BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM TIỂU LUẬN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN CHÈ, CÀ PHÊ, CA CAO Đề tài: Tìm hiểu các sản phẩm có ứng dụng bột ca cao, tìm hiểu một QTCN của một sản phẩm thực phẩm. GVHD : ThS. NGUYỄN THỊ CÚC SVTH : NGUYỄN THỊ DIỆU HIỀN - 2005120248 NGUYỄN NGỌC KHA - 2005120260 NHÓM : 16 (Thứ 3 - tiết 1-3) TP.Hồ Chí Minh, tháng 6, 2015 1 1 LỜI NÓI ĐẦU Ca cao là một cây công nghiệp lâu năm rất phù hợp với vùng đất nhiệt đới nóng ẩm mưa nhiều như nước ta. Theo chân người Pháp vào Việt Nam khá sớm nhưng hiện nay ca cao vẫn là một cây trồng còn mới mẻ, chiếm diện tích khiêm tốn trên một đất nước nông nghiệp với nhiều mặt hàng xuất khẩu đứng đầu thế giới như: gạo, cà phê, chè… Tuy nhiên, theo nhận định phân tích của nhiều chuyên gia, Việt Nam đang là nước có nhiều cơ hội phát triển và tham gia thị trường ca cao thế giới. Để phục vụ chiến lược phát triển bền vững cây ca cao ở Việt Nam, song song với việc phát triển diện tích và sản lượng thì công nghệ chế biến ca cao cũng được đầu tư phát triển. Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại thực phẩm bổ dưỡng, tốt cho sức khỏe được làm từ ca cao. Từ những sản phẩm cao cấp cho tới những sản phẩm bình thường, các sản phẩm từ cao cao điều thỏa mãn nhu cầu của khách hàng mục tiêu. Bột ca cao hòa tan là một sản phẩm hiện nay rất được ưa chuộng không chỉ vì đó là một loại thức uống bổ dưỡng mà còn bởi hương vị khó chối từ. Ca cao hòa tan còn là nguyên liệu cơ bản cho sản xuất các sản phẩm khác như: chocolate, sữa, bánh kẹo, mỹ phẩm, dược phẩm…Chính vì được sử dụng rộng rãi nên sản lượng ngày càng tăng. Trong bài tiểu luận này nhóm em xin trình bày về đặc điểm của cây ca cao, tình hình sản xuất và tiêu thụ ca cao trên thế giới và Việt Nam, quy trình sản xuất bột ca cao hòa tan và giới thiệu một số sản phẩm ứng dụng bột ca cao. Trong quá trình thực hiện đề tài này, chúng em đã cố gắng tham khảo nhiều tài liệu chuyên ngành, tìm kiếm chọn lọc những thông tin chính xác nhưng vì trình độ chuyên môn còn nhiều hạn chế nên khó tránh khỏi những sai sót. Chúng em rất mong nhận được sự góp ý của cô để nội dung của bài tiểu luận này được hoàn thiện hơn. Chúng em xin chân thành cảm ơn! Các thành viên nhóm 16 2 2 MỤC LỤC 3 3 PHẦN 1 – TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ CA CAO TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÂY CA CAO 1. Đặc điểm của cây ca cao Ca cao thuộc họ Sterculiaceae, giống Theobroma, loài T.cacao, có nguồn gốc hoang dại trong các khu rừng nhiệt đới Trung và Nam châu Mỹ. Cây ca cao còn có tên là Theobroma cocoa, nghĩa của nó là “sản phẩm dành cho Thượng đế”. Sở dĩ người ta gọi như vậy là do cây ca cao rất quý. Cây ca cao là một loại thân gổ có chiều cao trung bình 5-7m. Tuổi thọ của cây thường từ 20-30 năm, sau khi trồng được 3-4 năm cây bắt đầu cho hoa, hoa có nhiều màu như: đỏ, hồng hoặc tím. Cây ca cao ra hoa cả năm nhưng nhìn chung hoa thường nở rộ vào hai khoảng thời gian: từ tháng 4 đến tháng 7 và từ tháng 11 đến tháng 1. Hoa mọc trực tiếp từ thân cây và những cành to chứ không mọc ở ngọn như những cây khác. Hoa ca cao thuộc loại lưỡng tính. Mỗi cây cacao có thể nở đến 100.000 hoa nhưng tỉ lệ đậu trái rất thấp, chỉ vào khoảng 0,5% là cao. Hơn nữa, khi quả non đã đậu thì lại có hiện tượng khô héo và rụng, có khi tới 90%. Khi chín vỏ trái ca cao đổi màu: các trái màu lục xanh hay oliu khi chín chuyển sang màu vàng tươi, các trái màu ửng đỏ khi chín có màu da cam, trái tím lợt thì chuyển sang tím đậm. Quả ca cao có kích thước lớn, thường có dạng hình cầu, dài hay nhọn tuỳ theo từng giống. Chiều dài quả từ 7-30 cm (trung bình là từ 12-15 cm). Trọng lượng cả vỏ và hạt khoảng 200g đến 1kg. Từ lúc ra hoa cho đến lúc quả chín mất khoảng 5-7 tháng. Trong mỗi quả chứa từ 30-40 hạt. Mỗi cây ca cao hàng năm cho từ 0,5 đến 2 kg hạt, thay đổi tuỳ theo giống và điều kiện sản xuất. Trung bình mỗi ha thu được khoảng 1 tấn hạt. 4 4 Cây ca cao chịu hạn kém nên chỉ trồng được ở những vùng thuộc khu vực xích đạo nóng ẩm có nhiệt độ 20-30 O C, lượng mưa trung bình hàng năm 1500-2000 mm/năm. Cây ca cao phát triển tốt trên đất có pH=6,5 và phải bón phân đầy đủ: đạm, kali và các khoáng vi lượng… 2. Các giống cacao Hiện nay, người ta chia cacao ra làm 3 nhóm lớn là: Criollo, Forastero và Trinitario. 2.1. Nhóm Criollo Nhóm này có các đặc điểm sau: + Nhị lép có màu hồng nhạt + Trái có màu đỏ hoặc xanh trước khi chín + Trái có dạng dài và có đỉnh rất nhọn, mang 10 rãnh đều nhau + Vỏ thường sấn sùi mỏng, dễ cắt + Hạt có tiết diện gần tròn, tử diệp màu trắng ít đắng. Nhóm Criollo có nguồn gốc từ Nam Trung Mỹ, chiếm 5% sản lượng cacao trên thế giới và là giống làm ra loại chocolate ngon nhất. Tuy nhiên giống này có năng suất thấp và khả năng kháng bệnh kém nên ít trồng. 2.2. Nhóm Forastero Nhóm này có đặc điểm sau: + Nhị lép có màu tím + Trái màu xanh hay oliu, khi chín có màu vàng + Trái ít có hoặc không có rãnh, bề mặt trơn, đỉnh tròn + Vỏ dày và khó cắt vì ở trong có nhiều xenlulose + Hạt hơi lép, tử diệp có màu tím đậm, lúc tươi có vị chát hay đắng. Nhóm này chiếm phần lớn sản lượng cacao của thế giới (khoảng 80%), trồng phổ biến ở Brazil, Venezuela, Tây Phi, Malaysia, Indonesia…và Việt Nam. Tại Việt Nam trồng chủ yếu tại Đồng bằng sông Cửu Long (Tiền Giang, Bến Tre…) và các vùng khác như Buôn Ma Thuộc…Giống này có chất lượng 5 5 hạt trung bình, năng suất cao, khả năng kháng sâu bệnh tốt. 2.3. Nhóm Trinitario Là dạng lai giữa hai giống