Ca cao giàu các chất phytochemical (*). Trong hạt ca cao chưa lên men, các sắc tố chiếm từ 11-13% của mô. Các tế bào sắc tố chứa khoảng 65-70% (khối lượng) polyphenol và 3% anthocyanin. Trong quá trình lên men, polyphenol trải qua các phản ứng khác nhau bao gồm cả quá trình tự cô đặc và phản ứng với protein và peptide. Khoảng 20% (theo khối lượng) polyphenol còn lại ở cuối quá trình lên men. Quá trình rang và các quá trình chế biến ca cao khác cũng làm gây ra sự thay đổi. Hàm lượng polyphenol sẽ thay đổi tùy loại hạt ca cao và mức độ lên men.
Kết quả của một nghiên cứu về các chất phytochemical và polyphenolics tìm thấy trong ca cao như sau:
Hợp chất
Hạt khô
(g/100g)
Sau khi rang và conching
(g/100g)
Trong sô cô la (chocolate) sữa
(mg/100g)
Flavanols
Catechins
3.0
(+) Catechin
1.6-2.75
0.03-0.08
0.02
(-)-Epicatechin,
+)-Gallocatechin,
(+)-Epigallocatechin
0.25-0.45
0.3-0.5
Leucocyanidins
L1-L4
2.7
L1: 0.08-0.17
Polymeric lecocyanidins
2.1-5.4
Anthocyanins
0.01
3-a-L-arabinosidyl cyanidin
0.3
3-ß-D-galactosidyl cyanidin
0.1
Flavonols
Quercetin
-Quercetin-3-arabinoside
Quercetin-3-glucoside
Total phenolics
13.5
Một nghiên cứu khác cho rằng hàm lượng polyphenol tổng trong hạt có thể ươc tính từ 6-8% theo khối lượng hạt khô
Catechin không màu trong khi anthocyanin tạo nên màu tím của hạt chưa lên men. Trong quá trình lên men và sấy, anthocyanin được chuyển sang hợp chất quinonic tạo nên màu nâu đặc trưng cho hạt. Một nghiên cứu về tổng số polyphenol của sản phẩm ca cao theo phương pháp phân tích dịch chiết hữu cơ Folin-Ciocalteau tìm thấy 20,000pPhần mềm trong bột ca cao, 8,400pPhần mềm trong sản phẩm sô cô la nướng và 5000pPhần mềm trong sô cô la sữa.
(*) phytochemical là các chất hoạt động sinh học có trong thực vật (ví dụ như flavonoid và carotenoid) được đánh giá là có tác lợi cho sức khỏe người.