CHƯƠNG III: CÔNG NGHỆ SƠ CHẾ HẠT CACAO
1. Tách vỏ
2.
3.
Lên men hạt Làm khô
4. Phân tích đánh giá chất lượng 5. Bảo quản, vận chuyển
Mục đích:
Tách riêng lấy phần cùi nhớt để lên men
Mỗi quả có khoảng > 30 hạt Thành phần vỏ quả
1. Tách vỏ quả cacao
Dùng vật cứng đập vỡ vỏ (dao, gạch, đá...) Nhẹ nhàng tách thịt quả (găng tay), chừa phần
lõi
Không được làm nát và cắt vào múi
Tách vỏ quả
Mục đích:
Loại bỏ lớp nhầy Diệt rễ mầm trong hạt Làm hạt căng tròn hơn Phát triển hương và vị
2. Lên men cacao
Thành phần cùi nhớt và hạt
Hạt tách ra phải được lên men ngay trong
vòng 24 giờ
Quá trình lên men kéo dài 4-7 ngày Khi khối hạt đạt nhiệt độ tối đa (tới 48oC)
ngừng ủ ngay
Tiến hành lên men
Phân hủy cùi nhớt Axit hóa Hình thành màu, hương vị cải thiện (giảm đắng, chát, hình thành các hương vị đặc trưng)
Các giai đoạn chính
Yếm khí:
trong 2 ngày đầu Đường ở cùi nhớt chuyển thành rượu Nhiệt độ không tăng, không cần thông khí
Hiếu khí:
Rượu chuyển thành axit acetic Cần đảo trộn, nhiệt độ tăng nhanh
Các giai đoạn quá trình lên men
Giải phóng enzyme Giải phóng cơ chất Do axit acetic, nhiệt lượng tỏa ra phôi chết
Quá trình biến đổi
De Vuyst, 2010
Pectin
(Galactose)n
Glucose
Axit pyruvic
Axit acetic
Rượu ethylic
Quá trình biến đổi lớp thịt quả
Peptid
Axit amin
Protein
Saccharose
Glucose + Fructose
Polyphenol
Sắc tố (nâu)
Quá trình biến đổi
Hạt cacao lấy ra từ ngày thứ 3 (⋄), thứ 4 (□), thứ 5 (▵) và thứ 6 (○) kể từ khi bắt đầu lên men.
Biến đổi về mùi
Lefeber et al. Dynamics and species diversity of communities of lactic acid bacteria and acetic acid bacteria during spontaneous cocoa bean fermentation in vessels. Food Microbiology, Volume 28, Issue 3, May 2011, Pages 457–464
Biến đổi trong quá trình lên men
Các sản phẩm tạo ra trong quá trình lên men
Ethanol tạo thành từ đường (1-2,5% khối lượng) Các enzyme thủy phân pectin Các axit hữu cơ:
Đồng hóa axit citric Tạo thành axit lactic (0,2-0,5%) Tạo thành manitol, axit acetic
Axit acetic có thể tạo đến 1,5-2,5%, phản ứng tỏa nhiệt Axit lactic và acetic bị oxy hóa tạo thành CO2 và H2O
Các chất bay hơi (rượu bậc cao, este) Các chất màu
Biến đổi pH trong quá trình lên men
De Vuyst, 2010
Vi sinh vật trong quá trình lên men cacao
Nấm men Vi khuẩn lactic Vi khuẩn axetic
Vi sinh vật tổng số môi trường MEA (•), Vi sinh vật trên MRS, (▪), Vi sinh vật trên AAM, (▴) Nhiệt độ (đường đậm) pH (đường xám)
De Vuyst, 2010
Nấm men trong lên men cacao
De Vuyst, 2010
Nấm men trong lên men cacao
Tùy thuộc chủng giống Sinh enzyme thủy phân pectin và các đại phân
tử thành cơ chất cho các vi sinh vật khác Lên men chuyển đường thành rượu và các
sản phẩm khác
Vai trò của nấm men
De Vuyst, 2010
Đa dạng vi khuẩn lactic
Tùy chủng giống Lên men tạo axit lactic Chuyển hóa axit citric Tạo vị Tạo hương Bảo quản??? Vi khuẩn đặc trưng: L. fermentum, L.
