Nghiên cứu vai trò vi khuẩn lactic trong quá trình lên men tạo hương cà phê hạt tươi

Header Page 1 of 133.

-1-

-2-

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
-------

MỞ ĐẦU
1. Lý do lựa chọn ñề tài.
Hiện nay, “cà phê chồn” là loại cà phê ñắt giá và ñược ưa
chuộng nhất trên thế giới về hương vị. Tuy nhiên, loại cà phê này khá
hiếm, người ta chỉ thu ñược khoảng 224kg trong một năm. Vậy ñiều
gì ñã khiến cho loại cà phê chồn này có giá trị sử dụng cao như vậy?

HOÀNG THỊ HỒNG ÁNH

Chính hệ vi sinh vật yếm khí trong ñường ruột của con chồn ñã tạo ra
hương vị ñặc biệt của cà phê.
Quả cà phê tươi sau khi thu hoạch có vị ngọt dịu và màu ñỏ ở

NGHIÊN CỨU VAI TRÒ VI KHUẨN LACTIC TRONG
QUÁ TRÌNH LÊN MEN TẠO HƯƠNG CÀ PHÊ HẠT TƯƠI

phần vỏ ngoài, hoàn toàn không có hương thơm. Hương và màu sắc
của hạt cà phê chúng ta cảm nhận ñược chỉ hình thành sau khi “ủ”. Ủ
là quá trình lên men yếm khí nhờ hệ vi sinh vật tự nhiên bao gồm:
nấm men, nấm mốc và vi khuẩn. Trong ñó, nấm men và vi khuẩn

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM VÀ ĐỒ UỐNG
Mã số: 60.54.02

lactic là hai tác nhân vi sinh vật có vai trò quan trọng quyết ñịnh ñến
chỉ tiêu chất lượng về hương vị của hạt cà phê sau lên men. Nhiều
nghiên cứu khẳng ñịnh sự có mặt của nấm mốc, nấm men, vi khuẩn
(lactic, axetic, coliform) và một số vi khuẩn gram âm. Trong ñó,
nhiều chủng vi khuẩn lactic trong khối hạt ủ ñược phân lập và ñịnh
tên.

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Xuất phát từ bản chất của quá trình lên men yếm khí quả cà
phê tươi xảy ra trong hệ thống tiêu hóa của con chồn, chúng tôi chọn
vi khuẩn lactic làm ñối tượng nghiên cứu quá trình lên men trên quả
cà phê tươi sau thu hoạch, nhằm góp phần “công nghiệp hóa” giai
ñoạn lên men, cải thiện chất lượng về hương vị thay vì chỉ lên men cà
phê thóc như hiện nay. Vì mục ñích ñó, chúng tôi chọn ñề tài:

Đà Nẵng, năm 2010

“Nghiên cứu vai trò của vi khuẩn lactic trong quá trình lên men
tạo hương cà phê hạt tươi”.

Footer Page 1 of 133.


Header Page 2 of 133.

-3-

2. Mục ñích nghiên cứu.

-4-

5.2. Ý nghĩa thực tiễn.

- Nghiên cứu vai trò của vi khuẩn lactic tham gia vào quá

- Ứng dụng vi khuẩn lactic lên men cà phê quả tươi tận dụng

trình tạo hương dựa trên khả năng chuyển hoá ñường tạo thành các

ñược nguồn dinh dưỡng có trong vỏ quả chuyển hóa thành các chất

axit hữu cơ. Sản phẩm axit hữu cơ tham gia phản ứng este với rượu –

tạo hương nhằm chủ ñộng nâng cao chất lượng về hương của cà phê.

sản phẩm tạo hương chính cho cà phê nhân.
- Lựa chọn các chủng vi khuẩn lactic có khả năng chuyển
hóa ñường mạnh ñể ứng dụng cho quá trình lên men cà phê hạt tươi.
- Từ kết quả ứng dụng, ñề xuất quy trình lên men mới thay

- Ứng dụng kết quả nghiên cứu vào giai ñoạn ủ cà phê tươi ở
huyện EaH’leo, Daklak.
6. Cấu trúc luận văn.
Luận văn gồm các phần:

thế quy trình lên men thóc như hiện nay và ứng dụng vào giai ñoạn

Mở ñầu.

lên men tại huyện EaH’leo – Daklak.

Chương 1: Tổng quan tài liệu.

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.

Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu.

- Quả cà phê Robusta thu hái tại huyện EaH’leo, tỉnh Daklak.

