CACAO

III. Ủ hạt (lên men) cacao

Đây là khâu quan trọng nhất trong sơ chế ca cao, ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng hạt và sản phẩm chế biến sau này

1. Mục đích

-  Loại hết cùi nhớt bao quanh hạt

- Diệt phôi, tránh nẩy mầm

- Giảm chát

- Thúc đẩy biến đổi sinh hóa để tạo hương vị đặc trưng (bắt đầu từ lên men cùi nhớt dưới tác dụng của VSV, sau đến các phản ứng bên trong phôi nhũ)

2. Phương pháp

Tùy theo sản lượng có nhiều cách ủ được áp dụng

2.1. Ủ với số lượng ít (< vài trăm kg)

2.1.1. Ủ đống

Trải lá chuối trên nền hoặc giá gỗ…, đổ hạt ca cao tươi vào giữa, cuốn lá chuối đậy kỹ để giữ nóng trong suốt thời gian ủ. 2 ngày 1 lần, bỏ ra đảo đều, rồi cuộn lại ủ tiếp.

2.1.2. Ủ thúng

Lót lá chuối vào thúng hay giỏ tre, đổ hạt vào nén chặt, cuộn lá đậy lại, 2 ngày đảo một lần

2.1.3. Thông số kiểm soát

-Nhiệt độ luôn đảm bảo: 45-500C

+ Nếu < 10kg hạt phải nén thật chặt, phủ kỹ, ban ngày có thể đem phơi, ban đêm cần có biện pháp giữ nóng cho khối ủ (để gần bếp lửa, lò nhiệt…)

+ Thời gian ủ: 5-7 ngày

2.1.4. Đánh giá

-Ủ đúng cách, đúng mức: hạt chuyển màu nâu sậm, lớp cùi tan rã, cắt hạt thấy màu tím đậm

-Ủ không đúng cách: các hạt phía trong đống ủ còn trắng. Nếu ủ quá: nhiều hạt đen, mốc, có mùi khai mạnh

2.2. Ủ với số lượng lớn

-Thường ủ trong thùng gỗ (1,2x2x0,7 m), đáy và thành có khe hở để thoát nước, kê cách sàn 25-30 cm, 800 kg hạt/ thùng 1 m3

- Lót lá chuối (đáy, quanh thành), đổ ½ lượng hạt, tiếp tục lót lá, đổ tiếp phần còn lại, che đậy kín miệng thùng

-Giữ nhiệt trong thùng khoảng 500C, 2 ngày 1 lần đảo hạt (bằng cách sang thùng)

-Đến ngày cuối, cần theo dõi chặt chẽ để xác định thời điểm dừng lên men (màu hạt, màu ruột)

-Thường Trinitario ủ 3-7 ngày, Criollo 2-3 ngày

3. Biến đổi lý hóa trong lên men cacao

3.1. Thành phần hóa học của hạt tươi (% P tươi )

- Cùi: nước, đường cao

-Vỏ: protein, tinh bột cao

- Nhũ: bơ (palmitic, oleic, stearic -70%), protein, polyphenol, tinh bột và đường

3.2. Biến đổi trong đống ủ

-T0 tăng do lên men đường

+ GĐ đầu: Nấm men phân hủy đường trong cùi thành etilic và CO2 , đồng thời làm tăng pH

+ GĐ tiếp: VK lactic phát triển (không dài), TB bị tan vỡ, nước thoát ra môi trường

+GĐ cuối: VK acetic phát triển, chuyển cồn thành acid acetic, đến ngày thứ 3, VK này và nấm men tương đối cân bằng

-T0 cao (45-470C) có tác dụng tiêu diệt enzym gây nẩy mầm (vai trò của acetic!?) và kích thích các chuyển hóa sinh hóa trong phôi nhũ

- Lên men tốt: 45-470C sau 48 h

- Sự thay đổi nhiệt độ phụ thuộc lớn vào kỹ thuật lên men, khối lượng đống ủ, ĐK môi trường, chất lượng hạt… phải giữ NĐ 45-500C

3.3. Biến đổi trong phôi nhũ

Có 2 loại TB trong phôi nhũ

-TB dự trữ: chứa bơ, protein, hạt tinh bột, enzym…

-TB có sắc tố: chứa polyphenol, theobromin, cafein

Trong lên men, khi hạt đã chết, vách TB trở nên thấm nước, các chất trong TB có thể khuếch tán qua các mô, các enzym được tiếp xúc với cơ chất, do vậy:

*Polyphenol:

+GĐ đầu, anthocyan bị thủy phân và oxy hóa chuyển thành màu nâu đặc biệt (màu chocolat);

+Cuối lên men và trong QT phơi: polyphenol (catechin, leucoanthocyan…) bị oxy hóa mạnh. Phôi nhũ chuyển qua màu nâu, vị chát giảm mạnh

* Chất đạm: giảm nhiều trong lên men

+Protein bị phá hủy thành aminoacid và peptid

+40% theobromin bị mất (di chuyển vào vỏ hạt), làm giảm vị đắng của phôi nhũ

* Sự tạo hương: chỉ có qua lên men mới tạo ra hương vị đặc trưng của ca cao!!!

+ Được cho là do sự chuyển hóa của một phần chất đắng tạo ra cacaool với lượng rất nhỏ (khoảng 25ml/tấn hạt)

+ Được cho là tạo ra các tiền chất tạo hương, tiền chất này phát triển đầy đủ khi rang

IV. Bảo quản hạt cacao

1. Đặc điểm hạt

-Độ ẩm khá cao (7-8%), rất dễ hút ẩm trở lại

- Hàm lượng chất béo cao, dễ bị OXH

- Khả năng hấp phụ mùi rất mạnh, khó khử mùi lạ

- Dễ bị nấm mốc và côn trùng phá hoại trong QT bảo quản

2. Bảo quản ngắn (tại nơi sản xuất)

-Đóng trong bảo tải, bao bóng sạch, không mùi lạ

- Để nơi khô ráo, thoáng, tránh mưa nắng

- Có kệ kê cách nền tối thiểu 35cm, cách tường 25 cm

- Không để nơi có mùi lạ, nhất là gần bếp (khói)

- Thường xuyên KT độ ẩm, nếu >8% tiến hành phơi sấy lại

3. Bảo quản dài ngày, chuẩn bị xuất khẩu

- Kho phải thông thoáng, đảm bảo tránh mưa, nắng, có biện pháp ngăn ngừa sự phát sinh của nấm mốc, côn trùng và loai gặm nhấm

- Trước khi nhập kho phải đảm bảo độ ẩm hạt < 8%

- Xếp bao đúng quy cách, dễ lấy, dễ kiểm tra, không nhầm lẫn giữa các loại chất lượng

- Kho đảm bảo không có mùi lạ (ẩm, mốc, dầu, hóa chất…)

- Có thể dùng biện pháp khử trùng (thật cần thiết)

- Kiểm tra độ ẩm, tình trạng hạt định kỳ, chỉ xuất khi độ ẩm <8%

3.2. Chế biến bơ ca cao

3.2.1. Định nghĩa

Chất béo thu được từ hạt hoặc mảnh hạt ca cao bởi một trong các dạng sau:

-Bơ ép: thu được bởi quá trình ép hạt hoặc ca cao bột lỏng

- Bơ tinh luyện: thu được bởi quá trình chiết bằng dung môi

3.2.2. Chế biến

-Ca cao bột lỏng được đun nóng, khuấy và được đưa vào trong một máy ép. Máy ép có đáy là một tấm lọc kim loại, dưới tác động của lực ép, bơ sẽ được tách ra qua tấm lọc ở đáy thiết bị. Phương pháp này khó tạo ra khô dầu chứa hàm lượng bơ < 7-8%

 Chiết bằng dung môi: có thể làm từ ca cao hạt, ca cao bột lỏng, khô dầu hay bột ca cao. Dung môi hay sử dụng là ether dầu hỏa. Quá trình này cho phép tách tất cả chất béo trong nguyên liệu

Bơ lỏng từ máy ép chảy ra sẽ được trung hòa có khi được tinh lọc. Nếu sử dụng trong ngành dược còn được khử mùi.

*Quá trình kết tinh

-Tùy theo cách thức làm lạnh (nguội), sự kết tinh của bơ lỏng sẽ diễn ra ở các dạng khác nhau:

-Tồn tại 4 dạng kết tinh: g (gamma), a (alpha), b’ (beta phẩy) và b (beta). Mỗi dạng có vùng nóng chảy và thời gian kết tinh khác nhau.