Criollo và Forasterio, xuất xứ từ Trnidad. Trinitario có đặc điểm rất khó xác định, nó mang đặc điểm trung gian của hai giống kia. Giống này chiếm 10-15% sản lượng cacao trên thế giới. 3. Thành phần hóa học của hạt cacao Hạt cacao không có nhân, dài 20-30mm, rộng 10-17mm và dày 7- 12mm, có cùi nhớt màu trắng và có vị hơi chua. Bảng 1: Thành phần hóa học của hạt ca cao tươi STT Thành phần (%w/w) Phôi nhũ Cùi Vỏ hạt 1 Nước 35 84,5 9,4 2 Cellulose 3,2 - 13,8 3 Tinh bột 4,5 - 46 4 Pentosan 4,9 2,7 - 5 Saccharose - 0,7 - 6 Glucose + Fructose 1,1 10 - 7 Bơ ca cao 31,3 - 3,8 8 Protein 8,4 0,6 18 9 Theobromine 2,4 - - 10 Enzym 0,8 - - 11 Polyphenol 5,2 - 0,8 12 Acid 0,6 0,7 - 13 Muối khoáng 2,6 0,8 8,2 3.1. Lipid (bơ cacao) Bơ cacao chiếm nhiều nhất trong hạt cacao hiếm tới 48-50% so với trọng lượng hạt đã lên men và sấy khô. Bơ cacao chiết từ hạt có dạng tinh thể nhỏ, màu trắng và mùi thơm đặc trưng. Bơ cacao có những đặc tính quan trọng sau: + Ở điều kiện bình thường nó cứng, dòn. 6 6 + Bơ cacao nóng chảy ở 35 O C (thấp hơn nhiệt độ cơ thể người) do đó nó dễ dàng tan trong miệng người và không để lại cảm giác khó chịu. + Cacao khá bền và khó bị oxi hoá, do đó có thể để lâu mà không bị hôi. + Bơ cacao chủ yếu chứa triglyxerid của các acid béo no. 3.2. Theobromine Theobromine là thành phần đặc trưng của hạt cacao vì nó tạo ra vị đắng đặc trưng của cacao. Chiếm từ 1,5-1,7% trọng lượng quả. Chất Theobromine thường ở dạng bột với tinh thể màu trắng và có vị đắng, thăng hoa ở nhiệt độ 308 O C. Theobromine là một chất thuộc họ alkaloid, có công thức phân tử là C 7 H 8 N 4 O 2 . Nó có thể tan trong tetraloruaetan, trong cồn, trong acid acetic sôi… và không tan trong ete, dầu hoả, tetraloruacacbon. Nó có khả năng oxi hoá nhanh và tạo ra những sản phẩm có màu mà người ta thường gọi là “màu nâu cacao”. Theobromine là một chất kích thích yếu, tuy nhiên ít nhiều nó cũng tác động đến hệ cơ tim và hệ thần kinh. 3.3. Caffein Caffein có công thức tổng quát là 1,3,7-Trimetylxantin. Caffein là một chất kích thích vì có khả năng tác động đến hệ thần kinh tạo ra cảm giác hưng phấn, sảng khoái cho người dùng. Nếu hàm lượng quá cao nó sẻ trở thành một chất độc đối với cơ thể con người. Hàm lượng caffein trong vỏ chiếm khoảng 0,7% (tối đa) do đó không có khả năng gây hại cho con người. 3.4. Các acid hữu cơ: Có trong thành phần hạt ở hai dạng: dễ bay hơi và khó bay hơi. Qua nghiên cứu, người ta cho biết rằng những acid không bay hơi trong cacao gồm có: acid malic, acid tauric, acid ovalic…Trong cacao còn chứa một lượng nhỏ các các acid hữu cơ tự do còn đối với các acid dễ bay hơi sẽ được loại bỏ dần 7 7 trong quá trình chế biến. 3.5. Glucid Tinh bột chiếm thành phần nhiều nhất, khoảng 4,5% trong phôi nhũ và chiếm 46% trong vỏ ca cao. Chất đường có trong quả ca cao không nhiều. Hàm lượng đường trong phôi nhũ như sau: + Pentose: 3,8% + Sacccharose: 0,7% + Glucose và Fructose: 5,55% 3.6. Protein Thành phần chiếm nhiều nhất trong quả cacao là Albumin và Globulin. Trong vỏ quả cacao chứa một lượng protein vào khoảng 18% trọng lượng quả, cùi chiếm 0,6% và trong nội nhủ chiếm 8,4%. 