Đề tài Quy trình công nghệ sản xuất bơ ca cao nhân tạo

tác hóa học khác sẽ ngẫu tạo tất cả những acid béo trong hỗn hợp TAGS, 1, 3-specific lipase có thể liên kết những acid béo vào những liên kết sn- 1,3 không làm thay đổi những liên kết còn lại ở liên kết sn-2. Thuận lợi khác là tiêu tốn năng lượng thấp hơn, và điều khiển sản phẩm tốt hơn. Gần đay dầu thực vật như Mahua, Kokum và chất béo trong xoài, dầu cọ phân riêng, dầu hoa trà và dầu oliu thường chuẩn bị CBE bằng những enzyme lypase của vi khuẩn trong thùng phản ứng khuấy gián đoạn. Tuy nhiên những thủ tục của chất este hóa được xúc tác lipase cho sản xuất CBE thì không được áp dụng thực tế trong nghiệp bởi giá thàn,h của enzyme lipase từ vi khuẩn cao. Hơn một thế kỉ trước nhựa từ Carica papaya được biết đến bởi việc chứa papain là một cystein protease với những ứng dụng đông đảo trong công nghiệp. Một phầm của nhưa C.papaya co hoạt tính phân hủy lipit với vùng liên kết 1,3 đặc trưng. Enzyme lipase C.papaya (CPL) có khả năng như một chất xúc tác sinh học trong những biến đổi lipit như sự biến đổi chất béo trong sữa và sự tổng hợp của TAGS co năng lượng liên kết thấp. Những quan sát gần đây dẫn dắt chúng ta đến việc CPL có lẽ là một chất xúc tác sinh học rẻ tiền cho việc tổng hợp CBE. CBE được chuẩn bị bởi enzyme lipase xúc tác cho sự este hóa của dầu cọ. Hàng loạt nhân tố, nguồn cho acid, thời gian phản ứng, nhiệt độ, hoạt tính ban đầu của enzyme, lượng enzyme, tỷ lệ cơ chất đều được nghiên cứu. Thí nghieäm Dầu cọ (40mg) được cân vào trong một bình cất Erlenmeyer và thêm 3ml của methanol sodium hydroxide 0,5M. Hỗn hợp được đun quá nhiệt trong tủ hơi của tủ hút cho đến khi thu được một dung dịch đồng nhất. Cho phản ứng xà phòng hóa. BF3- methanol (5ml) được thêm vào hỗn hợp phản ứng và sau đó được đun sôi khảng 2-3 phút. Dung dịch được làm nguội và chuyển vào trong một phễu chiết. chứa 35ml hexane và 20 ml dung dich NaCl bão hòa. Dung dịch được lắc kĩ và chô phép các lớp được tách biệt. Lớp hexane, chứa các este của acid béo và methylm được làm khô vớ i 1 g của MgSO4 khan và được lọc 1 lọ nhỏ. Dung dịch được tcô đặc trên tủ hơi cho đến khi dung tích giảm xuống 0,5 ml. Dung dịch các este của acid béo methyl Báo cáo môn công nghệ chế biến thực phẩm 2010 Page 16 of 35 được phân tích bởi phương pháp đo phổ sắc kí khối lượng khi như miêu tả trong muc 2.6. Giá trị xấp xỉ của khối lương phân tử dầu được được tính toán sử dụng dữ liệu thu được cấu hình acid béo. 1. Chuẩn bị C.papaya Lipase Nhựa đu đủ tươi được thấy chứa 80 u lipase/g nhựa. Máy li tâm tốc độ cao được đòi hỏi để tách từng thành phần tham gia từ nhựa. Phần nhựa có tất cả hoạt tính lipase được tìm thấy là 200u lipase/g chưng cất phân đoạn từng phần, bất cứ nơi nào không có hoạt tính được tìm thấy trong dung dịch sạch. Nhiệt độ tốt nhất và pH tốt nhất của lipase C.papaya cho hoạt tính thủy phân của dầu cọ lần lượt là 450C và 7. Hoạt tính lipase của sự thủy phân lipase C.papaya trong dầu cọ được đông khô là 725 u lipase/g của phần đã lạnh khô. CPL thô (aw = 0.396 và 3.60 % lượng nước) được sử dụng ngư một xúc tác sinh học trong phản ứng este hóa xa hơn của dầu cọ không tinh sạch bởi vì liên kết chặt chẽ của lipase với sự chưng cất phân đoạn từng phần 2. Đặc trưng của dầu cọ Lượng acid béo của dầu cọ được quyết định như một bước tiên quyết trong sự mô tả đặc tính (Bảng 1). Dầu cọ chứa lượng acid cao oleic acid (48%) và patimic acid (40,8%). Tuy nhiên, nó chứa rất ít lượng acid stearic. Cấu trúc của TAGS trong dầu cọ bao gồm 26%POP, 24% LOP, 17% OOP, 4% OOO, 3% POS và SOO và 23% những chất khác. Điều này chỉ ra rằng dầu cọ thì hợp để làm nguyên liệu bắt đầu bởi vì nó chứa lượng oleic acid cao và đa số acid béo là trong liên kết 2-. Đây là điều kiện tiên quyết quan trọng của dầu bắt đầu trong sản phẩm bơ cacoa tương đương từ 2-oleic acid được đòi hỏi cho sự duy trì đặc trưng rõ nét của điểm nóng chảy của bơ cacoa. 3. Sự tối ưu hoùa hình thöùc bơ cacoa tương đương bởi C.papaya Lipase 3.1 Tác động của nguồn cho acid Nguồn cho acid đóng vai trò quan trọng trong phản ứng este hóa của dầu. trong nghiên cứu này, chỉ những nguồn cho stearyl được hợp nhất trong dầu cọ bởi vì dầu vừa chứa paltimic acid tại Bảng 1: Hợp chất acid béo của dầu cọ. Fatty Acid % Myristic acid (C 14:0) 1.0 Palmitic acid (C 16:0) 40.8 Stearic acid (C 18:0) 0.6 Oleic acid (C 18:1) 48.1 Linoleic acid (C 18:2) 9.5 Nhưng este acid béo methyl được chuẩn bị từ dầu cọ bởi sự methylic hóa sử dụng BF3- methanol. Este methyl được phân tích bởi GC-MS. Những tập trung gần mức mong muốn. Methyl stearate, ethyl stearate và stearic acid được áp dụng đến sự este dầu cọ được phân tích bởi C.papaya lipase. Giữa nguồn cho acid chỉ sử dụng methyl stearate là nguồn cho steayl được đánh giá cao cho phản ứng este hóa với dầu cọ xúc tác bởi C.papaya lipase (Bảng 2) từ sản phẩm chứa stearic và palmitic acid trong một tỷ lệ 1,37:1,0 tương tự bơ cacoa. Trong khi lipase khác như từ Rhizopus arbizus được ưa thích hươn để xúc tác phản ứng este hóa của dầu cọ với stearic acid hoặc ethyl stearate trong việc điều chế CBE. Bảng 2: Tác động của nguồn cho acid trên cấu hình acid béo của bơ cacoa tương đương được tổng hơp bởi C.papaya lipase. Báo cáo môn công nghệ chế biến thực phẩm 2010 Page 17 of 35 Nguồn cho acid Acid béo (%) Tỉ lê S:P C16:0 C18:0 C18:1 C18:2 Methyl stearate 26.9 36.8 30.4 6.0 1.3:1 Ethyl stearate 24.5 52.1 23.4 - 2.1:1 Stearic acid 30.2 24.4 37.7 7.7 0.8:1 Lipase (0.5 g) được thêm vào hỗn hợp phản ứng chứa palm oil (2mmol) và nguồn cho acid khác nhau (4mmol) tại 450C trong khoảng 4 giờ. Hợp chất dầu cọ L: 9.5%; M : 1.0%; O : 48.1%; P : 40.8%; S : 0.6%. L = linoleic acid; M = myristic acid; O = oleic acid; P = palmitic acid; S = stearic acid. 3.2 Tác động của thời gian phản ứng Nhiệt dộ vẫn đưa đến một ảnh hưởng quan trọng trên chất xúc tác este hóa. Như cho thấy ở bảng 3, nhiệt độ tối ưu cho sự este hóa là 450C. Với sự tăng nhiệt độ phản ứng, trong phạm vi 50- 550C, tỷ lệ của stearic acid: palmitic acid lần lượt giảm xuống. Có hàng loạt nguyên nhân có thể giải thích hiện tượng này: cơ chất, methyl stearate có thể hòa tan tốt ở nhiệt độ hơn 400C và dẫn đến hỗn hợp phản ứng có độ nhớt thấp mà sự este hóa có thể mang đến nhanh chóng; năng lượng kích hoạt của phản ứng este hóa là 30.4 J/mol; nhiệt độ cao vô hoạt lipase, dẫn đến sự giảm mạnh trong tỉ lệ phản ứng khi nhiệt độ dưới 450C. Nhiệt độ 450C được đáp ứng sự điều chế CBE xa hơn. Bảng 3 Hiệu lực của nhiệt độ phản ứng trên cấu hình acid béo của bơ cacoa tương đương tổng hợp bởi C.papaya lipase. Nhiệt độ phản ứng Acid béo (%) Tỉ lệ S:P C16:0 C18:0 C18:1 C18:2 40 32.5 28.9 35.1 3.5 0.9:1 45 26.9 36.8 30.4 6.0 1.3:1 50 31.6 34.8 32.1 1.6 1.1;1 55 31.3 28.2 36.5 4.0 0.9:1 Lipase (0.5g) được thêm vào hỗn hợp phản ứng chứa 2mmol dầu cọ và 4mmol methyl stearate tại những nhiệt độ khác nhau trong khoảng 4 giờ. 3.3 Tác động của thời gian phản ứng: Thời gian phản ứng được thiết lập từ 0 đến 24 giờ đánh giá tác động thời gian trên cấu hình acid béo của CBE tai 450C sử dụng dầu cọ và methyl stearate như cơ chất (Bảng 4). Lượng palmitic acid giảm nhanh chóng từ 40.8% trong dầu cọ đến mức mong muốn (26.9%) tai 4 giờ. Trong lúc đó, mức stearate acid tăng nhanh chóng từ 1.58% trong dầu cọ đến 36.8%. Sự hợp thành stearate acid mức độ mong muốn thu được trong nhữngthời gian phản ứng ngăn hơn khoảng 4 giờ. Với một thời gian phản ứng tăng lên, lượng stearic acid được hợp thành qua mức mong muốn. Do đó, trên cơ sở của những tìm kiếm trên, thời gian phản ứng 4 giờ được xem là tối ưu và được sử dung trong những thí nghiệm tiếp theo. Bảng 4 Tác động của thời gian phản ứng Thời gian phản ứng Acid béo (%) Tỉ lệ S:P C16:0 C18:0 C18:1 C18:2 0 40.8 1.6 48.1 9.5 0.04:1 4 26.9 36.8 30.4 5.9 1.3:1 8 24.4 39.3 31.5 4.9 1.6:1 24 19.4 44.3 30.1 0.2 2.3:1 Báo cáo môn công nghệ chế biến thực phẩm 2010 Page 18 of 35 Lipase (0.5 g) được thêm vào hỗn hợp phản ứng chứa palm oil (2mmol) và methyl stearate (4mmol) tại 450C. 3.4 Ảnh hưởng của hoạt tính ban đầu C.papaya lipase được trước cân bằng tách biệt tai môt hoạt tính mong muốn (aw) sử dụng dung dịch muối bão hòa (từ 0.11 đến 0.53). Sau 5 ngày, C.papaya lipse được trộn với dung môi phản ứng và tổng hơp CBE sau đó. Bảng 5 cho thấy tác động của aw ban đàu trong hợp chất CBE. Sự este hóa của dầu cọ với methyl stearate thực hiện tốt nhất khi C.papaya lipase có aw ban đầu là 11. Chúng giảm khi hoat tính ban đầu tăng. Điều này có thể được giải thích bởi vai trò của nước trong suốt quá trình tổng hợp. Trong sự este hóa lại có xúc tác lipase, sự thủy phân và este hóa xảy ra tách biệt. Là một chất phản ứng trong bước thủy phân và một sản phẩm trong bước este hóa, nước thay đổi trạng thái cân bằng của phản ứng este hóa lại do enzyme. Một lượng nhỏ nước thì cần thiết để duy trì hoạt tính của enzyme. Tuy nhiên, giá trị hoạt độ nước cao trạng thái cân bằng của phản ứng bị thay đổi đối với sự thủy phân, dẫn đến sản phẩm bậc cao hơn của sản phẩm phụ như diacylglycerol và acid béo. Để tranh tạo sản phẩm phụ, C.papaya lipase với aw ban đầu là 0.11 được chọn như một xúc tác sinh học trong những phản ứng xa hơn. Bảng 5 : Tác động của hoạt độ nước trên cấu hình acid béo của bơ cacoa tương đương Hoạt tính ban đầu Acid béo (%) Tỉ lệ S:P C16:0 C18:0 C18:1 C18:2 0.11 26.9 36.8 30.4 6.0 1.3:1 0.23 38.7 29.8 31.5 0 0.8:1 0.33 49.5 20.4 30.1 0 0.4:1 0.53 51.2 16.7 32.1 0 0.3:1 Lipase (0.5g) được thêm vào hỗn hợp phản ứng chứa 2mmol dầu cọ và 4mmol methyl stearate tại tại 450C trong khoảng 4 giờ. 3.5 Tác đông của lượng lipase C.papaya Lượng lipase C.papaya thêm vào liên quan đến sự tổng hợp CBE(bảng 6). Tăng lượng enzyme tải sẽ cải thiện sự hợp thành của những nguồn cho acid trong sự este hóa lại dưới những điều kiện nhất định. Lượng tốt nhất của CPL là 18% khối lượng của sự este hóa dầu cọ với methyl stearate. Tăng lượng lipase trên 18wt% không có tác đông quan trọng trong sự chuyển đổi cơ chất. Bảng 6 Tác động của số lượng enzyme trên cấu hình những acid béo của bơ cacoa tương đương từ sự este hóa lai xúc tác bởi C.papaya lipase. Chất lượng enzyme(Wt) Acid béo (%) Tỉ lệ S:P C16:0 C18:0 C18:1 C18:2 9 44.6 20.3 30.1 5.0 0.5:1 18 26.9 36.8 30.4 6.0 1.3:1 27 28.1 38.5 30.1 3.3 1.3:1 36 28.1 38.5 30.5 2.8 1.3:1 Những lượng khác nhau của lipase với hoạt đọ của nước la 0.11 được thêm vào hỗn hợp phản ứng chứa chứa 2mmol dầu cọ và 4mmol methyl stearate tại 450C trong khoảng 4 giờ. 3.6 Tác động của tỉ lệ cơ chất Để tối ưu hóa tác động của dầu cọ: tỉ lê mol methyl stearate trên lượng acid béo của CBE, những tỉ lệ khác nhau của dầu cọ: methyl stearate (1:1. 1:2.3; 1:3. 1:4, và 1:5.6) được áp dụng Báo cáo môn công nghệ chế biến thực phẩm 2010 Page 19 of 35 đến phản ứng và những phản ứng este hóa lại được đưa đến 450C trong 4 giờ. Dường như, những mức đọ methyl stearate cao hơn tăng tỉ lê của acid stearate: palmitic acid (Bảng 7). Cấu hình acid béo của CBE tương tự bơ cacoa, Khi tỉ lệ của dầu cọ; methyl stearate la 1:4 và 1:5.6. Bởi vì methyl stearate chi phí tương đối cao, tỉ lệ mol của dầu cọ: methyl stearate cho sản phẩm bơ cacoa tương đương tối ưu là 1:4. Bảng 7: Tác động của tỉ lệ dầu cọ: methyl stearate trong sự tổng hợp bơ cacoa tương đương. Tỷ lệ của dầu cọ:methyl stearate (mol:mol) Acid béo (%) Tỉ lệ S:P C16:0 C18:0 C18:1 C18:2 1:1 46.8 23.4 29.8 0 0.5:1 1:2.3 34.2 27.7 31.6 6.5 0.8:1 1:3 29.8 30.2 31.4 8.6 1.0:1 1:4 26.9 36.8 30.4 6.0 1.3:1 1:5.6 28.1 38.5 30.1 3.3 1.3:1 Lipase (0.5g) được thêm vào hỗn hợp phản ứng chứa nhưng tỉ lệ khác nhau tại của dầu cọ: methyl stearate tại 450C trong khoảng 4 giờ. 4. Những tính chất hóa lý của bơ cacoa tương đương Kết quả tính phân tich những tính chất của CBE được trình bày trong Bảng 8. Điểm nóng chảy của CBE tương tự bơ cacoa tự nhiên. Điều này cho thấy răng CBE có tính chất vật lý mong muốn.. Cả hai chỉ số iod và chỉ số xà phòng hóa của CBE đều gần với chỉ số của cacoa tự nhiên. Không may, chỉ số acid của CBE lai cao hơn bơ cacoa tự nhiên. Một sụ giải thích khả dĩ là dầu cọ tạo thanh sự trở mùi thủy phân. Đặc tính hóa lý Bơ cacoa tương đương Bơ cacoa tự nhiên Điểm nóng chảy (0C) 37-39 35-39 Chỉ số Iod (g/100g) 44.9±0.8 40.2 Chỉ số xà phòng hóa(mg/g) 193.2±0.8 190.7 Chỉ số acid (% như