11/25/2008

1

Kakao‐stablo

Kakao‐plod KoraKakao‐zrno

Listovi

11/25/2008

2

kakao‐zrno• spljošteno duguljasto zrno, laganozaobljeno

• kad se kožica koja obavija zrnoskine može se vidjeti mesnati diosjemenke

• Criollo vrste fine kvalitete imajužućkasto-bijelu boju mesa zbogodsutnosti pigmenata

• standardna kvaliteta Forastero

kakao‐plod

• standardna kvaliteta Forasterovrsta je prepoznatljiva po svojojtamno purpurnoj boji

Bademasto zrno čija veličina varira ovisno o varijetetu

• 2,0 ‐2,5 cm2,0  2,5 cm

• 0,8 ‐1,2 cm

• 1,0 ‐1,4 g

11/25/2008

3

lik   k l  i  k      t k  

PLEMENITE SORTE

• veliko, okruglo i meko zrno s tankom ljuskom i bijelim endospermom

• ovalno ili plosnato tvrdo zrno s 

KONZUMNE SORTE

ovalno ili plosnato tvrdo zrno s debelom ljuskom i ljubičastim endospermom

11/25/2008

4

‐ tehnološki interesantan

sastoji se od: EPIDERME (ovojnice)

PARENHIMSKOG TKIVA

u parenhimskim stanicama nalaze se:

PARENHIMSKOG TKIVA

Škrobne granule

Aleuronska zrnca

Mast u obliku kristalnih iglica

11/25/2008

5

Kotiledon sadrži 3 vrste stanica:

Izdužene stanice pokožice

   Pigmentne stanice (10‐12% ukupne mase kotiledona)

Rezervne stanice

sadrže:• taninske tvari (katehini) • pigmente (leukocijanidini i antocijani) • purine (teobromin i kafein) 

‐ najveći dio kotiledona, sadrže: 

K k

U aleuronskom sloju nalaze se: Proteini

Kakao‐mast Škrob Aleuron

ProteiniFosfatiMineralne tvari

11/25/2008

6

11/25/2008

7

Složen kemijski sastav!

KOLIČINA TVARI U %KAKAO ZRNO

ENDOSPERM LJUSKA KLICAKOLIČINA TVARI U % ENDOSPERM LJUSKA KLICA1 voda 5 12 52 mast 50‐55 1‐2 2,5.‐3,53 proteini 11,8‐14 12‐15 24,54 teobromin 1,2 1‐2 1,55 kofein 0,2 0,2 0,26 škrob 6 3 ‐7 celuloza 9 27 48 pentozani 1,5 7 ‐9 pektini ‐ 8 ‐10 šećeri 1 ‐ ‐11 taninske tvari 6 1 ‐12 organske kiseline 1,2‐1,5 ‐ ‐13 mineralne tvari 2,6‐4 5,5‐12,4 5,7‐6,914 stupanj kiselosti (k*) 10‐18 17‐24 ‐

LJUSKA ENDOSPERM

Škrob 3%

Celuloza 27%

Pentozani 7%

Škrob 6%

Celuloza 9%

PentozaniPentozani 7%

Pektin 8%

Pentozani1,5%

Pektin 1%

11/25/2008

8

PROTEINI

Slobodne 

Albumin Prolamin Globulin Glutelin

Slobodne aminokiseline do 1%

Hidrolizom proteina ne smiju nastati AMINI (nepoželjnap j ( p jaroma)Određena količina peptida i amina je poželjna– oblikovanje  kakao i čokoladne arome!

• čine najmanji udjel osnovnih sastojaka kakao‐proizvoda• bjelančevine mliječnih dijelova pridonose reološkim svojstvima mliječne čokolade 

PROTEINI

KAKAO‐ZRNO ČOKOLADA

11/25/2008

9

Veći udjel masti nego kod drugih j ki (   d  i d  6  %)sjemenki (u endospermu i do 61 %)U prosjeku kakao‐zrna sadrže više od 50 % masti = 

Kakao‐maslac je stabilan tijekom fermentacije, sušenja i pravilnog skladištenjap g j

nema promjena sastava i svojstava

VRSTA MASNE KISELINE %VRSTA MASNE KISELINE %

palmitinska kiselina 23‐30

stearinska kiselina 32‐37

oleinska kiselina 30‐37

linolna kiselina 2‐4

linolenska kiselina 0,3

laurinska kiselina 0,1

11/25/2008

10

• 50‐57% ukupne mase kakao‐zrna• ~30% ukupne mase čokolade

KAKAO‐MASLAC

Oleinska kiselina 34%

Stearinska kiselina 34%

Palmitinska kiselina 27%

Mnogobrojna istraživanja pokazala su da stearinska kiselina,premda zasićena, ne uzrokuje povećanje razine kolesterolau krvi, dok oleinska kiselina ima neutralan, čak i potencijalnokoristan utjecaj na razinu kolesterola u krvi

u tragovimau tragovimavećinom su otopljeni u kakao‐maslacu

u obliku soli (karbonati, sulfati, fosfati) ili oksidaelementi:  K, P u LJUSCI: 5 5 12 4%elementi:  K, P

PLEMENITE SORTE: veći udjelKONZUMNE SORTE: manji udjel

u LJUSCI: 5,5–12,4%u KLICI: 5,7–6,9%u ENDOSPERMU: 2,6–4%

11/25/2008

11

Udjeli vitamina i minerala (mg/100g) u crnoj i Udjeli vitamina i minerala (mg/100g) u crnoj i mliječnoj čokoladi mliječnoj čokoladi (McCance i Widdowson, 2002)

Udjel kiselina određuje KISELOST i pH kakao‐zrnaVeći stupanj fermentacije povećava kiselost i smanjuje pH

k kpH kakao‐zrna = 5,3 – 5,5

Octena kiselinaoko 0,3% 

Limunska kiselinaMliječna kiselinaVinska kiselinaVanilinska kiselinaOksalna kiselina, oko 1% 

11/25/2008

12

CRNA ČOKOLADA

MLIJEČNA ČOKOLADA

(USDA Nutrient Database for Standard Reference) 

28,0

2,62

13,2

26,04

1,49

13,5

UGLJIKOHIDRATI

MASTI

DIJETALNA VLAKNA

1,8

210 kcal

3,03

226 kcal

BJELANČEVINE

ENERGETSKA VRIJEDNOST

POLIFENOLI

METILKSANTINI

BIOGENI AMINI

VITAMINI

MINERALNE TVARI

11/25/2008

13

METILKSANTINI ‐ skupina purinskih alkaloida

Kafein– 0,2% bezmasne suhe tvari 

kakao‐zrna

Teobromin–3,7% bezmasne suhe tvari kakao‐zrna

TEOBROMIN

• blagi stimulativni utjecaj na središnji nervni sustav

KAFEIN

• jak stimulativni utjecaj na središnji nervni sustav

Usporedba fizioloških učinaka teobromina i kafeinaUsporedba fizioloških učinaka teobromina i kafeina

na središnji nervni sustav• dulje se metabolizira u organizmu

• polagano djelovanje• stimulira kardiovaskularni sustav

• stimulira mišićni sustav• blagi antidepresiv

središnji nervni sustav• vrlo brzo djeluje• brzo se metabolizira u organizmu

• povećava emocionalni stres

• jak diuretik• stimulira respiratorni g p

• blagi diuretik• ne izaziva alergije i ovisnosti

psustav

• izaziva alergije• izaziva blagi oblik psihičke ovisnosti (habituacija)

11/25/2008

14

• Široko rasprostranjeni sekundarni biljni metaboliti• Više od 8 000 do sada poznatih spojeva• Široko rasprostranjeni sekundarni biljni metaboliti• Više od 8 000 do sada poznatih spojeva

POLIFENOLI

FENOLNE KISELINE  FENOLI FLAVONOIDI

FLAVONI  

OSTALI

FLAVONI, FLAVANONI FLAVONOLI FLAVANOLI

KATEHINI (monomeri)

PROANTOCIJA‐NIDINI 

(oligomeri)

PROCIJANIDINI PRODELFINIDINI

ANTOCIJANI

Polifenoli se u kakao‐zrnu nalaze u pigmentnim stanicama kotiledona

Polifenolni sastav kakao‐zrna ovisi o mnogobrojnim čimbenicima: 

Varijetet kakaovca

Geografsko podrijetlo

Uvjeti uzgoja

Zrelost kakao‐plodova

Udjel i sastav polifenolnih spojeva smanjuje se tijekom procesa prerade kakao‐zrna (fermentacija) i proizvodnje čokolade (prženje, valcanje, končiranje)

