Luận văn : Xác định các thành phần chủ yếu trong cà phê nhân, tạo chế phẩm Biocoffee-1 với hoạt tính cao của pectinase và cellulase part 9 pps

105
là acid galacturonic, vừa giúp giải phóng các thành phần tan trong nước bên trong hạt
(trong đó có các acid). Bên cạnh đó thời gian ngâm nước càng lâu sẽ tạo ra độ ẩm càng
cao và làm hạt cà phê trương nở nhiều, điều này tạo thuận lợi cho quá trình lên men
phụ tạo acid của một số loài vi sinh vật (nấm men, nấm mốc, vi khuẩn) có sẵn trên bề
mặt hạt cà phê cũng như nhiễm từ không khí vào trong quá trình lên men. Chính vì
những lí do này làm cho pH của dịch trích giảm xuống.
Tuy nhiên, khi thời gian ngâm là 1,5 giờ thì pH tăng vọt cho thấy sự rửa trôi các
thành phần của hạt cà phê là rất mạnh, những acid trong hạt bị tan theo nước, do đó pH
tăng lên.
4.7. XÁC ĐỊNH SỰ THAY ĐỔI TRỌNG LƢỢNG KHỐI CÀ PHÊ TRƢỚC VÀ
SAU KHI LÊN MEN
Trọng lượng mỗi khối cà phê của mỗi mẻ trước khi lên men đều là 100 g. Sau
quá trình lên men, chúng tôi cân một lần nữa trước khi đem rửa.
4.7.1. Xác định sự thay đổi trọng lƣợng khối cà phê theo thời gian lên men
Bảng 4.16: Mối tƣơng quan giữa thời gian lên men và trọng lƣợng
khối cà phê lên men
Thời gian (giờ)
12
16
20
24
28
32
Trọng
lƣợng
Bi
145,23
141,75
140,64
140,97

141,31
141,51
Sẻ
147,05
140,32
132,74
133,23
133,86
134,01
Moka
136,15
133,86
131,52
132,08
132,32
132,73
141.51
141.31
140.97
140.64
141.75
145.23
130
135
140
145
150
12 16 20 24 28 32
Thời gian lên men (giờ)
Trọng lượng khối lên men (g)))

Đồ thị 4.33: Sự thay đổi trọng lƣợng cà phê Bi theo thời gian lên men
106
Nhận xét: Theo đồ thị 4.33, trọng lượng khối cà phê giảm dần theo thời gian lên men,
sau 20 giờ thì bắt đầu tăng nhẹ.
134.01
133.86
133.23
132.74
140.32
147.05
130
135
140
145
150
12 16 20 24 28 32
Thời gian lên men (giờ)
Trọng lượng khối lên men (g)))

Đồ thị 4.34: Sự thay đổi trọng lƣợng cà phê Sẻ theo thời gian lên men
Nhận xét: Theo đồ thị 4.34, trọng lượng của khối cà phê Sẻ cũng giảm từ mẫu 12 giờ
đến mẫu 20 giờ và sau đó cũng tăng nhẹ.
132.73
132.32
132.08
131.52
133.86
136.15
130

135
140
145
150
12 16 20 24 28 32
Thời gian lên men (giờ)
Trọng lượng khối lên men (g)))

Đồ thị 4.35: Sự thay đổi trọng lƣợng cà phê Mokka theo thời gian lên men
Nhận xét: Theo đồ thị 4.35, cà phê Mokka cũng có trọng lượng khối cà phê sau lên
men giảm đến mẫu 20 giờ và sau đó cũng tăng nhẹ.
107
130
135
140
145
150
12 16 20 24 28 32
Thời gian lên men (giờ)
Trọng lượng khối lên men (g)
Bi Sẻ Mokka

Đồ thị 4.36: Sự thay đổi trọng lƣợng 3 loại cà phê theo thời gian lên men
Nhận xét:
Kết quả tổng hợp từ đồ thị 4.36 cho thấy, ở các mẫu 12, 16 và 20 giờ, trọng
lượng khối lên men giảm dần.
Nguyên nhân thứ nhất là do nấm mốc ngày càng phát triển, sử dụng ngày càng
nhiều cơ chất làm thức ăn và chuyển hóa những chất hữu cơ phức tạp có trọng lượng
phân tử lớn thành những chất đơn giản có trọng lượng phân tử nhỏ.
Nguyên nhân thứ hai là trong quá trình lên men, có một lượng nước bốc hơi vào

