Quy trình sản xuất bột ca cao hòa tan

công nghệ thực phẩm: Quy trình sản xuất bột ca cao hòa tan

, WY’ 50 CONG THUONG Vos |

TIỂU LUẬN

QUI TRINH SAN XUAT BOT CACAO HOA TAN

I SO LUQC VE QUA TRINH PHAT TRIEN SAN PHAM:

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại thức uống bố duéng khác nhau như: cà

phê, Cola, nước ngọt, sữa đậu nành, cacao hòa tan Tuy nhiên, cacao hòa tan là sản

phẩm hiện nay bán rất chạy do thị trường rất ưa chuộng, do nó là một loại thức uống bô

dưỡng có chứa: đường, lipit, vitamin, chất khoang dac biệt là không gây nghiện và rất

có lợi cho thận Cacao hòa tan còn là nguyên liệu cho sản xuất các sản phẩm khác như:

chocolate, mỹ phẩm, được phẩm Chính vì được sử dụng nhiều nên sản lượng ngày cang tang Hign nay, Cote d’Ivoire (Ivoiry coast, Bo Biển Ngà) là nước dẫn đầu thế gIớI

về xuất khâu chiếm sản lượng 46% sản lượng thế giới, còn Ghana-nước láng giêng- đứng thứ 2 chiếm 15% Indonesia đứng háng thứ 3 và đứng đầu Đông Nam Á chiếm 12,5%

Bang 1: Sản lượng cacao của một số nước

Nước sản xuất Sản lượng (tân) Ước tính (tân) Diện tích (hectare) Brazil 195.000 35.000 702.000

Cameron 129.000 400.000 427.000

Cote 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

Tại Việt Nam, nghành công nghệp sản xuât cacao chưa phát triên cao Tuy nhiên, theo các chuyên gia nước ngoài tham dự cuộc hội thảo về buôn bán cacao tại thành phố

Southampton (Anh) nhận định rang Việt Nam sẽ trở thành nước sản xuất cacao chủ

chốt vào năm 2010 với sản lượng lên tới 100.000 tấn Theo chuyên gia Roger Dehne],

nhận định trên hoàn toàn có cơ sở vì Việt Nam có điều kiện địa lý thuận lợi cho quá

trình phát triển, Chính phủ Việt Nam hỗ trợ nông dân trồng cacao và được các Tô chức

Trang 2

Cacao quốc tế giúp đỡ về mặt kỹ thuật trong đó có chương trình hồ trợ trông cacao trong 5 năm của Quỷ Cacao thé gidi (WCF)

Theo thông tin từ Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn, thì hai tỉnh Bến Tre và Daklak dự kiến mỗi tỉnh sẽ trông 150 và 130 ha trong năm nay Được biết năng suất cacao của Việt Nam hiện nay mới chỉ đạt 471 kg/ha trong năm 2002 nhưng theo các chuyên gia dự đoán có thể sẽ tăng lên đến 1.250 kg/ha trong năm nay

Cũng theo thông tin từ Bộ Nông nghiệp và phát triển Nông Thôn, thì hãng thương mại ED&F có trụ sở tại London (Anh) đang thực hiện chính sách khuyến khích người dân trồng cacao băng biện pháp sẽ bao tiêu toàn bộ sản phẩm

Hình 1: Các nước sản xuất và xuát kháu cacao trên thê giới

Il CAY CACAO:

H.1 Đặc điểm:

Cây cacao con co tên là Theobroma cocoa, nghĩa của nó là “sản phẩm dành cho Thượng đế” Sở đĩ, người ta gọi như vậy là do cây cacao rất quý Cây cacao là một loại thân gô có chiều cao trung bình 5-7m Tuổi thọ của cây thường từ 20-30 năm, sau khi trồng được 3-4 năm cây bắt đầu cho hoa, hoa có nhiều m àu như: đỏ, hồng hoặc tím Cay cacao ra hoa cả năm nhưng nhìn chung hoa

thường nở rộ vào hai khoảng thời gian: từ tháng 4

đến tháng 7 và từ tháng 11 đến tháng 1 Hoa mọc

trực tiếp từ thân cây và những cành to chứ không

mọc ở ngọn như những cây khác Hoa cacao

thuộc loại lưỡng tính

Mỗi cây cacao có thể nở đến 100.000 hoa

nhưng tỉ lệ đậu trái rất thấp, chỉ vào khoảng 0,5%

là cao Hơn nữa, khi quả non đã đậu thì lại có hiện

tượng khô héo và rụng, có khi tới 90%

Khi chín vỏ trái cacao đối màu: các trái mau

lục xanh hay oliu khi chín chuyển sang màu vàng tươi, các trái màu ửng đỏ khi chín có

