1. Cây Ca Cao :
1.1 Điều kiện phát triển của cây ca cao
Điều kiện phát triển của cây ca cao tương đối phức tạp
-Nhiệt độ khoảng 30 – 34
o
C, nhiệt độ thấp nhất cho phép là 18
o
C
-Lượng mưa khoảng 1150 -3000mm
-Đất canh tác phải có đầy đủ chất dinh dưỡng với tỷ lệ cân đối và phải có chứa
nhiều chất mùn để đảm bảo khả năng giữ nước của đất (vì sự phát triển của câu
cacao rất cần nước )
-Phải có lượng côn trùng nhiều để đảm bảo cho khả năng thụ phấn cho
1.2 Khu vực phân bố cây ca cao
- Cây ca cao thuộc loại cây nhiệt đới, các loài ca cao dại đã xuất hiện ở khu rừng
rậm Amazone ở Nam Mỹ từ rất lâu.
Cây ca cao thường phát triển ở những vùng có bóng râm và có độ ẩm cao
-Thế giới có 5 nước trồng cây ca cao phổ biến nhấtø ( các nước Châu Phi, Châu
Mỹ)đó là: Bờ Biển Ngà ,Ghana, Cameroon, Nigeria, , Braxin
1
-Từ 1985 trở lại đây, các nước châu Á bắt đầu phát triển mạnh cây ca cao như
Malaysia, Indonesia, n Độ, Sri Lanka,…
-Ở Việt Nam: cây ca cao được trồng rải rác Tây Nguyên và miền Trung.
1.3 Đặc điểm hình thái cây và quả ca cao
-Cây ca cao là một cây thân gỗ nhỏ cao trung bình 3m đến 5 m
-Hoa ca cao 5 cánh, trổ thành từng chùm nhỏ trên thân gỗ hoặc trên cành lớn (hoa
không trổ trên các cành nhỏ hoặc đỉnh cành, đa số hoa rơi rụng chỉ một phần nhỏ
hoa đậu thành trái.Hoa ca cao là hoa đơn tính, do đó hoa muốn đậu quả thì phải có
quá trình thụ phấn(chủ yếu là nhờ vào côn trùng )
- Quả có kích thước lớn (13-16 cm, nặng 200-300 gam), vỏ bao quanh có màu đặc
trưng cho từng loài, khi chín chuyển màu, cùi trụ: là lỏi giữa trái, xơ cùi trụ: xuất phát từ

Dạng quả Dài, thuôn,
nhọn đầu
Tròn, bầu dục Dài
Sống quả Nhọn, rãnh
sâu
Trơn, không
rãnh sâu
Rãnh sâu không rõ
nét
Vỏ quả Kết
cấu
Mỏng, mềm,
ít mô gỗ
Cứng, dày,
nhiều chất gỗ Hầu hết cứng
Màu sắc Vàng-đỏ, các
đốm nâu nhỏ
Xanh vàng Không nhất đònh
Hoa Nhụy hồng
nhạt
Nhụy màu
tím
có xanh có đỏ
Hạt 20-40 hạt 30-60 hạt Nhiều hơn 40 hạt
4
2.2. Thành phần hoá học:
Thành phần Chất nhầy Vỏ hạt Phôi nhũ
Nước
Chất béo(bơ ca
cao)

9.4
3.8
13.8
46.0
-
-
-
18.0
-
-
0.8
-
8.2
100.0(%)
35
31.3
3.2
4.5
4.9
-
1.1
8.4
2.4
0.8
5.2
0.6
2.6
100.0(%)
Thành phần hoá học của hạt Cacao tươi(%):
• Protein và acid amin:

béo này được sử dụng trong sản xuất chocolate, bánh kẹo.
• Hydratcacbon:
Tinh bột là thành phần hydratcacbon chủø yếu trong quả cacao. Một phương pháp đơn
giản để đánh giá chất lượng của sản phẩm bột cacao là dựa trên sự có mặt của tinh bột
như là một thành phần đặc trưng. Sự thuỷ phân đường sucrose, xuâùt hiện trong quá trình ủ
hạt, cung cấp những đường đơn quan trọng cho quá trình hình thành mùi trong suốt quá
trình rang
• Hợp chất Phenolic:
Lá mầm của nhân cacao gồm 2 loại nhu bào. Các bào thì nhỏ và chứa nguyên sinh
chất. Những tế bào lớn hơn chứa tất cả các hợp chất phenolic và nhân purin. Những tế
bào dự trữ polyphenol này (tế bào nhuộm màu) chiếm khoảng từ 11-13% mô và chứa
anthocyanin.Hàm lượng Anthocyanin phụ thuộc vào cường độ màu của chúng từ đỏ tươi
đến đỏ thẫm.
6
Bảng thành phần các hợp chất polyphenol trong mô của hạt cacao được tồn trữ
Thành phần Polyphenol(%) lá mầm(%)
Catechin 25 3
Leucocyanidin 21 2.5
polymenoleucocyanidin 17.5 2.1
Anthocyanin 3 0.4
hợp chấât phenol tổng 66.5 8
Theobromin 14 1.7
Caffein 0.5 0.1
Đường tự do 1.6
polysaccharide 3
các hợp chất khác 14.4
• Các acid hữu cơ :
Các acid hữu cơ trong cacao (1.2-1.6%) được hình thành chủ yếu trong quá trình ủ và
chứa hầu hết là acid acetic (hợp chất tạo mùi), acid citric (0.45-0.75%), và acid oxalic
(0.32-0.5%). Lượng acid này được tạo thành từ hạt cacao và một phần được giữ lại trong

• Loại bỏ hết lõi quả và nhờn bao quanh hạt.
• Làm cho hạt không nảy mầm được(giết chết phôi mầm ).
• Tạo được màu sắc và hương vò đặc trưng cho sản phẩm cacao.
Những thay đổi này làm cho nội nhũ mất màu tía, và xuất hiện màu nâu hoặc
nâu tím, chất này tạo màu sắc đặc trưng cho hạt cacao. Quá trình này còn làm
giảm vò đắng, vò chát và giúp cho những chất hương cacao phát triển, quyết đònh
phẩm chất của sản phẩm.
1. Sơ đồ quá trình sơ chế theo sơ đồ sau
8
Trái chín
Tách vỏ
Phân loại
ủ(lên men)
sấy
Hạt thô
Vỏ
2. Thuyết minh qui trình sơ chế hạt:
Trái chín sau khi đựơc tách bỏ vỏ, phần lõi và hạt sẽ được lên men. Quá trình ủ
(lên men) là toàn bộ các quá trình diễn biến phức tạp gồm:
• Những phản ứng do chính vi sinh vật trực tiếp gây nên trên lõi mà hạt
bao quanh.
• Những phản ứng bên trong do những enzym trong các mô của phôi
nhũ.
2.1 Lên men hạt cacao:
a. Mục đích:
• Diệt được rễ mầm trong hạt.
• Giảm vò đắng và chát.
• Bước đầu phát triển mùi vò, màu sắc và hoàn thiện trong quá trình
rang hạt về sau.
• Làm cho nội nhũ giòn dẫn đến lớp “vỏ lụa” của hạt hở ra, thuận lợi

Lõi quả là môi trường rất thụân lợi cho nấm men phát triển, ngoài ra chúng còn bò
nhiễm vi sinh vật từ quá trình thu hái và tách vỏ.
Ban đầu các loại vi sinh vật yếm khí phát triển và chuyển hoá đường thành cồn
etylic và khí CO
2
bay ra:
C
6
H
12
O
6
2C
2
H
5
OH + 2CO
2
Sự chuyển hoá trên xảy ra trong điều kiện yếm khí. Đồng thời, điều kiện này
cũng làm cho các vi khuẩn Lactic( L.Plantarum, L.Collinoides, L.Fermenum) phát
triển tạo ra acid lactic, chúng cũng tham gia quá trình phân huỷ các chất đường.
Khi lõi bò phân hủy và hoá lỏng thành dòch cacao chảy ra làm cho môi trường ủ
trở nên thông thoáng hơn. Ngay sau đó, không khí thâm nhập vào khối ủ, có sự gia
tăng về acetic hoá do hiện tượng oxyd hoá cồn thành acid acetic bởi các vi khuẩn
Acetobacter và Gluconobacter. Phản ứng này phát nhiệt mạnh làm cho nhiệt độ
khối ủ tăng lên đến hơn 50
0
C. Nhiệt độ quá cao trong quá trình lên men sẽ gây mùi
khó chòu do các protein bò phân hủy tạo thành NH
3

Phương pháp phổ biến nhất ở Tây Phi. hạt cacao được đổ đống thành hình nón
lá trên các lá chuối được xếp trên mặt đất. Dưới lớp lá chuối kê các cành cây theo
hình nan hoa bánh xe để tháo dòch nhầy trong khi lên men. Các lá chuối sẽ được
đậy lên để đậy lại kỹ lưỡng bằng cách dùng đá đè chặn lên trên nhằm giữ hơi
nóng trong suốt thời gian ủ. Khi nhiệt độ ở tâm đống hạt khoảng 50
o
C thì giở lá
chuối ra xáo trộn hạt từ ngoài đống vào trong và từ trong ra ngoài cho thật đều rồi
nén chặt đống lại trước khi đậy lá chuối lại.

