NGHIÊN CỨU VỀ HỆ VI SINH VÀ SINH HÓA CỦA QUÁ TRÌNH LÊN MEN CA CAO TẠI CỘNG HÒA DOMINICA


NGHIÊN CỨU VỀ HỆ VI SINH VÀ SINH HÓA CỦA QUÁ
TRÌNH LÊN MEN CA CAO TẠI CỘNG HÒA DOMINICA
Nội dung:
Theo dõi quá trình lên men của ca cao, những biến đổi về
các thông số vật lý, những biến trong quá trình chuyển hóa
các chất trong quá trình lên men ca cao.
Mục đích:
Nghiên cứu các thông số của quá trình lên men ca cao về mặt
định tính và định lượng để xác định hiệu quả hơn vai trò
của vi sinh vật và làm thế nào để chúng hoạt động tốt.

Quá trình lên men ca cao
Lên men ca cao được theo dõi tại Trạm thử nghiệm "Mata Larga",
tại San Francisco de Macoris, Cộng hòa Dominica. Nhiệt độ lên
men tối đa trung bình đạt 51 ° C sau 48 giờ và độ pH đạt 4,5 sau 144
giờ lên men. Lượng glucose, fructose và acid citric giảm đáng kể
được tìm thấy trong dịch nhầy trong 48 giờ đầu tiên. Có sự chậm
trễ trong 24 giờ giữa sự tăng trưởng tối đa của vi sinh vật và nồng
độ tối đa của các chất chuyển hóa tương ứng, mà xảy ra sau 48 giờ
đối với ethanol và sau 72 giờ đối với axit axetic. Hệ thực vật
mesophilic hiếu khí tăng từ 6.1 × 106 đến tối đa là 4,2 x 107 CFU g-1
của lượng chất khô sau 48 giờ lên men. Nấm men phát triển tối đa
sau 24 giờ (6,1 x 107 CFU g-1 của lượng chất khô), trong khi đối
với chủng vi khuẩn lactic và acetic nó xảy ra sau khi 48 giờ (7.3 x
107 và 1,5 × 108 CFU g-1 của lượng chất khô tương ứng).

Lên men ca cao là một trong những giai đoạn sau thu
hoạch, chế biến mà chủ yếu là điều chỉnh chất lượng sản
phẩm cuối cùng. Quá trình lên men giúp phá vỡ các bột
nhầy bao quanh hạt ca cao và làm chết lá mầm. Nó cũng

giúp kích hoạt thay đổi sinh hóa trong hạt ca cao để làm
giảm vị đắng và chát, và sự phát triển của tiền chất hương
vị.

Trong giai đoạn đầu của quá trình lên men, nấm men có
một sự trao đổi chất mạnh bởi tính axit của môi trường, sự
phong phú trong quá trình lên men carbohydrat và hàm
lượng oxy thấp. Sự trao đổi chất trong quá trình lên men
rất nhanh chóng dẫn đến tiêu hao các loại đường đơn để
cung cấp cho sản xuất ethanol và carbon dioxide. Lên men
rượu là một phản ứng tỏa nhiệt vừa phải (93,3 kJ bởi phân
tử đường tiêu thụ). Nó dẫn đến một sự gia tăng nhiệt độ
vừa phải, đạt từ 35 đến 40 ° C . Đồng thời, polysaccharides
trong các tế bào của mô nhầy bị phá vỡ bởi các tác động
của nấm men.
Tiến hành lấy mẫu và giám sát quá trình lên men để phân
tích lý-hóa học, vi sinh và sinh hóa:
Người ta tến hành thực hiện với 100 kg ca cao tươi mỗi
thử nghiệm, trong hộp gỗ kích thước 60 × 60 × 60 cm. Quá
trình lên men được thực hiện trong vòng 6 ngày, khuấy sau
24, 48 và 96 giờ. Ba quá trình lên men theo dõi bằng cách
lấy mẫu ca cao ngẫu nhiên từ các khu vực khác nhau, lấy
100 g cho phân tích vi sinh, hoặc lấy 800 g cho phân tích
sinh hóa. Các mẫu được lấy từ 6 đến 12 giờ trong 48 giờ
đầu tiên của quá trình lên men, sau đó mỗi 24 giờ cho đến
ngày thứ sáu. Mẫu dành cho phân tích sinh hóa đã được
đông lạnh trong nitơ lỏng và được lưu trữ ở nhiệt độ -20 °
C.
KẾT QUẢ


1/ Thay đổi trong thông số vật lý: nhiệt độ, pH, hàm lương
nước, nhiệt độ môi trường xung quanh.

2/ Các thông số sinh hóa: Thay đổi hàm lượng glucose,
fructose và nồng độ acid citric trong quá trình lên men. Sự
thay đổi các chất chuyển hóa của vi sinh vật sản xuất trong
quá trình lên men.

3/ Những thay đổi về số lượng của vi sinh vật
4/ Xác định được các chủng vi sinh vật trong quá trình lên
men: nấm men, chủng vi khuẩn lactic, chủng vi khuẩn
axetic.
Hình. 1. Thay đổi trong thông số vật lý (nhiệt độ môi trường xung quanh, quá trình lên
men nhiệt độ, hàm lượng nước và độ pH).
Hình. 2. Thay đổi trong glucose, fructose và nồng độ acid citric trong quá trình lên men.
Hình. 3. Sự thay đổi trong chất chuyển hóa được tạo ra trong quá trình lên men.
Hình. 4. Số lượng trung bình của các vi sinh vật có mặt trong quá trình lên men.
25