Tiểu luận Quy trình sản xuất bột cacao hòa tan

QUI TRÌNH SAÛN XUAÁT BOÄT CACAO HOAØ TAN I. SÔ LÖÔÏC VEÀ QUAÙ TRÌNH PHAÙT TRIEÅN SAÛN PHAÅM: Hieän nay treân thò tröôøng coù raát nhieàu loaïi thöùc uoáng boå döoõng khaùc nhau nhö: caø pheâ, Cola, nöôùc ngoït, söõa ñaäu naønh, cacao hoøa tan…Tuy nhieân, cacao hoøa tan laø saûn phaåm hieän nay baùn raát chaïy do thò tröôøng raát öa chuoäng, do noù laø moät loaïi thöùc uoáng boå döôõng coù chöùa: ñöôøng, lipit, vitamin, chaát khoaùng…ñaëc bieät laø khoâng gaây nghieän vaø raát coù lôïi cho thaän. Cacao hoøa tan coøn laø nguyeân lieäu cho saûn xuaát caùc saûn phaåm khaùc nhö: chocolate, myõ phaåm, döôïc phaåm…Chính vì ñöôïc söû duïng nhieàu neân saûn löôïng ngaøy caøng taêng. Hieän nay, Coâte d’Ivoire (Ivoiry coast, Bôø Bieån Ngaø) laø nöôùc daãn ñaàu theá giôùi veà xuaát khaåu chieám saûn löôïng 46% saûn löôïng theá giôùi, coøn Ghana-nöôùc laùng gieàng- ñöùng thöù 2 chieám 15%. Indonesia ñöùng haùng thöù 3 vaø ñöùng ñaàu Ñoâng Nam AÙ chieám 12,5%. Baûng 1: Saûn löôïng cacao cuûa moät soá nöôùc Nöôùc saûn xuaát Saûn löôïng (taán) Öôùc tính (taán) Dieän tích (hectare) Brazil 195.000 35.000 702.000 Cameron 129.000 400.000 427.000 Coâte d’Ivoire 1.140.000 900.000 2.176.000 Ecuador 80.000 55.000 263.000 Ghana 379.000 800.000 1.268.000 Indonesia 312.000 400.000 421.000 Malaysia 95.000 60.000 209.000 Nigeria 160.000 300.000 445.000 Taïi Vieät Nam, nghaønh coâng ngheäp saûn xuaát cacao chöa phaùt trieån cao. Tuy nhieân, theo caùc chuyeân gia nöôùc ngoaøi tham döï cuoäc hoäi thaûo veà buoân baùn cacao taïi thaønh phoá Southampton (Anh) nhaän ñònh raèng Vieät Nam seõ trôû thaønh nöôùc saûn xuaát cacao chuû choát vaøo naêm 2010 vôùi saûn löôïng leân tôùi 100.000 taán. Theo chuyeân gia Roger Dehnel, nhaän ñònh treân hoaøn toaøn coù cô sôû vì Vieät Nam coù ñieàu kieän ñòa lyù thuaän lôïi cho quaù trình phaùt trieån, Chính phuû Vieät Nam hoå trôï noâng daân troàng cacao vaø ñöôïc caùc Toå chöùc Cacao quoác teá giuùp ñôõ veà maët kyõ thuaät trong ñoù coù chöông trình hoå trôï troàng cacao trong 5 naêm cuûa Quyû Cacao theá giôùi (WCF). Theo thoâng tin töø Boä Noâng nghieäp vaø phaùt trieån noâng thoân, thì hai tænh Beán Tre vaø Daklak döï kieán moãi tænh seõ troàng 150 vaø 130 ha trong naêm nay. Ñöôïc bieát naêng suaát cacao cuûa Vieät Nam hieän nay môùi chæ ñaït 471 kg/ha trong naêm 2002 nhöng theo caùc chuyeân gia döï ñoaùn coù theå seõ taêng leân ñeán 1.250 kg/ha trong naêm nay. Cuõng theo thoâng tin töø Boä Noâng nghieäp vaø phaùt trieån Noâng Thoân, thì haõng thöông maïi ED&F coù truï sôû taïi London (Anh) ñang thöïc hieän chính saùch khuyeán khích ngöôøi daân troàng cacao baèng bieän phaùp seõ bao tieâu toaøn boä saûn phaåm. Hình 1: Caùc nöôùc saûn xuaát vaø xuaát khaåu cacao treân theá giôùi II. CAÂY CACAO: II.1. Ñaëc ñieåm: Caây cacao coøn coù teân laø Theobroma cocoa, nghóa cuûa noù laø “saûn phaåm daønh cho Thöôïng ñeá”. Sôû dó, ngöôøi ta goïi nhö vaäy laø do caây cacao raát quyù. Caây cacao laø moät loaïi thaân goå coù chieàu cao trung bình 5-7m. Tuoåi