palmitic acid) 9.8±0.4 1.2 5. Hiệu suất bơ cacoa tương đương Hiệu suất bơ cacoa tương đương được điều chế trong thí nghiệm của chúng tôi dưới những điều kiện tối ưu là 55% dựa trên lượng dầu cọ sử dụng. Trong khi sản lương của CBE được sản xuất từ sự este hóa lại dầu hoa trà vơi methyl stearate và methyl palmytic được xúc tác bởi lipase thu hồi từ tuyến tụy lợn là 25.6 % dựa trên lương dầu hoa trà đã sử dụng. Điều nay chứng tỏ rằng CPL là xúc tác hiệu quả trong phản ứng este hóa lại cho tổng hợp CBE. Thieát bò phaûn öùng Thuøng phaûn öùng:Goàm moät thuøng chöùa vôùi caùc thieát bò caûm öùng những điều kiện phản ứng được tối ưu hóa : 450C trong 4 giờ sử dụng dầu cọ và methyl stearate, tỉ lệ mole la 1:4, cơ chất, và 18wt% enzyme với aw ban đầu la 0.11. Tính chất vật lý và hóa học của bơ cacoa tương đương như chỉ số iod, chỉ số xà phòng hóa và nhiệt độ nóng chảy tương tự bơ cacoa điển hình. Sản lượng bơ cacoa tương đương dưới những điều kiện tối ưu khoảng 55% dựa trên lượng dầu cọ đã sử dụng. C. QUY TRÌNH CHIẾT RÚT BƠ CACAO TỪ HẠT CA CAO Báo cáo môn công nghệ chế biến thực phẩm 2010 Page 20 of 35 Bơ cacao là chất béo tự nhiên chiết xuất từ hạt cacao và có màu vàng sáng. Bơ cacao là thành phần quan trọng trong socola và ngành công nghiệp bánh kẹo liên quan. Nó quyết định cho nét đặc trưng có ích khác nhau như độ cứng ở nhiệt độ phòng, độ sáng, tan nhanh và hoàn toàn khi ngậm. Bơ cacao được cấu thành từ ba triacylglycerol (TAGS) chính: 1,3-dipalmitoyl-2- oleylglycerol(POP); 1(3)-palmitoyl-3(1)-stearoyl-2-oleoylglycerol (POS) và 1,3-distearoyl-2- oleoylglycerol (SOS) với oleic acid tại vị trí sn-2. Thành phần cấu tạo acid béo điển hình của bơ cacao trong phần trăm phân tử : 24.4% palmitic acid, 33,6 % stearic acid 37.0% oleic acid, 3.4% linoleic acid và 1.6 % các chất khác. Bơ cacao chứa phần trăm stearic acid và palmitic với tỷ lệ 1.3:1.0. Vì giá thành cao và sự bất ổn định trong cung cầu của bơ cacao, bơ cacao tương đương (CBE) với một thành phần cấu tạo TAGS tương tự bơ cacao được sử dụng như một nguồn thay thế. _Bơ ca cao được sử dụng trong sản xuất thuốc lá, xà phòng, mỹ phẩm. nó cũng được dùng như là một loại thuốc dân tộc để chữa bỏng, ho, sốt, sốt rét, thấp khớp, rắn cắn…Đồng thời, nó có tác dụng khử trùng và lợi tiểu. Bơ ca cao - Ca cao Tây Phi có hàm lượng bơ cao (cocoa butter), từ 56-58% trọng lượng hạt, được nghiền thành một khối nhão gọi là nước cốt chocolat (liquor chocolate), và được ép bằng máy thủy lực để trích bơ cacao. Bơ này còn gọi là Theobroma butter vẫn còn mùi chocolat, có thể được khử mùi nếu cần. Bánh còn lại sau khi ép được phơi khô, nghiền thành bột cacao ( cocoa powder) chứa 22% chất béo. - Loại bột cacao chế biến hay alkalinized cocoa được cho là có mùi, màu và vị thơm, dễ tan hơn. Ca cao châu Á do lai tạo nhiều để hạt to có năng suất cao, có tỷ lệ bơ trung bình. Nói chung để sản xuất được, hạt ca cao phải có tỷ lệ bơ từ 56% trở lên. - Bơ ca cao là một chất béo có chứa nhiều palmitic, stearic và oleic (70%) làm cho bơ ca cao có khả năng đóng rắn ngay ở nhiệt