O cacau é uma importante commodity agrícola e a principal matéria-prima na fabricação do chocolate. É derivado dos grãos do cacaueiro (Theobroma cacao L.) pertencente à família Malvaceae. Os frutos do cacaueiro são vagens semelhantes a abóbora que crescem proximalmente ao tronco e aos ramos mais grossos; cada vagem de cacau contém cerca de 35 a 50 grãos embutidos em polpa amucilaginosa.

O principal produto do fruto do cacaueiro, em termos econômicos, são as sementes, ou amêndoas, que correspondem a 10% do peso do fruto. O beneficiamento das sementes do cacau origina diversos produtos semimanufaturados, como o chocolate, o chocolate em pó, a massa de cacau e a manteiga de cacau.

A utilização das sementes para fabricação de chocolate é majoritária. O cacau se enquadra entre os alimentos altamente energéticos e estimulantes, cujo sabor é uma característica altamente importante, constituindo o principal motivo para o seu consumo.

O chocolate pode ser definido como uma dispersão de partículas sólidas (açúcar, sólidos de cacau e sólidos de leite) em uma fase gordurosa contínua, que contribui para o aroma, cor e sabor.

A mistura consiste na homogeneização dos ingredientes em pó (açúcar, leite e derivados) com os ingredientes líquidos e semilíquidos (manteiga de cacau e liquor de cacau fundidos) por tempo suficiente para se transformarem em uma massa plástica adequada para refino. Essa etapa, em geral, é feita em equipamentos a 40ºC para garantir que a manteiga de cacau permaneça fundida.

O refino promove a redução do tamanho das partículas dos ingredientes, tornando-as imperceptíveis ao se degustar o chocolate. O tamanho das partículas do produto final não deve ser superior a 25µm, para que a arenosidade não seja percebida na degustação do chocolate.

Durante a conchagem ocorre a volatilização de compostos indesejáveis formados na etapa de fermentação, como por exemplo o ácido acético, bem como a diminuição da umidade proveniente dos ingredientes e a formação de aromas desejáveis pelas reações de Maillard. Nessa etapa são necessários o cisalhamento, agitação e aquecimento da massa de 50ºC a 70ºC, dependendo do tipo de chocolate que se deseja obter (ao leite, branco ou amargo). Quanto maior for o tempo de conchagem, maior é o desenvolvimento do sabor e da melhora das propriedades reológicas. Dessa forma, usando o método tradicional, esse processo pode levar de oito a 96 horas, dependendo do tipo de chocolate e da eficiência do equipamento.

Devido ao comportamento polifórmico da manteiga de cacau, ou seja, a sua capacidade de se solidificar em diferentes formas cristalinas dependendo da temperatura, do tempo de cristalização, agitação e taxa de resfriamento, o chocolate deve ser pré-cristalizado ou temperado antes das etapas de moldagem ou recobrimento. O processo de temperagem inicia-se com o aquecimento do chocolate em temperaturas próximas a 40ºC para a fusão da fase gordurosa. Em seguida, é feito um resfriamento controlado, sob agitação para induzir a cristalização da gordura. A taxa de resfriamento deve ser próxima de 2ºC/minuto. Nessa etapa, além da formação dos tipos de cristais desejados, há também a formação dos indesejáveis, por isso para a sua eliminação, aquece-se novamente a massa a uma temperatura de 30ºC a 32ºC.

Depois de temperado, o chocolate pode ser colocado em qualquer forma desejada e endurecido. Durante o processo de endurecimento, o volume do chocolate é reduzido, permitindo que o chocolate saia automaticamente da forma.

O chocolate branco é feito de maneira semelhante ao chocolate comum, com a única diferença de que o chocolate branco não contém nenhuma massa de chocolate; apenas manteiga de cacau, açúcar, leite e baunilha.

Para a obtenção da massa de cacau, utilizada na fabricação do chocolate, as amêndoas fragmentadas em pedaços menores devem ser pré-moídas em moinhos de martelo, pinos ou discos, sendo posteriormente realizada a moagem fina em moinhos de disco, de esferas ou de cilindros, onde a granulometria final chega a 20µm a 40µm. Independente da finalidade de utilização, a massa de cacau deve estar livre de fungos termorresistentes e bactérias.

As propriedades reológicas da massa de cacau são aspectos extremamente importantes, pois afetam o processamento e obtenção de produtos como a manteiga, o pó e os chocolates de cacau.

O chocolate contém um mínimo de 350g/kg de sólidos secos de cacau e não menos do que 140g/kg de sólidos secos de cacau desnatados. Os chocolates com baixo teor de cacau causam sensação de fusão e cremosidade na boca, enquanto aqueles com maior teor de cacau produzem sensações secas, farinhentas e pegajosas. O chocolate escuro pode conter 600g/kg de liquor de cacau e os produtos com mais de 35% de massa de cacau são considerados os mais ricos em polifenóis.

