU THU HOẠCH CA CAO Lên men ca cao Tách vỏ Mục đích: - Loại bỏ lớp vỏ nhầy - Dừng q trình hơ hấp nảy mầm hạt ca cao - Tạo màu sắc, hợp chất tiền hương - Làm mềm lớp vỏ cứng QTCN SAU THU HOẠCH CA CAO QTCN SAU THU HOẠCH CA CAO Lên men ca cao – Những biến đổi Lên men ca cao – Những biến đổi Vật lý: Nhiệt độ: 24 đầu: lên đến 40oC, sau đó, lên đến 45oC Màu sắc: làm giảm màu tím hạt Nhiệt độ (1) Giống Criollo (2) Giống Forastero (3) Giống Trinitario Hóa lý: - Sự thay đổi ẩm - Sự khuếch tán vật chất nội nhũ bên ngồi Hóa học: - Phản ứng proteine polyphenol pha kị khí - Sự thay đổi thành phần hóa học - Sự thay đổi pH pH phôi nhũ: 6.8  4.8 (ngày thứ hai - hạt chết)  5.5 (trong hạt cacao sấy khô) T QTCN SAU THU HOẠCH CA CAO QTCN SAU THU HOẠCH CA CAO Lên men ca cao – Những biến đổi Lên men ca cao – Những biến đổi Hóa sinh: - Hệ enzym thủy phân: amylase, protease, invertase, gkycosydase Invertase Sucrose glucose + frucos Proteinoligopeptide kị nước (aspartic endo-peptidase - pHopt= 3.5)  oligopeptide ưu nước + aa kị nước (carboxy-peptidase) Kị khí Anthocyanin  cyanidin đường (gylcosidase)  màu tím Hiếu khí Catechin  quinone (polyphenol oxidase)  hợp chất tạo màu  hạt hóa nâu QTCN SAU THU HOẠCH CA CAO QTCN SAU THU HOẠCH CA CAO Lên men ca cao – Những biến đổi Lên men ca cao – Những biến đổi Hệ vi sinh vật diện q trình lên men Nấm men: S cerevisiae, Candida krusei, Kloeckra apiculata, Pichia Fermentans, Hansenula anomola, Schizosaccharomyces pombe Vi khuẩn lactid: Lactobacillus platarum, L mali, L collinoides, L fermentumLeuconostoc spp., Streptococcus thermophilus Vi khuẩn acetic: Acetobacter rancens, A xylinum, A ascendens, A lovanniensis, Gluconobacter oxydans Nấm mốc: Aspergillus fumigatus (mùi), A.glaucus, A niger, A flavus, A.tarmarii, Penillium spp., Mucoz spp Bacillus spp.: B.subtilis, B circulans, B lincheniformis, B megaterium, B.stearothermophilus, B pumula, B.coagulans Vi sinh vật khác: Pseudomonas, Enterobacter, Escherichia QTCN SAU THU HOẠCH CA CAO Lên men ca cao – Các yếu tố ảnh hưởng - Ngun liệu: Sự biến đổi hệ vi sinh vật q trình lên men Nấm men: phát triển thời lên men kỵ khí, tổng hợp ethanol Sinh enzym pectinase thủy phân pectin, sử dụng citric làm chất., sau 48 giảm chất, cạnh tranh ức chế ethanol Vi khuẩn acetic: t = 24h, + O2 rượu  acid acetic + Q  50oC  hạt chết Vi khuẩn lactid:Lactobacillus t = 48  96h, + O2, pH cao Đường + vài acid hữu (ví dụ như: citric, malic)  acid lactic (acid acetic, ethanol, CO2) Những vi sinh vật khác: diện tăng vọt + O2 pH = -7 Vi khuẩn có tạo bào tử, vi sinh vật tạo mùi cho hạt (Bacillus) Hệ nấm sợi : tổn thương phơi nhũ, tạo mùi khơng mong muốn, tạo lipase QTCN SAU THU HOẠCH CA CAO Lên men ca cao – Phương pháp thực Lên men thúng: - Hệ vi sinh vật ban đầu Thích hợp với nơng trại nhỏ - Nhiệt độ: Kích thước thúng: 10 – 150kg - Điều kiện oxy (kị khí – hiếu khí) Vật