độ thường và chuyển sang dạng lỏng ở nhiệt độ 34-350C thấp hơn so với thân nhiệt của người. Chất béo hay bơ ca cao được chiết từ hạt bằng nhiều cách khác nhau. Bơ ép nguyên chất thu được khi ca cao tảng (cục) bị ép thẳng đứng. Hạt ca cao loại hai (không đạt chuẩn) có thể được ép (không cần loại bỏ vỏ trước) bằng máy ép liên tục. Bơ ép nguyên chất không cần l àm sạch nhưng thường được khử mùi. Quá trình chiết lỏng cũng có thể được dùng để chiết bơ từ bánh (từ quá trình ép); loại bơ này cần được tinh chế. Bơ ca cao thu được từ quá trình ép mảnh ca cao có những đặc tính sau: giòn và dễ gãy khi nhiệt độ thấp hơn 20°C, nhiệt độ nóng chảy vào khoảng 35°C (bị mềm ở nhiệt độ khoảng 30-32°C. Bơ ca ca cũng chứa một số glyceride. Dư ới đây là kết quả từ hai nghiên cứu xác định thành phần phần trăm của glyceride: Báo cáo môn công nghệ chế biến thực phẩm 2010 Page 21 of 35 Thaønh phaàn hoùa hoïc haït cacao Haït cacao khoâng coù nhaân, maäp, daøi 20 ÷ 30 mm, roäng 10 ÷ 17 mm vaø daøy 7 ÷ 12 mm; coù cuøi nhôùt maøu traéng vaø coù vò hôi chua. Haït cacao coù vò ñaéng chaùt, phía trong coù maøu tím naâu. Beân ngoaøi laø lôùp voû moûng chieám khoaûng 12% khoái löôïng haït; beân trong laø phoâi nhuõ chieám toaøn boä theå tích haït coù maøu thay ñoåi töø traéng (Criollo) sang tím ñaäm (Forastero) vaø maøu trung gian (caùc gioáng lai Trinitario). 1) Lipid (bô cacao) Bô cacao chieám nhieàu nhaát trong haït cacao, noù ñaït tôùi 48 ÷ 50% so vôùi troïng löôïng haït ñaõ leân men vaø saáy khoâ. Bô cacao sau khi ñöôïc chieát töø haït cacao coù daïng tinh theå nhoû, coù maøu traéng vaøng vaø muøi thôm ñaëc tröng. Bô cacao coù nhöõng ñaëc tính quan troïng sau : ­ ÔÛ ñieàu kieän nhieät ñoä bình thöôøng noù cöùng, doøn. Do ñoù, taïo cho saûn phaåm chocolate laøm ra coù ñoä cöùng vaø ñoä doøn ñaëc tröng. ­ Bô cacao noùng chaûy ôû 35 0C (thaáp hôn nhieät ñoä cô theå ngöôøi) do ñoù noù deã tan vaø vaø khoâng ñeå laïi trong mieäng ngöôøi aên, taïo caûm giaùc deã chòu. ­ ÔÛ ñieàu kieän thöôøng, cacao khaù beàn vaø khoù bò oâxi hoùa. Do ñoù, coù theå ñeå laâu maø khoâng bò hoâi, thaäm chí coù theå ñeán 5 ÷ 6 naêm cuõng khoâng thaáy coù hieän töôïng hoâi. Báo cáo môn công nghệ chế biến thực phẩm 2010 Page 22 of 35 ­ Bô cacao chuû yeáu goàm caùc tryglycerid cuûa caùc acid beùo no vaø cuõng do chöùa nhieàu glycerid khaùc nhau neân bô cacao coù theå hình thaønh nhieàu daïng tinh theå khaùc nhau, chính vì vaäy ngöôøi ta goïi bô cacao laø chaát beùo ña tinh theå (hay polymorphic). Daïng tinh theå cuûa bô cacao chuû yeáu phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä ñoâng ñaëc cuûa khoái chaát beùo. Baûng 1: Thaønh phaàn acid beùo trong bô cacao STT Teân glycerid Phaàn traêm (%) Nhieät ñoä noùng chaûy (0C) 1 Oleopanmetostearin 52 ÷ 57 34,5 2 Oleodistearin 18 ÷ 22 43,5 3 Oleodipanmitin 4 ÷ 6 29 4 Dipanmitostearin 2,5 ÷ 3,0 63 – 68 5 Dioleopanmitostearin 7 ÷ 8 Nhieät ñoä thöôøng 6 Dioleostearin 6 ÷12 nt 7 Oleolioleopanmitin 0,5 nt 8 Oleolioleostearin 4,5 nt 9 Acid beùo töï do 1,1 nt Baûng 2: Caùc daïng caáu hình cuûa