A popularidade do chocolate está principalmente relacionada às suas propriedades sensoriais, sendo muito influenciados pelo aroma dos sólidos do cacau e pelo processo de fabricação. O chocolate escuro é caracterizado por um sabor de praliné, chocolate com notas maltadas, de nozes e caramelo, enquanto o sabor típico do chocolate ao leite é doce e leitoso.

Os principais compostos de odor ativo dos produtos de cacau e chocolate são principalmente atribuídos as pirazinas, aldeídos, ésteres, álcoois, ácidos e hidrocarbonetos. Os componentes 2-metilpropanal, 3-metilbutanal, fenilacetaldeído, 2-etil-3,5-dimetilpirazina, tetrametilpirazina, trimetilpirazina, 2-acetil-1-pirrolina, ácido 3-metilbutanóico, 3,5 (ou 2) -dietil-2 (ou 5) -metilpirazina, 2-metilbutanal e furaneol, são considerados os principais contribuintes para o perfil de sabor geral dos produtos de cacau, sendo os oito primeiros compostos listados considerados os de maior impacto no aroma de chocolate.

No chocolate escuro e ao leite foram identificados 32 principais compostos ativos de odor. O chocolate escuro contém níveis mais elevados de pirazinas (4.254mg/g; tetrametilpirazina), aldeídos de Strecker (10.036mg/g; 3-metilbutanal, 2-metilpropanal), pirróis, álcoois (feniletanol) e ácidos carboxílicos (ácido 3-metilbutanóico). No chocolate ao leite predominam lactonas (decalactona), ésteres (feniletilacetato), aldeídos de cadeia longa (heptanal, octanal), cetonas (2-nonanona) e compostos de enxofre (dissulfeto de dimetila, trissulfeto de trimetila).

O chocolate amargo contém heterociclias de nitrogênio principais e específicas, como a 2,3-dimetilpirazina, trimetilpirazina, terametilpirazina, 3 (ou 2), 5-dimetil-2 (ou 3) -etilpirazina), 3 , 5 (ou 6) -dietil-2-metilpirazina), furfurilpirrol e acetilpirrol, todas com notas de pralina, nozes e café. A tetrametilpirazina também é considerada a pirazina mais abundante no chocolate amargo.

Já no chocolate ao leite, os principais componentes do aroma incluem 3-metilbutanal, 2-etil-3,5-dimetilpirazina, 1-octeno-3-ona, 2-etil-3,6-dimetilpirazina, 2,3-dietil-5-metilpirazina, 2-nonenal, (Z) -2-metil -3- (metilditio) furano, (E, E) -2-nonadienal, (E, E) -2,4-decadienal e R-δ-decalactona, a maioria deles originados em grãos de cacau torrados.

A fermentação do cacau também permite a obtenção de cacau em pó, um produto de grande importância comercial, pois além do seu uso em bebidas achocolatadas, também é um ingrediente que confere cor e sabor de chocolate a diversos produtos alimentícios, como biscoitos, pudins, sobremesas, cremes, chocolates recheados, gelados, etc. Misturado com açúcar e diluído com leite, transforma-se em uma bebida de chocolate suave. Também dá o toque final para confeitaria, trufas e café cappuccino.

A obtenção do cacau em pó se dá através da moagem da torta resultante da prensagem do liquor ou massa de cacau, podendo conter ainda de 10& a 20% de manteiga de cacau. Os principais parâmetros de qualidade avaliados no pó de cacau são a cor, o sabor e o pH.

Cada fabricante fornece seu próprio tipo de pó, com sua própria cor, aroma, valor de pH (grau de acidez) e teor de gordura distintos.

A manteiga de cacau também é um produto derivado da fermentação do cacau. Possui grande valor econômico e é utilizada principalmente para a produção de chocolates com alto teor de gordura de cacau, ou seja, os chocolates brancos. Sua extração para fins alimentícios é feita através da prensagem da massa de cacau ou amêndoas fragmentadas em prensa hidráulica, seguida de desodorização e filtragem. Dependendo da finalidade a qual se destina, também pode ser extraída por prensa contínua ou por solvente, porém esses dois métodos não são recomendados para fins alimentícios.

A eficiência de extração da manteiga de cacau por prensagem hidráulica a partir do liquor é afetada, entre outros fatores, pelo tamanho das partículas, pressão exercida sobre o liquor, temperatura e umidade.

Após a prensagem, a manteiga de cacau deve ser centrifugada ou filtrada para eliminar os resquícios sólidos de cacau, sendo na sequência, desodorizada com o objetivo de eliminar os compostos que impactam de forma negativa no seu sabor e padronizar a sua cor. Geralmente, essa etapa é realizada fisicamente com o uso de destiladores a vácuo, sendo parâmetros importantes a temperatura de injeção de vapor, o vácuo e a umidade final. A gordura é extraída da massa de cacau sob alta pressão (até 550kg/sq.cm). A manteiga é posteriormente filtrada para remover os últimos restos de ingredientes sólidos de cacau.

A manteiga de cacau pode ser fornecida na forma líquida ou na forma solidificada, ou ainda, inodora. A demanda da indústria de chocolate é geralmente por manteiga de cacau com sabor neutro.