liệu: - Khuấy trộn Lá chuối: - Thời gian (kị khí, hiếu khí) Đổ từ thúng sang thúng khác Lưu ý: + Thời tiết lạnh + Kiểm sốt nhiệt bề mặt 45 – 50oC QTCN SAU THU HOẠCH CA CAO Lên men ca cao – Phương pháp thực QTCN SAU THU HOẠCH CA CAO Lên men ca cao – Phương pháp thực Lên men khay gỗ: Kích thước: 75 x 75 x 10 cm khay cách 0.5 cm Chồng 10 khay Đặt bệ di động Lớp hạt: ½ khay Khơng cần đảo trộn QTCN SAU THU HOẠCH CA CAO Lên men ca cao – Phương pháp thực Lên men thùng gỗ: QTCN SAU THU HOẠCH CA CAO Lên men ca cao – Phương pháp thực Lên men đổ đống: Thích hợp với nơng trại vừa Lót chuối giàn gỗ Kích thước: 45 x 45 x 45cm đến Đổ đống ca cao tươi 2x2x0.7m Lót chuối Khoảng cách với mặt đất Nhiệt độ Gập chuối lại che kín khối hạt lên men Đảo trộn Kết thúc Đảo trộn QTCN SAU THU HOẠCH CA CAO Lên men ca cao – Phương pháp thực QTCN SAU THU HOẠCH CA CAO Lên men ca cao – Các giải pháp cải tiến Lồi cacao “Nacional” nhóm Forastero Equado: Hạt to, mập + phơi nhũ có màu tím nhạt + hương vị đặc biệt Lên men+ phơi kết hơp: – ngày - Làm lớp nhớt, rút ngắn thời gian lên men - Ca cao đựơc thu hoạch xong lưu lại 9-12 ngày trước lên men - Ép thủy lực để loại nhớt, tăng mức độ yếm khí Đêm: Đánh đống  Ủ Ngày: Phơi + đảo chân suốt ngày (“khiêu vũ” cacao ) - Dùng máy tách nhớt “Arriba hảo hạng” Cacao Đơng Nam Á: có độ acid cao: giảm acid + nâng cao hương vị Lên men thùng nhỏ nơng theo truyền thống vùng Tây Phi Loại bỏ thịt  tăng độ thống khí: Nén thủy lực QTCN SAU THU HOẠCH CA CAO QTCN SAU THU HOẠCH CA CAO Phơi sấy Mục đích Phơi sấy Các yếu tố ảnh hưởng - Giảm hàm ẩm ca cao đến giá trị phù hợp cho bảo quản ([...]... diệt hết vi sinh vật, mặt bằng ít, hiệu suất cao, ít mất béo 17 Q TRÌNH RANG CA CAO Q TRÌNH RANG CA CAO Phương pháp rang ca cao – Tiền xử lý nhiệt Phương pháp rang ca cao – Tiền xử lý nhiệt Q TRÌNH RANG CA CAO Q TRÌNH NGHIỀN CA CAO Phương pháp rang ca cao – Tiền xử lý nhiệt Mục đích: Giảm kích thước của ca cao, tạo trạng thái đồng nhất của khối ca cao Các biến đổi chính: - Kích thước hạt - Trạng thái... suất: hóa nâu Cacao nhân K2CO3 Nước (lb/100lb (lb/100lb cacao nhân) cacao nhân) - Sự khuấy trộn - Phương pháp thực hiện Cacao khối (gián đoạn) Cacao khối (liên tục) 2.5 50 5.0 7.6 Đỏ sậm 0.14 2.8 5.9 6.1 Nâu vàng 1.7 5.0 25.0 7.0 Nâu vàng 4.0 4.4 47.0 8.5 Nâu cam 4.0 4.4 47.0 9.5 Nâu đậm 1.7 16.0 10.0 7.0 Hồng hơi xám 14 Q TRÌNH RANG CA CAO Q TRÌNH KIỀM HĨA CA CAO Thiết bị Mục đích: - Tạo sự biến đổi đặc... TRÌNH KIỀM HĨA CA CAO 13 Q TRÌNH KIỀM HĨA CA CAO Q TRÌNH KIỀM HĨA CA CAO Các biến đổi chính - hóa học Mục đích: - Làm dịu hương vị cho cacao - Sự hấp phụ nước - Làm cho màu cacao đậm hơn - Trung hòa các acid: pH 4.5 – 5  7 – 7.7 - Tạo độ xốp cho khối nhân - Khử tanin: ít chát - Tạo độ ẩm tối ưu cho q trình ép bơ (trong sản xuất bơ ca cao) - Thủy phân ester: tạo các chất tiền hương Các biến đổi chính:... Rang ca cao ngun Ưu