Kakao merupakan tanaman tahunan (perennial) yang berbentuk pohon, di alam pada kondisi naungan berat, dapat mencapai ketinggian 8-10 m, tetapi pada kondisi tanpa naungan, pertumbuhannya lebih pendek. Umumnya ukuran buah kakao jauh lebih besar dari bunganya, dan berbentuk hingga memanjang. Buah terdiri dari 5 alur buah dan memiliki ruang dan di dalamnya terdapat biji. Buah kakao biasa disebut pod, kolven atau drupe. Ukuran buah kakao bervariasi, panjang dari 10-32 cm, dan berbentuk cylindrical atau spherical. 

     Satu buah normal terdiri atas 20-50 biji, awalnya melekat pada plasenta pusat. Dalam proses pematangan, biji akan menghasilkan suatu lapisan luar yang meliputi mucilage yang sangat asam (pH 3,5) dan mengandung sitrat dan kandungan gula yang tinggi, sehingga ideal sebagai substrat bagi jamur. Pada tahap akhir pematangan, lapaisan luar akan pecah dan melepaskan mucilage yang mengisi buah dan memfasilitasi pemisahan biji. Mucilage ini adalah penting untuk proses fermentasi, yang merupakan bagian esensial dari perkembangan flavor biji kakao.

Pengupasan kulit buah dan pengambilan biji

1. Biji diambil dengan memecahkan buah kakao
2. Pemecahan dilakukan dengan menggunakan pemukul kayu
3. Biji-biji dikeluarkan dengan tangan dan dimasukkan ke dalam peti fermentasi

Tujuan Fermentasi

1. Menghentikan proses respirasi (biologic)
2. Mengubah susunan kimia biji kakao sehingga terbentuk : warna, biji, aroma, flavor, asam-asam, enzim, dan rasa.
3. Mengubah susunan fisik biji kakao agar pulp lepas dari keping biji, memperbaiki konsistensi keping biji hingga biji padi pejal,  memudahkan pelepasan kulit biji dari keping biji.

Tahap Fermentasi

Tahap I

• Mengubah gula menjadi alkohol dengan bantuan enzim dan mikroorganisme.
• Fermentasi anaerob 24-36 jam pertama
• Starter: Pseudomonas lindari, Saccharomyces cerevisiae, S. theobromae, S. ellipscides, S. apiculatus, S. apimalus, bakteri asam laktat. 

Tahap II

• Mengubah alkohol menjadi asem asetat 
• Fermentasi aerob setelah cairan pulp keluar
• Bakteri Acetobacter xylinum, A. ascendens, A. aceti, Bacterium xlynum, B. orlenense 

Faktor yang mempengaruhi fermentasi

• Tingkat kematangan buah: buah yang mrntah tidak dapat difermentasi
• Cacat/rusak pada buah: buah yang cacat dan rusak karena ham dan penyakit tidak dapat difermentasi.
• Varietas/jenis: mempunyai kadar anthocyanin dan gula yang berbeda, sehingga waktu yang dibutuhkan untuk fermentasi juga akan berbeda
• Jumlah  biji pada unit fermentasi: tumpukan biji pada unit fermentasi mempengaruhi daya simpan poanas dalam unit, panas ini dibutuhkan untuk aktivitas mikroorganisme.
• Lama fermentasi: jika fermentasi terlalu lama maka bakteri pembusuk Bacterium substilis dan bakteri asam laktat Betabacterium dan Betacoccus akan bekerja.
• Oksigen: jika aliran udara tidak cukup maka tumbuh jamur Penicillium glaucum, Aspergillus niger, A. flavus, A. tamari, A. fumigaus, Mucor sp., Oidium lactis, Cymomucor buntingii.

Alat Fermentasi

1. Daun pisang: disusun membentuk lingkaran dan biji kakao ditumpuk di atasnya lalu daun dilipat ke atas menutupi tumpukan dan diberi penahan.
2. Lubang tanah beralas daun pisang atau karung goni
3. Lubang tanah: dibuat lubang dengan menggali, diberi alas daun pisang/karung goni, biji kakao diatruh di dalamnya, lubang ditutup daun pisang atau karung goni. Bermasalah bila terjadi hujan maka air akan masuk menggenangi lubang dan merusak biji kakao yang sedang fermentasi.
4. Keranjang rotan/bambu beralas daun pisang
5. Tong kayu
6. Kotak/peti kayu ukuran besar (400 x 200 x 150) cm, (150 x 100 x 75) cm, kapasitas 1500 kg (240 x 140 x 120) cm, (150 x 120 x 90) cm, kapasitas 1000 kg (150 x 130 x 90) cm, (140 x 90 x 80) cm, ukuran sedang (125 x 100 x 50-65) cm, ukuran kecil (70 x 90 x 140) cm
7. Kotak/peti kayu berdinding ganda ukuran kecil, ukuran mini kapasitas 5 kg (30 x 30 x 30) cm, kapasitas 2,5 kg (25 x 25 x 25) cm