thoï cuûa caây thöôøng töø 20-30 naêm, sau khi troàng ñöôïc 3-4 naêm caây baét ñaàu cho hoa, hoa coù nhieàu m aøu nhö: ñoû, hoàng hoaëc tím. Caây cacao ra hoa caû naêm nhöng nhìn chung hoa thöôøng nôû roä vaøo hai khoaûng thôøi gian: töø thaùng 4 ñeán thaùng 7 vaø töø thaùng 11 ñeán thaùng 1. Hoa moïc tröïc tieáp töø thaân caây vaø nhöõng caønh to chöù khoâng moïc ôû ngoïn nhö nhöõng caây khaùc. Hoa cacao thuoäc loaïi löôõng tính. Moãi caây cacao coù theå nôû ñeán 100.000 hoa nhöng tæ leä ñaäu traùi raát thaáp, chæ vaøo khoaûng 0,5% laø cao. Hôn nöõa, khi quaû non ñaõ ñaäu thì laïi coù hieän töôïng khoâ heùo vaø ruïng, coù khi tôùi 90%. Khi chín voû traùi cacao ñoåi maøu: caùc traùi maøu luïc xanh hay oliu khi chín chuyeån sang maøu vaøng töôi, caùc traùi maøu öûng ñoû khi chín coù maøu da cam, traùi tím lôït thì chuyeån sang tím ñaäm. Quaû cacao coù kích thöôùc lôùn, thöôøng coù daïng hình caàu, daøi hay nhoïn tuyø theo töøng gioáng. Chieàu daøi quaû töø 7-30 cm (trung bình laø töø 12-15 cm). Troïng löôïng caû voû vaø haït khoaûng 200g ñeán 1kg. Töø luùc ra hoa cho ñeán luùc quaû chín maát khoaûng 5-7 thaùng. Trong moãi quaû chöùa töø 30-40 haït. Moãi caây cacao haøng naêm cho töø 0.5 ñeán 2 kg haït, thay ñoåi tuyø theo gioáng vaø ñieàu kieän saûn xuaát. Trung bình moãi ha thu ñöôïc khoaûng 1 taán haït. Caây cacao chòu haïn keùm neân chæ troàng ñöôïc ôû nhöõng vuøng thuoäc khu vöïc xích ñaïo noùng aåm coù nhieät ñoä 20-30 OC, löôïng möa trung bình haøng naêm 1500-2000 mm/naêm. Caây cacao phaùt trieån toát treân ñaát coù pH=6,5 vaø phaûi boùn phaân ñaày ñuû: ñaïm, kali vaø caùc khoaùng vi löôïng… II.2. Caùc gioáng cacao: Hieän nay, ngöôøi ta chia cacao ra laøm 3 nhoùm lôùn laø: Criollo, Forastero vaø Trinitario. II.2.1. Nhoùm Criollo: Nhoùm naøy coù caùc ñaëc ñieåm sau: Nhò leùp coù maøu hoàng nhaït Traùi coù maøu ñoû hoaëc xanh tröôùc khi chín Traùi coù daïng daøi vaø coù ñænh raát nhoïn, mang 10 raõnh ñeàu nhau Voû thöôøng saán suøi moûng, deã caét Haït coù tieát dieän gaàn troøn, töû dieäp maøu traéng ít ñaéng. Nhoùm Criollo coù nguoàn goác töø Nam Trung Myõ, chieám 5% saûn löôïng cacao treân theá giôùi vaø laø gioáng laøm ra loaïi chocolate ngon nhaát. Tuy nhieân gioáng naøy coù naêng suaát thaáp vaø khaû naêng khaùng beänh keùm neân ít troàng. II.2.2: Nhoùm Forastero: Nhoùm naøy coù ñaëc ñieåm sau: Nhò leùp coù maøu tím Traùi maøu xanh hay oliu, khi chín coù maøu vaøng Traùi ít coù hoaëc khoâng coù raõnh, beà maët trôn, ñænh troøn Voû daøy vaø khoù caét vì ôû trong coù nhieàu chaát goå Haït hôi leùp, töû dieäp coù maøu tím ñaäm, luùc töôi coù vò chaùt hay ñaéng. Nhoùm naøy chieám phaàn lôùn saûn löôïng cacao cuûa theá giôùi (khoaûng 80%), troàng phoå bieán ôû Brazil, Venezuela, Taây Phi, Malaysia, Indonesia…vaø Vieät Nam. Taïi Vieät Nam troàng chuû yeáu taïi Ñoàng baèng soâng Cöûu Long (Tieàn Giang, Beán Tre…) vaø caùc vuøng khaùc nhö Buoân Ma Thuoäc…Gioáng naøy coù chaát löôïng haït trung bình, naêng suaát cao, khaû naêng khaùng saâu beänh toát. II.2.3. Nhoùm Trinitario: Laø daïng lai giöõa hai gioáng Criollo vaø Forasterio, xuaát xöù töø Trnidad. Trinitario coù ñaëc ñieåm raát khoù xaùc ñònh, noù mang ñaëc ñieåm trung gian cuûa hai gioáng kia. Gioáng naøy chieám 10-15% saûn löôïng cacao treân theá giôùi. III. CAÂY CACAO ÔÛ VIEÄT NAM: Caây cacao laø moät loaïi caây kinh teá ñöôïc troàng ôû nhieàu nöôùc. Ñaây laø loaïi caây coâng nghieäp coù giaù trò cao, khoaûng 1.500-1.600 USD/taán. Taïi Vieät Nam, cacao hieän nay ñang ñöôïc khuyeán khích troàng thay cho caùc loaïi caây khaùc. Do coù ñieàu kieän khí haäu thuaän lôïi neân saûn löôïng hieän nay taêng leân raát roõ reät khoaûng 500.000 taán traùi/naêm. IV. THAØNH PHAÀN HOÙA HOÏC CUÛA HAÏT CACAO: Haït cacao khoâng coù nhaân, daøi 20-30mm, roäng 10-17mm vaø daøy 7-12mm, coù cuøi nhôùt maøu traéng vaø coù vò hôi chua. Baûng 2: Thaønh phaàn hoaù hoïc cuûa haït cacao töôi Thaønh phaàn (%) Phoâi nhuû Cuøi Voû Nöôùc 35,5 84,5 9,4 Cellulose 3,2 - 13,8 Tinh boät 4,5 - 46 Pentosan 4,9 2,7 - Saccharose - 0,7 - Glucose+ Fructose 1,1 10 Bô cacao 31,3 3,8 Protein 8,4 0,6 18,8 Theobromine 2,4 Enzym 0,8 Polyphenol 5,2 0,8 Acid 0,6 0,7 Muoái khoaùng 2,6 0,8 8,2 Toång 100 100 100 IV.1. Lipid (bô cacao): Bô cacao chieám nhieàu nhaát trong haït cacao hieám tôùi 48-50% so vôùi troïng löôïng haït ñaõ leân men vaø saáy khoâ. Bô cacao chieát töø haït coù daïng tinh theå nhoû, maøu traéng vaø muøi thôm ñaëc tröng. Hình 2: Haït cacao sau saáy Bô cacao coù nhöõng ñaëc tính quan troïng sau: ÔÛ ñieàu kieän bình thöôøng noù cöùng, doøn. Bô cacao noùng chaûy ôû 35OC (thaáp hôn nhieät ñoä cô theå ngöôøi) do ñoù noù deã daøng tan trong mieäng ngöôøi vaø khoâng ñeå laïi caûm giaùc khoù chòu. Cacao khaù beàn vaø khoù bò oxi hoaù, do ñoù coù theå ñeå laâu maø khoâng bò hoâi. Bô cacao chuû yeáu chöùa triglyxerid cuûa caùc acid beùo no. Baûng 3: Thaønh phaàn acid beùo trong bô cacao STT Teân Glyxerid Thaønh phaàn (%) Tnc Oleopanmetostearin 52-57 34,5 Oleodistearin 18-22 43,5 Oleodipanmitin 4-6 29 Dipanmitostearin 2-3 63-68 Dioleopanmitostearin 7-8 Nhieät ñoä thöôøng Dioleostearin 6-12 nt Oleolioleopanmitin 0,5 nt Oleolioleostearin 4,5 nt Acid beùo töï do 1,1 nt Baûng 4: Ñaëc ñieåm tinh theå bô cacao Daïng Hình daùng Kích thöôùc (mm) a Daïng tieåu caàu khoâng beàn 5 b Hình kim nhoû 1 b’ Tinh theå keát thaønh khoái lôùn 25-50 IV.2. Theobromine: Laø thaønh phaàn ñaëc tröng cuûa haït cacao vì noù taïo ra vò ñaéng ñaëc tröng cuûa cacao. Chieám töø 1,5-1,7% troïng löôïng quaû. Chaát Theobromine thöôøng ôû daïng boät vôùi tinh theå maøu traéng vaø coù vò ñaéng, thaêng hoa ôû nhieät ñoä 308OC. Theobromine laø moät chaát thuoäc hoï alkaloid, coù coâng thöùc phaân töû laø C7H8N4O2. Noù coù theå tan trong tetraloruaetan, trong coàn, trong acid acetic soâi…vaø khoâng tan trong ete, daàu hoaû, tetraloruacacbon. Noù coù khaû naêng oxi hoaù nhanh vaø taïo ra nhöõng saûn phaåm coù maøu maø ngöôøi ta thöôøng goïi laø “maøu naâu cacao”. Theobromine laø moät chaát kích thích yeáu, tuy nhieân ít nhieàu noù cuõng taùc ñoäng ñeán heä cô tim vaø heä thaàn kinh. IV.3. Caffein: Caffein coù coâng