Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Đồ án tốt nghiệp
1
GVHD: Phạm Hoàng SVTH: Nguyễn Vũ Hoàng

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU

1.1 Đặt vấn đề
Các sản phẩm từ bột ca cao là thực phẩm phổ biến với thành phần dinh dưỡng khá cao.
Cacao là cây trồng đang phát triển tại Việt Nam và đang được đánh giá là giống cây trồng chủ
lực, hiệu suất thu hoạch cao, đem lại hiệu quả kinh tế cao. Chất lượng hạt cacao Việt Nam đă
được nhiều doanh nghiệp đánh giá cao so với cacao của nhiều quốc gia khác trên thế giới.
Nhưng ca cao ở Việt Nam mới chỉ phát triển ở mức xuất khẩu dạng thô, còn những sản phẩm
được chế biến từ cacao vẫn còn hạn chế. Loại nguyên liệu này được đánh giá là một trong những
loại thực phẩm có lợi cho sức khỏe con người.
Với ý tưởng trên, áp dụng các kiến thức đã học tôi quyết định thực hiện đề tài: “Nghiên cứu các
yếu tố ảnh hưởng tới quy trình rang và kiềm hóa trong công nghệ chế biến bột cacao”.
1.2 Mục tiêu nghiên cứu
- Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian rang đến chất lượng cảm quan của sản phẩm.
- Khảo sát ảnh hưởng lượng dung dịch K
2
CO
3
8% và thời gian xử lý trong giai đoạn kiềm hóa
đến chất lượng cảm quan của bột cacao.
1.3 Nội dung nghiên cứu
Để hoàn thành mục tiêu của đề tài, tôi tiến hành thực hiện các công việc sau:
- Tham khảo tài liệu, tìm hiểu về những lĩnh vực có liên quan
- Xây dựng bố trí thí nghiệm
- Tiến hành thực hiện thí nghiệm
- Xử lý số liệu và rút ra nhận xét
1.4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

mạnh. So với cà phê, cacao có những hiệu quả vượt trội cả về sinh thái và kinh tế.
2.1.2 Phân loại:
Ca cao được chia thành hai loài phụ là:
- Criollo: có nhiều ở vùng nam mỹ (Venezuela, Ecuado, Colombia)
Với đặc điểm là: nhị hoa có màu hồng nhạt, hạt hơi tròn. Quả có màu đỏ hoặc xanh trước khi
chín, thường có hình dạng dài, dưới rất nhọn, mang 10 khía đều nhau có khi phân thành hai
nhóm xen kẽ. Vỏ thường sần sùi mỏng dễ cắt, lớp trong mỏng và ít mô gỗ. Hạt tươi có màu trắng
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Đồ án tốt nghiệp
3
GVHD: Phạm Hoàng SVTH: Nguyễn Vũ Hoàng

hoặc hơi vàng, hạt khô mùi thơm mạnh, ít đắng, 20 - 40 hạt/quả. Là giống cacao có thể làm ra
loại chocolate ngon nhất chiếm 5% thị trường thế giới.
- Forastero: có nhiều ở Châu Phi (Ivory Coast, Ghana, Nigeria)
Với các đặc điểm là: nhị hoa màu tím, quả màu xanh lá cây, vàng khi chín,hình dài, nhọn, ít khía,
mặt trơn, phôi nhũ tươi, màu đỏ đậm. hạt hơi lép, tử diệp có màu tím đậm lúc tươi có vị chát hay
đắng, 30 – 60 hạt/quả. Là loại cacao có chất lượng trung bình, năng suất cao, kháng sâu bệnh tốt.
chúng có sản lượng cao nhất thế giới 80% thị trường.
 Trinitario: là loài được lai tạo giữa hai loài trên, xuất sứ trinidat với các đặc điểm trung gian
giữa hai loài criollo và forastero, phôi nhũ màu tím nhạt, quả dẹt, >40 hạt/quả, có rãnh sâu không
rõ nét. Hình 2.1: Các loại cacao

Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Đồ án tốt nghiệp
5
GVHD: Phạm Hoàng SVTH: Nguyễn Vũ Hoàng

2.1.4 Tình hình trồng trọt và sản lượng cacao
2.1.4.1 Tình hình trên thế giới
Ca cao được trồng trên 70.000 km2 trên thế giới. Cote d’Ivoire (Bờ Biển Ngà) sản xuất chiếm
40% cacao toàn thế giới, Ghana và Indonesia chiếm 15%, Brazil, Nigeria, Cameroon,
Guatemala, Honduras, Ecuador, Colombia, Venezuela chiếm tỉ lệ còn lại.
Criollo: Mexico, Nicaragua, Guatemala, Venezuela, Colombia, một ít ở Caribean, Trinidad,
Jamaica, Grenada, và nó cũng được trồng ở Ấn Độ Dương chẳng hạn Java, Madagascar,
Comoros.
Forastero: Peru, Ecuador, Colombia, Brazil, Guyana, French Guyana và phía Nam Venezuela.
Tây Phi: Ivory Coast, Ghana, Cameroon và Đông Nam Á: Malaysia, Indonesia.
Trinitario: Java, Papua-New-Guinea, Srilanka ở Ấn Độ Dương.
Hiện nay, các nước Tây Phi sản xuất 70% tổng sản lượng ca cao trên thế giới trong đó các nước
sản xuất chính là Bờ Biển Ngà, Ghana, Nigeria và Cameroon. Nam Mỹ sản xuất 10% với hai
nước chính là Brazil và Ecuador. Châu Á – Thái Bình Dương, 20% với các nước Indonesia, Papa
New Guiné và Mã Lai. Tổng sản lượng ca cao thế giới đã đạt được 3 700 000 tấn vào năm
2007(Bảng 2.1)

Bảng 2.1: Sản lượng của các nước sản xuất ca cao chính trên thế giới (đơn vị tính 1000 tấn)
2005/06 2006/07 2007/08
Châu Phi 2643 70.3% 2334 69.1% 2578 69.4%
Cameroon 166 4.4% 166 5% 185 5.0%
Bờ Biển Ngà 1408 37.5% 1229 36.4% 1370 36.9%
Ghana 740 19.7% 615 18.2% 675 18.1%
Nigeria 200 5.3% 190 5.6% 210 5.7%
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Đồ án tốt nghiệp
6

Chú thích:
Màu xanh là đường biểu diễn sản lượng ca cao thế giới cứ 50 ngày cập nhập 1 lần.
Màu đỏ là đường biểu diện sản lượng ca cao thế giới trung bình 200 ngày.
Hình 2.4: Biểu đồ sản lượng ca cao thế giới

Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Đồ án tốt nghiệp
8
GVHD: Phạm Hoàng SVTH: Nguyễn Vũ Hoàng
Hình 2.5: Những quốc gia tiêu thụ cacao mạnh trên thế giới (5/2004)
2.1.4.2 Tình hình ở Việt Nam
Ca cao đã được người Pháp du nhập từ lâu và trồng rải rác ở nhiều vùng địa lý khác nhau từ
đồng bằng sông Cửu Long đến cao nguyên Nam Trung Bộ. Tuy nhiên vì nhiều l ý do khác nhau,
trước đây ca cao ở Việt Nam chưa bao giờ được trồng đến quy mô sản xuất hàng hóa. Vào những
năm 1980, với sự khuyến khích của nhà nước, ca cao được trồng rộng rãi ở các tỉnh miền Trung
và miền Nam. Tuy nhiên, vào thời điểm đó, các doanh nghiệp nhà nước hỗ trợ cho chương trình
này không xây dựng được một kênh thu mua và thị trường cho sản phẩm nên toàn bộ ngành sản
xuất ca cao đã sụp đổ.
Vào đầu những năm 1990, công ty Mars và Hiệp hội Ca cao Thế giới (WFC) đã đề nghị Việt
Nam nên trồng lại ca cao do tình hình trong nước cũng như thế giới thay đổi theo chiều hướng
thuận lợi để phát triển cây công nghiệp này. Vào thời gian này (1993), Việt Nam đã bình thường
hóa quan hệ với Mỹ là nước tiêu thụ tiêu thụ ca cao chính trên thế giới, nhu cầu ca cao trên thế
giới tăng đều trong khi vùng sản xuất ca cao chính là Nam Mỹ và Tây Phi lại có nhiều biến động
về chính trị, thời tiết và dịch bệnh, làm giới hạn sự phát triển và nguồn cung cấp ca cao.
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Đồ án tốt nghiệp
9
GVHD: Phạm Hoàng SVTH: Nguyễn Vũ Hoàng