điểm: + Khơng cần q trình tiền xử lý + Vỏ được tách ra Nhược điểm: + Gia nhiệt cả vỏ + Sự khác biệt về kích thước hạt (mức độ rang khơng đồng đều) + Vỡ bể hạt + Gây tổn thất chất béo (vỏ hạt từ 2% béo tăng lên 5-6% béo) Thiết bị rang: + Gián đoạn: thùng quay + Liên tục Q TRÌNH RANG CA CAO Phương pháp rang ca cao – Rang ca cao ngun 16 Q TRÌNH RANG CA CAO Phương pháp rang ca cao –... bảo quản ca cao tách riêng Bảo quản tại nơi xuất khẩu: kiểm tra ẩm, lưu ý độ ẩm ở các nước xuất khẩu thường rất cao Đảm bảo thơng thống khơng khí ban ngày, nhiệt độ 28oC, độ ẩm 70%, nếu giảm đi 6oC, có thể đạt đến điểm sương Có thể bảo quản bằng hầm ngầm, nạp khí trơ Ca cao được đóng container để vận chuyển CHẤT LƯỢNG CA CAO TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG CA CAO Thành phần hóa học (khơng bơ) của hạt cacao: Ash... phân cellulose - Sự thay đổi độ nhớt - Phản ứng Maillard Hóa lý: - Sự chuyển pha của chất béo Q TRÌNH KIỀM HĨA CA CAO Q TRÌNH KIỀM HĨA CA CAO Các yếu tố ảnh hưởng - Lượng hóa chất: K2CO3, Na2CO3,MgO, Ca( OH)2 Hàm lượng chất kiềm hóa Loại cacao - Nhiệt độ: 80 - 85oC (ca cao nhân), 115oC (ca cao khối) Nồng độ dd K2CO3 (%) pH Màu sắc Nâu nhạt 1.7 20 8.5 7.3 1.7 30 5.6 7.1 Nâu - Hàm lượng O2: hóa đỏ 1.7... ca cao ngun 16 Q TRÌNH RANG CA CAO Phương pháp rang ca cao – Rang ca cao nhân Ưu điểm: + Hạn chế tổn thất béo + Thất thốt nhiệt + Chất lượng mùi vị + Có thể thể dùng đường khử Nhược điểm: loại bỏ vỏ trước khi rang (khó, cần xử lý nhiệt trước) Thiết bị: tương tự Q TRÌNH RANG CA CAO Q TRÌNH RANG CA CAO Phương pháp rang ca cao – Rang ca cao khối Ưu điểm: + Đồng nhất nhiệt độ + Chi phí nhiệt thấp + Thực... Các biến đổi chính: - Hóa học: - Ngun liệu: thành phần hóa học, đặc điểm hình học, tính chất nhiệt - Tác nhân rang + Tăng lượng chất hòa tan - Nhiệt độ + Giảm khối lượng chất khơ: 4-6% - Thời gian + Sự phân bố lại chất béo - Phương thức rang + Thủy phân - Thiết bị rang + Oxi hóa + Nhiệt phân 15 Q TRÌNH RANG CA CAO Phương pháp rang ca cao – Rang ca cao ngun Q TRÌNH RANG CA CAO Phương pháp rang ca cao. ..QTCN SAU THU HOẠCH CA CAO QTCN SAU THU HOẠCH CA CAO Phơi sấy Phơi sấy Sấy nhân tạo Thơng số: Nhiệt độ 50 – 600C Tốc độ chậm Thời gian: 10 – 20 giờ Thiết bị: Máy sấy samoan, thùng quay, sàng phẳng,… Nhược điểm: - Sấy nhanh  q acid  nhiệt độ thấp + để hạt qua đêm - Khói  mùi hăng, mùi khói hay vị hắc QTCN SAU THU HOẠCH CA CAO QTCN SAU THU HOẠCH CA CAO Phơi sấy Phân loại ca cao Mục đích: Phương pháp... độ + Chi phí nhiệt thấp + Thực hiên đơn giản, làm dịu bớt mùi vị + Bổ sung đường khử Nhược điểm: + Cần phải tách vỏ và nghiền ở điều kiện ẩm cao + Bơm + Vi sinh vật Q TRÌNH RANG CA CAO Phương pháp rang ca cao – Tiền xử lý nhiệt Phương pháp rang ca cao – Rang ca cao khối Mục đích: Làm thay đổi cấu trúc để tách vỏ Ngun tắc: Tạo hiện tượng sốc nhiệt để tách rời liên kết vỏ - nhân Phương pháp thực hiện: