Quy trình sản xuất bơ ca cao

ướt (giữ ẩm cho hạt), hàng ngày kiểm tra và đảo nhẹ. Khoảng 3 - 5 ngày hạt nứt nanh. b) Gieo hạt vào bầu : (2 cách) - Hạt chưa ủ : Gieo hạt vào bầu đã tưới ẩm đều, đặt hạt theo hướng nằm ngang, bề nhỏ lên trên, sau đó lấp một lớp đất mỏng lên trên hạt. - Hạt đã ủ: (nứt nanh) Gieo ngay vào bầu đã tưới đẫm (đều trong bầu) theo chiều thẳng đứng (mầm ở dưới). Chú ý: Không để mầm quá dài hoặc thâm đầu mầm. 3. Thời vụ gieo hạt: Tốt nhất là tháng 1, 2, 3 để kịp trồng đúng thời vụ. Nơi mưa muộn có thể gieo đầu tháng 4. Nếu gieo muộn (tháng 4, 5), hoặc quá sớm (tháng 9, 10) gieo làm gốc ghép. Cần chú ý hạn chế ẩm độ (đất bầu quá ẩm dễ bị bệnh) có thể dùng tấm ni lông sáng để che mưa cho vườn ươm. 4. Kỹ thuật chăm sóc vườn ươm: - Chọn đất: Dùng đất cát pha, đất đỏ Bazan nhiều mùn, tơi không có đất cục (tạo bộ rễ phát triển). Nếu đất chua nên trộn thêm vôi bột. - Hỗn hợp đất trong bầu: Đất 30 - 40%, phân chuồng hoai 50 - 60%, còn lại là lân, vôi và phân vi sinh. - Kỹ thuật chăm sóc vườn ươm: Thường xuyên kiểm tra vườn ươm, phát hiện kịp thời những triệu chứng sâu bệnh, khô hoặc quá ướt... Tưới nước: Thời tiết bình thường hai ngày tưới 1 lần, chú ý các mép luống bầu thường hay bị khô. Chăm sóc: Thường xuyên làm cỏ trên bầu và rãnh đường đi để chống cạnh tranh dinh dưỡng và tạo nơi ẩn náu của côn trùng phá hoại ca cao. Cứ 10 - 15 ngày phun phân bón lá cho vườn ươm (phun từ dưới lá phun lên). Khi Ca cao có 3 lá thật cần đảo bầu, xếp bầu tốt, xấu thành luống riêng kết hợp bón NPK để chăm sóc tốt. Khi bầu ca cao được 3 tháng, đảo bầu, giãn thưa bầu , kết hợp bón NPK. Kiểm tra định kỳ và phát hiện kịp thời sâu bệnh hại và có biện pháp phòng trừ bằng các loại thuốc Bi 58, Bassa, Viben C, COC 85, Validacin, Carbenzim (nồng độ theo hướng dẫn). Khi bầu ca cao được 3,5 tháng tuổi tiến hành dỡ dàn che để xuất vườn đem trồng. 5. Tiêu chuẩn, chất lượng bầu ca cao giống: - Tiêu chuẩn, chất lượng bầu thực sinh: Hạt ca cao được ươm trong bầu PE 14 - 15 x 25 cm. Cây không bị sâu bệnh, gốc không bị dị dạng. Cây có chiều cao 35 - 40 cm, đường kính gốc trên 5 mm, cây khỏe mạnh, cứng cáp, lá thành thục. - Tiêu chuẩn, chất lượng bầu ghép: Bầu ghép có thời gian trong vườn ươm từ 5 tháng trở lên, được ươm trong bầu 16 - 18 x 28 cm. Mắt ghép khi xuất vườn phải đạt chiều dài từ 15 - 20 cm trở lên. Bầu ghép không bị sâu bệnh, không dị dạng, lá thành thục. 6. Sâu bệnh và biện pháp phòng trừ: a) Một số loại côn trùng hại chính cây ca cao: - Mối: (H25, H26) là tác hại lớn đối với cây ca cao ở tỉnh ta, có nơi mối phá hại từ 50 - 60%. Triệu chứng: Mối hại nhất là giai đoạn cây ca cao còn non (trồng mới). Mối cắn ngầm dưới đất hay sát mặt đất làm cho cây khô héo và chết. Biện pháp phòng trừ: Dùng thuốc Confidor nồng độ 20 cc thuốc pha với 10 lít nước. Phun vào hỗn hợp đất + phân trước khi trồng. Trồng xong phun trở lại trên cây và phun quanh gốc ca cao. Một bình thuốc đã pha có thể xử lý 60 - 80 hố, 01 ha cần 0,3 - 0,4 lít thuốc. Nếu nơi nhiều mối cần 1 lít thuốc để dự phòng phun. Bọ cánh cứng hại lá (Apogonia spp, Adoretus spp: H27) Bọ cánh cứng ăn lá ca cao thuộc nhiều loại khác nhau như bọ nâu, bọ xám, bọ hung kim. Tập tính: Thường ăn lá vào ban đêm, ban ngày trú ngụ nơi tối hay dưới đất. Biện pháp phòng trừ: Thường xuyên làm sạch cỏ không cho côn trùng trú ngụ. Có cây che bóng, che túp hợp lý nhất là cây ca cao ở giai đoạn kiến thiết cơ bản. Dùng thuốc hóa học như Basudin, Sevin... phun theo nồng độ hướng dẫn, nên phun vào buổi chiều. - Bọ chích hút (Psrudodoniella): Chích hút nhựa trên thân, quả làm tế bào chết dẫn đến năng suất không cao. Biện pháp phòng trừ: Tránh dùng cây che bóng có côn trùng ký sinh. Dùng thiên địch kiến đen để phòng trừ. Chú ý: Để kiến đen tồn tại, trước hết phải tiêu diệt kiến vàng tạo môi trường cho kiến đen tồn tại và phát triển, lấy lá dừa làm tổ cho kiến. Dùng kiến đen làm thiên địch? không cho ngài đẻ trứng trên quả. - Sâu đục thân (sâu hồng) Glenia celia (H28): Sâu thường đục phần thân và cành, đùn phân và mạt cưa ra ngoài miệng lỗ đục rơi xuống đất. Cành, thân bị đục sẽ khô héo và chết. Biện pháp phòng trừ: Thường xuyên kiểm tra đồng ruộng phát hiện sớm, cắt bỏ thân, cành bị sâu và tìm diệt. Dùng thuốc hóa học như Basudin 50EC, Polytrin 440 ND, Supracide 40 ND...phun đều các cành non nơi sâu thích đục. - Sâu đục trái ca cao (H29): Ký chủ trên cây chôm chôm, là sâu hại chính ở Đông nam châu Á. Việt Nam mới trồng ca cao nên cần đề phòng loại sâu hại này (đối tượng kiểm dịch). Triệu chứng: Quả chín không đều, bổ quả thấy sâu làm dính các hạt vào nhau (kết hòn). Sâu sống 2 - 3 tuần sẽ biến thành nhộng, sau vũ hóa thành ngài (thành trùng). 5 - 8 ngày sau sẽ đẻ trứng trên vỏ quả ca cao. Trứng nở, sâu đục lỗ chui vào cùi quả. Vòng đời của sâu đục quả 35 ngày. Biện pháp phòng trừ: Không cho đưa quả đi nơi khác, không trồng cây chôm chôm trong vườn ca cao. Trồng dòng ca cao có vỏ quả cứng để kháng. Sử dụng thuốc trừ sâu (nên thận trọng côn trùng đề kháng thuốc), nên thay đổi thuốc dùng và phun đúng nồng độ hướng dẫn. Khi phát hiện nhộng trên lá thì dùng thuốc hóa học để tiêu diệt. Thu hoạch quả thường xuyên, tỉa cành, tạo hình thông thoáng (đây là kỹ thuật chính hạn chế sâu đục quả ca cao). - Các loại sâu khác như sâu đo, sâu cắn lá, bọ nẹt... khi phát hiện dùng thuốc hóa học phòng trừ. b) Một số động vật hại Ca cao: Khỉ, chuột, sóc, chim gõ kiến.. Tác hại: Bẻ quả, đục quả khoét lỗ, gặm quả, nhất là quả già gần chín. Biện pháp phòng trừ: Đặt bẫy đánh bắt, dùng biện pháp xua đuổi. Hiện nay có một số thuốc gây nhiễm vi rút gây hại qua đường máu đối với các động vật trên. c) Bệnh hại: Cũng như các loại cây trồng khác cây ca cao thường bị các loại bệnh phát triển mang tính cục bộ từng vùng. Do đó công tác kiểm dịch thực vật phải đặc biệt coi trọng. Nguyên nhân bệnh phát triển: Do khoa học kỹ thuật phát triển. Hệ thống cây trồng ngày càng đa dạng. Sử dụng nhiều thuốc hóa học dẫn đến côn trùng và bệnh hại kháng thuốc. Biện pháp phòng trừ: Chọn giống kháng (trước, trong và sau khi trồng). Giống mang tính kháng đa gen mang tính bền vững hơn đơn gen. Dùng các biện pháp canh tác tổng hợp thích nghi cho cây ca cao nhưng không thích nghi đối với côn trùng và bệnh hại. Dùng phương pháp phòng trừ sinh học, phóng thích các tác nhân sinh học (côn trùng, nấm) vào môi trường: Đất, nước, cây, làm giảm thiểu sâu bệnh hại. Song phương pháp này ít sử dụng vì hiệu quả thấp do chi phí lớn. Dùng thuốc hóa học bằng các loại thuốc lưu dẫn nội hấp trong cây hạn chế ảnh hưởng đến môi trường. - Bệnh Phytophthora Bệnh này ký sinh trên 150 loài thực vật khác nhau, đồng thời bệnh Phytophthora cũng rất nhiều chủng. Ở Đông nam Á thường phát triển bệnh Phytophthora palmivora. Nấm Phytophthora palmivora nằm trong đất, khi có độ ẩm cao thì phát triển. Mưa lớn bắn lên hoặc do kiến, mối và bọ cánh cứng làm môi giới lây lan trên thân, lá, quả. Một quả bị bệnh nặng có thể có 4 triệu bào tử lây lan. Triệu chứng: Trên quả, thân và lá thành thục khi bệnh xuất hiện thì vết bệnh cứng (ấn tay vào thấy cứng), nếu mềm là bệnh khác. Riêng lá non dễ bị rũ chết. Để phát hiện bệnh Phytophthora palmivora thường kiểm tra vào buổi chiều vết bệnh ẩm từng vùng. Nếu trên thân cây lấy dao gọt vỏ ca cao thấy vết bệnh màu đỏ. Cây, quả ca cao hơi ủ rũ (không tươi như những cây khác) do dinh dưỡng không vận chuyển được. Biện pháp phòng trừ: Chọn giống kháng bệnh. Bón phân hữu cơ hoai đặc biệt là phân gia cầm tạo xạ khuẩn kháng bệnh. Dùng thuốc hóa học: Dùng các loại thuốc lưu dẫn nội hấp Phosphonas, khoan lỗ tiêm thuốc đã pha vào thân cây. Cách tiến hành: Dùng Phosphonas pha với nước lọc (nước sạch) tỷ lệ 1/1. Dùng mũi khoan 5,5 mm khoan sâu lớn hơn đầu tim bơm (khoảng 30 - 40 mm). Chú ý: Khoan hơi sâu để tạo một khoảng trống trong thân cây để thuốc ứ đọng bên trong dần dần chuyển thuốc đi lên phía trên thân thông qua mạch gỗ, sau được quang hợp chuyển qua mạch libe xuống cành và rễ. Khi khoan lỗ tiêm thuốc, không nên chọn đệm hoa mà chọn chỗ trơn và chỗ lồi trên thân. Nên khoan thẳng 90o, cách mặt đất từ 0,3 - 0,5 m trên thân chính. Tùy thuộc vào chiều cao và đường kính tán để xác định liều lượng thuốc tiêm. Cứ ?1m đường kính tán cần 20cc thuốc đã pha. Tiêm thuốc vào thời gian trời khô ráo. Một năm tiêm 2 lần (6 tháng/lần). Tiêm vào buổi sáng sớm. Chú ý: Thuốc Phosphonas sử dụng rất hiệu quả cho nhiều loại cây có bệnh Phytophthora palmivora như sầu riêng, xoài, bơ, mít... Phương pháp tiêm không gây hại đối với môi trường, con người và động vật. Hiệu quả trị bệnh cao, giảm chi phí trong sản xuất. Tác dụng thuốc tốt nhất đối với cây trên 3 năm tuổi. Ngoài ra phòng trừ bệnh Phytophthora palmivora ngoài Phosphonas ra còn có các loại thuốc Copper hydroxide, Coper sulfat, Mancozel, Rhidomin? MZ 72WP... phun để phòng trừ. - Bệnh VSD (bệnh chết ngược do tắc mạch dẫn H32): Bệnh này xuất hiện ở Đông Nam Á, các nước khác chưa thấy xuất hiện. Triệu chứng bệnh: Lá vàng, có đốm xanh trên lá. Cuống lá mạch dẫn hóa nâu (chạy theo cuống lá khi chẻ cuống lá thấy xuất hiện). Sờ vào biểu bì trên cành bị bệnh thấy nhám, sần như da cá sấu (lấy dao chẻ cành thấy