thöùc toång quaùt laø 1,3,7-Trimetylxantin. Caffein laø moät chaát kích thích vì coù khaû naêng taùc ñoäng ñeán heä thaàn kinh taïo ra caûm giaùc höng phaán, saûng khoaùi cho ngöôøi duøng. Neáu haøm löôïng quaù cao noù seû trôû thaønh moät chaát ñoäc ñoái vôùi cô theå con ngöôøi. Haøm löôïng caffein trong voû chieám khoaûng 0,7% (toái ña) do ñoù khoâng coù khaû naêng gaây haïi cho con ngöôøi. IV.4. Caùc acid höõu cô: Coù trong thaønh phaàn haït ôû hai daïng: deã bay hôi vaø khoù bay hôi. Qua nghieân cöùu, ngöôøi ta cho bieát raèng nhöõng acid khoâng bay hôi trong cacao goàm coù: acid malic, acid tauric, acid ovalic…Trong cacao coøn chöùa moät löôïng nhoû caùc caùc acid höõu cô töï do. Coøn ñoái vôùi caùc acid deã bay hôi seõ ñöôïc loaïi boû daàn trong quaù trình cheá bieán. IV.5. Glucid: Tinh boät chieám thaønh phaàn nhieàu nhaát, khoaûng 4,5% trong phoâi nhuõ vaø chieám ñeán 46% trong voû quaû cacao. Chaát ñöôøng coù trong quaû cacao khoâng nhieàu. Haøm löôïng ñöôøng coù trong phoâi nhuõ nhö sau: Pentosan: 3,8% Saccharose: 0,7% Glucose vaø Fructose: 5,55% IV.6. Protein: Thaønh phaàn chieám nhieàu nhaát trong quaû cacao laø Albumin vaø Globulin. Trong voû quaû cacao chöùa moät löôïng protein vaøo khoaûng 18% troïng löôïng quaû, cuøi chieám 0,6% vaø trong noäi nhuû chieám 8,4%. IV.7. Caùc chaát muøi: Laø moät trong nhöõng thaønh phaàn coù giaù trò lôùn nhaát trong quaû cacao. Chaát thôm trong quaû laø D- Linalool. IV.8. Khoaùng chaát: Haøm löôïng khoaùng trung bình coù trong voû quaû cacao vaøo khoaûng 8,2% troïng löôïng voû, trong cuøi 0,8% vaø trong noäi nhuõ khoaûng 2,6%. Trong ñoù ña soá laø Fe, K, P, Mg…vôùi haøm löôïng vôùi moät soá muoái khoaùng nhö sau: K2O: 34% P2O5: 32% MgO: 16% Fe2O3: 0,01-0,02% Ngoaøi ra trong cacao coøn chöùa moät löôïng khaù cao nhöõng khoaùng chaát nhö: Cu, Zn, As, I, Zn, Al… V. QUI TRÌNH SAÛN XUAÁT: V.1. Thu hoaïch: Caây cacao troàng khoaûng 3 naêm thì baét ñaàu cho traùi, thôøi gian töø luùc keát traùi cho tôùi luùc chín khoaûng 2-3 thaùng. Khi thu hoaïch ta chæ thu haùi nhöõng traùi coù bieåu hieän chín, khoâng haùi nhöõng traùi chöa chín vì haøm löôïng ñöôøng trong côm thaáp, khi uû khoù leân men. V.2. Boùc voû: Boùc voû cacao laø ñaäp quaû vaø laáy haït ra ñeå sau khi taùch heát phoâi nhuû thì ñöa vaøo uû. Thôøi gian töø khi boùc voû cho tôùi khi uû khoâng quaù 24h. V.3. Leân men- uû: Muïc ñích cuûa quaù trình naøy laø: Loaïi boû heát cuøi nhôùt bao quanh haït Taùch boû phoâi ñeå haït khoâng naûy maàm ñöôïc, nhôø ñoù caát giöõ ñöôïc laâu Taïo nhöõng bieán ñoåi hoaù sinh trong phoâi nhuõ Hình 3: Thieát bò uû haït Nhöõng thay ñoåi sinh hoaù laøm cho phoâi nhuõ caêng leân, maát maøu tía ôû gioáng Forastero vaø Trinitario. Leân men ñaït keát quaû cao nhaát sau 5 ngaøy. Leân men laøm giaûm vò ñaéng, vò chaùt vaø giuùp cho nhöõng chaát tieàn höông cacao phaùt trieån. Nhöõng chaát tieàn höông naøy chöa ñöôïc ñònh danh nhöng ngöôøi ta thaáy raèng khi rang haït cacao chuùng seõ taïo höông chocolate ñaëc tröng, quyeát ñònh chaát löôïng saûn phaåm. Traùi chín sau khi ñöôïc