Chỉ tiêu cảm quan và chỉ tiêu chất lượng

Cà phê đựơc lên men theo phương pháp sinh học cĩ vị thơm đậm, sau khi uống vào cĩ vị ngọt hậu, càng để lâu càng ngon vệ sinh an tịan thực phẩm hồn tồn được bảo đảm. Cà phê được sản xuất theo phương pháp lên men cĩ hiêu suất trích ly đến 95%, các thành phần trong hạt cà phê được hịa tan gần như hịan tồn.

PHẦN III

PHẦN III

PHẦN III

PHẦN III ::::

CA CAO LÊN MEN

CA CAO LÊN MENCA CAO LÊN MEN

CA CAO LÊN MEN

1. Giới thiệu về cây cacao

1.1Phân loại thực vật học

Cây cacao (Theobroma cacao) thuộc: -Thứ Theobroma cacao L.

-Họ Sterculiaceae.

Thứ Theobroma gồm 20 lồi, trong đĩ chỉ cĩ lồi Theobroma cacao là cĩ giá trị kinh tế.

Theobroma cacao được chia ra làm 2 lồi phụ: Criollo và Forastero.

-Criollo: trái đỏ, kích thước lớn, cĩ nhiều ở vùng Nam Mỹ (Venezuela, Ecuado, Colombia) -Forastero: cĩ màu vàng đỏ, cĩ nhiều ở Châu Phi (Ivory Coast, Ghana, Nigeria)

-Trinitario (cây lai của Criollo và Forastero) : trái vàng nhỏ, cĩ nhiều ở vùng Trung Mỹ (Trinidad, Jamaica)

1.2Đặc điểm hình thái của cây cacao

Cacao là lồi thân gỗ nhỏ cĩ thể cao đến 10-20 m nếu mọc tự nhiên trong rừng. Trong sản xuất người ta thượng chặt xén ngọn bớt để việc thu hoạch quả cĩ thể dễ dàng hơn và độ cao của cây khi trưởng thành khơng quá 7,5 m, đường kính từ 10-15 cm. Để phát triển mạnh, cây cacao cần được che chắn để tránh bớt tia nắng mặt trời và giĩ, đặc biệt là trong những giai đoạn đầu của thời kỳ phất triển. Thời kỳ kinh doanh hiệu quả cĩ thể kéo dài từ 25-40 năm.

Lá dài 25 cm, màu đậm, hình gân lơng chim.

Mỗi năm cho đến hàng nghìn hoa ở thân chính và cành to nhưng chỉ cĩ 1-3% thành trái. Cây sẽ ra quả khi được 3-4 tháng tuổi.

Sau khi thụ phấn trái tăng trưởng chậm trong hỏang 40 ngày đầu và đạt tốc độ tối đa sau 75 ngày. Sau khi thụ phấn 85 ngày sự tăng trưởng của trái chậm lại, trong khi hạt bên trong trái bắt đầu tăng trưởng nhanh, đaay cũng là thời kỳ hạt tích lũy chất béo. Lớp com nhầy hình thành khỏang 140 ngày sau khi thụ phấn. Từ khi thụ phấn đến khi trái chín kéo dài từ 5-6 tháng.

Trái cacao cĩ thể đạt chiều dài 15-20 cm, cân năng từ 200g-1kg. Tùy theo từng lồi, hình dạng của trái thay đổi từ hình cầu, hình dài và nhọn, hình trứng hợc hình ống. Màu sắc của trái khá đa dạng: màu xanh, màu vàng, màu đỏ. Mỗi trái chứa khoảng 20-40 hạt

1.3 Đặc điểm sinh thái của cây cacao

Cây cacao là lồi cây nhiệt đới, thường được trồng ở vùng xích đạo. Nhiệt độ thích hợp cho sự sinh trưởng là 30-40^oC, độ ẩm là từ 70-80% và là cây ưa bĩng mát.