bô cacao Daïng γ α β 'β Nhieät ñoä noùng chaûy (0C) 17 21 ÷ 24 25 ÷ 29 34 ÷ 35 Baûng 3: Ñaëc ñieåm tinh theå bô cacao Daïng Hình daùng Kích thöôùc ( mµ ) α Daïng tieåu caàu khoâng beàn 5 Báo cáo môn công nghệ chế biến thực phẩm 2010 Page 23 of 35 β Hình kim nhoû 1 'β Tinh theå keát thaønh khoái lôùn 25 ÷ 50 (coù theå ñeán 100) Soá löôïng, kích thöôùc vaø hình daïng tinh theå phuï thuoäc vaøo toác ñoä laøm laïnh (laøm dòu) hoaëc laøm noùng, vaøo söï khuaáy trong caùc giai ñoaïn naøy vaø vaøo caùc ñieàu kieän (thôøi gian, nhieät ñoä vaø söï thay ñoåi cuûa nhieät ñoä) cuûa söï baûo quaûn veà sau. 2) Theobromine Laø thaønh phaàn ñaëc tröng cuûa haït cacao vì chính noù ñaõ taïo ra vò ñaéng ñaëc tröng cho saûn phaåm chocolate. Chaát naøy chieám töø 1,5 ÷ 1,7% so vôùi troïng löôïng haït vaø chieám 0,5 ÷ 1,3% troïng löôïng voû quaû. Chaát theobromine thöôøng toàn taïi ôû daïng boät vôùi tinh theå maøu traéng nhoû vaø coù vò ñaéng, thaêng hoa ôû nhieät ñoä 308 0C. Theobromine laø moät chaát thuoäc hoï Akanloid, coù coâng thöùc phaân töû laø C7H8N4O2. Noù coù theå hoøa tan trong Tetracloruaetan, trong coàn, acid acetic soâi … vaø khoâng tan trong ete, daàu hoûa vaø tetracloruacacbon. Noù coù khaû naêng oxi hoùa nhanh vaø taïo ra nhöõng saûn phaåm coù maøu maø ngöôøi ta thöôøng goïi laø “chaát naâu cacao”. Maøu naâu naøy taïo cho saûn phaåm chocolate coù moät maøu ñaëc tröng. Theobromine laø moät chaát kích thích yeáu, tuy nhieân ít nhieàu noù cuõng taùc ñoäng ñeán heä cô tim vaø heä thaàn kinh. Do vaäy , theobromine coøn ñöôïc trích töø quaû cacao ñeå boå sung vaøo moät vaøi loaïi thuoác chöõ beänh tim. Trong saûn phaåm chocolate, theobromine coù haøm löôïng thaáp cho neân noù khoâng gaây nguy haïi gì cho heä thaàn kinh vaø tim maïch cuûa ngöôøi, maø chæ coù theå taïo cho ta moät vaøi caûm giaùc höng phaán nhoû maø thoâi. 3) Caffein Caffein coù coâng thöùc laø 1,3,7-Trimetylxantin Caffein coù maøu traéng, tinh theå daïng hình kim vaø coù vò ñaéng. Noù baét ñaàu bay hôi ôû 100 0C, nhieät ñoä thaêng hoa laø 180 0C vaø noùng chaûy ôû 235 0C. Caffein coù tính tan cao hôn Theobromine vaø coù theå hoaø tan ñöôïc trong nöôùc aám vôùi tyû leä 80% nöôùc noùng pha vôùi 20% nöôùc laïnh. Báo cáo môn công nghệ chế biến thực phẩm 2010 Page 24 of 35 Caffein ñöôïc xem nhö moät chaát kích thích vì coù khaû naêng taùc duïng ñeán heä thaàn kinh taïo ra nhöõng caûm giaùc höng phaán, saûng khoaùi cho ngöôøi duøng. Neáu haøm löôïng quaù cao noù seõ trôû thaønh moät chaát ñoäc ñoái vôùi heä thaàn kinh vaø heä tuaàn hoaøn. Haøm löôïng caffein trong voû haït chieám toái ña 0,3% coøn trong noäi nhuõ cuõng chæ chöùa toái ña 0,7%. Coøn trong boät cacao thaønh phaåm haøm löôïng caffein chæ chieám 0,1 g/100g saûn phaåm. Vôùi lieàu löôïng nhö vaäy thì noù khoâng theå naøo gaây nguy hieåm cho ngöôøi duøng. 4) Caùc acid höõu cô Coù trong thaønh phaàn haït ôû hai daïng : deã bay hôi vaø khoâng bay hôi. Qua nghieân cöùu ngöôøi ta cho bieát raèng nhöõng acid khoâng bay hôi trong cacao goàm coù acid malic, acid tauric, acid ovalic … Trong cacao coøn chöùa moät löôïng nhoû caùc acid höõu cô töï do. Coøn ñoái vôùi caùc acid deã bay hôi seõ ñöôïc loaïi boû daàn trong quaù trình cheá bieán. 