boùc voû, phaàn haït seõ ñöa ñi uû men. Quaù trình uû leân men laø quaù trình phöùc taïp goàm: Nhöõng söï leân men do caùc vi sinh vaät töïc tieáp gaây neân, vi sinh vaät tìm thaáy trong quaù trình leân men goàm hai loaïi: Kluyveromyces vaø Saccharomyces. Nhöõng bieán ñoåi do caùc enzym trong caùc phoâi nhuõ laøm xuùc taùc. Ngoaøi ra trong haït cacao coøn coù caùc loaïi vi sinh vaät khaùc nhö: Vi khuaån lactic: coù khaû naêng chuyeån hoaù ñöôøng thaønh acid lactic vaø caùc loaïi acid höõu cô khaùc, thöôøng thaáy caùc loaïi: Lactobacilus, Streptococus, Streptobacterium… Vi khuaån acetic: chuyeån hoùa etanol thaønh acid acetic, nhö: Acetobacter sudoxydans, Acetobacter orleanenses… V.4. Röûa haït: Sau khi leân men keát thuùc, vieäc röûa haït thöôøng ñöôïc aùp duïng taïi moät soá nöôùc nhö Java, Madagasca, ñoâi khi ôû Trung Myõ. Thöïc ra trong quaù trình leân men hoaøn chænh, toaøn boä cuøi haït bò phaân huyû thaønh röôïu vaø ester laøm cho haït veà caên baûn saïch seõ vaø thôm ngon, do ñoù ñeå giöõ laïi höông vò naøy ta khoâng nhaát thieát phaûi röûa haït. Ñoái vôùi gioáng Criollo, ngöôøi ta khoâng bao giôø röûa haït, taïi caùc nhaø maùy lôùn ngöôøi ta khoâng qua coâng ñoaïn naøy maø thöoøng ñöa thaúng vaøo maùy saáy. Sô ñoà qui trình saûn xuaát boät cacao hoaø tan Traùi cacao ↓ Taøng tröõ töø 0-10 ngaøy ↓ Taùch laáy haït ↓ Leân men 5-6 ngaøy ↓ Saáy khoâ (2-12 ngaøy) ↓ Nghieàn tay ↓ Taùch voû ↓ Nghieàn mòn ↓ Kieàm hoaù ↓ EÙp bô ↓ Boät nghieàn ↓ Trích ly ↓ Saáy phun ↓ Bao goùi ↓ Saûn phaåm boät cacao V.5. Saáy haït: Muïc ñích cuûa quaù trình saáy laø ñöa haøm aåm cuûa haït töø 60% xuoáng coøn 7-8%, bôûi vì haït cacao chæ ñöôïc baûo veä toát hôn ôû haøm aåm beù hôn 8%. Trong quaù trình saáy coøn dieãn ra quaù trình oxi hoaù laøm cho maøu cuûa phoâi nhuõ chuyeån sang naâu, höông phaùt trieån vaø maát vò chaùt. Thöôøng coù hai phöông phaùp ñöôïc aùp duïng trong quaù trình saáy. V.5.1. Phôi döôùi aùnh maët trôøi: Traûi haït ñaõ leân men thaønh nhöõng lôùp moûng daûy khoaûng 3-4 cm treân nhöõng neàn ximaêng. Neáu naéng toát thì quaù trình phôi chæ keùo daøi trong 5-7 ngaøy, trong luùc phôi caàn phaûi ñaûo troän ñeå haït khoâ ñeàu. V.5.2. Duøng loø saáy: Saáy haït cacao ôû nhieät ñoä 50-60OC, ta khoâng neân saáy tröïc tieáp vì seõ laøm haït hoâi khoùi, aûnh höôûng ñeán chaát löôïng haït. Coù khi ngöôøi ta keát hôïp caû hai phöông phaùp naøy: phôi ngoaøi naéng tröôùc roài ñem saáy sau. Khi duøng phöông phaùp phôi hay saáy thì muïc ñích cuõng khoâng ñeå cho men polyphenoloxidase bò tieâu dieät nhaèm ñeå cho söï naâu hoaù tieáp tuïc xaûy ra taïo maøu ñeïp cho saûn phaåm sau naøy. Hình 4: Thieát bò saáy phun Sau khi sô cheá haït ñöôïc ñaùnh giaù toát khi ñaït tieâu chuaån sau: Haït khoâ vaø coù ñoä öùng caàn thieát, voû haït ít bò nhaên nheo Phoâi nhuõ coù maøu naâu hoaëc naâu hôi tía, muøi thôm ñaëc tröng, ít chaùt Haït phaûi ñöôïc loaïi boû heát taïp chaát Sau ñoù haït ñöôïc kieåm tra phaân haïng vaø cho vaøo bao theo töøng loaïi. Haït phaûi ñöôïc baûo quaûn ôû nôi khoâ raùo vaø thoaùng khí. Trong quaù trình