1.4Thành phần hĩa học của trái cacao

Nứoc, chất béo (bơ cacao), cacbohydrates, nitrtogen, acid hữu cơ, muối khĩang,…. Các thành phần này sẽ cĩ hàm lượng khác nhau ở chất nhầy, vỏ hạt và thịt hạt.

- Chất nhầy (thịt quả) cĩ hàm lượng nước và đường cao nhất, ngồi ra cịn cĩ acid citric làm cho pH của thịt quả luơn ở 3,5

- Vỏ hạt cĩ hàm lượng cacbohydrates cao

- Thịt hạt cĩ hàm lượng bơ cacao rất cao, vỏ hạt cĩ một ít và chất nhầy khơng cĩ.

2. Thị trường sản xuất cacao

Sản phẩm bán hịan chỉnh ứng dung trong nhiều ngành khác: - Bột cacao bổ sung vào bánh kẹo, nước giải jhát

- Bơ cacao sản xuất mức, mỹ phẩm, dược phẩm. Sản phẩm hịan chỉnh tiêu thụ ngay:

- Chocolate tấm - Chocolate bột - Mức kẹo chocolate.

3. Quá trình lên men hạt cacao

3.1 Mục đích của quá trình lên men cacao

-

- Cho phép một số chất phức tạp chuyển sang trạng thái hoạt động. - Loại bỏ bớt vị đắng cho cacao

- Tạo ra mùi vị đặc trưng cho cacao 3.2 Hệ VSV gây lên men cacao

- Nấm men Saccharomyces Cerevisiae là chủ yếu (ngồi ra người ta cịn tìm thấy cĩ 12 lồi nấm men khác nữa cĩ mặt trong khối lên men cacao nhưng số lượng khơng nhiều)

- Vi khuẩn: Lactobacillus lactis Lactobacillus plantarum Acetobacter aceti Gluconobacter oxydans

3.3 Bản chất sinh hĩa và những biến đổi sinh hĩa diễn ra trong quá trình lên men, ủ hạt cacao-Trong 24 giờ đầu: C₆H₁₂O₆ 2C₂H₅OH + 2CO₂ dưới sự hoạt động của nấm men trong -Trong 24 giờ đầu: C₆H₁₂O₆ 2C₂H₅OH + 2CO₂ dưới sự hoạt động của nấm men trong điều kiện kỵ khí khơng bắt buộc.

Ngồi ra cịn cĩ một số sản phẩm phụ khác như acid lactic, acid oxalic, enzyme ngoại bào, hợp chất hữu cơ dễ bay hơi,..

-24 giờ tiếp theo: thịt quả bị phân rã và chiết rút hết, tạo điều kiện thơng thống cho khối ủ. Hơn nữa sau 2-3 ngày đầu lên men thường tiến hành đảo trộn khối hạt. Do cĩ mặt của O₂ nên cồn bị oxi hĩa thành acid acetic dưới sự hoạt động của vi khuẩn acetic:

C₂H₅OH + O₂ CH₃COOH + H₂O + Q

- Cuối quá trình lên men, lượng cồn và acid lactic giảm dần, chỉ cịn acid acetic. Nhờ acid acetic và nhiệt độ cao (sau 2 ngày lên men) làm cho màng tế bào bị vỡ và các chất dễ hịa trộn vào nhau. Điều này cho phép một số chất phức tạp chuyển sang trạng thái hoạt động (hoạt động của enzyme, quá trình oxi hĩa, quá trình phân giải protein thành aminoacid…) Sự hoạt động của những chất này là yếu tố quyết định đến màu và mùi của bột cacao sau này. Tuy nhiên sự cĩ mặt của acid acetic trong hạt cacao sẽ làm tăng độ chua của sản phẩm cuối sau này. Do đĩ sau quá trình lên men bắt buộc phải cĩ giai đoạn làm khơ hạt cacao để acid acetic bị oxi hĩa.