không khí. Ngoài ra, khi nấm mốc thực hiện quá trình thủy phân pectin và cellulose sẽ
tạo ra một số chất bay hơi, chẳng hạn như CO
2
và H
2
O, đây là nguyên nhân thứ ba.
Sau thời gian 20 giờ, trọng lượng khối lên men bắt đầu tăng lên nhưng chỉ là sự
tăng nhẹ. Nguyên nhân của sự tăng trọng lượng này trước hết là do khi thời gian càng
lâu, nấm mốc phát triển ngày càng nhiều và sinh khối của chúng sẽ tăng lên rất đáng
kể. Bên cạnh nấm mốc trong chế phẩm mà chúng tôi bổ sung vào, còn có sự có mặt
của các loài nấm mốc, nấm men và vi khuẩn có sẵn trên bề mặt hạt cà phê cũng như
nhiễm từ không khí vào trong quá trình lên men. Chính sự gia tăng sinh khối của tất cả
các vi sinh vật này làm gia tăng trọng lượng khối cà phê lên men.
108
4.7.2. Xác định sự thay đổi trọng lƣợng khối ủ theo hàm lƣợng chế phẩm
Bảng 4.17: Mối tƣơng quan giữa hàm lƣợng chế phẩm và trọng lƣợng khối ủ
Tỷ lệ chế phẩm
(%)
0,04
0,08
0,12
0,16
0,20
0,24
Trọng
lƣợng
Bi
138,67
137,06
136,82

134,96
134,26
133,77
Sẻ
140,30
138,61
136,95
136,27
135,92
135,35
Moka
133,58
133,55
130,80
130,63
130,21
129,75
133.77
138.67
134.26
134.96
136.82
137.06
128
130
132
134
136
138
140

142
0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24
Tỷ lệ chế phẩm (%)
Trọng lượng khối lên men(g))

Đồ thị 4.37: Sự thay đổi trọng lƣợng của cà phê Bi theo hàm lƣợng chế phẩm
Nhận xét: Theo đồ thị 4.37, trọng lượng của cà phê Bi giảm dần khi hàm lượng chế
phẩm tăng dần.
135.35
140.30
135.92
136.27
136.95
138.60
128
130
132
134
136
138
140
142
0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24
Tỷ lệ chế phẩm (%)
Trọng lượng khối lên men(g))

Đồ thị 4.38: Sự thay đổi trọng lƣợng của cà phê Sẻ theo hàm lƣợng chế phẩm
109
Nhận xét: Theo đồ thị 4.38, sự thay đổi trọng lượng của khối cà phê Sẻ lên men cũng
theo chiều hướng giảm dần ứng với sự tăng dần của hàm lượng chế phẩm.

129.75
133.58
130.21
130.63
130.80
132.55
128
130
132
134
136
138
140
142
0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24
Tỷ lệ chế phẩm (%)
Trọng lượng khối lên men(g))

Đồ thị 4.39: Sự thay đổi trọng lƣợng cà phê Mokka theo hàm lƣợng chế phẩm
Nhận xét: Theo đồ thị 4.39 thì tương tự với cà phê Bi và cà phê Sẻ, trọng lượng khối
cà phê lên men của Mokka cũng tỉ lệ nghịch với hàm lượng chế phẩm.

128
130
132
134
136
138
140
142

0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24
Tỉ lệ chế phẩm (%)
Trọng lượng khối lên men (g))
Bi Sẻ Mokka

Đồ thị 4.40: Sự thay đổi trọng lƣợng 3 loại cà phê theo hàm lƣợng chế phẩm
Nhận xét:
Kết quả tổng hợp từ đồ thị 4.40 cho thấy, trọng lượng khối cà phê lên men giảm
dần, tỉ lệ nghịch với sự tăng dần của hàm lượng chế phẩm.
110
Tuy hàm lượng chế phẩm đưa vào khối lên men có khác nhau nhưng trong
trường hợp này không có sự gia tăng trọng lượng khối lên men. Vì các mẫu lên men
trong cùng một thời gian là 16 giờ nên sự gia tăng trọng lượng sinh khối của nấm mốc
không lớn bằng sự thay đổi của quá trình phân giải.
Khi hàm lượng chế phẩm càng lớn, số lượng nấm mốc càng nhiều, chúng sử
dụng một lượng lớn cơ chất để sinh trưởng và phát triển. Ngoài ra, càng nhiều nấm
mốc thì quá trình phân giải càng mạnh, bên cạnh việc tạo ra càng nhiều sản phẩm bay
hơi (như CO
2
và H
2
O), chúng còn làm tăng nhiệt độ của khối ủ, làm tăng lượng nước
bốc hơi vào không khí.
4.8. XÁC ĐỊNH NHIỆT ĐỘ KHỐI Ủ THEO THỜI GIAN LÊN MEN
Trong thí nghiệm này, chúng tôi khảo sát nhiệt độ của khối ủ trong thời gian lên
men là 16 giờ và tỷ lệ chế phẩm sử dụng là 0,16% (đây là thời gian và tỷ lệ tối ưu đã
được xác định). Sau 2 giờ thì chúng tôi đo nhiệt độ một lần bằng nhiệt kế. Trọng lượng
của khối cà phê đem lên men là 100 g.