- Dạng kết tinh ổn định là dạng b, cho bơ có màu sáng

Giống cacao: 3 giống chính:

1. Criollo

-Dạng quả: Dài

- Sống quả: Nhọn, sống sâu, 10 khía đều nhau hoặc 5 sâu, 5 nông

- Vỏ quả: mỏng, mềm, ít mô gỗ, màu đỏ, đôi khi có quả xanh

- Hạt: 20-30/quả, tiết diện gần tròn; phôi nhũ: trắng, trắng ngà hoặc tía nhạt

-chất lượng tốt nhất, rất thơm ít đắng,chocolat có hương vị đặc biệt nhưng dễ bị sâu bệnh, lâu cho thu hoạch(4-5nam)

2. Forastero

-Dạng quả: tròn, bầu dục

- Sống quả: Trơn, không có rãnh sâu

- Vỏ quả: cứng, dầy, nhiều gỗ; chín có màu vàng

- Hạt: >30/quả, tiết diện gần bẹt; phôi nhũ: tía nhạt đến đậm, tím đậm, đỏ đậm.

Năng suất khá cao chiêm 80% sản lượng toàn cầu

3. Trinitario

-Dạng quả: dài

- Vỏ quả: cứng, màu không cố định (xanh, đỏ)

- Hạt: >30/quả, tiết diện gần dẹt; phôi nhũ: thường tím nhạt hoặc trắng

Lai giữa 2 loại trên : thơm nsuat khá, chống chịu,giống mới lên sản lượng còn thấp.

3.1. Chế biến bột ca cao

* Ca cao bột lỏng:

- SP thu được từ quá trình nghiền hạt ca cao đã làm sạch, rang, tách vỏ và phôi mầm. Nếu chịu tác động của quá trình ép sẽ tạo bơ và khô dầu ca cao

- Dùng làm NL cho CB chocolat hay các SP khác cần Gout ca cao

- Hàm lượng chất béo phải trong khoảng 50-57% ở pH 5,4

*Định nghĩa

Là dạng khô dầu ca cao thu được từ quá trình ép thủy lực ca cao bột lỏng/hạt, chứa ít nhất 20% bơ, đối với ca cao bột gầy tối thiểu là 8%

* Chế biến

- Trong chế biến ca cao bột, để tăng quá trình phân tán của các phần tử bột, ca cao bột lỏng trước khi ép (600kg/cm2) cần quá trình kiềm hóa (carbonat, bicarbonat của Na, K) trong 24h/1000C. Quá trình này cũng ảnh hưởng đến gout và màu sắc của bột ca cao.

- Khô dầu sẽ được nghiền ở nhiệt độ < điểm sôi của bơ ca cao (T cuối của bột:21-240C), sau đó sẽ được sàng rây để phân tách các phần tử bột

* Chất lượng:

-Hàm lượng chất béo trong sản phẩm

 Tùy theo áp lực khi ép, thường tồn tại 2 loại (từ 10-12% và 20-22%)

-pH: phụ thuộc vào quá trình kiềm hóa (khoảng 5,5-5,8 với bột không kiềm hóa và 6,8-7,2 với dạng được kiềm hóa)

- Độ ẩm

Yếu tố quan trọng, ảnh hưởng lớn đến chất lượng khi bảo quản (rất nhạy với hư hỏng vi sinh).

SP thương mại thường có độ ẩm 3-5% (> 4%, nguy cơ nấm mốc)

Điều kiện BQ (T0 < 200C, RH: 50-60%)

-Tính chất cảm quan

+Hương vị chịu ảnh hưởng lớn bởi nguồn NL, quá trình rang, độ mịn khi ép nghiền.