3.4 Những biến đổi của VSV trong qua trình lên men - Nấm men chiếm ưu thế hoạt động trong 24 giờ đầu:

- chuyển tịan bộ thịt quả (cĩ hàm lượng đường rất cao) thành cồn

- phân hủy acid citric làm chp pH tăng từ 3,5-4,2 tạo điều kện cho vi khuẩn phát triển. - sản xuất một số acid hữu cơ (acid oxalic, acid succinic, acid malic, acid acetic,..) cĩ tác dụng giết chết mầm hạt.

- sản xuất một vài hợp chất hữu cơ dễ bay hơi tạo mùi đặc trưng cho cacao.

- tạo ra enzyme pectinase, làm giảm tính dẻo của thịt quả giúp cho phản ứng nhanh hơn. - Vi khuẩn lactic cũng chiếm ưu thế hoạt động trong 24 giờ đầu khi pH

≥≥≥≥

-Trong 24 giờ tiếp theo: thịt quả bị phân hủy hết, cĩ sự xâm nhập của khí O2 vào khu vực lên men, vi khuẩn acetic bắt đầu chiếm ưu thế hoạt động chuyển cồn thành acid acetic.

Trong suốt thời gian này nhiệt độ tăng đến 50^oC tạo điều kiện thuận lợi xúc tác các phản ứng sinh hĩa và sự hoạt động của các lồi vi khuẩn. Bào tử VSV cùng với nấm sợi cĩ thể xuất hiện trên bề mặt khối lên men gây ra những mùi ơi thối, khĩ chịu.

3.5 Thời gian lên men

Trung bình là từ 6-7 ngày

Đặc biệt đối với loại Criollo: từ 2-3 ngày, loại Forastero: 5 ngày, loại Trinitario : 7 ngày hoặc hơn nữa.

Sau quá trình lên men độ ẩm của hạt là 16-17%

3.6 Các kiểu lên men hạt cacao trên thế giới 3.6.1 Phương pháp ủ thành đống 3.6.1 Phương pháp ủ thành đống

Đây là phương pháp phổ biến nhất ơ Tây Phi và ở Vanuatu. Hạt cacao được đổ đống trên mặt đất cĩ phủ lá chuối. Bên trên và xung quanh cũng cĩ đậy bằng lá chuối. Cứ 2 ngày một lần giở lá chuối ra để xáo trộn hạt cho đều, rồi đậy lá chuối lại. Khối lương đống hạt thường từ 100-250 kg. Thời gian lên men thường là 5-6 ngày. Cĩ thể tạo thành những đường rãnh để giúp cho sự thốt dịch nhầy, khơng nên lên men trong những lỗ đát lõm, thịt quả bị phân hủy thành lỏng khơng chảy đi được sẽ làm thối khối hạt lên men.

3.6.2 Phương pháp ủ trong thúng

Phương pháp thường được thực hiện trong các tiểu trang trại hoặc theo quy mơ gia đình. Hạt cacao được đổ đầy vào trong những thúng bằng tre, xung quanh và bên trên cũng được phủ lá chuối. Dịch nhầy chảy qua các mặt bên và đáy thúng. Việc đảo trộn được thực hiện bằng cách đổ từ thúng này sang thúng kia, cứ 2 ngày một lần. Phương pháp này dã được thực hiện ở Châu Phi (Ghana)

3.6.3 Phương pháp ủ trong thùng

Các thùng gỗ cĩ đường kính khỏang 1-1,5 m, sâu 1m, cĩ thể chứa từ 1-2 tấn cacaođược bố trí theo hình bậc thang, dưới đáy cĩ lỗ 15mm để dịch nhầy cĩ lối thốt và để thơng hơi. Tiến hành lĩt lá chuối ở đáy và quanh thùng rồi đổ hạt cacao tươi vào. Cứ 2 ngày tiến hành đảo trộn bằng cách chuyển cacao từ thùng này sang thùng khác để quá trình lên men đồng đều, xúc tác phản ứng nhanh. Phương pháp này thường được áp dụng trong các trang trại, đồn điền lớn. Thời gian lên men từ 6-7 ngày.