Chương 3: Kết quả và thảo luận

- Các vi khuẩn lactic ñược tuyển chọn trong quá trình lên men

Kết luận và kiến nghị

tự nhiên cà phê.
- Nấm men rượu vang từ bộ sưu tập giống của viện Công nghệ
sinh học Việt Nam.
4. Phương pháp nghiên cứu.
- Phương pháp vi sinh vật.
- Phương pháp hóa lý.
- Phương pháp hóa học.
- Phương pháp xử lý số liệu.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài.
5.1. Ý nghĩa khoa học.
- Phân lập và tuyển chọn ñược các chủng vi khuẩn lactic sinh

axit lactic cao.
- Xác ñịnh vai trò tạo hương cho hạt cà phê của các vi khuẩn
lactic thực nghiệm trên chỉ tiêu xác ñịnh.

Footer Page 2 of 133.

Tài liệu tham khảo
Phụ lục.


Header Page 3 of 133.

-5-

-61.4.2. Nuôi cấy hỗn hợp chủng giống.

Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.5. Sinh tổng hợp hương cà phê.

1.1. Tổng quan về cây cà phê.

1.5.1. Khả năng tạo hương của vi khuẩn lactic.

1.1.1. Nguồn gốc.

1.5.2. Một số hợp chất tạo hương trong cà phê.

1.1.2. Các giống cà phê

1.6. Quy trình lên men cà phê thóc.

1.1.2.1.

Cà phê chè (coffea Arabica L).

1.7. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước thuộc lĩnh

1.1.2.2.

Cà phê vối (Coffea Robusta).

vực của ñề tài.

1.1.2.3. Cà phê mít (Coffea Excelsa Chev).

1.7.1. Những nghiên cứu ngoài nước.

1.1.3. Cấu tạo, thành phần hóa học của cà phê nhân.

1.7.2. Những nghiên cứu trong nước.

1.1.3.1.

Cấu tạo hạt cà phê.

1.1.3.2.

Thành phần hóa học của hạt cà phê.

1.2. Hệ vi sinh vật tham gia quá trình lên men hạt cà phê .
1.2.1. Nấm men.
1.2.1.1. Sự tạo thành rượu etylic trong môi trường axit (pH =
4,5) và trong ñiều kiện yếm khí.
1.2.1.2. Sự tạo thành glycerin trong môi trường kiềm.
1.2.1.3. Sự tạo thành rượu cao trong ñiều kiện thành phần dinh
dưỡng của môi trường lên men có chứa nhiều axit amin khác nhau.
1.2.2. Vi khuẩn lactic.
1.2.2.1. Đặc ñiểm vi khuẩn lactic.
1.2.2.2. Môi trường sống.
1.2.2.3. Các quá trình trao ñổi chất của vi khuẩn lactic.
1.3. Môi trường dinh dưỡng và môi trường thực nghiệm
nuôi cấy chủng giống.
1.3.1. Môi trường dinh dưỡng cơ bản.
1.3.2. Môi trường thực nghiệm nuôi cấy chủng giống.
1.4. Nuôi cấy thuần chủng và hỗn hợp giống.
1.4.1. Nuôi cấy thuần chủng giống.

Footer Page 3 of 133.


Header Page 4 of 133.

-7-

-8-

Chương 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

2.1. Đối tượng nghiên cứu.

3.1. Kết quả lựa chọn môi trường.

2.1.1. Nguyên liệu và hệ vi sinh vật.

Phương pháp thực hiện theo mục…, tất cả các khuẩn lạc nghi

Quả cà phê chín ñược thu hái tại các vườn cà phê thuộc
huyện EaH’leo, tỉnh Daklak, chủ yếu là giống Robusta.
- Vi khuẩn lactic ñược phân lập và tuyển chọn từ khối cà phê
lên men tự nhiên.
- Nấm men rượu ñược sử dụng từ bộ sưu tập viện Công nghệ
sinh học Quốc gia.

ngờ là vi khuẩn lactic như hình dáng khuẩn lạc tròn, nhỏ, màu trắng
hay vàng ngà mọc trên ñĩa petri có chứa môi trường MRS II, MRS
III, MRS IV, MRS V ñược phân lập và thuần chủng. Các chủng ñược
ñem nuôi cấy trong môi trường MRS lỏng có bổ sung nước vắt và
tiến hành ño OD sau 48h. Ký hiệu các khuẩn lạc là C1, C2, C3, C4, C5,
C6, C7, C8, C9, C10, C11, C12, C13. Kết quả trình bày ở bảng 3.1.
Bảng 3.1: Ảnh hưởng môi trường nuôi cấy ñến sự sinh trưởng

2.1.2. Các môi trường phân lập, nhân giống vi khuẩn.

và phát triển của vi sinh vật.

2.1.3. Hóa chất thí nghiệm.
2.1.4. Phương tiện thí nghiệm:

Stt

Chủng

MRS I

MRS II

MRS III

2.2.1. Chuẩn bị môi trường.

1

C1

314

290

301

287

282

2.2.2. Phân lập và thuần chủng các chủng lactic.

2

C2

299

276

287

272

266

2.2.3. Phương pháp quan sát hình thái khuẩn lạc và tế bào vi

3

C3

311

284

260

244

215

2.2. Phương pháp nghiên cứu.

khuẩn.

MRS VI MRS V

4

C4

314

274

282

259

223

2.2.4. Đặc tính sinh lý, sinh hóa.

5

C5

373

273

284

246

236

2.2.5. Phương pháp xác ñịnh khả năng sinh trưởng, phát

6

C6

287

263

283

239

233

7

C7

321

291

310

287

270

8

C8

310

289

300

276

270

9

C9

293

261

254

233

231

10

C10

303

280

291

289

277

11

C11

288

270

275

261

254

12

C12

305

289

295

269

260

triển của vi khuẩn lactic.
2.2.6. Phương pháp xác ñịnh số lượng tế bào sống/1ml canh
trường.
2.2.7. Phương pháp xác ñịnh chỉ số este.
2.2.8. Phương pháp phân tích phương sai.

Footer Page 4 of 133.


Header Page 5 of 133.
13

C13

-9-

320

295

- 10 308

289

251

ñồng nhất.

Đánh giá kết quả phát triển của các chủng vi sinh vật trên 5
môi trường cho thấy: tại môi trường dinh dưỡng MRS I không bổ

C5

sung thêm nước vắt cà phê tất cả 7 chủng phát triển mạnh nhất. Tiếp
C6

ñó là môi trường MRS III; MRS II; MRS VI; MRS V.
Do ñó, chúng tôi chọn môi trường III làm môi trường giữ giống

C7

và nuôi vi khuẩn cho quá trình nghiên cứu.
Các chủng nghi ngờ là vi khuẩn lactic trên tiếp tục ñược giữ
giống và nuôi cấy trên môi trường MRS III ñể tiến hành xác ñịnh

C8

hình thái và ñịnh tính.
C9

3.2. Kết quả xác ñịnh hình thái của vi khuẩn.

Trắng sữa, tròn, mép

Hình que

phẳng.

ngắn

Tròn, bề mặt trơn, mép

Hình que

răng cưa.

ngắn

Trắng trong, mép nhẵn, bề
mặt lồi
Trắng sữa, bề mặt xù xì,
mép lượn sóng.

+

-

+

-

Hình chuỗi

-

+

Hình chuỗi

+

+

+

-

Trắng sữa, nhân hơi vàng,

Que ngắn,

cấu trúc ñồng nhất

mảnh

Các chủng C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8, C9, C10, C11, C12, C13

ñược thử catalase, nhuộm màu Gram và quan sát hình dạng tế bào

C10

Trắng ñục, ñều, không lồi.

Hình que

+

+

theo phương pháp ở mục 2.2.3 chương 2. Kết quả ñược trình bày ở

C11

Trắng ñục, ñều, hơi lồi

Hình oval

+

+

C12

Vàng nhạt, tròn ñều, lồi

+

-

C13

Trắng ñục, mép răng cưa

+

-

bảng sau:
Bảng 3.2: Đặc ñiểm hình thái các chủng vi khuẩn phân lập
từ cà phê lên men
Hình dạng
Chủng

Hình thái khuẩn lạc
tế bào

C1
C2
C3
C4

Màu trắng sữa, tròn, lồi,
mép phẳng.
Màu trắng trong, tròn, dẹt,
nhỏ.

Gram

Catalase

ngắn
Hình que
ngắn

Kết quả ở bảng (3.2) cho thấy có 7 chủng có thể là vi khuẩn lactic,
C3, C4, C5, C6, C9, C12, C13 (Catalase ( - ); gram (+)).