Hạt cacao được ủ thành đống cho quá trình lên men
• trong thúng:
Cacao được đổ đầy trong các thúng đan bằng tre rồi dùng lá chuối đậy lại. Dòch
nhầy chảy qua mặt bên và đáy của chúng. Việc đảo trộn được thực hiện bằng cách
đổ từ thúng này qua thúng kia, cứ cách hai ngày một lần. Kích thước thúng khác
nhau tuỳ theo nơi, ở Ghana và Nigeria dung tích thúng thay đổi trong khoảng 10-
150 kg hạt cacao tươi.
11
• trong thùng:
Các thùng gỗ có kích thước DxRxC:1.2x1.2x0.9m hoặc 1.2x2x0.7m, bằng các
tấm gỗ lắp ghép có thể tháo rời ra được, có thể chứa đến 1.5 tấn hạt tươi. Các
thùng có thể bố trí cạnh nhau hoặc theo hình bậc thang. Sắp xếp theo hình bậc
thang tiện lợi trong việc đảo trộn, rất đơn giản là bằng cách trút hạt từ thùng trên
xuống thùng dưới. Thùng ủ có lỗ Φ15mm ở dưới đáy để dòch chất nhầy có lối thoát
và khối ủ dễ thông hơi.
• trên khay:
Khay ủ bằng gỗ sâu 10 cm. Đáy khay là một cái vạt bằng nan tre đặt song song và
cách nhau chừng 0.5cm. Mỗi khay chia thành hai phần bằng nhau bằng một thanh
di động bằng gỗ. Chỉ đổ đầy cacao vào một nửa khay. Mỗi khay có kích thước
1.2x0.9m có thể chứa khoảng 45 kg hạt cacao tươi. Chồng 12 khay lên nhau góc

C_ lò sấy)
c. Phương pháp thực hiện:
• Phơi tự nhiên:
các nước sản xuất cacao, khi vụ thu hoạch trùng với mùa khô, phơi nắng là cách
thông dụng nhất. Trong các cơ sở sản xuất nhỏ, cacao được trải thành lớp mỏng trên
những chiếc chiếu bằng tre chẻ bện lại với nhau và kê trên một cái khung thô sơ cao
hơn mặt đất.
Diện tích sân phơi cần khoảng 3m
2
/ 50 kg hạt cacao khô, thông thường diện tích
sân phơi: 18x6m có tể phơi được 2250 kg hạt cacao khô. Khi phơi, hạt được trải thành
lớp trên các sân với chiều dày 5cm. Thời gian phơi nắng cho hạt cacao mất khoảng 8-
14 ngày, tuỳ thuộc điều kiện thời tiết.
13

• Sấy :
Tại những nơi ít nắng và độ ẩm không khí cao, hạt cacao được sấy khô bằng các
máy sấy. Trong phương pháp này quá trình sấy nên tiến hành từ từ với nhiệt độ không
khí sấy khoảng 60- 70
0
C để hoàn tất quá trình oxy hoá của enzym.
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy là: bề dày lớp hạt, tốc độ và nhiệt độ
không khí sấy. Kết quả nghiên cứu của Shelton năm 1967 cho thấy với một lớp hạt
dày 25mm, lưu lượng không khí sấy 3 m
3
/s và nhiệt độ sấy 60-70
0
C là tốt nhất về mặt
kinh tế và kỹ thuật.
 Máy sấy Samoan:


Máy sấy Buttner:
Loại máy sấy này hoạt động liên tục. Máy gồm một tháp sấy hình trụ có đường
kính khoảng 0,3m, bên trong có bố trí các gàu múc trên một băng tải từ đáy lên đỉnh
tháp. Mỗi gàu chứa khoảng 40 kg hạt cacao tươi. Khi gàu di chuyển lên trên hạt sẽ bò
rơi chầm chậm xuống ngược chiều với luồng khí sấy thổi ngược từ dưới lên. Cacao sấy
xong sẽ được tháo liệu từ đáy tháp và được thay thế bằng hạt tươi để tiếp tục tiến trình
sấy. Năng suất của máy khoảng 9 tấn với thời gian sấy trong 16 giờ.
3. Chất lượng hạt ca cao thương phẩm
Cacao thương phẩm phải đảm bảo:
• Phải được ủ và phơi sấy khô hoàn toàn, không có mùi khói và mùi lạ
ngoài mùi cacao
• Không có côn trùng trong hạt.
• Hạt cacao phải đồng đều về kích thước, trong khối hạt không có mảnh
vỡ của vỏ hạt và các tạp chất.
Thành phần hạt khô:
15
Phân ly
III .QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN BỘT CA CAO
Hạt cacao thô
Rang
Nghiền thô
Kiềm hoá
16
Bơ
Dung dòch
kiềm
Vỏ hạt
Nghiền mòn
p bơ