Hình 4.10: Đo nhiệt độ khối cà phê Hình 4.11: Nhiệt độ khối cà phê
lên men theo thời gian lên men sau 2 giờ (27,3
o
C)

Bảng 4.18: Mối tƣơng quan giữa thời gian lên men và nhiệt độ khối ủ
Thời gian (giờ)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
Nhiệt độ (
o
C)
26,8
27,3
27,5
27,7
28,0
27,0
26,5
26,3
26,2

111

26.8
27.3
27.7
28.0
27.0
26.5
26.3
26.2
27.5
25.0
26.0
27.0
28.0
29.0
30.0
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Thời gian (giờ)
Nhiệt độ (oC)

Đồ thị 4.41: Nhiệt độ khối ủ theo thời gian lên men
Nhận xét:
Kết quả ở đồ thị 4.41 cho thấy, nhiệt độ của khối ủ tăng dần từ lúc bắt đầu lên
men cho đến sau 8 giờ, sau đó thì nhiệt độ của khối ủ giảm dần. Nhiệt độ của khối ủ
lên cao nhất là sau khi lên men được 8 giờ (đây cũng là thời điểm giữa của quá trình
lên men). Nguyên nhân là do nấm mốc phát triển, phân giải cơ chất và tỏa nhiệt. Ngoài
ra, do nước bốc hơi dần nên nhiệt độ tăng. Sau đó, nhiệt độ lại giảm xuống do lượng
nước sinh ra từ quá trình phân giải cơ chất của nấm mốc.
112
PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
Qua những kết quả nghiên cứu ở trên, chúng tôi rút ra những kết luận sau:

1. Tỉ lệ cơ chất tối ưu cho chế phẩm là 2 phần bột mì và 1 phần bột sắn.
2. Thời gian ủ chế phẩm 30 giờ là tối ưu cho sinh tổng hợp pectinase và
cellulase.
3. Chế phẩm Biocoffee-1 có hiệu quả tốt trong lên men ba loại cà phê phổ biến
ở Việt Nam (cà phê Bi, Sẻ và Mokka). Cà phê sau lên men có độ hòa tan và khối
lượng chất tan thu được tăng rõ rệt so với cà phê không được lên men.
4. Ngâm hạt cà phê trước khi lên men trong 1 giờ là thời gian ngâm thích hợp
giúp thu được nhiều chất hòa tan nhất.
5. Thời gian lên men tối ưu là 16 giờ.
6. Tỉ lệ chế phẩm sử dụng là 0,16% thì hiệu suất trích ly đạt tối đa, thu được
lượng chất hòa tan cao nhất.
7. pH dịch trích chất tan giảm dần theo thời gian lên men và cũng giảm dần
theo sự gia tăng của hàm lượng chế phẩm.
8. Trọng lượng khối ủ giảm dần theo sự gia tăng của hàm lượng chế phẩm.
Theo thời gian lên men thì trọng lượng khối ủ giảm dần, về sau lại tăng nhẹ.
9. Nhiệt độ khối ủ đạt cao nhất sau khi lên men 8 giờ.

Vì giới hạn về thời gian và một số điều kiện, đề tài của chúng tôi chưa khảo sát
được một số khía cạnh có liên quan nên chúng tôi có một số đề nghị sau:
1. Tạo loại chế phẩm sinh học mới với thành phần là một số nguồn tinh bột
khác và với tỉ lệ phối trộn khác.
2. Tạo loại chế phẩm sinh học mới từ các nguồn vi sinh vật khác.
3. Khảo sát các thành phần trong hạt cà phê sau lên men.
4. Tiến hành cảm quan cà phê thành phẩm sau lên men.
5. Khảo sát quá trình lên men đối với một số loại cà phê khác.
6. Sử dụng enzyme tinh khiết cho quá trình lên men cà phê.
113
PHẦN 6: TÀI LIỆU THAM KHẢO

TIẾNG VIỆT

[1] Lâm Thị Kim Châu, Văn Đức Chính và Ngô Đại Nghiệp, 2004. Thực tập lớn Sinh
hóa. Nhà xuất bản Đại học Quốc gia, thành phố Hồ Chí Minh, trang 3 – 87.