Hình oval

+

+

Các chủng này ñược thử khả năng chuyển hóa ñường thành
axit lactic, từ ñó lựa chọn các chủng có khả năng chuyển hóa ñường

Hình que dài

Trắng trong, mép phẳng,

Hình que

khuẩn lạc to.

ngắn

Trắng sữa, dẹt, cấu trúc

Hình cầu

Footer Page 5 of 133.

Nhuộm

Hình que

+

+

cao.
3.3. Khả năng chuyển hóa ñường thành axit lactic và khảo

+

-

+

-

sát ñộng thái sinh trưởng của các chủng vi khuẩn .
3.3.1. Kết quả ñịnh tính khả năng sinh axit lactic.


Header Page 6 of 133.

- 11 -

- 12 -

Kết quả cho thấy tất cả 7 chủng phân lập C3, C4, C5, C6, C9,
C12, C13 có khả năng tạo axit lactic (làm chuyển màu tím của dung

Từ bảng kết quả thực nghiệm, chúng tôi nhận thấy các chủng

dịch thuốc thử sang màu vàng chanh như mẫu ñối chứng). Xin xem

C5, C12 có khả năng sinh axit lactic cao nhất, vì vậy, chúng tôi chọn 2

kết quả ở bảng 3.3.

chủng ñó ñể tiếp tục khảo sát ñộng thái sinh trưởng.

Bảng 3.3. Định tính khả năng sinh axit lactic của các chủng vi khuẩn.

lựa chọn.

Kết quả

C3

+

C4

+

400

C5

+

350

C6

+

300

C9

+

250

C12

+

C13

+

OD386nm

Chủng khảo sát

Ghi chú

+: Sinh axit lactic.

Lượng axit tạo thành (mg/l)

Tên
Chủng

24h

48h

72h

200
150
100

3.3.2. Kết quả ñịnh lượng axit lactic của các chủng vi khuẩn.
Bảng3.4 : Lượng axit lactic tạo thành của các chủng vi khuẩn
Stt

3.3.3. Khảo sát ñộng thái sinh trưởng của 2 chủng vi khuẩn

96h

50
0

0h

12h

24h

36h

48h

60h

72h

C5

11

172

276

310

320

332

337

C12

8

165

293

325

336

343

345

1

C3

34,78

88,39

82,80

64,42

2

C4

89,47

120,63

115,80

114,87

Trong khoảng thời gian từ 0 – 36h mật ñộ tế bào tăng lên rõ rệt

3

C5

112,72

142,74

158,80

146,86

bởi ñây là giai ñoạn các chủng vi khuẩn lactic trong giai ñoạn thích

4

C6

63,57

117,31

111,70

105,91

ứng và sinh trưởng, phát triển về sinh khối, nên giá trị OD620nm ño

5

C9

101,62

155,72

148,10

151,04

ñược cũng là giá trị sinh khối tích lũy ñược trong thời gian 36h nuôi

6

C12

117,99

162,88

165,10

144,17

7

C13

55,99

120,90

120,30

118,88

Hình 3.3. Động thái sinh trưởng của 2 chủng C5 và C12

cấy. Khoảng thời gian từ 48 – 72h, giá trị sinh khối của hai chủng C5,
C12 có tăng nhưng không ñáng kể, ñiều ñó thể hiện các chủng vi
khuẩn lactic bước qua giai ñoạn phát triển cân bằng và chuyển dần
qua giai ñoạn suy vong.

Footer Page 6 of 133.

Header Page 7 of 133.

- 13 -

- 14 -

Dựa vào kết quả ño ñược, chúng tôi khẳng ñịnh 36h là mốc

229.75a

thời gian hai chủng C5 và C12 phát triển mạnh nhất và tại thời ñiểm

230

ñó, chúng tôi xác ñịnh lượng tế bào sống/ml canh trường theo

225

phương pháp 2.4, phụ lục 2. Kết quả trình bày ở bảng 3.5.

220

Chỉ số este

222.08b

Bảng 3.5 : Số tế bào sống/ml canh trường (CFU/ml) tương ứng
với ñộ pha loãng thập phân
C5

Chủng vi khuẩn
Độ pha loãng
Số lượng khuẩn
lạc trên ñĩa

C12

10-6
11

18

10-7
3

31

10-8
42

210
205

10-7
7

212.38c
215

16

200

M1

23

M2

MĐC

Mẫu lên men

Số vi khuẩn/1ml
canh trường

18 x 107

51 x 108

(CFU/ml)
Vậy, sau 36h nuôi cấy trên môi trường MRS III, sinh khối vi
sinh vật ñạt giá trị cao nhất và tại thời ñiểm ñó, chủng C5 tương ứng
số tế bào là 18x107 và C12 là 51x108. Chúng tôi chọn thời ñiểm này
bổ sung vào khối lên men cà phê hạt.