baûo quaûn phaûi coù bieän phaùp ngaên ngöøa saâu moït neáu thôøi gian baûo quaûn keùo daøi. Sau khi saáy xong, ngöôøi ta kieåm tra chaát löôïng cuûa haït theo tieâu chuaån SP-45-1976. V.6. Nghieàn thoâ: Nghieàn beå voû vaø haït, laøm cho voû haït taùch rôøi khoûi phaàn nhaân, taïo ñieàu kieän thuaän lôïi cho quaù trình taùch voû. V.6.1. Yeâu caàu: Haït ñöôïc phaù vôõ thaønh caùc maõnh lôùn nhaèm traùnh hao huït löôïng cacao Tyû leä hao huït: 0,1% khoái löôïng V.6.2. Thieát bò: Söû duïng thieát bò nghieàn truïc vôùi coâng suaát 375kg/h. Caáu taïo cuûa maùy goàm hai caëp truïc quay ngöôïc chieàu nhau. V.7. Taùch voû: Muïc ñích: Taùch lôùp voû cöùng vaø voû luïa cuøng buïi ra khoûi lôùp nhaân, do voû haït cacao coù haøm löôïng cellulose cao (17%) neân khoù tieâu hoaù, laøm giaûm chaát löôïng cuûa saûn phaåm. Sau khi taùch voû haøm löôïng voû coù trong haït khoaûng 0,5-2%. V.8. Boät nghieàn: V.8.1. Muïc ñích: Nghieàn boät cacao thoâ trôû thaønh khoái seàn seät goïi laø dòch cacao hay khoái cacao nhaøo. Dòch cacao coù khoaûng 55% bô cacao ôû daïng huyeàn phuø trong ñoù pha loûng laø bô cacao, pha raén laø tinh boät vaø protein. Caùc teá baøo cacao seõ bò nghieàn vôø ra giaûi phoùng moät löôïng dòch baøo, chuû yeáu laø bô cacao. V.8.2 Yeâu caàu: Löôïng hao huït toái ña: 0,1% khoái löôïng Nhieät ñoä: 34-34 oC Kích thöôùc phaân töû sau nghieàn: 1,5-2mm V.8.3 Thieát bò nghieàn: Sö duïng thieát bò laø maùy nghieàn truïc, coù caáu taïo laø moät heä thoáng goàm 5 truïc naèm ngang, toác ñoä truïc tröôùc beù hôn truïc sau. V.9. Kieàm hoaù: Kieàm hoaù laø moät trong nhöõng quaù trình quan troïng nhaát trong saûn xuaát cacao. Nhôø quaù trình kieàm hoaù maø chaát löôïng caûm quan cuûa haït caûi thieän roõ reät, ñaëc bieät veà muøi vò, höông thôm vaø maøu saéc. Taùc nhaân kieàm hoaù thöôøng laø dung dòch Na2CO3, K2CO3 hoaëc NaOH, Ca(OH)2. Phöông phaùp kieàm hoaù bao goàm kieàm hoaù nhaân cacao, kieàm hoaù dòch cacao hay kieàm hoaù cacao nguyeân haït, noùi chung laø phuï thuoäc traïng thaùi cacao tröôùc khi vaøo kieàm hoaù. Hình 5: thieát bò kieàm hoaù V.9.1 Muïc ñích vaø caùc bieán ñoåi: Trung hoaø caùc acid töï do nhö acid acetic, acid citric, acid taric vaø acid beùo töï do…laøm giaûm ñoä chua cuûa bô cacao. Hydrate hoaù caùc ester taïo ra saûn phaåm laø nhöõng hôïp chaát coù muøi thôm Laøm giaûm haøm löôïng tanin Caùc hôïp chaát polyphenol chuyeån hoaù thaønh quinon ngöng tuï maïnh laøm cho haït saåm maøu hôn. ÔÛ nhieät ñoä cao, moät soá caáu truùc protein bò phaân huyû taïo thaønh caùc peptid vaø acid amin. ÔÛ nhieät ñoä cao, phaûn öùng melaloid giöõa acid amin vaø ñöôøng xaûy ra maïnh trong moâi tröôøng kieàm laøm taêng giaù trò caûm quan veà muøi vaø vò. V.9.2. Yeâu caàu: Hoaù chaát: dung dòch Na2CO3, K2CO3, NaOH hay Ca(OH)2 Tyû leä: khoái löôïng kieàm chieám 2,5-3% Naâng pH töø 4,5-5 ñeán 6,8-7 Nhieât ñoä: 70-115OC Thôøi gian: 25-60 phuùt Ñoä aåm sau kieàm hoaù khoâng quaù 2% V.9.3. Phöông phaùp vaø thieát bò kieàm hoaù: Haït cacao sau quaù trình saáy vaø taùch voû seõ tieáp tuïc ñöôïc nghieàn mòn taïo