• Rang là một quá trình nhiệt được cung cấp liên tục trong một
khoảng thời gian cần thiết để đủ xuyên thấu qua tâm của từng hạt mà lại không
làm cháy lớp vỏ hạt. Kết cấu của máy phải làm thế nào để cho hạt không bò nhiễm
bẩn các sản phẩm cháy của nhiên liệu cung cấp và phải bố trí sao cho các acid bay
hơi, ẩm và các sản phẩm phân huỷ khác trong qúa trình rang thoát ra dễ dàng.
• Cường độ và thời gian rang phải điều chỉnh tỉ mỉ tùy theo giống
hạt, cỡ, hàm lượng ẩm và loại sản phẩm tinh chế ra.
• Nhiệt độ rang trong sản xuất bột cacao cỡ 116-121°C. Các nhiệt
độ nêu ở đây là các nhiệt độ đo được ở hạt cacao khi kết thúc mẻ rang.
c. Các biến đổi :
• Vật lí:

Quá trình khuếch tán nước và bơ trong bột cacao ra bề mặt hạt. Hàm
ẩm của bột cacao trước rang khoảng 65-70%, quá trình rang sẽ giảm hàm ẩm
xuống còn 2-3%(tối ưu cho quá trình ép tách bơ và bột sau này).

Quá trình bốc hơi (nước, bơ và một số acid hữu cơ).

Giảm hàm lượng chất chát trong bột cacao.
• Hoá học:
Chất chát trong hạt cacao được chia thành 2 loại chính:

Loại thuỷ phân: các nhân phenol liên kết với nhau qua nguyên tử oxi.
Chất chát quan trọng của quá trình này là tannin.

Loại ngưng tụ: các nhân phenol liên kết với nhau qua nguyên tử
cacbon, hơp chất này là catesin. Bản thân hợp chất này không có tính đắng nhưng
khi ngưng tụ lại thì sẽ có tính chát nhẹ. Hợp chất này trong quá trình lên men sẽ
chuyển thành chất chát L-epicatesin.


nhằm để tách hoàn toàn vỏ hạt ra khỏi mảnh nhân.
a. Nghiền thô:
• Mục đích:
20
Nghiền thô là tiến trình nghiền sơ bộ hạt cacao rang nhằm làm vỡ lớp vỏ hạt.
• Các biến đổi trong quá trình nghiền thô:
Trong giai đoạn này, hầu như không có sự biến đổi đặc biệt nào ngoài sự tách
lớp vỏ khỏi hạt và một phần hạt bò giảm kích thước. Các biến đổi này chỉ là những
biến đổi vật lí.
• Yêu cầu:
Trong khi nghiền cố gắng giữ sao cho các phần tử vỡ ra của vỏ hạt và các mảnh
nhân càng lớn càng tốt (85-90% các phần tử nên có kích thước lớn hơn 3 mm) để
tránh tạo ra các mảnh hạt quá vụn và bụi bặm.
Một số kiểu máy cũ có cấu tạo gồm các trục răng để đập vỡ hạt nhưng các máy
nghiền thô hiện đại đều sử dụng các con lăn va đập.
• Thiết bò:
Máy có cấu tạo gồm các cặp con lăn quay cùng chiều. Hạt Cacao bò nghiền sơ
bộ và lớp vỏ hạt được tách ra do quá trình ma sát với các bánh răng

Nguyên tắc cấu tạo thiết bò nghiền thô hạt Cacao
b. Phân ly:
• Mục đích:
Mục đích của việc phân ly là thu được hai cấu tử cơ bản: phần mảnh nhân có
chứa một ít vỏ và mầm, và phần vỏ hạt không đáng kể. Thành phần có giá trò nhất
của hạt cacao chính là mảnh nhân, còn vỏ hạt xem như phần bỏ đi vì có giá trò
dinh dưỡng thấp.
• Các biến đổi trong quá trình phân li : quá trình này là một quá trình
chuẩn bò trong công nghệ chế biến cacao bột.Biến đổi chủ yếu của hạt ca cao trong
qua trình này chủ yếu là biến đổi vật lý :
vỏ hạt cacao vàhạt cacao được tách riêng.