Hình 3.5. Khả năng lên men tạo este của các chủng vi khuẩn
So sánh chỉ số este hai mẫu có bổ sung vi khuẩn với mẫu ñối
chứng (ĐC) cho thấy, chỉ số este trong hai mẫu cao hơn so với mẫu

ñối chứng.
Qua bảng biểu cũng cho thấy mẫu bổ sung chủng C5 có chỉ số
este cao hơn hai mẫu còn lại. Nhằm thử khả năng lên men chuyển

3.4. Nghiên cứu khả năng tạo este của các chủng giống.

hóa ñường của hai chủng C5 và C12 khi nuôi cấy hỗn hợp như thế

3.4.1. Nuôi cấy thuần chủng.

nào, chúng tôi ñã tiến hành lên men hỗn hợp hai chủng này và so

3.4.1.1. Bố trí thí nghiệm.

sánh với mẫu ñối chứng là mẫu không bổ sung vi khuẩn.

- Mẫu M1, M2 là các mẫu cà phê có bổ sung vi khuẩn tương
ứng là C5, C12. Mẫu ñối chứng là mẫu không bổ sung vi khuẩn.
3.4.1.2. Kết quả.

3.4.2. Nuôi cấy hỗn hợp chủng vi khuẩn C5, C12.
3.4.2.1. Bố trí thí nghiệm.
M1: mẫu bổ sung hỗn hợp vi khuẩn C5 : C12 (1:1).
M2: Mẫu ñối chứng là mẫu không bổ sung vi khuẩn.
3.4.2.2. Kết quả

Footer Page 7 of 133.


Header Page 8 of 133.

- 15 -

- 16 -

239.86

Trong ñó: M1: mẫu bổ sung hỗn hợp vi khuẩn C5 + C12 (mẫu
ñối chứng). M2: mẫu bổ sung hỗn hợp vi khuẩn C5 + C12 và nấm men

240

3.4.3.2. Kết quả.

Chỉ số este

230
208.15

220

380.11

210

190
M3

MĐC

Chỉ số este

200

Hình 3.7. Khả năng tạo este của hỗn hợp chủng vi khuẩn C5 và C12
Dựa vào bảng kết quả chúng ta thấy, khi bổ sung hỗn hợp hai

400
350
300
250
200
150
100
50
0

243.56

chủng giống C5 và C12 vào khối lên men, chỉ số este (239,86) cao hơn

M4

M5
Mẫu Hìn
lên men

so với mẫu ñối chứng (208,15) và mẫu chỉ bổ sung giống thuần
chủng(229,75).
Như ñã biết, vi khuẩn lactic lên men dị hình sản phẩm chủ yếu

tạo ra là axit lactic. Theo lý thuyết, phản ứng este chỉ xảy ra khi có
mặt của axit và rượu. Do ñó, ñể có ñược lượng rượu cao phân tử cao
trong quá trình lên men có ñịnh hướng, chúng tôi sử dụng phương án
sử dụng hỗn hợp hai chủng vi khuẩn C5 và C12 cùng với nấm men
rượu vang (từ bộ sưu tập giống của viện Công nghệ sinh học quốc
gia) ñể ñánh giá khả năng tạo este. Quá trình thực nghiệm và kết quả
ñược trình bày ở hình 3.8 và 3.9.
3.4.3. Nuôi cấy hỗn hợp chủng vi khuẩn C5, C12 với nấm
men.
3.4.3.1. Bố trí thí nghiệm.

Footer Page 8 of 133.

Hình 3.9: Khả năng tạo este của hỗn hợp vi khuẩn và nấm men
Kết quả cho thấy, mẫu bổ sung nấm men có chỉ số este cao hơn
mẫu không bổ sung (380,11>243,56). Chúng tôi chọn mô hình này ñể
nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng ñến chỉ số este.
3.5. Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng ñến chỉ số este.
3.5.1. Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ hỗn hợp vi khuẩn bổ sung
lên men ñến chỉ số este.
Để xác ñịnh tỷ lệ vi khuẩn thích hợp cho hạt cà phê sau lên
men có hàm lượng este cao, chúng tôi tiến hành bổ sung hỗn hợp vi
khuẩn/khối lượng cà phê hạt tươi lên men ứng với các tỷ lệ 2%, 4%,
6%, 8%.
3.5.1.1.

Bố trí thí nghiệm.


Header Page 9 of 133.

- 17 -

- 18 -

Để xác ñịnh tỷ lệ vi khuẩn thích hợp cho hạt cà phê sau lên
men có hàm lượng este cao, chúng tôi tiến hành bổ sung hỗn hợp vi

lượng este cao, chúng tôi tiến hành bổ sung nấm men/ khối lượng hạt
cà phê ứng với các tỷ lệ 2%, 4%, 6%(v/w).

khuẩn/khối lượng cà phê hạt tươi lên men ứng với các tỷ lệ 2%, 4%,

3.5.2.2. Kết quả.

6%, 8%.

Mẫu hạt cà phê sau khi lên men ñược ñem phân tích, kết quả

3.5.1.2.

trình bày ở hình 3.13.

Kết quả.

600

356,38b

311,05d

528,12a
453,52b

500

340,47c

Chỉ số este

Chỉ số este

369,72a
370
360
350
340
330
320
310
300
290
280

418,26c
371,22d

400
300
200

100
0

2

4

6

8

2

4

Kết quả thể hiện ở hình 3.11 cho thấy khi bổ sung 6% tỷ lệ hỗn
hợp vi khuẩn thì chỉ số este cao nhất là 369,72; và thấp nhất khi bổ
sung tỷ lệ 2% là 311,05.

8

Tỷ lệ nấm men bổ sung (%)

Tỷ lệ vi khuẩn (%)

Hình 3.11. Ảnh hưởng tỷ lệ vi khuẩn bổ sung ñến chỉ số este

6

Hình 3.13. Ảnh hưởng tỷ lệ nấm men bổ sung và hỗn hợp

vi khuẩn ñến chỉ số este
Qua biểu ñồ, ta có thể nhận thấy, khi tăng tỷ lệ nấm men bổ
sung, chỉ số este càng giảm.

Chúng tôi lựa chọn tỷ lệ bổ sung vi khuẩn/khối lượng hạt cà

Dựa vào kết quả thực nghiệm, chúng tôi chọn tỷ lệ bổ sung

phê tươi thích hợp nhất là 6% (v/w) ñể tiến hành nghiên cứu tiếp

nấm men là 2%, khi ñó chỉ số este ñạt giá trị cao nhất (528,12) ñể

theo.

tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng thời gian lên men ñến chỉ số este.
3.5.2. Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ nấm men bổ sung ñến chỉ

số este.
3.5.2.1. Chuẩn bị mẫu.
Để xác ñịnh tỷ lệ nấm men thích hợp bổ sung vào khối lên men
cà phê kết hợp với hỗn hợp vi khuẩn lactic cho hạt cà phê có hàm

Footer Page 9 of 133.

3.5.3. Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian lên men ñến chỉ số
este trong hạt cà phê sau lên men.
3.5.3.1. Bố trí thí nghiệm.


Header Page 10 of 133.

- 19 -

- 20 -

Để khảo sát ảnh hưởng thời gian lên men ñến chỉ số este chúng
tôi tiến hành lấy mẫu phân tích sau 3, 4 và 5 ngày lên men. Kết quả
phân tích ñược thể hiện ở hình 3.15.

M2: mẫu lên men cà phê hạt tươi có bổ sung hỗn hợp vi khuẩn
và nấm men
3.6.2. Kết quả.
Sau 4 ngày lên men, lấy mẫu hạt ñem rửa sạch và tiến hành

3.5.3.2. Kết quả.

phân tích chỉ số este.
Kết quả thể hiện ở hình 3.17.

531,23a
540
520
510

565,11

501,11b

600

489,17c

500
490
480
470

Chỉ số este

Chỉ số este

530

500
400

211,15

300
200

460
3

4

5

100
0

Thời gian lên men (ngày)

M17

M18

Mẫu lên men

Hình 3.15. Ảnh hưởng thời gian lên men ñến chỉ số este
Từ kết quả thu ñược chúng tôi nhận thấy, sau 4 ngày lên men
chỉ số este ñạt cao nhất (531,23) trong 3 khoảng thời gian khảo sát.

Hình 3.17. Chỉ số este theo hai phương pháp lên men.