mạch dẫn hóa nâu) Khi rụng nách cuống lá có nấm màu trắng. Nấm phát tán lúc 2 - 3 giờ sáng, 8 - 9 giờ tế bào nấm sẽ chết. Nấm chỉ phát tán vài mét, nếu xa hơn là do giống bị nhiễm. Trong quá trình phát tán, tế bào nấm bám vào lá non. Độ ẩm cao tế bào nấm đi vào trong cuống lá và đi ra phía ngoài của cành, quá trình này diễn biến khá lâu khoảng 3 - 4 tháng. Như vậy khi cây bị bệnh VSD cành lá vẫn phát triển, khi bị nhiễm bệnh thì lá bên ngoài vẫn phát triển bình thường, còn lá bên trong thì bị bệnh. Bệnh thường thấy vào cuối mùa mưa. Giống Amenado rất mẫn cảm với bệnh VSD. Giống Trinitario ít mẫn cảm hơn. Biện pháp phòng trừ: Chọn giống kháng bệnh hoặc ít bị nhiễm bệnh. Cần chẩn đoán chính xác bệnh. Vườn ươm cách xa vườn sản xuất. Vệ sinh đồng ruộng, cắt tỉa cành bị bệnh sâu vào phía trong 30 cm, chôn vùi cành lá bệnh. - Bệnh cong lá (Thán thư) do nấm Colletotrichum gây ra. Triệu chứng: Có nhiều vết đen trên lá (gân lá vẫn xanh). Cuống lá, đầu quả vết bệnh ăn lõm vào trong. (bệnh Phytophthora thì nằm ở bên ngoài). Bệnh thường xuất hiện trong mùa khô, nhất là vườn ca cao thiếu hoặc không có cây che bóng, và thiếu nước. Bệnh cong lá thường bị khi quả còn nhỏ. Bệnh cong lá không gây thiệt hại lắm, khi cây bị bệnh lá rụng, chồi mới phát sinh nếu bị nhiễm lá cũng bị rụng. Biện pháp phòng trừ: Cần có cây che bóng hợp lý, nếu vườn ca cao quá khô cần tưới nước bổ sung. Dùng các loại thuốc có gốc đồng để phòng trừ. Ngoài ra hiện nay ở Đông Nam Á chưa xuất hiện bệnh tua mực (Witches' Broom) và bệnh sương xám (Frostypodrot), các bệnh này chỉ xuất hiện ở Châu Mỹ. Bệnh sưng cành ca cao xuất hiện ở Châu Phi. Đây là các loại bệnh nguy hiểm nằm trong danh mục kiểm dịch thực vật. Khi bệnh này phát triển sẽ ảnh hưởng đến môi trường và giảm sản lượng ca cao. III. TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ HÓA HỌC CỦA HẠT CA CAO, BƠ CA CAO, CA CAO TẢNG (CỤC) VÀ BỘT CA CAO: Tính chất vật lý và hóa học của hạt ca cao và các sản phẩm từ ca cao rất phức tạp. Chúng thay đổi theo tuổi thọ của hạt và phụ thuộc vào quá trình chế biến. Sau đây là một số chỉ số về sự thay đổi của hạt theo tuổi thọ, cùng với nguồn tham khảo cho các thông tin chi tiết hơn về lý tính và hóa tính của hạt ca cao. 1. Hạt ca cao: Hạt ca cao là hạt của cây Theobroma ca cao. Mỗi hạt bao gồm hai lá mầm và một phôi nhỏ, tất cả nằm trong một lớp vỏ bảo vệ. Lá mầm dự trữ thức ăn cho quá trình sinh trưởng của cây và sẽ trở thành hai lá đầu tiên của cây khi hạt nảy mầm. Thức ăn dự trừ bao gồm cả chất béo (bơ ca cao – chiếm một nửa khối lượng khô của hạt). Chất lượng tính chất của bơ ca cao như độ nóng chảy và độ cứng phụ thuộc vào loại ca cao và điều kiện môi trường. Quá trình lên men hạt dẫn đến nhiều thay đổi hóa học cả trong thịt quả và trong bản thân hạt nhân. Sự thay đổi này tạo nên hương vị và làm thay đổi màu sắc của hạt nhân. Hạt nhân sau đó được sấy và đưa đến nhà sản xuất như nguyên liệu thô để chế biến ca cao tảng (cục), bột ca cao và bơ ca cao. Bước đầu tiên của quá trình chế biến là rang hạt để làm thay đổi màu sắc và hương vị. Đồng thời vỏ cũng bị loại bỏ. Sau đó, quá trình kiềm hóa được diễn ra làm biến đội hương vị và màu sắc. Dưới đây là một kết quả phân tích thành phần hóa học của hạt sau khi lên men và sấy: Mảnh ca cao nghiền % Tối đa Vỏ % Tối đa Nước 3.2 6.6 Chất béo (bơ ca cao, chất béo ở vỏ) 57 5.9 Tro 4.2 20.7 Nitơ Nitơ tổng 2.5 3.2 Theobromine 1.3 0.9 Caffeine 0.7 0.3 Tinh bột 9 5.2 Chất xơ ở dạng thô 3.2 19.2 Tuy nhiên, nên lưu ý rằng số liệu trên chỉ có tính tham khảo vì chúng sẽ thay đổi tùy theo loại hạt, chất lượng của quá trình lên men và sấy cũng của như các quá trình tiếp theo sau đó. 2. Ca cao tảng: Ca cao tảng (cục) được sản xuất bằng cách nghiền mảnh hạt ca cao. Chất lượng của ca cao lỏng sẽ phụ thuộc là loại hạt. Nhà sản xuất thường trộn nhiều loại hạt khác nhau để đạt được chất lượng và mùi vị yêu cầu. Quá trình rang và kiềm hóa để làm tăng màu sắc và hương vị cũng làm thay đổi thành phần hóa học của chúng. 3. Bơ ca cao: Bơ ca cao bao gồm chất béo có chứa trong hạt ca cao và thường thu được từ bột nhão, hạt ca cao được ép ở nhiệt độ cao. Chất béo ca cao là sản phẩm có chất lượng kém hơn thu được từ loại hạt phẩm chất kém hoặc từ các phế liệu ca cao (vỏ cứng, vỏ lụa, bụi ca cao...) bằng phương pháp ép nén hoặc chiết xuất khi cho thêm một số dung môi thích hợp. Bơ ca cao là một chất béo thường có dạng rắn ở nhiệt độ môi trường, sờ vào ít thấy nhờn, có màu trắng vàng nhạt, có mùi của ca cao và vị ngon dễ chịu. Bơ ca cao thường được đóng bánh, được dùng trong công nghiệp socola để làm giầu bột nhào ca cao, trong sản xuất mứt kẹo để sản xuất ra một số loại kẹo, trong công nghiệp nước hoa để chiết xuất hương thơm bằng phương pháp ướp hương và để sản xuất đồ mỹ phẩm và trong ngành dược để sản xuất một số loại thuốc mỡ, thuốc dạng đạn... 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 làm 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. Dưới đây là kết quả từ hai nghiên cứu xác định thành phần phần trăm của glyceride: Glycerides Phần trăm (%) Trisaturated 2.5 to 3.0 Triunsaturated (triolein) 1.0 Diunsaturated Stearo-diolein 6 đến 12 Palmito-diolein 7 đến 8 Monounsaturated Oleo-distearin 18 đến 22 Oleo-palmitostearin 52 đến 57 Oleo-dipalmitin 4 đến 6 4. Bột ca cao: Bột ca cao được làm từ ca cao tảng (cục). Quá trình ép loại bỏ một số chất béo và tạo nên một khối nguyên liệu gọi là bánh ca cao. Bánh này được nghiền thành bột ca cao. Quá trình này có thể được thay đổi để sản xuất bột ca cao với thành phần và hàm lượng chất béo khác nhau. Dưới đây là thông số tham khảo về thành phần cấu tạo của bột ca cao. Lưu ý rằng các con số này thay đổi theo điều kiện rang, kiềm hóa và quá trình ép sử dụng trong sản xuất Độ ẩm % 3.0 Bơ 11.0 pH (10% suspension) 5.7 Tro % 5.5 Tro hòa tan trong nước % 2.2 Tro tan trong nước có tính kiềm như K2O trong hạt ca cao ban đầu % 0.8 Phosphate (as P2O5) % 1.9 Chloride (as NaCl) % 0.04 Tron không tan trong 50% HCl 0.08 Vỏ % (tính theo lượng hạt nhân không bị kiềm hóa) 1.4 Nitơ tổng 4.3 Nitơ (hiệu chỉnh theo alkaloid) % 