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 8 ppt

92
6.02
5.65
5.66
5.71
5.83
5.86
5.0
5.5
6.0
6.5
12 16 20 24 28 32
Thời gian lên men (giờ)
pH

Đồ thị 4.14: pH dung dịch chất tan trích từ cà phê Sẻ theo thời gian lên men
Nhận xét: Theo đồ thị 4.14, pH của dung dịch chất tan trích từ cà phê Sẻ cũng giảm
dần theo thời gian lên men.
5.74
5.39
5.48
5.53
5.61
5.65
5.0
5.5
6.0
6.5
12 16 20 24 28 32
Thời gian lên men (giờ)
pH

Đồ thị 4.15: pH dịch chất tan trích từ cà phê Mokka theo thời gian lên men
Nhận xét: Theo đồ thị 4.15, tương tự như cà phê Bi và cà phê Sẻ, pH của dung dịch
chất tan trích từ cà phê Mokka cũng giảm dần theo thời gian lên men.
93
5
5.5
6
6.5
12 16 20 24 28 32
Thời gian lên men (giờ)
pH
Bi Sẻ Mokka

Đồ thị 4.16: pH dung dịch chất tan trích từ 3 loại cà phê theo thời gian
Nhận xét:
Kết quả tổng hợp ở đồ thị 4.16 cho thấy, pH của dung dịch chất tan trích từ 3
loại cà phê Bi, Sẻ, Mokka giảm dần theo thời gian lên men. Nguyên nhân là do quá
trình nấm mốc phân giải pectin thành các đơn phân của nó là acid galacturonic, đồng
thời tạo điều kiện giải phóng các thành phần tan trong nước có trong hạt cà phê, trong
đó có những acid. Theo thời gian, nấm mốc phát triển tạo ra trong dịch cà phê ngày
càng nhiều acid làm cho pH của dung dịch ngày càng giảm.
4.5. XÁC ĐỊNH ẢNH HƢỞNG CỦA HÀM LƢỢNG CHẾ PHẨM
Sau khi chọn được thời gian lên men tối ưu là 16 giờ, chúng tôi cố định thời
gian đó và tiến hành khảo sát hàm lượng chế phẩm cho vào khối cà phê lên men.
Thực hiện 6 mẫu thí nghiệm với 6 hàm lượng chế phẩm khác nhau.
Cố định thời gian ngâm hạt trong nước là 1 giờ (được xác định trong mục 4.6).
Mẫu đối chứng là cà phê nhân chưa lên men, không qua ngâm ủ và cũng được
rang, nghiền với cùng mức độ.
Trọng lượng mỗi mẻ cà phê đem lên men là 100 g.

94
4.5.1. Xác định ảnh hƣởng của hàm lƣợng chế phẩm đến khả năng trích ly cà
phê
Bảng 4.9: Mối tƣơng quan giữa hàm lƣợng chế phẩm và khối lƣợng chất tan
Tỷ lệ chế phẩm (%)
Đối
chứng
0,04
0,08
0,12
0,16
0,20
0,24
Khối
lƣợng chất
tan (g)
Bi
1,67
2,01
2,09
2,12
2,25
2,15
2,08
Sẻ
1,76
1,97
2,07
2,09
2,19

2,17
2,11
Mokka
1,60
1,80
1,82
1,90
1,98
1,92
1,86
2.01
2.08
2.15
2.25
2.12
2.09
1.7
1.8
1.9
2.0
2.1
2.2
2.3
0.04 0.08 0.12 0.16 0.2 0.24
Tỉ lệ chế phẩm (%)
Khối lượng chất tan (g))

Đồ thị 4.17: Khối lƣợng chất tan của cà phê Bi theo hàm lƣợng chế phẩm
Nhận xét: Theo đồ thị 4.17, khối lượng chất tan của cà phê Bi đạt cao nhất (2,25 g) ở
mẫu có hàm lượng chế phẩm 0,16%.