Sau 5 ngày, chỉ số este có giá trị thấp nhất (489,17). Chính vì vậy,

Kết quả ở bảng biểu thể hiện chỉ số este của phương pháp lên

chúng tôi chọn thời ñiểm dừng quá trình lên men là sau 4 ngày.
3.6. So sánh hiệu quả lên men tạo hương cà phê hạt tươi với
cà phê thóc.

men cà phê thóc thấp hơn rất nhiều so với lên men cà phê hạt tươi
(211,15 <565,11)
Bằng việc phân lập, lựa chọn nguồn vi khuẩn lactic có sẵn

3.6.1. Sơ ñồ bố trí thí nghiệm.

trong môi trường lên men cà phê tự nhiên và ứng dụng trở lại ñể chủ

Để so sánh hiệu quả tạo hương của hai phương pháp lên men

ñộng cho quá trình lên men tạo hương, sau khi khảo sát thực nghiệm,

cà phê hạt tươi và cà phê thóc, chúng tôi tiến hành lên men hai mẫu

chúng tôi nhận thấy rằng việc lên men cả vỏ có bổ sung nguồn vi

song song.

khuẩn kết hợp với nấm men thì chỉ số este của hạt cà phê nhân sau

Trong ñó: M1 : mẫu lên men cà phê thóc.

Footer Page 10 of 133.


Header Page 11 of 133.

- 21 -

giai ñoạn lên men cao hơn rất nhiều so với phương pháp lên men hạt

- 22 • Sơ ñồ quy trình.
Quả cà phê

cà phê thóc như quy trình chế biến hiện nay (63%).
Từ kết quả thu ñược, chúng tôi ñề xuất quy trình lên men cà
phê hạt tươi nhằm cải thiện quá trình tạo hương vị cho cà phê.

Phân loại

3.7. Đề xuất quy trình lên men hạt cà phê tươi.
• Quy trình lên men:
Quả cà phê sau khi thu hái ñược phân loại theo phương pháp

Tác ñộng cơ học

trọng lượng và màu sắc nhằm ñảm bảo ñộ ñồng ñều về chất lượng
ñầu vào. Cà phê trước khi lên men ñược tác ñộng cơ học ñể phá vỡ
cấu trúc vỏ bên ngoài và tiến hành lên men yếm khí trong các vể xi
măng, thùng nhựa, thùng gỗ hay các tank, bổ sung hỗn hợp vi khuẩn,

Chuẩn bị hỗn hợp
vi khuẩn – nấm men

Lên men

nấm men và lên men sau thời gian 4 ngày. Khi quá trình lên men kết
thúc, cào ñảo ñể rửa nhân cà phê và ñể nhân cà phê ñược tách ra khỏi

Tách vỏ

lớp vỏ ngoài. Ngâm rửa nhân cà phê ñể loại bỏ hết nhớt và ñưa phơi
sấy. Có thể phơi bằng năng lượng mặt trời (vào mùa khô) hay sấy
băng tải (mùa mưa) ñể ñưa cà phê thóc về ñộ ẩm an toàn (< 15%).

Ngâm rửa

Làm ráo nước

Phơi sấy

Cà phê thóc khô
Hình 3.18. Quy trình lên men cà phê hạt tươi bằng hỗn hợp
vi khuẩn – nấm men

Footer Page 11 of 133.


Header Page 12 of 133.

- 23 -

- 24 -

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

3.8. Ứng dụng lên men cà phê hạt tươi tại huyện EaH’leo Kết luận.

Daklak
Từ quy trình ñề xuất, chúng tôi ứng dụng lên men cà phê hạt
tươi tại huyện EaH’leo – Daklak theo quy mô pilot và so sánh với
quy trình lên men hiện nay trên chỉ tiêu este.

Chỉ số este

chúng tôi có một số kết luận sau:
1. Lựa chọn ñược môi trường thực nghiệm tối ưu (MRSIII- môi

516,71a
600
500
400
300
200
100
0

Từ những kết quả thực nghiệm trong thời gian nghiên cứu,

trường dinh dưỡng MRS cơ bản bổ sung 10ml nước vắt cà phê) nhằm
nuôi sinh khối các chủng vi khuẩn lactic phân lập từ cà phê hạt tươi
lên men tự nhiên, giúp chúng có khả năng thích ứng tốt với môi

208,26b

trường lên men từ cà phê hạt tươi.
2. Phân lập ñược 7 giống vi khuẩn lactic có khả năng chuyển
M1

M2

Mẫu lên men

hóa ñường thành axit lactic. Từ 7 chủng ñã tuyển chọn ñược 2 chủng
C5 và C12 có khả năng chuyển hóa ñường thành axit lactic cao (158,8
và 165,1 mg/l).