ra baùn thaønh phaåm laø dòch keo seät, ñaëc quaùnh goïi laø dòch cacao hay khoái cacao nhaøo. Phöông phaùp naøy coù öu ñieåm vaø ñöôïc söû duïng roäng raõi hôn phöông phaùp kieàm hoaù nhaân cacao bôûi vì: Boät cacao nghieàn ñaõ trôû thaønh dòch keo, nhôø ñöôïc khuaáy troän neân dòch cacao vaø dung dòch kieàm deã daøng tieáp xuùc vaø khueách taùn ñoàng nhaát vôùi nhau, taêng cöôøng hieäu quaû kieàm hoaù. Ruùt ngaén thôøi gian hôn so vôùi phöông phaùp kieàm hoaù do boû qua giai ñoaïn ñôïi dung dòch kieàm thaåm thaáu hoaøn toaøn vaøo beân trong nhaân cacao. Baûng 5: Söï aûnh höôûng cuûa löôïng kieàm vaø nöôùc leân maøu saéc dòch cacao K2CO3 (%) Nöôùc (%) pH Maøu saéc 0,14 2,8 6,1 Naâu vaøng 1,7 5,0 7,0 Naâu vaøng 4,0 4,4 8,5 Naâu cam 1,7 16 7,0 Hoàng xaùm 4,0 4,4 9,5 Naâu ñen V.10. EÙp bô: V.10.1. Muïc ñích: Taùch thaønh phaàn beùo ra khoûi cacao baèng phöông phaùp eùp. Saûn phaåm sau quaù trình eùp goàm hai phaàn: baùnh cacao vaø bô cacao. Hình 6: Thieát bò eùp bô V.10.2. Yeâu caàu: Aùp löïc eùp: 380-420kg/cm2 Ñöa ñoä beùo cacao töø 50-55% ñeán 10-20% tuyø theo yeâu caàu saûn phaåm Nhieät ñoä eùp: 65-70OC Thôøi gian eùp: 5-10 phuùt V.11. Boät nghieàn: V.11.1. Ñöôïc taïo thaønh sau quaù trình eùp thaønh boät cacao. Yeâu caàu veà nghieàn baùnh nhö sau: Nhieät ñoä: 20-24OC Kích thöôùc haït sau quaù trình nghieàn phaûi mòn vaø ñoàng ñeàu V.11.2. Phöông phaùp nghieàn vaø thieát bò nghieàn: Sau quaù trình nghieàn, cacao vaø thaønh phaàn beùo tieáp tuïc lieân keát laïi vôùi nhau taïo thaønh khoái baùnh cacao theo hình daïng cuûa khuoân khung loïc. Ñaàu tieân baùnh cacao ñöôïc ñöa vaøo thieát bò nghieàn thoâ (nghieàn buùa hoaëc baùnh raêng) ñeå taùn baùnh cacao thaønh nhöõng haït coù kích thöôùc khoaûng 1cm, luùc naøy ta coù saûn phaåm baùnh cacao maûnh (kibbled cocoa) duøng laøm ñieåm taâm. Tieáp theo caùc haït cacao naøy tieáp tuïc ñöôïc laøm giaûm kích thöôùc vaø taùn nhuyeãn baèng caùc heä thoáng nghieàn mòn keát hôïp vôùi saøng raây, thoåi gioù vaø maøng loïc. Sau khi nghieàn xong cacao chuyeån ñeán heä thoáng laøm laïnh nhanh baèng luoàng khí. V.12.Trích ly: Trích ly laø quaù trình hoaø tan caùc chaát coù trong boät nghieàn vaøo nöôùc noùng taïo thaønh moät dung dòch chieát coù noàng ñoä hoaø tan khoaûng 25-35%. Quaù trình trích ly ñöôïc thöïc hieän trong caùc bình trích ly vôùi caùc hoãn hôïp nöôùc noùng 163OC ôû aùp suaát cao vaø boät cacao. Sau quaù trình trích ly ta phaûi tieán haønh laøm laïnh nhanh coù theå ñeán 5OC nhaèm ñeå keát laéng caùc chaát khoâ khoâng tinh khieát coù trong bình. Sau ñoù tieán haønh loïc khung baûn hoaëc ly taâm. V.13. Saáy phun: Tröôùc khi saáy phun ta tieán haønh coâ ñaëc ñeå laøm taêng noàng ñoä chaát tan trong dung dòch, ñeå thôøi gian saáy tieáp theo caøng nhanh, giöõ ñöôïc höông cuûa saûn phaåm. Ngöôøi ta thöôøng tieán haønh coâ ñaëc trong noài chaân khoâng ôû nhieät ñoä thaáp. Sau khi coâ ñaëc xong ta tieán haønh saáy phun hoaëc saáy thaêng hoa. Saáy phun laø hình thöùc taïo söông muø nhôø ñaàu phun. Dòch trích ly ñöôïc phun thaønh caùc haït nhoû li ti ñeå khi