3.7. Các chất mùi Là một trong những thành phần có giá trị lớn nhất trong quả cacao. Chất thơm trong quả là D- Linalool. 3.8. Khoáng chất Hàm lượng khoáng trung bình có trong vỏ quả cacao vào khoảng 8,2% trọng lượng vỏ, trong cùi 0,8% và trong nội nhũ khoảng 2,6%. Trong đó đa số là Fe, K, P, Mg…với hàm lượng với một số muối khoáng như sau: K 2 O: 34%, P 2 O 5 : 32%, MgO: 16%, Fe 2 O 3 : 0,01-0,02%. Ngoài ra trong cacao còn chứa một lượng khá cao những khoáng chất như: Cu, Zn,As, I, Zn, Al… 8 8 II. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ CA CAO TRÊN THẾ GIỚI Cây ca cao có nguồn gốc từ cá khu rừng nhiệt đới ẩm ướt Amazon, dưới các tầng cây thấp phủ đầy bóng mát. Người Mayas và người Aztecs của Mexico đã trồng ca cao từ thế kỷ 14. Năm 1519, khi đổ bộ vào bờ biển Tabeco và tiến hành xâm lược Mexico, Hernado Cortes đã nhận ra giá trị thương mại của loại thức uống mới mẻ này và gửi về Tây Ban Nha các hạt ca cao cùng với cách thức pha chế thức uống chocolate của người Aztecs. Vì người Tây ban Nha thích uống nước giải khát có vị ngọt nên không lâu sau Chocolate đã được tiêu thụ phổ biến tại đây và từ đó cây ca cao được trồng ở các nước thuộc địa. Cuối thế kỷ 16, cây ca cao được trồng ở hầu hết các nước vùng nhiệt đới Trung và Nam Mỹ, trên nhiều hòn đảo của vùng biển Caribê. Trong những năm của thế kỷ 17, việc sử dụng Chocolate dưới hình thức nước ngọt được lan sang Ý, Hà Lan, Pháp, Anh, Đức. Các phương pháp chế biến ca cao thời ấy còn rất đơn sơ. Tuy nhiên loại nước giải khát này vào thời ấy rất đắt và chỉ có những người giàu mới có dịp thưởng thức. Người Hà Lan, Bồ Đào Nha về sau cũng đưa cây ca cao trồng ở các hòn đảo như: Cuba, Dominica, Jamaica, Philippin, Indonesia, Srilanca. Thực tế thì những năm của thế kỷ 19 nghề trồng ca cao mới đạt đến những tiến bộ đáng kể, tạo cơ sở cho ngành chocolate phát triển ở châu Âu. Trong thế kỷ 20, sản xuất ca cao phát triển với quy mô rất lớn vì có sự mở rộng cực kỳ nhanh chóng về diện tích trồng ca cao ở châu Phi. Các nước trồng ca cao đều nằm trong khoảng vĩ tuyến 15 Bắc-Nam. Hiện nay, Côte d’Ivoire (Ivoiry coast, Bờ Biển Ngà) là nước dẫn đầu thế giới về xuất khẩu chiếm sản lượng 46% sản lượng thế giới, còn Ghana-nước láng giềng-đứng thứ 2 chiếm 15%. Indonesia đứng hàng thứ 3 và đứng đầu Đông Nam Á chiếm 12,5%. Khoảng 44% sản lượng ca cao được nhập khẩu vào châu Âu, 