11 Lâm Đồng 55
12 Quảng Ngãi 25
13 Bình Thuận 20
14 Phú yên 2.5
15 Cần Thơ 0.6
Tổng 8,972

2.1.5 Thành phần hóa học của ca cao
Bảng 2.3: Thành phần hóa học của hạt ca cao
Thành phần (%) Phôi nhũ Cùi vỏ hạt
Nước 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 -
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Đồ án tốt nghiệp
11
GVHD: Phạm Hoàng SVTH: Nguyễn Vũ Hoàng

Bơ cacao 31.3 - 3.8
Protein 8.4 0.6 18
Thebromine 2.4 - -
Enzyme 0.8 - -
Polyphenol 5.2 - 0.8
Acid 0.6 0.7 -
Muối khoáng 2.6 0.8 8.2

Bảng 2.4: Thành phần hóa học của hạt sau khi lên men và sấy (nguồn:www.vinacacao.com.vn)
Thành phần hóa học Mảnh ca cao nghiền % Tối đa Vỏ % Tối đa

Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Đồ án tốt nghiệp
13
GVHD: Phạm Hoàng SVTH: Nguyễn Vũ Hoàng

2.1.6.2 Quá trình sau thu hoạch
a) Quy trình sau thu hoạch ca cao

Hình 2.7: Sơ đồ quy trình sau thu hoạch ca cao
b) Tồn trữ quả
- Sau khi hái, tồn trữ 7-9 ngày.
+ 7 ngày đối với criollo
+ 9 ngày đối với forastero
- Phương pháp tồn trữ: trong các thùng gỗ đóng chắn bằng song, giỏ cần xé…
- Yêu cầu: dụng cụ chứa đựng phải thoáng chịu va đập được để tránh hiện tượng giập vở trái.
Chú ý khi tồn trữ điều kiện không thích hợp có thể làm thối, hư hỏng trái
c) Tách vỏ cacao
- Yêu cầu: không gây tổn thương hạt
- Mục đích: phá vở lớp vỏ lấy hạt ra
- Phương pháp: dùng khúc gỗ, dao…
Trái ca cao sau khi
thu hoạch

GVHD: Phạm Hoàng SVTH: Nguyễn Vũ Hoàng

- Lấy hạt: lách hai ngón tay theo chiều dài và cả hai bên phôi nhũ, hạt sẽ dễ dàng tách ra.
- Có thể tách vỏ bằng máy:
 Máy cacaoette ( Pháp)
 Máy zumex ( Tây Ban Nha)
 Máy Dinhanlense ( Brazil)
 Máy W. Zinke ( costa Rica)
 Năng suất : khoảng từ 3.000- 10.000 trái/h.
d) Lên men
- Mục đích:
 Loại bỏ lớp vỏ nhầy
 Dừng quá trình hô hấp và nảy mầm của hạt cacao.
 Tạo màu sắc, các hợp chất tiền hương.
 Làm mềm lớp vỏ cứng
- Phương pháp lên men
 Lên men trong thúng: thích hợp cho nông trại nhỏ, kích thướt thúng có thể chứa 10-15
Kg. lên men trong thúng người ta thường lót thúmg bằng lá chuối. đảo trộn bằng cách đổ
từ thúng này sang thúng khác.