Tạo độ xốp cho khối nhân cacao.

Đưa về lại độ ẩm tối ưu cho quá trình ép.
b. Các biến đổi:
• Vật lí:

Sự khuếch tán của dung dòch kiềm vào khối bột thô.

Sự trưng nở tinh bột, protein
• Hoá học
-Trung hoà acid tự do (acetic, citric, tartric) làm pH của khối bột tăng lên đáng
kể. Quá trình trung hoà này cũng tạo thành các sản phẩm xà phòng hoá gây vò
không tốt cho sản phẩm sau này.
-Hydrate hoá các ester để tạo thành các hợp chất thơm.
Phân huỷ các hợp chất glucide tạo thành các hợp chất có hương vanile, bổ sung
hương thơm cho bột cacao.
-Quá trình kiềm hoá kết hợp với nhiệt làm phá huỷ cấu trúc Lecithin, một chất
bảo quản và chất nhũ tương của hạt cacao tự nhiên. Làm giảm khả năng chống lại
vi sinh vật của sản phẩm cacao.
-Làm giảm hàm lượng Tanin, sản phẩm bớt vò chát.
-Các hợp chất Polyphenol chuyển hoá thành quinon ngưng tụ mạnh làm cho bột
sẫm màu hơn.
- nhiệt độ cao, một số cấu trúc Protein bò phân huỷ tạo thành các Peptid và
Acid amin.
- nhiệt độ cao, phản ứng Maillard giữa đường khử và acid amin xảy ra mạnh
trong môi trường kiềm làm tăng giá trò cảm quan về mùi vò lẫn màu sắc.
c. Yêu cầu:
-Hoá chất: dung dòch kiềm Na
2

-Bằng cách điều chỉnh hai thông số cơ bản là nhiệt độ kiềm hoá và lượng kiềm
sử dụng, nhà sản xuất có thể kiểm soát được độ màu, mùi của bột cacao theo mục
đích sản xuất. nhiệt độ thấp, màu cacao sẽ nhạt và hơi nâu. Khi gia tăng nhiệt
độ lên cao, cacao sẽ chuyển màu nâu đậm và trở nên nặng mùi. Ngoài ra, lượng
kiềm sử dụng cũng ảnh hưởng nhiều đến màu sắc cacao. Càng kiềm tính, pH càng
cao thì cacao càng sậm màu.
1.5 Nghiền mòn
a. Mục đích:
-Mảnh nhân chứa cỡ 55% bơ cacao, có trong các tế bào ở pha rắn. Các thành tế
bào bò phá huỷ trong tiến trình nghiền và nhiệt sinh ra do ma sát sẽ nâng nhiệt độ
lên trên 34°C, điểm nóng chảy của bơ cacao, làm lỏng hoá chất béo tạo thành một
chất bột nhão. Khi tiến trình tiếp tục, kích thước các phần tử nghiền giảm dần
khoảng 1.5-2mm và chất bột nhão càng ngày càng có dạng lỏng, còn gọi là “rượu
mùi cacao”. Hỗn hợp này gồm các phần tử chất rắn lơ lửng trong thể pha chất béo
liên tục. Pha lỏng là bơ cacao , pha rắn là tinh bột và protein.
b. Các biến đổi trong quá trình nghiền mòn: giai đoạn nghiền mòn cũng
xếp vào nhóm các quá trình chuẩn bò. Các biến đổi trong giai đoạn này cũng tương
tự như trong giai đoạn nghiền thô. Với thiết bò nghiền, nhân cacao được giảm kích
thước đáng kể để thuận lợi cho quá trình ép sau này.
c. Thiết bò:
Công đoạn nghiền mảnh nhân được thực hiện nhờ vào một loại máy nghiền
khác nhau. Nhưng mẫu máy nghiền thông dụng thường là các cối xay bằng đá. Cối
xay có cấu tạo bằng ba cặp thớt đá hoa cương, bề mặt làm việc có các rãnh cắt,
chồng lên nhau. Mỗi cặp thớt đá gồm một thớt dưới cố đònh và thớt trên xoay tròn,
và khoảng cách giữa hai thớt quyết đònh độ mòn sản phẩm. tiến trình cấp liệu tại
24
tâm cối và thành phẩm thu được tại vành ngoài của cối. Người ta còn dùng những
cối xay đóa bằng gang đặc biệt. Năng suất của máy từ 500-1200 kg/h, tuỳ theo độ
mòn cần thiết. Máy được làm nguội để tránh rượu cacao không bò quá nhiệt.
Các máy nghiền hiện đại dùng những cặp trục nghiền hình ống bằng thép