Lama Fermentasi

1. Tergantung kadar antosianin, ukuran dan jumlah biji, varietas, musim, dan ada tidaknya ragi atau mikroorganisme starter Pseudomonas lindari
2. Jenis Criollo 3-5 hari, jenis Forastero 6-8 hari
3. Varietas Djatironggo (DR) 4 hari - 94 jam, Upper Amazone Hybrid (UAH) 6 hari - 140 jam, Amelonado 5 hari = 116 jam

Ciri Selesainya Fermentasi

1. Warna pulp berubah jadi kuning
2. Cairan pulp berwarna kuning
3. Mudah dibersihkan
4. Keping biji berwarna merah muda dengan cincin merah tua
5. Berbau asam cuka (asam asetat) bukan alkohol
6. Berbau coklat

PERENDAMAN & PENCUCIAN

     Perendaman dilakukan selama 2 jam dan dilanjutkan dengan pencucian. Bertujuan membersihkan biji kakao dari asam, lenir, serat/sisa pulp yang melekat pada kulit biji, meningkatkan persentasi biji bulat, memudahkan proses pencucian, dan memenuhi permintaan pasar, dan memberikan penampakan yang lebih baik. 

• Keuntungan: penampakan lebih baik dan berkilap, lebih tahan terhadap serangan jamur/serangga, kadar kulit ari lebih rendah.
• Kerugian: kulit biji tipis sehingga mudah pecah, kehilangan berat sekitar 6%, ukuran biji lebih kecil

PENGERINGAN

     Pengeringan bertujuan (a) menghentikan proses fermentasi, (b) memperoleh kadar air biji 6-7%, (c) mempertahankan aroma dan rasa, (d) memperpanjang masa simpan.

     Faktor-faktor yang mempengaruhi pengeringan (a) luas permukaan dan tebal biji, (b) suhu pengeringan, (c) kecepatan aliran udara, (d) tekanan uap air udara.

Pengeringan Sinar Matahari/Penjemuran - Sun Drying

Penjemuran dapat dilakukan pada alat dan tempat berikut

1. Lantai jemur dari kayu, semen, tanah dan tikar
2. Rak jemur dari kayu/bambu (para-para) beralas geribik
3. Rak jemur dari stainlessteel dengan rel dan atap, yang dapat disimpan secara bersusun

Proses pengeringan diatur ketebalan biji 3.7 kg/m2, 50 kg/2.8 m2 di Trinidad atau tinggi 5 cm, lama jemur 14 jam (2 hari) s.d. > 2 minggu, pembalikan setiap 6 jam. Pada waktu ini dapat dilakukan sortasi dengan mengambil biji-biji yang rusak.

Pengeringan Buatan - Artificial Drying

1. Tipe pengeringan: non mechanical dryer/indirect (pemanasan tak langsung), mechanical dryer/direct (pemanasan langsung)
2. Model alat pengering: tipe batery, plateform, stationery
3. Proses pengeringan paling ekonomus bila tebal biji 20-25 cm, aliran udara > 3m/min, suhu 60-65 (Shelton, 1967)
4. Khusus pengering rancangan Balai Penelitian Perkebunan (BPP) Bogor: tipe stationer bentuk panci, kapasitas 500 kg, pengadukan minimal tiap 2 jam, suhu pengeringan 55-60, lama 44-48 jam, ketebalan 20 cm.

Sortasi dan Grading

     Pada tahapan ini dilakukan sortasi (pemilihan), umtuk mengelompokan biji kakao berdasarkan biji yang baik dengan yang kurang baik juga ukuran, bentuk, dan warna. Sortasi bisa juga dilakukan dengan menggunakan mesin sortasi biji kakao. Selanjutnya, dilakukan pengelompokan berdasarkan kualitas, menurut standar mutu.

Pengemasan

1. Dengan wadah katung goni
2. Kapasitas 60 kg netto biji kakao kering
3. Label bertulis: kualitas/jenis mutu, tanggal produksi, kode produksi, produsen.

Penyimpanan

     Ruang penyimpanan dalam gudang yang bersih, kering, sirkulasi udara/ventilasi baik, bila perlu beri kipas angin (fan), berlampu (infrared)/pemanas, jauh dari sumber-sumber kontaminasi (tidak ada bahan lain yang mengeluarkan bau seperti bensin, oli, terasi, pestisida dll), beralas dasar kayu setinggi 15cm dari lantai dan dilapisi paapn/geribik/karung goni,usahakan kelembaban udara (RH) < 70%.

Susunan/tumpukan karung: < 6 lapis tiap staple

Lama penyimpanan: < 6 bulan, bila kondisi penyimpanan baik bisa 9-12 bulan, dan setiap bulan harus dilakukan pengawasan setiap bulan.

Jamur utama yang tumbuh dalam gudang: Aspergillus fumigatus, Aspergillus glaucus,. Serangga utama yang menyerang dalam gudang: Cadra cautella, Lasioderma serricorne, Araecerus fasciculatus, Tribolium castaneum.