11/25/2008

15

MONOMERI

(−)-epikatehin

OLIGOMERI

procijanidini

FENOLNE KISELINE

Galna kiselina

OSTALI

naringenin

(+)‐katehin

(−)-galokatehin

( )

Ferulinskakiselina

p‐kumarinskakiselina

luteolin

apigenin

Fl l(−)-epigalokatehin Kava kiselina Flavonol‐

glikozidi

značajni za  kakao‐zrna (oko 6%) biti d kti k d ij  k t himogu biti‐ produkti kondenzacije katehina

‐ produkti kondenzacije hidroksiliranih flavan diolai triola (proantocijanidini)

iz proantocijanidina u kiseloj sredini nastaju antocijanidini i antocijani, najzastupljeniji CIJANIDIN (crveni pigmentkakao‐zrna)kakao‐zrna)

‐ produkti hidrolize polihidroksifenola (quercetin, kava kiselina i p‐hidroksicimetna kiselina) 

11/25/2008

16

BIOGENI AMINI

• Tiramin i feniletilamin– imaju neuropsihološko djelovanje koje se očituje u čestim promjenama raspoloženja i pojavi depresije

BIOGENI AMINI

11/25/2008

17

Osušeno kakao-zrno pakira se u jutene vreće (50-80 kg) i transportira do proizvođača

kakao-proizvoda

Najveća skladišta, veličine nogometnih igrališta, mogu primiti i do 35 t kakao-zrna

11/25/2008

18

Skladišta su opremljena sustavima za održavanje idealne temperature i vlažnosti zraka

Kakao‐zrna se čuvaju:

U SILOSIMA

U VREĆAMA (podna 

skladišta)

11/25/2008

19

- od ČELIKA- drvo je NEPRIKLADNO- pukotine (kakao-moljci)- beton NEPRIKLADAN– “cvjetanje betona” (zbog sadržaja - beton NEPRIKLADAN cvjetanje betona (zbog sadržaja lako hlapljivih kiselina- octena kiselina u kakao-zrnu)

- kapacitet do 15 000 t

Samo prethodno očišćena i sortirana kakao zrnaSamo prethodno očišćena i sortirana kakao-zrnaDo 14°CRelativna vlažnost zraka <60%

- za čuvanje neočišćenih zrna u vrećama- od ČVRSTOG MATERIJALA ravnih i glatkih podnih i

zidnih površinab k i (k k lj i)- bez pukotina (kakao-moljci)

- vreće se slažu na PALETE ili na PODIJE uzdignute 7 cm iznad poda (ne više od 9 redova vreća po visini)

- onemogućiti zagađenje mirisima ili prašinom podrijetlom od drugih namirnica ili proizvoda uskladištenih u istom skladištu

- prozračivanje skladišta

Do 18°CRelativna vlažnost zraka <70%

11/25/2008

20

KAKAO-MOLJAC ‐Acrocerois cramarella spAcrocerois cramarella sp..

PLIJESNI

iznad 15oC

iznad 10oC

1 puta godišnje potrebno je pražnjenje i dezinfekcija podnih skladišta i silosa za čuvanje kakao-zrna

burzeLONDONPARIZ

NEW YORK

OBALA BJELOKOSTI (56,7%)

BRAZIL

INDONEZIGANA

NIGERIJA

VENECUELA KOLUMBIJA

EKVADORKOSTARIKA

MEKSIKO

11/25/2008

21

% žOko 20% ukupne svjetske potražnje za kakaom odvija se preko terminala amsterdamske luke

Prilikom dolaska iz tropskih destinacija proizvođači kakao-proizvoda pregledavaju zrna i određuju im kakvoću

Ujednačena veličina i masa zrna značajna je za UJEDNAČENO PRŽENJE i DROBLJENJE KAKAO-ZRNA

11/25/2008

22

Zrna se čiste i sortiraju (izdvajanje stranih tvari, polomljenih, sitnih i međusobno sraslih zrna)Različite vrste mogu se koristiti za idealnu Različite vrste mogu se koristiti za idealnu mješavinu mirisa

Klimatskim uvjetima

Ovisi o genetskim osobinama, a varira prema:

Sušenju 

Uvjetima fermentacije

Primjeni agrotehničkih mjera

Transportiranju

Skladištenju 

Sušenju 

11/25/2008

23

Kvaliteta kakao‐zrna ocjenjuje se:

SENZORSKIM ISPITIVANJEM

ANALITIČKIM ISPITIVANJEM KARAKTERISTIKA

Ispitivanje se mora provesti na:

Klijavost zrna

Z   št ć   K liči  

Količinu ravnih zrna

Količinu ljubičastih 

zrna

Zrna oštećena toplinom ili insektima

Oštećenja fermentacijom

Prisutnost gljivica i plijesni

Količinu polomljenih 

zrna

Uniformnost zrna

U ocjeni kvalitete kakoU ocjeni kvalitete kako‐‐zrna uzimaju se u obzirzrna uzimaju se u obzir:

•• VANJSKA SVOJSTVAVANJSKA SVOJSTVA•• UNUTARNJA SVOJSTVAUNUTARNJA SVOJSTVA

prema tim svojstvima kakao‐zrno se klasificiraju u  

DVIJE KATEGORIJEDVIJE KATEGORIJE

11/25/2008

24

POSTOTAK ZRNA PO BROJENJUPOSTOTAK ZRNA PO BROJENJU

Kategorizacija na osnovi utvrđene količine oštećenih zrna

KATEGORIJAPOSTOTAK ZRNA PO BROJENJUPOSTOTAK ZRNA PO BROJENJUPLJESNIVA 

ZRNAŠKRILJASTA 

ZRNANAPADNUTA 

ZRNA*

I 2 3 4

II 4 8 6

* zrna napadnuta insektima, proklijala i spljoštena zrna

VANJSKA SVOJSTVA

oblik kakao‐zrna

veličina kakao‐zrna

UNUTARNJA SVOJSTVA

miris

okus

masa kakao‐zrna

ljuska i klica

boja kotiledona

čistoća kakao‐zrna

test rezanja

vlaga kakao‐zrna

čistoća kakao‐zrna

specifična masa zrna

zapremnina zrna

11/25/2008

25

a)a) OBLIK OBLIK PLEMENITE SORTEPLEMENITE SORTE–– veliko, okruglo ili okruglasto zrnoKVALITETNE SORTEKVALITETNE SORTE–– krupno ili srednje veličine okruglasta,

ovalna ili spljoštena

b) VELIČINAb) VELIČINA

DUŽINA 20-25 mm (iznimno 30 mm)

KARAKTERISTIČAN ODNOS DEBLJINE i DUŽINE:KARAKTERISTIČAN ODNOS DEBLJINE i DUŽINE:

za kvalitetna zrna > 0,5za prosječnu, dobru kvalitetu > 0,4za slabu kvalitetu ≤ 0,3

c) MASA

Masa 100 ZRNAMasa 100 ZRNA je između 75 – 160 gZRNO LAKŠE OD 1 grama ZRNO LAKŠE OD 1 grama smatra se nekvalitetnim

d) LJUSKA I KLICABOJA LJUSKE- ovisi o sorti i ukazuje na ispravnost

fermentacije i sušenja

DEBLJINA LJUSKEDEBLJINA LJUSKE- PLEMENITE SORTE– tamna ljuska koja se lako odvaja

(previše fermentirano‐ tamna boja, smežuran oblik)

koja se lako odvaja- KONZUMNE SORTE- debela ljuska,

teško se odvaja od kotiledona

11/25/2008

26

Ljuska i klica se odvajaju od zrna u preradi prije usitnjavanja

Udjel ljuske 11 – 16 %Udjel klice 0 8 – 1 2 %Udjel klice 0,8 1,2 %

e) BOJA KOTILEDONAe) BOJA KOTILEDONAPLEMENITE SORTE PLEMENITE SORTE (svijetlo do tamno smeđa)KONZUMNE SORTE KONZUMNE SORTE (smeđe-ljubičasta do tamno smeđa)

f) ČISTOĆA KAKAO-ZRNA KAKAO‐ZRNO NE SMIJE SADRŽAVATI VIŠE OD:

3% PLJESNIVIH ¸ZRNA6% DRUGIH OŠTEĆENIH ZRNA

(napadnutih od insekata, proklijalih,oštećenih, spljoštenih, zadimljenih,, p j , j ,krhotina i dijelova ljuske)