5) Glucid Trong caùc nhoùm glucid coù trong quaû cacao thì tinh boät chieám thaønh phaàn nhieàu nhaát. Noù chieám 4,5% trong phoâi nhuõ vaø chieám ñeán 46% trong voû quaû cacao. Chaát ñöôøng trong quaû cacao khoâng nhieàu vaø haàu nhö khoâng coù trong voû quaû. Haøm löôïng ñöôøng coù trong phoâi nhuõ vaø cuøi nhö sau : • Pentosan : 3,8% • Saccharose : 0,7% • Glucose vaø Fructose : 5,55% 6) Protein Thaønh phaàn protein chieám nhieàu nhaát trong quaû cacao laø Albumin vaø Globulin. Trong voû quaû cacao chöùa moät löôïng protein vaøo khoaûng 18% troïng löôïng quaû, ôû cuøi coù 0,6% vaø chieám khoaûng 8,4% trong noäi nhuõ. 7) Caùc chaát muøi Laø moät trong nhöõng thaønh phaàn coù giaù trò lôùn nhaát trong quaû cacao. Chaát thôm trong quaû cacao laø D-Linalool coù trong thaønh phaàn hôïp chaát vôùi acid beùo thaáp vaø ete cuûa chuùng (acid caprylic, acid capric, acid valerialic, amylacetat, amylbutyrat …). Báo cáo môn công nghệ chế biến thực phẩm 2010 Page 25 of 35 8) Chaát thôm trong cacao goàm nhöõng chaát deã vaø khoù bay hôi Nhöõng chaát thôm deã bay hôi thì haàu heát seõ bay ñi trong quaù trình rang vaø trong giai ñoaïn ñaûo troän nhieät. Nhöõng chaát naøy thöôøng coù muøi khoù chòu vaø tuy nhieân nhôø söï deã bay hôi cuûa chuùng maø vò ngon vaø höông thôm cuûa cacao trôû hôn toát hôn. Ñoái vôùi nhöõng chaát khoù bay hôi hôn, thì ñaây môùi thöïc söïï aûnh höôûng lôùn ñeán höông vò cuûa saûn phaåm chocolate. Nhöõng chaát naøy hoaø tan trong bô cacao vaø raát khoù loaïi tröø. 9) Khoaùng chaát Haøm löôïng khoaùng trung bình coù trong voû quaû cacao vaøo khoaûng 8,2% troïng löôïng voû, coøn trong cuøi coù khoaûng 0,8% vaø khoaûng 2,6% trong phoâi nhuõ. Trong ñoù ña soá laø Fe, K, P, Mg … vôùi haøm löôïng moät soá muoái khoaùng nhö sau : • K2O : 34% • P2O5 : 32% • MgO : 16% • Fe2O3 : 0,01 ÷ 0,02% Ngoaøi ra trong cacao coøn chöùa moät löôïng khaù cao nhöõng khoaùng chaát nhö : Cu, Zn, As, I … 1) Haït cacao thöông phaåm. Haït cacao thöông phaåm laø haït ñaõ qua uû vaø phôi saáy. Nhöõng haït naøy ñöôïc phaân loaïi theo moät tieâu chuaån nhaát ñònh tuyø thuoäc vaøo quoác gia saûn xuaát. Treân theá giôùi hieän nay thöôøng phaân ra laøm 3 loaïi haït nhö sau: Baûng 6: Phaân loaïi cacao Loaïi haït Haït xaùm (%) Haït moác, naûy maàm (%) Loaïi I (good fermented) Döôùi 5 % Döôùi 5% Loaïi II (fair fermented) Döôùi 10% Döôùi 10% Loaïi III( fair average quality) Döôùi 12% Khoâng giôùi haïn Sô ñoà qui trình coâng ngheä Haït cacao Laøm saïch Xöû lyù nhieät Báo cáo môn công nghệ chế biến thực phẩm 2010 Page 26 of 35 Thuyeát minh qui trình coâng ngheä. Làm sạch Mục đích công nghệ: Chuẩn bị Sản phẩm Báo cáo môn công nghệ chế biến thực phẩm 2010 Page 27 of 35 Ca cao nguyên liệu trước khi đưa vào sản xuất có thể bị lẫn tạp chất lá,đất, đá, kim loại, xác côn trùng…Quá trình làm sạch sẽ loại các tạp chất này ra khỏi ca cao.Bên cạnh đó,quá trình làm sạch