plantarum
Vai trò
Đa dạng vi khuẩn acetic
Đồng hóa citric Thủy phân pectin Tỏa nhiệt diệt rễ, mầm Tạo hương vị Vi khuẩn đặc trưng: Accetobacter pasteurianus, A. senegalensis
Vai trò của vi khuẩn acetic
Hạt không nhớt Mùi thơm rượu, không nồng Cắt hạt làm đôi:
Hạt màu tím: chưa lên men Hạt màu nâu: đã lên men
Kiểm tra khi thấy trên 50% số hạt đạt yêu cầu (nhân nâu đồng đều, tách vỏ) thì dừng lên men
Thời điểm kết thúc lên men
Hạt màu nâu không đồng đều trong 1 hạt Hạt màu nâu không đồng đều giữa các hạt Vỏ hạt cháy do không yếm khí
Lên men không đạt yêu cầu khi
Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng lên men
Hạt lên men thuộc các giống khác nhau Độ chín quả không đồng đều Đảo trộn không tốt Nhiệt độ
Lên men Ủ đống Lên men trong thùng Lên men trong thúng Lên men trong khay
Cocoa Atlas, Germany, 2010
Các phương pháp lên men
Lên men ủ đống
Một số biện pháp cải thiện quá trình lên men
Điều chỉnh chu kỳ đảo trộn (hàng ngày hoặc 3
ngày 1 lần)
Thay đổi thời gian lên men Điều chỉnh khối lượng hạt đem lên men (100 –
2000 kg)
Thêm nước hoặc tách bớt nước (giảm cùi)
So sánh lên men tự nhiên tại các nước trên thế giới
Vai trò của một số VK lactic và acetic
Vai trò của một số VK lactic và acetic
Vai trò của một số VK lactic và acetic
Vai trò của một số VK lactic và acetic
Lên men có kiểm soát
Mục đích:
Đưa khối hạt về độ ẩm bảo quản Dừng quá trình lên men Yêu cầu: độ ẩm 7-8%
3. Làm khô hạt cacao
Tiến hành:
Nhiệt độ: không quá 60oC (có thể quá do nilon kê
dưới ủ nhiệt)
Tốc độ sấy: không quá nhanh để các hợp chất màu tạo thành (giảm màu tím, tăng màu nâu) Nhanh: ẩm trong hạt không chuyển ra được, ngoài hạt
khô khi bảo quản dễ gây mốc
Chậm: hiệu suất giảm, hạt dễ hỏng, nhiều phản ứng
không mong muốn
Phơi nắng: 5-10 ngày, có thể đến 14ngày Sấy máy sấy cơ: 2 ngày
Làm khô hạt cacao
Phơi nắng Sấy lò Sấy bằng năng lượng mặt trời
Cocoa Atlas, Germany, 2010
Làm khô hạt cacao
Phơi:
Lưu ý 2 ngày đầu không phơi quá 5 tiếng/ngày Tránh hạt hút ẩm lại vào ban đêm
Sấy lò: Tránh hạt bị nhiễm khói
Cocoa Atlas, Germany, 2010
Kiểm tra hạt trong quá trình sấy
Độ ẩm Kiểm tra vết cắt
Cocoa Atlas, Germany, 2010
4. Đánh giá chất lượng
Cocoa Atlas, Germany, 2010
Yêu cầu kỹ thuật của hạt cacao TCVN 7519 : 2005
không được có tạp chất lạ; không được có mùi khói, không có mùi hoặc vị
lạ;
không được chứa côn trùng sống; đồng đều về kích cỡ hạt; không có các hạt dính đôi, dính ba; khô đều; được lên men hoàn toàn.
Yêu cầu kỹ thuật của hạt cacao TCVN 7519 : 2005
Loại
1A
1B
1C
100
110
120
7,5 3,0
7,5 3,0
7,5 3,0
3,0 2,5
3,0 2,5
3,0 2,5
1,0
1,0
1,0
Chỉ tiêu 1. Số hạt có trong 100 g (số đếm hạt), không lớn hơn 2. Độ ẩm, %, không lớn hơn 3. Hạt chai xám, %, không lớn hơn 4. Hạt mốc, %, không lớn hơn 5. Hạt bị hư hại do côn trùng, hạt nảy mầm, %, không lớn hơn 6. Tạp chất (rác thải cacao), %, không lớn hơn
Cocoa Atlas, Germany, 2010
Lựa chọn phân loại Đấu trộn Đóng bao
Cocoa Atlas, Germany, 2010
4. Bảo quản và vận chuyển
Lưu ý khi bảo quản và vận chuyển
Bao gói có giá đỡ cách mặt sàn 7 cm Cách trần ít nhất 1m Cách tường ít nhất 60 cm có lối đi ít nhất 60 cm Kiểm soát nhiệt độvà độ ẩm Kiểm soát côn trùng, mốc, ngập nước, nhiễm mùi
lạ
Thường xuyên làm sạch không khí Khử trùng làm sạch kho tàng trước khi nhập kho
Thường xuyên kiểm tra mẫu (tỷ lệ kiểm tra vết
cắt phải chiếm 30% số mẫu)
Trong điều kiện bảo quản tốt cacao có thể bảo
quản được 1 năm
Bảo quản và vận chuyển