Trang 3

màu da cam, trái tím lợt thì chuyên sang tím đậm Quả cacao có kích thước lớn, thường

có dạng hình cầu, dài hay nhọn tuỳ theo từng giống Chiều dài quả từ 7-30 cm (trung bình là từ 12-15 cm) Trọng lượng cả vỏ và hạt khoảng 200g đến 1kg Từ lúc ra hoa cho đến lúc quả chín mắt khoảng 5-7 tháng Trong mỗi quả chứa từ 30-40 hạt

Mỗi cây cacao hàng năm cho từ 0.5

đến 2 kg hat, thay đôi tuỳ theo giống và

điều kiện sản xuất Trung bình mỗi ha thu

được khoảng ] tan hạt

Cây cacao chịu hạn kém nên chỉ

trồng được ở những vùng thuộc khu vực

xích đạo nóng ầm có nhiệt độ 20-30 °C,

lượng mưa trung bình hàng năm 1500-

2000 mm/năm Cây cacao phát triển tốt

trên đất có pH=6,5 và phải bón phân đầy

đủ: đạm, kali và các khoảng vi lượng

H.2 Các giống cacao:

Hiện nay, người ta chia cacao ra làm 3 nhóm lớn là: Criollo, Forastero và Trimtario 11.2.1 Nhém Criollo:

Nhóm này có các đặc điểm sau:

“ Nhị lép có màu hồng nhạt

m Trái có màu đỏ hoặc xanh trước khi chín

=_ Trái có dạng dải và có đỉnh rất nhọn, mang

10 rãnh đều nhau

= Vỏ thường sẵn sùi mỏng, dé cắt

= Hạt có tiết diện gần tròn, tử điệp màu trắng

it đăng

Nhóm Criollo có nguồn gốc từ Nam Trung

Mỹ, chiếm 5% sản lượng cacao trên thế giới và là

gidng lam ra loai chocolate ngon nhat Tuy nhién

giông nảy có năng suất thấp và khả năng kháng bệnh

kém nên ít trồng

1.2.2: Nhém Forastero:

Nhóm này có đặc điểm sau:

m Nhị lép có màu tím

# Trái màu xanh hay oliu, khi chín có màu vàng

=_ Trái ít có hoặc không có rãnh, bề mặt trơn, đỉnh |

tròn

= Vỏ dày và khó cắt vì ở trong có nhiều chất gỗ

" Hạt hơi lép, tử diệp có màu tím đậm, lúc tươi có

vị chát hay đăng

Nhóm này chiếm phần lớn sản lượng cacao của thế giới (khoảng 80%), trồng phố

biến ở Brazil, Venezuela, Tây Phi, Malaysia, Indonesia và Việt Nam Tại Việt Nam

Trang 4

trồng chủ yếu tại Đồng bằng sông Cửu Long (Tiền Giang, Bến Tre ) và các vùng khác như Buôn Ma Thuộc Giống này có chất lượng hạt trung bình, năng suất cao, khả năng kháng sâu bệnh tốt

11.2.3 Nhém Trinitario:

Là dạng lai giữa hai giống Criollo và Forasterio, xuất

xứ từ Trnidad Trinitario có đặc điểm rất khó xác định, §

nó mang đặc điểm trung gian của hai giống kia Giống |

này chiếm 10-15% sản lượng cacao trên thế giới

IH CÂY CACAO Ở VIỆT NAM:

Cây cacao là một loại cây kinh tế được trồng ở nhiều

nước Đây là loại cây công nghiệp có giá trị cao, khoảng

1.500-1.600 USD/tấn Tại Việt Nam, cacao hiện nay đang được khuyến khích trồng

thay cho các loại cây khác Do có điều kiện khí hậu thuận lợi nên sản lượng hiện nay tăng lên rất rõ rệt khoảng 500.000 tan trái/năm

IV THANH PHAN HOA HOC CUA HAT CACAO:

Hạt cacao không có nhân, dài 20-30mm, rộng 10-17mm va day 7-12mm, có cùi

nhớt màu trăng và có vị hơi chua

Bang 2: Thanh phan hoa hoc cia hat cacao twoi

Thanh phan (%) Phôi nhủ Cùi Vỏ

Cellulose 3,2 - 13,8

Pentosan 4,9 2,/ -

Saccharose - 0,7 -

Glucose+ Fructose 1,1 10

Protein 8,4 0,6 18,8

Theobromine 2,4

IV.1 Lipid (bo cacao):

Bo cacao chiém nhiéu nhat trong hat cacao hiếm tới 48-50% so với trọng lượng hạt

đã lên men và sây khô Bơ cacao chiêt từ hạt có dạng tính thê nhỏ, màu trắng và mùi thơm đặc trưng