1.97
2.11
2.17
2.19
2.09
2.07
1.7
1.8
1.9
2.0
2.1
2.2
2.3
0.04 0.08 0.12 0.16 0.2 0.24
Tỉ lệ chế phẩm (%)
Khối lượng chất tan (g))

Đồ thị 4.18: Khối lƣợng chất tan của cà phê Sẻ theo hàm lƣợng chế phẩm
95
Nhận xét: Theo đồ thị 4.18, ở cà phê Sẻ, khối lượng chất tan đạt 2,19 g ở mẫu sử dụng
0,16% chế phẩm, đây cũng là giá trị cao nhất.

1.80
1.86
1.92
1.98
1.90
1.82
1.7
1.8

1.9
2.0
2.1
2.2
2.3
0.04 0.08 0.12 0.16 0.2 0.24
Tỉ lệ chế phẩm (%)
Khối lượng chất tan (g))

Đồ thị 4.19: Khối lƣợng chất tan của cà phê Mokka theo hàm lƣợng chế phẩm
Nhận xét: Theo đồ thị 4.19, trong trường hợp của cà phê Mokka cũng tương tự như cà
phê Bi và Sẻ, khối lượng chất tan thu được cao nhất (1,98 g) ở mẫu sử dụng 0,16% chế
phẩm.

1.7
1.8
1.9
2.0
2.1
2.2
2.3
0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24
Tỉ lệ chế phẩm (%)
Khối lượng chất tan (g)
Bi Sẻ Mokka

Đồ thị 4.20: Khối lƣợng chất tan của 3 loại cà phê theo hàm lƣợng chế phẩm
96
Nhận xét:
Kết quả tổng hợp từ đồ thị 4.20 cho thấy, khối lượng chất tan tăng dần cùng với

sự gia tăng của hàm lượng chế phẩm. Từ mẫu có hàm lượng chế phẩm 0,04%, khối
lượng chất tan thu được tăng dần đến mẫu có hàm lượng chế phẩm 0,16% thì đạt giá
trị cao nhất, sau đó thì giảm xuống. Khi hàm lượng chế phẩm càng lớn thì lượng nấm
mốc càng nhiều, do đó quá trình thủy phân pectin và cellulose của chúng càng mạnh,
tạo ra càng nhiều các sản phẩm là các chất tan. Bên cạnh đó, khi quá trình phân giải
pectin và cellulose tăng sẽ đồng thời gia tăng sự giải phóng các thành phần là các chất
tan có ở bên trong hạt cà phê.
Nhưng khi số lượng nấm mốc quá nhiều thì chúng sẽ sử dụng nhiều cơ chất là
chất tan, khi sử dụng hết những chất đơn giản, chúng sẽ sử dụng đến các sản phẩm
chất tan mà chúng vừa tạo ra. Do đó, hàm lượng chế phẩm 0,20% và 0,24% là quá lớn,
nên khối lượng chất tan giảm xuống.
4.5.2. Xác định ảnh hƣởng của hàm lƣợng chế phẩm đến độ hòa tan
Bảng 4.10: Mối tƣơng quan giữa hàm lƣợng chế phẩm và độ hòa tan
Tỷ lệ chế phẩm (%)
Đối
chứng
0,04
0,08
0,12
0,16
0,20
0,24
Độ Brix
Bi
6,4
7,0
7,6
7,8
8,0
7,8

7,4
Sẻ
5,2
7,0
7,2
7,2
8,0
7,8
7,6
Mokka
6,2
6,8
7,0
7,0
7,4
7,2
7,0

7.4
7.8
8.0
7.8
7.6
7.0
6.0
7.0
8.0
0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24
Tỉ lệ chế phẩm (%)
Độ hòa tan (độ Brix))

Đồ thị 4.21: Độ hòa tan của cà phê Bi theo hàm lƣợng chế phẩm
97
Nhận xét: Theo đồ thị 4.21, độ hòa tan của cà phê Bi cao nhất là 8,0 ở mẫu sử dụng
hàm lượng chế phẩm 0,16%.