3.4 Protein Nitơ (hiệu chỉnh theo alkaloid) x 6.25 % 21.2 Theobromine % 2.8 PHẦN 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ ☺ Sơ đồ quy trình công nghệ: Nấu chảy Làm sạch Nghiền Rang Bột nhão Ép Bơ ca cao Khử mùi Đóng gói Hạt ca cao Nước thải, vỏ Bánh ép Nghiền Bột ca cao Đóng gói I. Kỹ thuật thu hoạch: Ca cao ở Đăk Lăk một năm có thể thu hai vụ tháng 11, 12, tháng 3, 4 năm sau. Ngoài ra có thể thu rải rác quả trái vụ ở các tháng khác. Màu sắc của trái chín: Trái chín có màu vàng hoặc cam tuỳ theo giống. Thông thường là các rãnh quả chuyển sang màu vàng khi chín. Cách thu hái: Dùng kéo cắt cành chuyên dùng hoặc câu liêm để cắt cuống trái, không nên leo trèo cầm trái bẻ hay giật xuống làm trầy xướt hoặc hư đệm hoa, gây ảnh hưởng đến năng suất vụ sau. Trái hái xong có thể lưu lại một tuần lễ để đủ một lượng hạt cho 1 lần ủ, khi hạt đã tách ra khỏi trái thì cần phải ủ ngay (không lưu quá 24 giờ). Nhằm tăng chất lượng sản phẩm. Tách hạt bằng cách đập vỡ trái (dùng thanh gỗ hoặc đập xuống đất). Dùng tay moi hạt ra khỏi xơ cùi trái. Chú ý: Không để trái ca cao quá chín vì hạt có thể nẩy mầm bên trong trái hoặc quả còn xanh không thể lên men được. II. Kỹ thuật sơ chế ca cao: Quả ca cao thông thường chứa 20-40 hạt được bao quanh bởi lớp vỏ thịt có tơ sợi. các hạt ca cao được giữ chặt bên trong lớp vỏ thịt, ngay cả các vỏ ca cao chin cũng không mở ra để giải phóng hạt. Kỹ thuật sơ chế ca cao bao gồm: tách hạt ca cao khỏi lớp vỏ thịt và lớp ruột tơ bao quanh hạt (thường được làm bằng tay), lên men và sấy khô. Hạt ca cao sau khi lên men và sấy khô gọi là “hạt cocoa”. Vị đặc trưng của ca cao hoặc chocolate có liên quan mật thiết với quá trình lên men, và sấy khô sau khi lên men. Quá trình sấy khô nhằm loại bỏ môi trường thuận lợi cho nấm mốc phát triển làm biến vị của cocoa. III. Lên men ca cao: Sau khi quả ca cao được thu hái, người ta tiến hành tách hạt ca cao có lẫn với lớp tơ bao quanh hạt và cho vào thùng lên men. Thời hạn giữa bốc vỏ và lên men không kéo dài quá 24h. Trong quá trình lên men, các loài vi sinh vật sẽ: - Làm tăng nhiệt độ của khối lên men. - Làm giảm pH khoảng từ 6.5 xuống còn 4.5, trong đó: +) acid acetic có thể đạt tới 2%. +) acid lactic tăng từ 0.01 – 0.22% Hạt ca cao ủ để giảm vị đắng, chát và hình thành những hương vị đặc trưng. Ủ hay lên men là khoảng thời gian lấy hạt ra khỏi trái, dồn đống để các vi sinh vật phát triển. Sự lên men bắt đầu khi nấm men phát triển trong lớp cơm bao quanh hạt. Nấm men chuyển hoá đường trong lớp cơm hạt thành rượu. Giai đoạn tiếp theo là vi khuẩn ôxy hoá rượu thành axít acetic và chuyển hoá tiếp tục đến cuối cùng là H2¬0 và CO2. lớp cơm hạt bắt đầu rữa và chảy nước vào ngày thứ 2 sau khi lên men. Nhiệt độ khối hạt tăng nhanh trong quá trình ủ lên men. Nhiệt độ khối ủ tăng lên 40 - 450C sau khi ủ 48 giờ. Đảo trộn hạt sẽ làm tăng độ thông thoáng giúp vi khuẩn háo khí lên men hoạt động mạnh. Vào ngày thứ 2 sau khi ủ, nhiệt độ cao và axít acetic làm các tế hạt bị chết. 1. Cơ sở lên men ca cao: Sự họat động của