Hình 2.8: Lên men trong thúng
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Đồ án tốt nghiệp
15
GVHD: Phạm Hoàng SVTH: Nguyễn Vũ Hoàng

 Lên men trong khay gỗ: kích thướt khay: 75x75x10cm, Hai khay cách nhau 0.5cm, chồng
10 khay, đặt lên hệ di động, lớp hạt cao ½ khay, không cần đảo trộn.

Hình 2.9: Lên men trong khay gỗ
 Lên men trong thùng gỗ: thích hợp cho các trang trại vừa, kích thướt 45 x 45 x 45cm đến


 Bacillus ssp: Bacillus subtilis, Bacillus circular, Bacillus lincheniformis, bacillus
megaterium, Bacillus stearothermophilus, Bacillus pumula, Bacillus coagulans
 Vi sinh vật khác: Pseudomonas, Enterobacter, Escherichia

Bảng 2.5: Chỉ tiêu hạt ca cao sau lên men ở Việt Nam (Nguồn TCVN 7519:2005)
Loại
Chỉ tiêu
1A 1B 1C
Số hạt có trong 100g không lớn hơn 100 110 120
Độ ẩm (%) không lớn hơn 7,5 7,5 7,5
Hạt chai sạn (%) không lớn hơn 3,0 3,0 3,0
Hạt mốc (%) không lớn hơn 3,0 3,0 3,0
Hạt bị hư hại do côn trùng, hạt nảy
mầm (%) không lớn hơn
2,5 2,5 2,5
Tạp chất (%) không lớn hơn 1,0 1,0 1,0

e) Phơi sấy
- Yếu tố ảnh hưởng:
 Nguyên liệu
 Tác nhân sấy
 Thông số công nghệ: nhiệt độ thời gian
 Phương pháp thực hiện

Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Đồ án tốt nghiệp
18
GVHD: Phạm Hoàng SVTH: Nguyễn Vũ Hoàng

- Phương pháp thực hiện:

Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Đồ án tốt nghiệp
19
GVHD: Phạm Hoàng SVTH: Nguyễn Vũ Hoàng

AFCC( Paris) Tốt 100 5 5 ** - -
CAL(London)

Tốt 100 5 3 ** - -
CMAA( New
York)

100 4
***
10 4
***
- -
Chú thích:
* : các khiếm khuyết là do lỗi sâu bọ, hạt nảy mầm hay nhạt màu
**: lỗi do sâu bọ được tính gộp vào lỗi bị mốc
***: lượng tối đa nhiễm mốc và sâu bộ là 6 %
f) Phân loại cacao
- Mục đích: tạo những khối cacao có kích thướt đồng đều dễ xử lí chế biến.
- Phương pháp thực hiện:
 Dùng sàn rung
 Tỷ trọng
 Tách kim loại
 Màu sắc
g) Bảo quản cacao
Cacao hạt làm ra nếu chưa được sữ dụng ngay ta cần bảo quản tránh hư hỏng chất lượng hạt ca
cao.

- Các alkaloids: Theobromine (0.5-2.7 %) , Caffeine (0.025 %), Trigonelline…Một alkaloid
mới nhất vừa được ly trích từ Cacao là Anandamine có tác dụng tạo sự khoan khoái dễ chịu.
- Bơ cacao chứa các glyceride, phần chính gồm các acids oleic, stearic và palmitic.
Khoảng 3/4 các chất béo trong bơ ca cao ở dạng monosacharide. Bơ ca cao, được xem là một
chất chống oxy-hóa, có tác dụng trung hoà cholesterol trong máu nhờ ở hàm lượng cao stearic
acid, không làm tăng LDL nhưng làm tăng HDL.
Vị đắng của ca cao là do ở phản ứng giữa các Diketopiperazines với Theobromine trong quá
trình rang. Theobromine là chất đặc thù của ca cao, nó có tác dụng tương tự như caffeine, gây
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Đồ án tốt nghiệp
21
GVHD: Phạm Hoàng SVTH: Nguyễn Vũ Hoàng