Trang 5

Hình 2: Hạt cacao sau sấy

Bơ cacao có những đặc tính quan trọng sau:

“ Ở điều kiện bình thường nó cứng, dòn

= Bo cacao néng chảy ở 35°C (thấp hơn nhiệt độ cơ thể người) đo đó nó đễ dàng tan trong miệng người và không để lại cảm giác khó chịu

= Cacao khá bền và khó bị oxi hoá, do đó có thê để lâu mà không bị hôi

“ Bơ cacao chủ yếu chứa triglyxerid của các acid béo no

Bang 3: Thanh phan acid béo trong bo cacao

STT Tén Glyxerid Thanh phan (%) Tac

1 | Oleopanmetostearin 52-57 34,5

2 Oleodistearin 18-22 43,5

3 | Oleodipanmitin 4-6 29

4 | Dipanmitostearin 2-3 63-68

3 Dioleopanmitostearin 7-8 Nhiệt độ thường

6 Dioleostearin 6-12 nt

7 Oleolioleopanmitin 0,5 nt

8 Oleolioleostearin 4,5 nt

9 Acid béo tu do 1,1 nt

Bang 4: Đặc điểm tỉnh thể bơ cacao Dạng Hình dáng Kích thước (um)

a Dạng tiêu câu không bên 5

B Hình kim nhỏ 1

IV.2 Theobromine:

Trang 6

Là thành phan đặc trưng của hạt cacao vì nó tạo ra vị đắng đặc trưng của cacao

Chiếm từ 1,5-1,7% trọng lượng quả Chất Theobromine thường ở dạng bột với tinh thể

màu trắng và có vị đăng, thăng hoa ở nhiệt độ 308°C

Theobromine là một chất thuộc họ alkaloid, có công thức phân tử là C;HạNaO; Nó

có thê tan trong tetraloruaetan, trong cồn, trong acid acetic sôi và không tan trong ete, dau hoa, tetraloruacacbon Nó có khả năng oxi hoá nhanh và tạo ra những sản phẩm có màu mả người ta thường gọi là “màu nau cacao” Theobromine là một chất kích thích yếu, tuy nhiên ít nhiều nó cũng tác động đến hệ cơ tim và hệ thần kinh

IV.3 Caffein:

Caffein có công thức tong quát là 1,3,7-Trimetylxantin Caffein là một chất kích

thích vì có khả năng tác động đến hệ thần kinh tạo ra cảm giác hưng phấn, sảng khoái

cho người dùng Nếu hàm lượng quá cao nó sẻ trở thành một chất độc đối với cơ thể

con nguoi

Hàm lượng caffein trong vỏ chiếm khoảng 0,7% (tối đa) do đó không có khả năng gây hại cho con người

IV.4 Các acid hữu cơ:

Có trong thành phân hạt ở hai dạng: dễ bay hơi và khó bay hơi Qua nghiên cứu, người ta cho biết răng những acid không bay hơi trong cacao gồm có: acid malic, acid tauric, acid ovalic [rong cacao còn chứa một lượng nhỏ các các acid hữu cơ tự do Còn đối với các acid đễ bay hơi sẽ được loại bỏ dần trong quá trình chế biến

IV.5 Glucid:

Tinh bột chiếm thành phần nhiều nhất, khoảng 4,5% trong phôi nhũ và chiếm đến

46% trong vỏ quả cacao Chất đường có trong quả cacao không nhiều Hàm lượng đường có trong phôi nhũ như sau:

=» Pentosan: 3,8%

=» Saccharose: 0,7%

= Glucose va Fructose: 5,55%

IV.6 Protein:

Thành phan chiém nhiéu nhat trong qua cacao 14 Albumin va Globulin Trong v6 quả cacao chứa một lượng protein vào khoảng 18% trọng lượng quả, cùi chiếm 0,6% và

trong nội nhủ chiếm 8,4%

IV.7 Các chất mùi:

Là một trong những thành phần có giá trị lớn nhất trong quả cacao Chất thơm trong quả là D- Linalool

IV.8 Khoáng chất:

Hàm lượng khoáng trung bình có trong vỏ quả cacao vào khoảng 8,2% trọng lượng

vỏ, trong cùi 0,8% và trong nội nhũ khoảng 2,6% Trong đó đa số là Fe, K, P, Mg với hàm lượng với một số muối khoáng như sau:

=» K,O: 34%

» POs: 32%

=» MgO: 16%

a Fe,0s: 0,01-0,02%

Trang 7

Ngoài ra trong cacao còn chứa một lượng khá cao những khoáng chất như: Cu, Zn,

As, I, Zn, Al

V QUI TRINH SAN XUAT:

V.1 Thu hoach:

Cây cacao trồng khoảng 3 năm thì bắt đầu cho trái, thời gian từ lúc kết trái cho tới lúc chín khoảng 2-3 tháng

Khi thu hoạch ta chỉ thu hái những trái có biéu hiện chín, không hái những trái chưa chín vì hàm lượng đường trong cơm thấp, khi ủ khó lên men

V.2 Bóc vỏ:

Bóc vỏ cacao là đập quả và lẫy hat ra dé

sau khi tách hết phôi nhủ thì đưa vào ủ

Thời gian từ khi bóc vỏ cho tới khi ủ không

quá 24h

V.3 Lên men- ủ:

Mục đích của quá trình này là:

m_ Loại bỏ hết cùi nhớt bao quanh hạt

= Tach bo phéi để hạt không nảy mầm

được, nhờ đó cất giữ được lâu

= Tạo những biến đổi hoá sinh trong

phôi nhũ

X

Hình 3: Thiết bị ủ hạt

Những thay đổi sinh hoá làm cho phôi nhũ căng lên, mắt màu tía ở giống Forastero

và Trinitario Lên men đạt kết quả cao nhất sau 5 ngày Lên men làm giảm vị đăng, vị chát và giúp cho những chất tiền hương cacao phát triển Những chất tiền hương này chưa được định danh nhưng người ta thấy rằng khi rang hạt cacao chúng sẽ tạo hương chocolate đặc trưng, quyết định chất lượng sản phẩm

Trái chín sau khi được bóc vỏ, phan hạt sẽ đưa đi ủ men Quá trình ủ lên men là quá

trình phức tạp gồm:

Trang 8

= Những sự lên men do các vi sinh vật tực tiếp gây nên, vi sinh vật tìm thấy trong quá trình lên men gồm hai loai: Kluyveromyces va Saccharomyces

= Những biến đổi do các enzym trong các phôi nhũ làm xúc tác

Ngoài ra trong hạt cacao còn có các loại vi sinh vật khác như:

= Vi khuẩn lactic: có khả năng chuyên hoá đường thành acid lactic và các loại acid

hữu cơ khác thường thấy các loại Lactobacilus, Streptococus, Streptobacterium

= Vi khuan acetic: chuyển hóa etanol thành acid acetic, như: Acetobacter sudoxydans, Acetobacter orleanenses

V.4 Rửa hạt:

Sau khi lên men kết thúc, việc rửa hạt thường được áp dụng tại một số nước như

Java, Madagasca, đôi khi ở Trung Mỹ Thực ra trong quả trình lên men hoàn chỉnh,

toàn bộ cùi hạt bị phân huỷ thành rượu và ester làm cho hạt về căn bản sạch sẽ và thơm

ngon, do đó để giữ lại hương vị này ta không nhất thiết phải rửa hạt Đối với giống Criollo, người ta không bao giờ rửa hạt, tại các nhà máy lớn người ta không qua công đoạn này mà thường đưa thăng vào máy sấy

Sơ đồ qui trình sản xuất bột cacao hoà tan

Trái cacao Tàng trữ ti 0-10 ngay

Tach lấy hạt

Lên men 5-6 ngày

Sấy khô È-12 ngày)

NghiỄn tay

J

Tách vỏ

J

Nghiên mịn

1

Kiém hoa

_ 4

Ep bo

1

Trang 9

Bột nghiền

J

Trich ly

V.5 Sa ha:

Mu dch cu qua trinh sa la d?a ham â củ hạ từ60% xudg con 7-8%, bo vi ha cacao

chid?o ba vété ho sham 4 bé ho 8% Trong qua trinh s4 cdn dié ra quá trình oxi hoá làm

cho màu củ phôi nhũchuyê sang nâu, hư?ng

phát triể và mã vịichát Thư?ng có hai

phư?ng pháp đ?ợ áp dụg trong quá trình sắ

V5.1 Pho du?i anh ma tro: kù

Trả hạ đ lên men thành nhữg lớ mỏg đả +

khoảg 3-4 cm trên nhữg nề ximăg Né nag t6

thì quá trình phơ chikéo dài trong 5-7 ngày,

trong lic pho ca pha d?o tro d? ha khé d?u

V.5.2 Dùng lò số:

Số hạ cacao ởnhiệ đ? 50-605C, ta không

nên số trự tiế vì sẽlàm hạ hôi khói, ảh hư?ng

đ?n chá lư?ng hạ Có khi ngư?i ta kế hợ

cảhai phư?ng pháp này: phơ ngoài nắp trư?c

ro dm sa sau

Khi dùng phư?ng pháp phơ hay số thì mụ đch cũg không đ? cho men

polyphenoloxidase bitiéu dié nha đ? cho sựnâu hoá tiế tụ xả ra tạ màu đ?p cho sả pha

sau nay

Trang 10