U NEKVALITETNA ZRNA SE UBRAJAJU I ŠKRILJASTA ZRNAI SRASLA ZRNA (BLIZANCI).

g) SPECIFIČNA MASAKAKAO‐ZRNO S LJUSKOM KOJA SE TEŠKO ODVAJA IMA:

SPECIFIČNU MASU γ = 1,05 – 1,1S C Č U SUγ ,05 ,KAKAO‐ZRNO  S LJUSKOM KOJA SE LAKO ODVAJA IMA:

SPECIFIČNU TEŽINU  γ = 0,85 – 0,9h) ZAPREMNINA- 100 kakao‐zrna ima volumen od 115 mL

11/25/2008

27

a)a) MIRISMIRIS‐ slabo aromatičan, slabo kiseli, karakterističan ‐ strani miris ukazuje na lošu fermentaciju, loše sušenje,greške tijekom skladištenja i transporta

kada je fermentacija predugo vođena u anaerobnim uvjetimadolazi do mliječno kiselog i maslačnog vrenja– stvaraju se uvjeti zarazvoj plijesni  i zrno ima miris po plijesnirazvoj plijesni  i zrno ima miris po plijesni

kada je fermentacija predugo vođena u aerobnim uvjetima, nastaje velika količina octene kiseline i razgradnih produkata proteina –neugodan miris amonijakalnog dušika

b) OKUS b) OKUS

Kakao-zrno ima karakterističan okus:

PLEMENITE SORTEPLEMENITE SORTE– aromatične, gorke, slabo ili  jače kisele KONZUMNE SORTEKONZUMNE SORTE l b  ili  l   l b   ič   kKONZUMNE SORTEKONZUMNE SORTE– slabo ili vrlo slabo aromatične, gorke,

slabo ili jače kisele

c) TEST REZANJA

Testom rezanja ocjenjuje se kvaliteta fermentacijeTest se provodi uzdužnim presjecanjem kakao‐zrna

11/25/2008

28

akoako sese kakaokakao--zrnozrno stavistavi uu 55 %%--tnutnu otopinuotopinu NaClNaCl::

• DOBRO FERMENTIRANO ZRNO odmah ispliva na površinu

• LOŠE FERMENTIRANO ZRNOst j d s dostaje na dnu posude

(tek nakon tog testa se vrši test rezanja i procjenjuje kakvoća)

DOBRO FERMENTIRANO ZRNOPLEMENITE SORTE‐ smeđi presjekKONZUMNE SORTE‐ smeđe‐ljubičasti presjek 

PREVIŠE FERMENTIRANO ZRNO– tamno smeđa boja

NEDOVOLJNO FERMENTIRANO ZRNO– olovno siva i sivo ljubičasta boja

ŠKRILJASTO ZRNOOLOVNO SIVE BOJE ( k lj  l b  k li )– OLOVNO‐SIVE BOJE (pokazatelj slabe kvalitete)(maksimalno dozvoljeno 8%)

SPLJOŠTENO ZRNO– zakržljali kotiledon, ne može se izvršiti uzdužnipresjek (slaba kvaliteta)

11/25/2008

29

d) VLAGA

MOŽE IZNOSITI DO 8% (Prema Pravilniku do 7,5%)

Ako je relativna vlaga VISOKA (preko 60%) povećava se higroskopnost i nastaju uvjeti za aktivnost enzima i mikroorganizama- ŠTETNO ZA KAKAO-ZRNO !

• čišćenje• sortiranje sistemom sita• odvajanje nečistoća pomoću magneta• ujednačavanje kalibracijeujednačavanje kalibracije

Sortiranje kakao‐zrna po veličini

11/25/2008

30

Pravilnik o temeljnim zahtjevima za kakaoPravilnik o temeljnim zahtjevima za kakao--proizvode, proizvode, proizvodeproizvode slične čokoladi, kremslične čokoladi, krem--proizvode i bombonske proizvode proizvode i bombonske proizvode (NN (NN 90/96.)90/96.)::

H i  i d d bi   b i  t h l ški  Homogeni proizvod dobiven posebnim tehnološkim postupkom obrade šećera s:

Kakao‐lomomKakao‐pogačomKakao‐prahomNemasnim kakao‐prahomNemasnim kakao prahomKakao‐maslacemDopuštenim dodacima ili bez njih