Hình 3.20. Chỉ số este theo hai quy trình lên men
Dựa vào kết quả và bảng biểu chúng ta nhận thấy, ở mẫu M1 là
mẫu lên men hạt cà phê sau khi ñã xát vỏ ( như quy trình sản xuất
hiện nay) có chỉ số este thấp hơn nhiều so với mẫu lên men quả cà
phê tươi bổ sung hỗn hợp vi khuẩn và nấm men (quy trình ñề xuất).
Điều ñó có thể giải thích ñược là do trong mẫu M2, chúng tôi ñem lên

3. Bổ sung hỗn hợp hai vi khuẩn C5, C12 với nấm men ñể lên
men cà phê hạt tươi cho hạt cà phê nhân có chỉ số este (380,11) cao
hơn khi chỉ bổ sung vi khuẩn ở dạng ñơn (222,08 và 229,75) là 40 –
42%, và dạng hỗn hợp hai vi khuẩn (239,86) là 37%.
4. Tỷ lệ giữa vi khuẩn lactic và nấm men rượu vang sử dụng

men cả quả cà phê có bổ sung hỗn hợp vi khuẩn và nấm men, nên

trong nghiên cứu là 6 : 2 (theo v/w) ñể lên men tạo hương ñạt chỉ số

toàn bộ chất dinh dưỡng trong vỏ quả ñược chúng sử dụng cho quá

este cao nhất (528,12) ứng với thời gian sau 4 ngày lên men.

trình sinh tổng hợp và chuyển hóa thành những sản phẩm trao ñổi

5. Phương pháp lên men cà phê hạt tươi ñược bổ sung bằng hỗn

chất là axit và rượu, hai thành phần này tạo nên phản ứng este hóa và

hợp vi khuẩn với nấm men thì chỉ số este của cà phê nhân tăng 63%

thấm vào nhân. Do ñó, chỉ số este ño ñược cao hơn so với mẫu M1

so với phương pháp lên men hạt cà phê xát vỏ.
6. Đề xuất quy trình lên men cà phê hạt tươi có bổ sung hỗn
hợp vi khuẩn lactic với nấm men và ứng dụng tại huyện EaH’leo -

Footer Page 12 of 133.


Header Page 13 of 133.

- 25 -

Daklak cho cà phê nhân có chỉ số este tăng 60% so với quy trình lên
men cà phê hiện tại.
Kiến nghị.
Hệ vi sinh vật tham gia vào quá trình lên men tạo hương cà phê
là một lĩnh vực rộng, và hương cà phê ñược cấu thành từ rất nhiều
cấu tử khác nhau. Do ñó, nghiên cứu vai trò của các vi sinh vật tạo
hương chỉ có thể “phân ñoạn” trong một chừng mực có thể. Vì vậy,
ñề tài chưa thể hoàn thiện và còn nhiều vấn ñề cần ñề cập ñến. Do ñó,
chúng tôi có một số kiến nghị sau:
1. Cần ñịnh tên hai giống vi khuẩn sử dụng trong thực nghiệm
(C5 và C12) ñể viết sắc sảo hơn phần bình luận kết quả và cũng là
thông số cần thiết ñể hoàn chỉnh phần lựa chọn chủng giống sau phân
lập cũng như ứng dụng.
2. Để so sánh về hương của hạt cà phê lên men, chúng tôi chỉ
kiểm tra ở một chỉ tiêu là chỉ số este - chỉ số quan trọng trong việc
ñánh giá hương cà phê. Tuy nhiên, một sản phẩm thực phẩm ñược
cho là giá trị sử dụng tốt không thể bỏ qua phương pháp ñánh giá
cảm quan. Do ñó, nghiên cứu cần hoàn thiện khi ứng dụng phương

pháp này ñể ñánh giá khách quan mẫu thực nghiệm.
3. Lấy chất lượng cà phê phân chồn làm tiêu chí phấn ñấu cải
tiến công nghệ nâng cao chất lượng cà phê nhân sẽ tiến hành nghiên
cứu hệ vi sinh vật yếm khí trong hệ tiêu hóa của con chồn – tác nhân
tạo hương thơm cho cà phê nhân.
4. Ngoài chỉ tiêu tạo este, vai trò của vi khuẩn và nấm men
thực nghiệm còn tạo ra những sản phẩm gì góp phần tạo hương cà
phê nhân cũng rất cần ñược xác ñịnh.

Footer Page 13 of 133.