15% vào 9 9 Mỹ còn lại là nhập vào Nhật Bản, Trung Quốc, Hàn Quốc, Singapore và Canada. Như vậy các nước phát triển nhập khẩu ca cao hạt, sau đó tái xuất thành phẩm hoặc nguyên liệu cho ngành chế biến chocolate. Bảng 2: Sản lượng cacao của một số nước Nước sản xuất Sản lượng (tấn) Ước tính (tấn) Diện tích (hectare) Brazil 195.000 35.000 702.000 Cameron 129.000 400.000 427.000 Côte d’Ivoire 1.140.000 900.000 2.176.000 Ecuador 80.000 55.000 263.000 Ghana 379.000 800.000 1.268.000 Indonesia 312.000 400.000 421.000 Malaysia 95.000 60.000 209.000 Nigeria 160.000 300.000 445.000 Hình 1: Biểu đồ thể hiện sản lượng ca cao trên Thế giới năm 2007 (%).  Tình hình thị trường cacao thế giới tháng 7 năm 2014 10 10 [...]... Codex Theo cách phân loại này, ta có các dạng sản phẩm sau: + Bột ca cao hàm lượng béo cao: ≥ 20% bơ ca cao + Bột ca cao hàm lượng béo trung bình: 10 – 20% bơ ca cao + Bột ca cao hàm lượng béo thấp: ≤ 10% bơ ca cao Ngoài ba dạng sản phẩm chính ở trên, các nhà sản xuất có thể có thêm những dạng sản phẩm đặc biệt khác như: bột ca cao hàm lượng béo rất thấp (≤ 0,5% bơ ca cao) Bột ca cao thành phẩm có chất... cải thiện các chỉ tiêu của sản phẩm, góp phần nâng cao chất lượng cảm quan của sản phẩm + Làm dịu hương vị cho bột ca cao trước ép dầu + Tạo màu sắc đặc trưng cho ca cao trước khi ép + Tăng tính hòa tan cho bột ca cao + Màu sắc của bột ca cao được sậm hơn Chuẩn bị: Ca cao paste khi được kiềm hoá thì cấu trúc khối ca cao sẽ được mềm hơn và có độ ẩm tối ưu cho quá trình ép bơ, giúp quá trình ép thực hiện... tạo ra sản phẩm bột ca cao Quá trình nghiền này chỉ có tác dụng 30 30 chuyển bánh ca cao thành dạng bột chứ không làm cho hạt ca cao mịn hơn Kích thước của hạt ca cao không khác nhiều so với quá trình nghiền trước đó 8.2 Các biến đổi xảy ra trong quá trình − Vật lý: từ bánh ca cao, sau khi qua quá trình nghiền thì kích thước nhỏ hơn (thành dạng bột) − Hóa học: một số các glyceride có trong bơ ca cao bị... cho các sản phẩm ca cao Quá trình này quan trọng nhất và có ảnh hưởng quyết định của sản phẩm bột ca cao cũng như các sản phẩm khác từ ca cao Bảo quản: quá trình rang còn có tác dụng giảm hàm ẩm góp phần vô hoạt enzyme và tiêu diệt vi sinh vật có hại, kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm 2.2 Các biến đổi xảy ra Vật lý: + Nhiệt độ tăng lên kèm theo quá trình thoát ẩm làm giảm tỉ trọng hạt + Độ xốp của. .. hiện dễ dàng hơn Các biến đổi 6.2 Hoá lý: Bơ ca cao tiếp tục được hoá lỏng: Nhiệt độ nóng chảy của các tinh thể lipid trong ca cao cao nhất là 37°C mà nhiệt độ của quá trình kiềm hoá là > 80°C nên bơ ca cao sẽ tiếp tục được hoá lỏng Ngoài ra, do có bổ sung thêm dung dịch K2CO3 nên khối ca cao được hấp phụ nước làm tăng hàm ẩm trong ca cao Dưới tác dụng