3.6.4 Phương pháp ủ trên khay

Khay ủ bằng gõ sâu 10cm, đáy khay là một cái vạt bằng nan tre đặt song song và cách nhau chừng 0,5 cm. Mỗi khay chia thành 2 phần bằng nhau, bằng một cái ngăn di động bằng gỗ. Chỉ đổ đày cacao nửa khay. Chồng 12 khay lên nhau, gĩc đầy hạt quay về cùng một phía. Lớp hạt trên của mỗi khay tiếp giáp với vạt tre làm đay của khay trên và những khỏang trống giữa các nan tre là những ống thơng khí mà qua đĩ khơng khí coa thể thấm vào khối ủ. Sau 24 giờ ủ ngưoiừ ta phủ lên chồng khay một mảnh vải bao bì để vừa chống mất nhiệt vừa đảm bảo sự thơng thống. Thịi gian ủ trên khay là 3-4 ngày, ngắn hơn so với các phưong pháp ủ khác.

3.7 Quá trình làm khơ hạt cacao sau lên men Mục đích:

- tránh hiện tượng mốc hạt cacao.

- giảm độ ẩm của hạt cacao sau khi ủ (55% xuống đến 6-7%) để bảo quản. khơng đựoc sấy quá khơ (U≤5%) hạt sẽ bị giịn, dễ gãy.

- hịan tất các biến đổi hĩa học đang xảy ra bên trong hạt. - tạo hương vị đặc biệt cho cacao.

Biện pháp thực hiện: phơi dưới ánh nắng mặt trời hoặc sấy bằng máy sấy.

- Phơi dưới nắng mặt trời: kéo dài 1-2 tuần và mỗi ngày đảo trộn 4 lần, buổi tối khối hạt được đậy lại bằng bao tải.

- Sấy bắng các máy sấy thời gian sẽ rút ngắn hơn (1-2 ngày) nhưng lượng acid acetic chưa bị oxi hĩa hết vẫn cịn bị giữ lại trong hạt làm cho sản phẩm cuối cĩ hàm lượng acid cao.

Đặc điểm hạt sau khi phơi: cĩ màu nâu.

3.8 Phân loại hạt và đĩng gĩi

4 Cơng nghệ sản xuất bột cacao

4.2 Giải thích quy trình 4.2.1 Ủ hạt cacao

Là quá trình lên men hạt cacao để phân hủy tịan bộ khơi thịt quả bao quanh hạt và thu nhận hạt cacao nhân ở bên trong nhờ vào hệ VSV tự nhiên.

4.2.2Phơi và sấy hạt cacao nhân

Nhằm mục đích:

- giảm độ ẩm của hạt cacao sau khi ủ (55% xuống đến 6-7%) để bảo quản. khơng đựoc sấy quá khơ (U≤5%) hạt sẽ bị giịn, dễ gãy.

- hịan tất các biến đổi hĩa học đang xảy ra bên trong hạt. - tạo hương vị đặc biệt cho cacao.

Biện pháp thực hiện: phơi dưới ánh nắng mặt trời hoặc sấy bằng máy sấy. Tuy sấy bắng các máy sấy thời gian sẽ rút ngắn hơn (1-2 ngày) nhưng lượng acid acetic khơng bay đi hết vẫn cịn bị giữ lại trong hạt làm cho sản phẩm cuối cĩ hàm lượng acid cao.

Đặc điểm hạt sau khi phơi: cĩ màu nâu. 4.2.3 Loại bỏ tạp chất

Sử dụng sàng hoặc rây để loại bỏ các tạp chất, bụi bặm trong quá trình lên men và phơi hạt cacao. Trong hình là một thiếtt bị cĩ khơng khí nĩng thổi từ dưới lên và nước được tuới nhe từ trên xuống, ngồi mục đích làm sạch hạt thiết bị này cịn làm cho hạt sáng bĩng lên

4.2.4 Rang tách vỏ Nhằm mục đích: Nhằm mục đích: - tách nhân và vỏ nhưng chỉ ở mức độ làm lỏng lớp vỏ hạt

- giảm độ ẩm nhân cacao thích hợp cho quá trình nghiền, ép dầu. - tăng hàm lượng chất thơm, mùi vị cho cacao.