troän laãn vôùi doøng khoâng khí noùng seõ ñöôïc taùch aåm toái ña. Nhieät ñoä khoâng khí noùng khoaûng 230-240OC. Kích thöôùc trung bình caùc phaân töû boät khoaûng 300μm, luùc naøy ñoä aåm coøn 3%. Saûn phaåm sau saáy huùt aåm nhanh do ñoù ngöôøi ta thöôøng ñoùng goùi lieàn. V.14. Bao goùi: Quaù trình naøy hieän nay coù xu höôùng baùn töï ñoäng hoaëc töï ñoäng hoaøn toaøn, bao goàm caùc thieát bò ñònh löôïng voâ bao, baêng chuyeàn, xích ñònh vò, thieát bò eùp mí…Cacao ñöôïc ñoùng goùi thaønh bao hay töøng hoäp tuyø theo yeâu caàu cuûa nhaø maùy. VI. ÖÙNG DUÏNG: Cacao khi haùi xuoáng vaø phôi khoâ seõ ñöôïc nghieàn sau ñoù troän vôùi ñöôøng vaø tinh boät, moät ít chaát beùo. Chocolate cuõng laøm nhö treân nhöng khoâng boå sung chaát beùo. Daàu cuûa haït cacao maøu vaøng, muøi vò raát deã chòu vaø thöôøng ñöôïc duøng trong cheá bieán thöïc phaåm. Ngöôøi ta coøn duøng cacao ñeå laøm phaán neàn trong myõ phaåm, trong döôïc phaåm cacao coøn ñöôïc söû duïng laøm maøng bao vieân thuoác. Moät ñaëc tính quan troïng cuûa caây cacao maø caùc caây khaùc khoâng coù laø khaû naêng laøm meàm vaø ngöôøi ta söû döïng tinh chaát naøy ñeå baûo veä caùc veát nöùc cuûa moâi vaø tay. Theobroma laø moät hôïp chaát höõu coù taùc duïng kích thích heä thaàn kinh gioáâng nhö caø pheâ nhöng khoâng coù khaû naêng gaây nghieän. Noù cuõng ñöôïc söû duïng nhieàu trong vieäc chöõa trò caùc beänh veà thaän do coù khaû naêng kích thích caùc bieåu moâ cuûa cô quan naøy. Caùc nghieân cöùu khoa hoïc gaàn ñaây cuûa tröôøng Ñaïi hoïc Harvard, Hoa Kyø nhaän xeùt raèng cacao khoâng laøm taêng theâm löôïng cholesterol trong maùu nhö nhieàu baùo caùo tröôùc ñoù. Ñoàng thôøi qua nghieân cöùu ngöôøi ta cuõng thaáy raèng cacao cuõng chöùa nhieàu protein quan troïng khaùc raát coù lôïi cho cô theå. Noù cuõng laø moät thöïc phaåm giaøu naêng löôïng: 18500 kJ/kg. Noù cuõng chöùa caùc chaát khaùc coù haøm löôïng cao nhö: catechin, fiber, vitamin nhoùm B, chaát choáng oxi hoaù... Baûng 6: Haøm löôïng caùc acid amin trong cacao Acid Amin Haøm löôïng (% khoái löôïng) Phenylethylamine 0,02-2,20 Tele-methylhistamine 0,01-1,54 Spermidine 0,05-1,15 p-tyramine 0,02-0,35 3-methyloxytyramine 0,02-0,33 Tryptamine 0,03-0,18 Spermine 0,00-0,13 Theobromine <1,3 Caffeine Khoâng xaùc ñònh Taïi Vieät Nam trong nhöõng naêm gaàn ñaây, saûn löôïng troàng cacao ngaøy caøng taêng. Nhö vaäy ôû Vieät Nam hieän ñang hình thaønh nghaønh coâng nghieäp saûn xuaát cacao. Caùc saûn phaåm xuaát hieän treân thò tröôøng ngaøy caøng nhieàu nhö: keïo soâcoâla, thöùc uoáng coù chöùa cacao...Theo Hieäp Hoäi Caø Pheâ vaø Caco Vieät Nam (VICOFA) thì caùc saûn phaåm cuûa Vieät Nam ngaøy caøng coù theå caïnh tranh vôùi haøng cuûa caùc nöôùc trong khu vöïc nhö: Malaysia, Indonesia, Thailand, The Philippines, China, Taipei Chinese (Ñaøi Loan),... Tuy coù nhieàu keát quaû laïc quan nhöng nhìn chung nghaønh coâng nghieäp saûn xuaát cacao cuûa Vieät Nam coøn non yeáu chuû yeáu do: thieát bò saûn xuaát coøn töông ñoái laïc haäu, gioáng chaát löôïng chöa cao, qui trình coâng ngheä ñôn giaûn...