kích thích, tăng cường các hoạt động của cơ bắp. Cacao được xem là hoàn toàn không có độc
tính trong những liều lượng bình thường có chứa một lượng rất nhỏ Safrole một chất gây ung thư
Hạt sau khi rửa sạch, sẽ được rang sau đó xay nhuyễn trong điều kiện gia nhiệt đến 50 – 60
0
C
thành dung dịch sền sệt màu nâu gọi là bột nhão cacao có tỷ lệ chất béo 55 - 58 %. Để làm bột
cacao ta phải tìm cách giảm bớt lượng chất béo bằng cách sử dụng máy ép thủy lực áp suất cao
300 - 400 bar. Bột cacao ra khỏi máy ép chứa 20 - 23 % chất béo, sau đó sẽ được phơi khô và
nghiền thành bột.
Bảng 2.7: Hàm lượng thành phần dinh dưỡng trong bột cacao
Thành phần dinh dưỡng Khối lượng (g/100g)
Protein 18.5
Chất béo 21.7
Carbohydrate 11.5
Năng lượng
Kcal 312.0
KJ 1,301.0


- Nâu vừa (mid-brown)
- Nâu vàng (yellow brown)
- Nâu xám (gray brown)
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Đồ án tốt nghiệp
23
GVHD: Phạm Hoàng SVTH: Nguyễn Vũ Hoàng

- Nâu đen (drak brown)
Dựa theo hương vị
- Hương vị tự nhiên của cacao
- Hương vị đắng
- Hương vị truyền thống đặc trưng của từng vùng trồng trọt và chế biến cacao ( Anh, Pháp, Bỉ,
Hà Lan, Đan Mạch, Tây Phi, Nam Mỹ, Châu Á )
Dựa theo yếu tố khác
- Cacao tự nhiên chưa kềm hóa (Natural Cocoa)
- Cacao đã kềm hoá (Dutch Cocoa, Alkalised Cocoa)
Theo các cách phân loại khác:
- Cacao ít béo - Low fat cocoa: trong đó không quá 10% bơ cacao
- Cacao béo vừa - Medium fat cocoa: chức từ 10-22% bơ cacao
- Cacao để uống và ăn sáng – Drinking or breakfast cocoa: chứa hơn 22% bơ cacao
- Cacao Hà Lan - Dutch cocoa: là cacao đã được trung hòa acid tự nhiên, có màu hơi sẫm và vị
khác với cacao thông thường
2.2.4 Lợi ích của bột cacao
- Tác dụng trên tim mạch: đây là lợi ích đầu tiên mà các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu đến.
Giáo sư, Tiến sĩ Norman Hollenberg, Đại học Y Khoa Harvard đã nghiên cứu trên diện rộng và
cho ra kết quả chất phenolic có trong bột cacao thiên nhiên có tác dụng ngăn ngừa và hạn chế các
nguy cơ rủi ro có thể xảy đến với hệ tim mạch
- Tác dụng chống ung thư: nghiên cứu mới đây của Trường ĐH California, San Francisco, USA
cũng đã cho kết quả khả năng ngừa ung thư của bột cacao là rất rõ ràng. Sở dĩ như vậy là vì trong
thành phần của cacao có chứa nhiều chất chống oxy hóa, chất khoáng và vitamin.
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Đồ án tốt nghiệp
25
GVHD: Phạm Hoàng SVTH: Nguyễn Vũ Hoàng

CHƯƠNG 3. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ BIẾN CACAO

3.1 Sơ đồ nghiên cứu Hình 3.1: Sơ đồ nghiên cứu

o sát
cho từng quy trình
L
ự
a ch
ọ
n quy trình kh
ả
o sát

Kh
ả
o sát và đánh giá k
ế
t
quả
Kết luận
Kh
ả
o sát lư
ợ
ng dung d
ị
ch cho vào
ở

giai đo
ạ
n ki
ề