vi sinh vật chiếm ưu thế trong quá trình lên men Ca Cao là họat động lên men thủy phân lớp thịt bao quanh hạt tạo ra đường, rượu và cuối cùng là sự lên men ethylic tạo acid acetic. Acid acetic thấm qua màng tế bào hạt làm thay đổi tính thấm của màng để các hợp chất phenol và enzyme dễ dàng thấm ra ngòai. Những hợp chất khác cũng tâp trung nhiều trong hạt do tác động của enzyme nội bào có trong Ca Cao. Sự phá vỡ các hợp chất pectin ban đầu được thực hiện nhờ enzyme pectin esterase(PE) có sẵn trong màng nhàybao quanh hạt kết hợp với enzyme polygalacturonase của nấm men để phân cắt polymer của pectin tạo ra các đường đơn: (PE,PG) pectin glucose + galatose (chu trình EMP) Glucose acid pyruvic Ethylic (lên men giấm) Ethylic acid acetic Tương tự sự chuyển hóa đường sucrose bên trong hạt thành glucose và fructose nhờ enzyme invertase(EC: 3.2.1.26).Các đại phân tử protein dự trữ trong hạt bị protease thủy phân thành acid amin, peptid Protease peptidase Protein peptid acid amin Invertase Saccharose Glucose + Fructose Enzyme PPO Polyphenol Sắc tố nâu Các peptid nhỏ này và các acid amin sẽ tạo hương thơm đặc trưng cho Ca Cao khi chúng kết hợp với đường khử trong quá trình rang để tạo sản phẩm là carboxyl dễ bay hơi và pyrazin từ phản ứng maillard. Vai trò của enzyme còn thể hiện ở giai đọan cuối của quá trình lên men và giai đọan đầu của quá trình rang. Các enzyme polyphenol oxydase sẽ xúc tác phản ứng oxy hóa các polyphenol có sẵn trong hạt dưới tác động của oxygenthấm qua hạt trong quá trình lên men nhiều ngay tạo ra màu nâu sẫm đặc trưng của Ca Cao, Sắc tố này gắn chặt với protein và polysaccharide của hạt nên màu của Ca Cao không thể hòa tan: Peptid nhỏ + đường khử carboxyl (dễ bay hơi) + Pyrazin (hương thơm của Ca Cao) Polyphenol của Ca Cao khác với polyphenol của trà. Phân tử trà đủ lớn để để tạo cảm giác chát khi tiếp xúc với lưỡi của chúng ta. Cón Ca cao không có vị chát như trà vì thời gian oxy hóa các polyphenol ở Ca Cao xảy ra khỏang từ 2-3 ngày nên sự oxyhóa sẽ xảy ra hòan tòan, vì vậy vị chát sẽ bị phân giải hết. Sự kiểm hóa vào giai đọan cuối nhằm mục đích giảm tính chát và tăng tính hòa tan moat số phức chất protein-polyphenol-oxyd hóa giúp cải thiện màu của thức uống. Hiện phát hiện ra 17 loại enzyme được tạo thành trong quá trình lên men. 2. Vi sinh vật trong quá trình lên men: Các loài nấn men (loại tạo cồn, hương thơm). Vi khuẩn lactic. Vi khuẩn acetic. Các loài vi khuẩn khác * Các loại nấn men Có mặt hầu hết các lớp hạt, từ đáy đến bề mặt hạt. 2 loại có số lượng lớn là: Kluyveromyces, Saccharomyces. Các loại nấm này tham gia chuyển hóa các chất theo phương trình sau: C12H22O11 + H2O 2C6H12O6 + 18.8KJ C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + 93.3KJ (glucoza hay fructoza) Ngoài hai loài nấm trên còn có các loài nấm khác như:Candida, Hansenula… * Vi khuẩn lactic: Có khả năng chuyển hóa đường thành các acid lactic và các acid hữu cơ khác. Có các loài như sau: Betabacterium, Streptobacterium, Lactobacillus, Streptococus * Vi khuẩn acetic Phát triển