[2] Võ Văn Chi, 1997. Từ điển cây thuốc Việt Nam. Nhà xuất bản Y học, mục C – 21.

[3] Việt Chương, 2000. Kỹ thuật trồng cà phê. Nhà xuất bản Thành phố Hồ Chí Minh,
trang 73 – 76.

[4] Nguyễn Lân Dũng, 1979. Một số phƣơng pháp nghiên cứu vi sinh vật, tập 2. Nhà
xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.

[5] Nguyễn Lân Dũng, Phạm Văn Ty và Dương Đức Tiến, 1979. Vi sinh vật học – tập
1. Nhà xuất bản Đại học và Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội, trang 171 – 190.

[6] Bùi Thế Đạt và Vũ Khắc Nhượng, 1998. Kỹ thuật gieo trồng, chế biến chè và cà
phê. Nhà xuất bản Nông nghiệp, Hà Nội, trang 47 – 95.

[7] Nguyễn Khả Hòa, 1994. Lân với cây cà phê chè. Nhà xuất bản Nông nghiệp, Hà
Nội, trang 11 – 16.

[8] Phạm Hoàng Hộ, 1972. Cây cỏ miền Nam Việt Nam, tập 2. Bộ Giáo Dục – Trung
tâm học liệu, trang 73.

[9] Phạm Thị Ánh Hồng, 2003. Kỹ thuật sinh hóa. Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia,
thành phố Hồ Chí Minh, trang 5 – 115, 152 – 180.

[10] Đỗ Trọng Hùng, 2001. Kỹ thuật trồng cà phê mật độ dày. Nhà xuất bản Nông
nghiệp, Hà Nội, trang 3 – 23, 96 – 98.

[11] Lê Quang Hưng, 1999. Kỹ thuật trồng và thu hoạch cà phê xuất khẩu. Nhà xuất

bản Giáo dục, trang 1 – 170.

[12] Nguyễn Đức Lượng, 2002. Công nghệ vi sinh, tập 2 – Vi sinh vật học công
nghiệp. Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia, thành phố Hồ Chí Minh, trang 187 – 272.

[13] Nguyễn Đức Lượng, Cao Cường, Nguyễn Ánh Tuyết, Lê Thị Thủy Tiên, Tạ Thu
Hằng, Huỳnh Ngọc Oanh, Nguyễn Thúy Hương và Phan Thị Huyền, 2004. Công
nghệ enzyme. Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia, thành phố Hồ Chí Minh, trang 7 –
59, 288 – 526.


114
[14] Nguyễn Đức Lượng và Cao Cường, 2003. Thí nghiệm Công nghệ sinh học, tập 1
– Thí nghiệm Hóa Sinh học. Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia, thành phố Hồ Chí
Minh.

[15] Nguyễn Đức Lượng, Phan Thị Huyền và Nguyễn Ánh Tuyết, 2003. Thí nghiệm
Công nghệ sinh học, tập 2 – Thí nghiệm vi sinh vật học. Nhà xuất bản Đại học
Quốc Gia, thành phố Hồ Chí Minh, trang 108 – 126.

[16] Nguyễn Văn Mùi, 2001. Thực hành Hóa Sinh học. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ
thuật, Hà Nội, trang 42 – 48.

[17] Đoàn Thị Thanh Nhàn, trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội, 1996. Giáo trình
cây công nghiệp. Nhà xuất bản Nông nghiệp, Hà Nội, trang 203 – 206.

[18] Trần Thạnh Phong, 2004. Khảo sát khả năng sinh tổng hợp enzyme cellulase từ
Trichoderma reesei và Aspergillus niger trên môi trƣờng lên men bán rắn. Luận
văn Thạc sĩ Sinh học, chuyên ngành Vi sinh. Trường Đại học Khoa học Tự nhiên,
thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam.

[19] Lê Hồng Phú, 2003. Nghiên cứu sinh tổng hợp enzyme pectinase và cellulase từ
Aspergillus niger và ứng dụng để xử lý vỏ cà phê trong sản xuất phân hữu cơ. Luận
văn Thạc sĩ Sinh học, chuyên ngành Hóa sinh. Trường Đại học Khoa học Tự nhiên,
thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam.

[20] Phan Quốc Sủng, 1995. Kỹ thuật trồng, chăm sóc, chế biến cà phê. Nhà xuất bản
Nông nghiệp, thành phố Hồ Chí Minh, trang 5 – 9, 68 – 70.

[21] Phạm Trí Thông, 1999. Giáo trình Bảo quản – Chế biến cà phê. Bộ môn Bảo
quản - Chế biến Nông sản thực phẩm. Trường Đại học Nông Lâm, thành phố Hồ
Chí Minh, trang 1 – 50.