7.6
7.8
8.0
7.2
7.2
7.0
6.0
7.0
8.0
0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24
Tỉ lệ chế phẩm (%)
Độ hòa tan (độ Brix))

Đồ thị 4.22: Độ hòa tan của cà phê Sẻ theo hàm lƣợng chế phẩm
Nhận xét: Theo đồ thị 4.22, độ hòa tan của cà phê Sẻ cũng đạt cao nhất là 8,0 mẫu sử
dụng hàm lượng chế phẩm 0,16%.

7.0
7.2
7.4
7.0
7.0
6.8
6.0

7.0
8.0
0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24
Tỉ lệ chế phẩm (%)
Độ hòa tan (độ Brix)

Đồ thị 4.23: Độ hòa tan của Mokka theo hàm lƣợng chế phẩm
Nhận xét: Theo đồ thị 4.23, độ hòa tan của Mokka đạt cao nhất ở mẫu 0,16% với giá
trị 7,4.
98
6.0
7.0
8.0
0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24
Tỉ lệ chế phẩm (%)
Độ hòa tan (độ Brix))
Bi Sẻ Mokka

Đồ thị 4.24: Độ hòa tan của 3 loại cà phê theo hàm lƣợng chế phẩm
Nhận xét:
Kết quả tổng hợp từ đồ thị 4.24 cho thấy, độ hòa tan tỉ lệ thuận với khối lượng
chất tan, và cũng tỉ lệ thuận với khả năng trích ly của cà phê lên men. Độ hòa tan của
cà phê Bi, cà phê Sẻ và cà phê Mokka đạt giá trị cao nhất ở mẫu có hàm lượng chế
phẩm 0,16%.
Vậy 0,16% là hàm lượng thích hợp để cà phê lên men thu được lượng chất tan
nhiều nhất, đạt độ hòa tan cao nhất và cũng là hàm lượng để cà phê lên men có khả
năng trích ly cao nhất.
4.5.3. Khảo sát ảnh hƣởng của hàm lƣợng chế phẩm đến độ pH của dung dịch
chất tan trích từ cà phê lên men
Bảng 4.11: Mối tƣơng quan giữa hàm lƣợng chế phẩm và pH dịch chất tan

Tỷ lệ chế phẩm (%)
Đối
chứng
0,04
0,08
0,12
0,16
0,20
0,24
pH
Bi
5,68
5,48
5,47
5,45
5,43
5,39
5,36
Sẻ
5,69
5,85
5,80
5,73
5,63
5,50
5,43
Moka
5,29
5,51
5,48

5,44
5,39
5,38
5,35
99
5.48
5.36
5.39
5.43
5.45
5.47
5.3
5.5
5.7
5.9
0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24
Tỉ lệ chế phẩm (%)
pH

Đồ thị 4.25: pH dịch chất tan trích từ cà phê Bi theo hàm lƣợng chế phẩm
Nhận xét: Theo đồ thị 4.25, pH giảm dần tương ứng với hàm lượng chế phẩm tăng
dần.


5.85
5.43
5.50
5.63
5.73
5.80

5.3
5.5
5.7
5.9
0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24
Tỉ lệ chế phẩm (%)
pH

Đồ thị 4.26: pH dịch chất tan trích từ cà phê Sẻ theo hàm lƣợng chế phẩm
Nhận xét: Theo đồ thị 4.26, pH dung dịch giảm dần từ hàm lượng 0,04% đến hàm
lượng 0,24%.
100
5.51
5.35
5.38
5.39
5.44
5.48
5.3
5.5
5.7
5.9
0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24
Tỉ lệ chế phẩm (%)
pH

Đồ thị 4.27: pH dung dịch chất tan trích từ Mokka theo hàm lƣợng chế phẩm
Nhận xét: Tương tự như dung dịch chất tan trích từ cà phê Bi và cà phê Sẻ, đồ thị 4.27
cho thấy dung dịch chất tan của cà phê Mokka cũng có độ pH giảm dần khi hàm lượng
chế phẩm sử dụng tăng dần.