sau nấm men. Chúng chuyển hóa ethanol thành acid acetic. Trong ca cao lên men có các loài vi khuẩn acetic như: Acetobacter raneer, Acetobacter ascendens, Acetobacter subboxydans, Acetobacter xylinoides, Acetobacter orleanenses. * Các loài vi khuẩn và nấm sợi khác: Vi khuẩn: B. Coagulans, Proteus, B. Stearothermophilus… Các loại nấm sợi: Aspergillus, Rhizopus, Mucor, Penicilium 3. Quá trình lên men: Phương pháp truyền thống (thường sử dụng): Nguyên liệu được đổ thành khối hình chóp nón trong thùng lên men (thùng được đan bằng sợi thực vật hoặc bằng gỗ, có lỗ thoát nước, có thể chứa từ 80-85kg) và đậy lá chuối hoặc vải. cứ 6-12h thì đảo một lần, bằng cách đổ từ thùng này sang thùng khác. Quá trình lên men kéo dài 2-7 ngày, phụ thuộc vào giống ca cao, điều kiện môi trường, khối lượng ca cao lên men. Trong ngày thứ nhất lớp sợi tơ hút nước và hóa lỏng, tách rời các hạt. đến ngày thứ ba thì nhiệt độ của khối hạt đạt 45oC và duy trì trong khoảng nhiệt độ 45-50oC đến khi lên men kết thúc Giai đoạn lên men chưa kết thúc khi các hạt ca cao còn rời nhau và cps màu tím. Không được rửa hạt ca cao đã lên men vì sẽ ảnh hưởng xấu đến mùi thơm. Nên rửa trước khi lên men. Sau khi lên men nên trải hạt ca cao lên nền gỗ hoặc xi măng để phơi. Tránh nắng quá hoặc ẩm ướt quá. Nếu cần có thể sấy ở nhiệt độ 45-47oC. Hạt ca cao đủ khô sẽ vỡ vỏ nếu ta dùng tay bóp. Các yếu tố đóng góp vào màu và vị đặc trưng cho ca cao trong khi lên men: (1) hạt nẩy mầm trong giai đoạn đầu của lên men. (2) khối hạt phải được giữ ở nhiệt độ 50oC trong vài ngày sau khi nẩy mầm. (3) CO2 xung quanh hạt do hô hấp và lên men cần được giải phóng, thực hiện bằng cách đảo xới. 4. Các phương pháp ủ hạt ca cao: - Ủ đống: Hạt ca cao được đổ thành đống hình nón trên lớp lá chuối được xếp tròn trên mặt đất. Bên dưới một lớp lá chuối kê các cành cây để tạo độ thoáng và giúp dịch nhầy chảy ra dễ dàng. Các lá chuối sẽ được cuộn lên để bao kín khối hạt nhằm giữ hơi nóng trong suốt quá trình ủ. Đống hạt có thể từ 25 - 2500 kg hạt tươi. Hai hoặc ba ngày sau khi ủ phải được đảo trộn đều và giữ kín bằng lá chuối cho đến khi quy trình hoàn tất. Tuỳ theo nhiệt không khí (tuỳ mùa) mà thời gian ủ kéo dài 5 đến 7 ngày. - Ủ trong thúng: Lót lá chuối xung quanh thúng tre, đổ đầy hạt và đậy thúng lại bằng lá chuối. Hai ngày sau khi ủ trộn đều hạt bằng cách đổ từ thúng này sang thúng khác. Kích thước thúng tuỳ theo khối lượng hạt để có thể chứa từ 10 - 150 kg hạt ca cao tươi. Thời gian ủ từ 5 - 7 ngày. -Ủ thùng: Ca cao được chứa trong thùng gỗ có đục lỗ ở đáy. Kích thước chiều dài và chiều rộng của thùng có thể thay đổi tùy theo lượng hạt nhưng chiều cao khối hạt không nên vượt quá 50 cm. đảo trộn hạt sau hai ngày ủ. Thời gian ủ từ 5 - 7 ngày. - Ủ khay: Khay gỗ có kích thước 1,2 m x 0,9 m x 0,13 m. lót đáy bằng vạt tre cho dễ thoát nước. Ca cao đổ vào khay một lớp 10 cm. Chồng các khay lên với nhau sau đó dùng vải, bao bì trùm kín lại để giữ nhiệt. Không đảo trộn hạt khi ủ. Thời gian ủ kéo dài 3 đến 4 ngày (ngắn hơn các phương pháp khác).