[22] Trần Thanh Thủy, 1999. Hƣớng dẫn thực hành vi sinh vật học. Nhà xuất bản
Giáo dục, thành phố Hồ Chí Minh, trang 37 – 38, 48 – 52.

[23] Lê Ngọc Tú, La Văn Chứ, Phạm Trân Châu và Nguyễn Lân Dũng, 1982. Enzyme
vi sinh vật, tập 2. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.

[24] Trường Đại học Bách Khoa, Bộ môn Công Nghệ Thực phẩm, 2003. Thí nghiệm
Hóa Sinh. Khoa Kỹ thuật Hóa học và Dầu khí, trường Đại học Bách Khoa, thành
phố Hồ Chí Minh.

[25] Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Bộ môn Sinh hóa, 2004. Giáo trình thực tập
Công nghệ enzyme và protein. Khoa Sinh học, trường Đại học Khoa học Tự nhiên,
thành phố Hồ Chí Minh, trang 4 – 7.

115
[26] Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Bộ môn Công nghệ sinh học, Khoa Sinh
học, 2003. Giáo trình thực tập lớn Chuyển hóa sinh học. Tủ sách trường Đại học

Khoa học Tự nhiên, thành phố Hồ Chí Minh, trang 66 – 68.

[27] Trường Đại học Nông Lâm, Bộ môn Công nghệ sinh học, 2004. Qui chế thực tập
tốt nghiệp, thực hiện khóa luận và báo cáo tốt nghiệp. Trường Đại học Nông Lâm,
thành phố Hồ Chí Minh, trang 1 – 12.

[28] Trường Trung học Dược, 1997. Dƣợc liệu học. Nhà xuất bản Y học, Hà Nội,
trang 126.

[29] Viện dược liệu, 2003. Cây thuốc và động vật làm thuốc ở Việt Nam, tập 1. Nhà
xuất bản Y học, Hà Nội, trang 297 – 300.

TIẾNG NƢỚC NGOÀI
[30] Carlo N.Hamelinck, 2003. Prospects for ethanol from lignocellulosic biomass:
techno-economic performance as development progresses. Universiteit Utrecht
Copernicus Institute, Science Technology Society.

[31] Clarke R.J. and Macrae R., 1988. Coffee, volume 1 – Chemistry. Elsevier applied
science London and New York.

[32] Clarke R.J. and Macrae R., 1988. Coffee, volume 2 – Technology. Elsevier
applied science London and New York.

[33] Pitt J.I. and Hocking A.D., 1997. Fungi and food spoilage. Blackie Academic and
Professional – An Imprint of Chapman and Hall.

[34] Uhlig Helmut, Elfriede M.Linsmaier – Bednar, 1998. Industrial enzymes and
their applications. Awiley – Interscience Publication, John Wiley and Sons, Inc.

INTERNET

[35] www.agroviet.gov.vn/en/stories/TinTiengAnh/VietnamAgricultureIn2001.asp

[36] www.agroviet.gov.vn/loadasp/hang/spec-good.asp?type=coffee

[37] www.agroviet.gov.vn/tapchi/khcn/2003/Noidung/So2-02.asp

[38] www.angelfire.com/pa2/hartmann/pgs/coff_proc.html

[39] www.enzymes.co.uk/answer24_pectinase.htm

[40] www.gardfoods.com/coffee/coffee.plant.htm

[41] www.images.google.com.vn/imgres?imgurl

116
[42] www.images.google.com.vn/imgres?imgurl= />iology/mainweb/aiaq/Pictures/Aspergillus%2520niger.jpg&imgrefurl

[43] www.sci-toys.com/ingredients/pectin.html

[44] www.trade.hochiminhcity.gov.vn/data/ttth/2002/20021121-in-xkcpvn.htm

[45] www.vicofa.org.vn/pls/news/Cate$.htnoidung?v_cata_code=1201&v_item_id=5
7586

[46] www.vicofa.org.vn/vicofa/cafevn.shtml

[47] www.vicofa.org.vn/vicofa/cfvn_sx.shtml

[48] www.vicofa.org.vn/vicofa/cfvn_xk.shtml

[49] www.vicofa.org.vn/vicofa/tintuc.shtml



117
PHẦN 7: PHỤ LỤC

Hình 7.1: Nấm mốc trong Hình 7.2: Nấm mốc trong
môi trƣờng thạch malt môi trƣờng giữ giống PGA




Hình 7.3: Nấm mốc đƣợc nuôi trong môi trƣờng nhân giống
(môi trƣờng cám gạo)