5.3
5.5
5.7
5.9
0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24
Tỉ lệ chế phẩm (%)
pH
Bi Sẻ Mokka

Đồ thị 4.28: pH dịch chất tan trích từ 3 loại cà phê theo hàm lƣợng chế phẩm
Nhận xét:
Kết quả tổng hợp từ đồ thị 4.28 cho thấy, pH dung dịch chất tan của cả 3 loại cà
phê Bi, Sẻ, Mokka đều giảm dần theo hàm lượng chế phẩm tăng dần. Nói cách khác là
101
pH của dịch trích chất tan tỉ lệ nghịch với hàm lượng chế phẩm sử dụng. Nấm mốc
trong chế phẩm khi phát triển sẽ phân giải pectin và cellulose tạo ra các đơn phân là
acid, cũng như giải phóng các acid có trong thành phần của hạt cà phê. Khi sử dụng
hàm lượng chế phẩm càng nhiều, lượng nấm mốc càng nhiều và phát triển mạnh sẽ tạo
ra nhiều acid. Do đó làm cho pH của dung dịch ngày càng giảm.
4.6. XÁC ĐỊNH ẢNH HƢỞNG ĐỘ ẨM HẠT CÀ PHÊ TRƢỚC LÊN MEN LÊN
KHẢ NĂNG TRÍCH LY CHẤT HÒA TAN
Trọng lượng ban đầu mỗi khối cà phê đem ngâm nước là 100 g. Mẫu đối chứng
là cà phê nhân không ngâm nước và không lên men.
Những khoảng thời gian ngâm nước khảo sát:
0,5 giờ – 1 giờ – 1,5 giờ – 2 giờ – 2,5 giờ – 3 giờ – 3,5 giờ – 4 giờ
Bảng 4.12: Mối tƣơng quan giữa thời gian ngâm nƣớc và độ ẩm hạt cà phê
Thời gian ngâm (giờ)
0.5
1
1.5

2
2.5
3
3.5
4
Độ ẩm
hạt
(W%)
Bi
22,50
29,22
32,56
34,83
36,28
41,51
41,73
41,82
Sẻ
21,52
26,35
33,18
34,36
35,95
42,98
43,59
43,70
Mokka
20,93
26,02
29,15

35,32
41,43
44,76
44,92
45,24

15
20
25
30
35
40
45
50
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
Thời gian ngâm (giờ)
Độ ẩm hạt (W%))
Bi Sẻ Mokka

Đồ thị 4.29: Độ ẩm hạt theo thời gian ngâm nƣớc
102
Nhận xét:
Độ ẩm hạt cà phê nguyên liệu trước khi lên men là 7,86% (đối với cà phê Bi),
7,26% (đối với cà phê Sẻ) và 10,60% (đối với cà phê Mokka). Với hàm lượng nước
thấp như vậy, không thuận lợi cho sự phát triển của nấm mốc. Do đó phải ngâm hạt
trong nước trước khi bổ sung chế phẩm.
Kết quả từ đồ thị 4.29 cho thấy, thời gian ngâm hạt càng lâu thì độ ẩm của hạt
càng tăng. Từ 0,5 giờ đến 3 giờ thì hạt hút một lượng nước khá nhiều nên độ ẩm tăng
nhiều. Tuy nhiên, từ thời gian ngâm 3 giờ trở đi, hạt đã gần đạt độ bão hòa về nước
nên lượng nước hút vào không nhiều, do đó độ ẩm tăng không đáng kể.

4.6.1. Xác định ảnh hƣởng độ ẩm hạt lên khả năng trích ly
Bảng 4.13: Mối tƣơng quan giữa thời gian ngâm nƣớc và khối lƣợng chất tan
Thời gian ngâm (giờ)
ĐC
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
Khối lƣợng
chất tan (g)
Bi
1,67
1,85
2,01
1,89
1,87
1,86
1,82
1,82
1,81
Sẻ
1,76
1,87
2,12
2.03
1,95

1,91
1,88
1,86
1,86
Mokka
1,60
1,90
1,96
1,89
1,88
1,85
1,83
1,82
1,79


1.5
2.0
2.5
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
Thời gian ngâm (giờ)
Khối lượng chất tan (g)
Bi Sẻ Mokka