- thay đổi màu sắc cacao thành màu nâu đỏ đặc trưng (do L-epicatesin chuyển hố thành flobaphen, do phản ứng Maillard giữa đường khử và acid amin, phản ứng caramen hĩa,…)

- vơ hoạt các VSV cĩ hại khác

- giảm hàm lượng các chất gây đắng, gây chát (tanin, L-epicatesin) Biện pháp thực hiện: rang ở 120^oC, thời gian 10-15 phút.

4.2.5 Nghiền thơ, phân ly

Nhằm mục đích: tách hịan tịan vỏ ra khỏi nhân

Biện pháp thực hiện: sử dụng máy phân ly cơ học dùng sàng, máy phân ly động dùng quạt. 4.2.6 Nghiền nhân cacao

Nhân cacao cĩ chứa khỏang 55% bơ cacao, điểm nĩng chảy của bơ cacao khoảng 34-35^oC. Trong quá trình nghiền và nhiệt sinh ra do ma sát sẽ nâng nhiệt độ lên trên 34^oC làm hĩa lỏng chất béo tạo thành một chất bột nhão (gọi là rượu mùi cacao).

Bột cacao nhào nghiền xong cĩ thể sản xuất bơ cacao, bột cacao, sơcơla, …cĩ thể giữ cho nĩ ở thể lỏng hay ở thể rắn.

4.2.7 Ép

Mục đích là để tách bơ cacao ra khỏi các thành phần khơng chứa chất béo. Sau khi ép hàm lượng bơ trong bột cacao chỉ cịn khỏang 18%. Bơ cacao là một trong những chất béo cĩ giá trị rất cao, dùng để sản xuất sơcơla béo, ứng dụng trong ngành dược phẩm (chế supputoria), ngành mỹ phẩm (son đánh mơi), sản xuất xà phịng,…

Áp lực ép khỏang 400 kg/cm², nhiệt độ 65-70^oC, thời gian khỏang 5-10 phút 4.2.8 Xay bánh dầu

Bánh dầu cacao sau khi ra khỏi mâm ép sẽ rơi vào thùng chứa và đưa đến máy xay để nghiền thành bột mịn hơn.

4.2.9 Sàng

Sản phẩm bột cacao cuối cùng được sàng qua vải lọc, nylon hoặc lưới kim loại trước khi đem đi đong gĩi bằng vật liệu chống hút ẩm.

TAØI LIỆU THAM KHẢO

[1] http://dactrung.net/baiviet/noidung.aspx?BaiID=JGESUDkBrYozNJzV7GpL8Q%3D%3D [2] http://en.wikipedia.org/wiki/Tea

[4] http://www.upasitearesearch.org/chemistry2_content.html

[5]Đồng Thị Thanh Thu, Sinh Hĩa Ưùng Dụng, NXB-Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh [6] http://irv.moi.gov.vn/News/PrintView.aspx?ID=13139 [7] http://www.efn.org/~sundance/Tea.html. [8] http://www.arawak-islands.com/spices.htm [9] http://www.hort.purdue.edu/newcrop/tropical/lecture_18/lec_18.html# [10] http://www.vonl.com/chips/sltd.htm [11] http://www.cirad.fr/en/index.php [12] http://www.vivani.de/index_englisch.html [13]http://www.theobroma-cacao.co.uk/index.php [14]http://www.hotelchocolat.co.uk/cx1/brand/1/cid/7VTOX1RT3LOZI9NZJZYD5O29NE0WZ 7Q9/article-Terms-and-Conditions-terms_ctc.htm [15] http://www.ceniap.gov.ve/ceniaphoy/articulos/n5/arti/rliendo2.htm [16] http://www.nvogue.com/nVogueFoods [17] http://www.auiswiss.com/culin_main.cfm?section=5a