của nhiệt độ, nước trong khối hạt ca cao sẽ bay hơi,... thiết có trong ca cao, phục vụ cho - công nghệ sản xuất chocolate - Hoàn thiện: bột ca cao thành phẩm cần phải có hương vị phù hợp và không bị chảy lỏng ở nhiệt độ thường, trong khi đó chất béo trong ca cao nghiền có nhiệt độ nóng chảy thấp (chừng 34 – 35oC) Do vậy ca cao nghiền sau quá trình kiềm hóa cần phải được tách bớt béo nhờ giai đoạn ép bơ Sản phẩm của quá trình ép 28 28 bao gồm bánh và bơ ca cao... tơi bánh ca cao ra nhờ tác dụng của lực ma sát và lực va đập, đồng thời chuyển chúng đến phễu nhập liệu của máy nghiền - Máy nghiền búa: Nhờ tác động của va đập của búa nghiền vào hạt và sự chà xát hạt giữa búa nghiền và thành máy nghiền mà sản phẩm thu được là các hạt bột mịn Trên vỏ thiết bị có lắp đặt thêm rây để giữ lại các hạt ca cao chưa được nghiền đến mức độ đạt yêu cầu Các hạt ca cao có kích... nghệ 7.4 − Hàm lượng béo trong bánh ca cao: 10 – 20% − Thời gian ép: 15 – 30 phút 8 Quá trình nghiền bánh ca cao 8.1 Mục đích công nghệ Hoàn thiện: Quá trính nghiền làm giảm kích thước để thu được bột ca cao thành phẩm Sau quá trình ép bơ ca cao, các hạt ca cao và chất béo còn lại liên kết với nhau rất chặt tạo thành khối, gọi là bánh ca cao – cocoa cake Bánh ca cao sẽ qua hệ thống vis tải đánh tơi... bột Không khí cung cấp: không khí nén 0.5~0.7Mpa Nhiệt độ không khí xung quanh: -10 – 45oC PHÂN LOẠI BỘT CA CAO THÀNH PHẨM Sản phẩm bột ca cao có thể được phân loại theo nhiều cách khác nhau: theo hàm lượng béo (chủ yếu là bơ ca cao), theo màu sắc, theo hương vị, theo phương pháp chế biến (loại có kiềm hoá và không kiềm hoá)… Tuy nhiên, ở đây ta chỉ đề cập đến cách phân loại theo hàm lượng béo do cách... kiềm chiếm 3 – 8% so với khối lượng ca cao − − − − nghiền Nâng pH từ 4.5-5 đến 6.8-7 Nhiệt độ kềm hóa : 80 – 110°C tùy yêu cầu của sản phẩm Thời gian kiềm hóa 30 – 45 phút Độ ẩm sau kiềm hoá 1.5 – 2% Bảng 5: Sự ảnh hưởng của nồng độ kiềm đến chất lượng ca cao thành phẩm K2CO3 Nước (g/100g ca cao) (g/100g ca cao) 0,14 Nồng độ K2CO3 pH ca cao Màu sắc ca cao thành phẩm 2,8 5,0 6,1 Nâu vàng 1,7 5,0 25,0 . NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM TIỂU LUẬN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN CHÈ, CÀ PHÊ, CA CAO Đề tài: Tìm hiểu các sản phẩm có ứng dụng bột ca cao, tìm hiểu một QTCN của một sản phẩm thực phẩm. GVHD. của cây ca cao, tình hình sản xuất và tiêu thụ ca cao trên thế giới và Việt Nam, quy trình sản xuất bột ca cao hòa tan và giới thiệu một số sản phẩm ứng dụng bột ca cao. Trong quá trình thực. trưng cho các sản phẩm ca cao. Quá trình này quan trọng nhất và có ảnh hưởng quyết định của sản phẩm bột ca cao cũng như các sản phẩm khác từ ca cao. Bảo quản: quá trình rang còn có tác dụng giảm