Đồ thị 4.30: Khối lƣợng chất tan 3 loại cà phê theo thời gian ngâm nƣớc
103
Nhận xét:
Kết quả từ đồ thị 4.30 cho thấy, khối lượng chất tan thu được cao nhất khi ngâm
hạt 1 giờ. Khi ngâm hạt 0,5 giờ, cà phê không đủ độ ẩm cho sự phát triển của nấm
mốc, do đó khối lượng chất tan chưa cao. Độ ẩm hạt tăng lên tạo điều kiện thuận lợi

cho nấm mốc phát triển, tiết ra enzyme thủy phân pectin và cellulose thành những hợp
chất dễ tan, đồng thời giải phóng các thành phần tan trong nước có ở bên trong hạt cà
phê. Vì vậy khối lượng chất tan sẽ tăng. Tuy nhiên, khi ngâm hạt lâu hơn, hạt trương
nở làm cho quá trình phân giải petin và cellulose xảy ra quá mạnh, tạo ra những lỗ
hổng trên bề mặt hạt cà phê. Do đó, khi tiến hành rửa hạt sau khi ủ, sự xuất hiện của
những lỗ hổng này tạo điều kiện cho sự mất mát những thành phần hòa tan của hạt dễ
dàng hơn.
4.6.2. Xác định ảnh hƣởng độ ẩm hạt lên độ hòa tan
Bảng 4.14: Mối tƣơng quan giữa thời gian ngâm nƣớc và độ hòa tan
Thời gian ngâm (giờ)
ĐC
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
Độ hòa
tan (độ
Brix)
Bi
6,4
6,8
7,6
7,0
6,8
6,8
6,6

6,4
6,0
Sẻ
5,2
6,2
6,8
6,0
6,0
5,8
5,6
5,6
5,2
Mokka
6,2
6,4
7,2
6,8
6,4
6,4
6,2
6,0
5,6

5.0
6.0
7.0
8.0
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
Thời gian ngâm (giờ)
Khối lượng chất tan (g)

Bi Sẻ Mokka

Đồ thị 4.31: Độ hòa tan 3 loại cà phê theo thời gian ngâm nƣớc
104
Nhận xét:
Khả năng trích ly của cà phê lên men không chỉ thể hiện qua khối lượng chất
tan, mà bên cạnh đó nó còn thể hiện qua độ hòa tan đo được. Và độ hòa tan của cà phê
luôn luôn tỉ lệ thuận với khối lượng chất tan. Vì vậy, kết quả từ đồ thị 4.31 cho thấy,
độ hòa tan của cà phê đạt giá trị cao nhất cũng ở mẫu có thời gian ngâm nước là 1 giờ.
Khi khối lượng chất tan giảm thì độ hòa tan cũng giảm.
4.6.3. Xác định ảnh hƣởng độ ẩm hạt lên pH của dung dịch chất tan
Bảng 4.15: Mối tƣơng quan giữa thời gian ngâm và pH dịch trích chất tan
Thời gian ngâm (giờ)
ĐC
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
pH
Bi
5,68
5,62
5,54
5,73
5,69
5,68

5,65
5,62
5,61
Sẻ
5,69
5,76
5,71
5,84
5,79
5,79
5,78
5,76
5,73
Mokka
5,29
5,40
5,38
5,72
5,64
5,62
5,61
5,60
5,59

5.0
6.0
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
Thời gian ngâm (giờ)
pH
Bi Sẻ Mokka

Đồ thị 4.32: pH dịch trích chất tan của 3 loại cà phê theo thời gian ngâm nƣớc
Nhận xét:
Kết quả ở đồ thị 4.32 cho thấy, nhìn chung pH của dịch chiết giảm theo chiều
tăng của độ ẩm. Khi thời gian ngâm là 1,5 giờ thì pH tăng vọt, sau đó lại giảm xuống.
Như đã đề cập trong phần 4.6.1, khi độ ẩm hạt tăng lên, nấm mốc phát triển thuận lợi
sẽ tiết nhiều enzyme phân giải pectin và cellulose, vừa tạo ra các đơn phân của pectin