 +Màu: thay đổi từ nâu sáng đến nâu đỏ, nâu đậm,

 +Mức độ kiềm hóa càng mạnh, màu càng đậm, gout càng mạnh

. Thu hoạch cacao

-Thu hoạch vào T5, 6 và T10 (4-5 tháng sau đậu quả)

- Căn cứ vào màu sắc quả: quả đỏ chuyển sang đỏ cam; quả vàng chuyển sang lục vàng

- Cần thu hái đúng độ chín nhằm đảm bảo chất lượng SP

* quả xanh: hạt khó bóc, khó lên men, năng suất giảm, chất lượng thấp

* quá chín: dễ bị côn trùng, chim… phá, dễ rụng, thối

-Với dạng quả tím đậm, thay đổi màu không rõ (kinh nghiệm gõ tay vào quả)

- Nên thu hái hàng tuần, chậm nhất là 10-15 ngày

- Loại bỏ quả xanh, quả bị sâu bệnh, chỉ thu hoạch quả nguyên vẹn, đạt tiêu chuẩn

- Thường thu hoạch thủ công (dao sắc, câu liêm)

- Tránh làm dập quả, xây xát thân, nhất là vùng đệm quả (nơi ra quả ở vụ sau) để phòng ngừa sâu bệnh

Chế biến chôclat

1. Làm sạch

* Mục đích:

-loại bỏ tất cả chất bẩn (bụi, cát, sỏi, mảnh kim loại…) ra khỏi khối hạt trước rang

- Tăng cường hiệu quả của quá trình rang (đồng nhất hơn)

* Tiến hành: thường được tiến hành trong các máy sàng có trang bị quạt (hút hoặc thổi, tách tạp chất nhẹ) và nam châm để tách mảnh kim loại.

2. Rang

 Mục đích:

- Phát triển hương thơm đặc trưng

- Loại vị chua (acetic acid)

- Hạ độ ẩm (còn 2,5-5%)

- Phá hủy enzym

- Phát triển màu sắc

- Tách nhân và vỏ

Tiến hành: có thể tiến hành trong thiết bị hình trống hoặc hình trụ, hoặc thiết bị rang liên tục (dòng hạt đổ ngược chiều với luồng không khí nóng đi lên)

-Thường dùng T0: 100-1500C/20-40 phút

 Lưu ý:

-Hạt sau rang cần làm nguội nhanh (quạt) để giữ hương thơm và tránh chất béo chuyển vào vỏ

- Đây là khâu quan trọng ảnh hưởng lớn đến hương vị ca cao và chocola. Chế độ rang cần điều chỉnh theo: giống, cỡ hạt, độ ẩm hạt…

- Thường mất 4-6% trong lượng (so với trước

IV. Phơi, sấy hạt cacao

1. Rửa (không bắt buộc)

Trong một số trường hợp được cho là không tốt đến chất lượng ca cao, nhất là đối với Criollo

2. Phơi hạt ca cao

2.1. Mục đích

- Giảm độ ẩm của hạt (60% xuống 6-7%, < 5% hạt quá giòn không phù hợp)

- Giữ và phát triển hương vị đặc biệt của ca cao (PP tiếp tục bị OXH)

2.2. Tiến hành

* Trên dàn: trải lớp dày 2-3 cm trên dàn gỗ hay tre, được lót chiếu, phên cót hay bạt, thỉnh thoảng đảo

-Ngày phơi đầu tiên không nên nắng quá, tránh khô quá nhanh gây « khô giả », ảnh hưởng xấu đến chất lượng nhất là khi bảo quản.

- Ban đêm cần được phủ kín

- Thời gian phơi: 4-5 ngày, trời ít nắng có khi lên đến 10-15 ngày

- Hạt khô khi bóp có tiếng kêu « rắc rắc »

- Sau phơi: từ 100kg còn khoảng 38-41 kg

Phơi trên sân

- Sân gạch hay xi măng có độ dốc nhất định, có hệ thống thoát nước, tốt nhất là có mái che di động (kéo mái chạy trên 2 đường ray, nhanh chóng khi trời mưa…)

- 30 phút đảo (cày lê chân) 1 lần, nhất là khi nắng to

3. Sấy hạt ca cao

Nhằm rút ngắn thời gian làm khô, tránh bất lợi của điều kiện ngoại cảnh

3.1. Sấy thủ công

-Tạo sàn lưới hay trống quay đặt bên trên các đường ống dẫn khí nóng (tuyệt đối không để khói lò xâm nhập vào lớp hạt)

- Thường lớp ca cao dày 4-5 cm, nhiệt độ khoảng 50-600C, mỗi giờ đảo 1 lần, sấy đến độ ẩm <8% (2-3 ngày)

3.2. Sấy cơ khí

Sử dụng thiết bị chuyên dùng (dạng thùng quay có cánh đảo), thời gian khoảng 40-44h