Nghiên cứu cải thiện tính chất cảm quan về độ sáng của cà phê lên men

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA CƠNG NGHỆ HĨA VÀ THỰC PHẨM

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGÀNH CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM

NGHIÊN CỨU CẢI THIỆN TÍNH CHẤT CẢM QUAN
VỀ ĐỘ SÁNG CỦA CÀ PHÊ LÊN MEN

GVHD: TS. LÊ HỒNG PHÚ
SVTH: ĐINH TRỌNG THUẦN
MSSV: 10116063

SKL 0 0 3 8 1 9

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 7/2015


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Hồng Phú

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM
BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
MÃ SỐ: 2015 – 10116063

NGHIÊN CỨU CẢI THIỆN TÍNH CHẤT CẢM

QUAN VỀ ĐỘ SÁNG CỦA CÀ PHÊ LÊN MEN

GVHD: TS. Lê Hồng Phú
SVTH: Đinh Trọng Thuần
MSSV: 10116063
Điện thoại: 01269953727
Email:

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 07/2015
SVTH: Đinh Trọng Thuần – 10116063

Page i


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Hồng Phú

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM
BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: Đinh Trọng Thuần
Ngành: Cơng nghệ Thực phẩm
1. Tên khóa luận: Nghiên cứu cải thiện tính chất cảm quan về độ sáng của cà phê lên men.
2. Nhiệm vụ của khóa luận:
-

Khảo sát sự tác động của chất chống oxy hóa đến độ sáng của cà phê lên men.

-

Kháo sát sự tác động của nồng độ và khả năng tái sử dụng của chất chống oxy hóa đến
độ sáng của cà phê lên men.

-

Khảo sát sự tác động của nhiệt độ và thời gian sấy đến độ sáng của cà phê lên men

3. Ngày giao nhiệm vụ khóa luận: 20/01/2015
4. Ngày hồn thành khóa luận: 15/07/2015
5. Họ tên ngƣời hƣớng dẫn 1: TS. Lê Hồng Phú
- Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu và Chuyển giao Công nghệ trường Đại học Quốc Tế
- Giảng viên Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, Khoa Công nghệ Sinh học, Đại học Quốc Tế
Phần hƣớng dẫn: tồn bộ khóa luận
Nội dung và u cầu khóa luận tốt nghiệp đã đƣợc thông qua bởi
Trƣởng Bộ môn Công nghệ Thực phẩm
Tp.HCM, ngày

tháng

năm 20

Trƣởng Bộ mơn

Ngƣời hƣớng dẫn chính

(Ký và ghi rõ họ tên)

(Ký và ghi rõ họ tên)

SVTH: Đinh Trọng Thuần – 10116063

Page ii


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Hồng Phú

LỜI CẢM ƠN
Đồ án này được hoàn thành nhờ sự giúp đỡ tận tình của nhà trường, khoa, thầy cơ giáo và bạn
bè. Em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến:
–

Ban giám hiệu trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh, q thầy cơ trong

khoa Cơng nghệ Hóa học và Thực phẩm đã tạo điều kiện học tập, tận tình giảng dạy, truyền đạt
những kiến thức quý báu cho em trong suốt thời gian theo học ở trường.
–

Thầy Lê Hồng Phú đã tận tình hướng dẫn, hỗ trợ và truyền đạt kiến thức giúp em hoàn

thành đồ án tốt nghiệp này.
–

Các thầy, cơ quản lý phịng thí nghiệm đã tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ em trong suốt

quá trình thực hiện đồ án.

–

Sau cùng em xin chân thành cảm ơn mọi sự giúp đỡ, động viên, chia sẽ của gia đình và

bạn bè xung quanh đã cho em sự hỗ trợ vững chắc về tinh thần trong suốt thời gian học tập
và thực hiện đồ án vừa qua.
Xin gửi đến thầy cơ, gia đình và bạn bè lời chúc sức khỏe và hạnh phúc.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 16 tháng 07 năm 2015
Sinh viên thực hiện

Đinh Trọng Thuần

SVTH: Đinh Trọng Thuần – 10116063

Page iii


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Hồng Phú

LỜI CAM ĐOAN

Tơi xin cam đoan tồn bộ nội dung được trình bày trong khóa luận tốt nghiệp là của riêng
tơi. Tơi xin cam đoan các nội dung được tham khảo trong khóa luận tốt nghiệp đã được trích dẫn
chính xác và đầy đủ theo qui định.

Ngày 16 tháng 07 năm 2015
Ký tên

Đinh Trọng Thuần

SVTH: Đinh Trọng Thuần – 10116063

Page iv


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Hồng Phú

PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỦA NGƢỜI HƢỚNG DẪN

SVTH: Đinh Trọng Thuần – 10116063

Page v


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Hồng Phú

PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỦA NGƢỜI PHẢN BIỆN

SVTH: Đinh Trọng Thuần – 10116063

Page vi


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Hồng Phú

PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỦA HỘI ĐỒNG XÉT BẢO VỆ KHÓA
LUẬN

SVTH: Đinh Trọng Thuần – 10116063

Page vii


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Hồng Phú

MỤC LỤC
NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP................................................................................. ii
LỜI CAM ĐOAN ......................................................................................................................... iv
PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỦA NGƢỜI HƢỚNG DẪN ................. v
PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỦA NGƢỜI PHẢN BIỆN ................... vi
PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỦA HỘI ĐỒNG XÉT BẢO VỆ KHĨA
LUẬN ............................................................................................................................................ vii
DANH MỤC HÌNH ....................................................................................................................... x
DANH MỤC BẢNG BIỂU .......................................................................................................... xi
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT................................................................................................... xii
TÓM TẮT KHÓA LUẬN ......................................................................................................... xiii
MỞ ĐẦU......................................................................................................................................... 1
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN ......................................................................................................... 2
1.1. Quá trình lên men cà phê và những vấn đề kỹ thuật còn tồn tại .......................................... 2
1.1.1.

Quá trình lên men cà phê bằng phương pháp ướt ......................................................... 2

1.1.2.

Những vấn đề kỹ thuật còn tồn tại ................................................................................ 2

1.2. Những yếu tố ảnh hưởng đến sự biến đổi màu sắc trong thực phẩm .................................. 3
1.2.1.

Chất tẩy trắng NaHCO3 ................................................................................................ 3

1.2.2.

Các chất chống oxy hóa ................................................................................................ 3

1.2.1.1. Acid ascorbic (vitamin C) ............................................................................................. 3
1.2.1.2. Tocopherol (Vitamin E) ................................................................................................ 3
1.2.1.3. BHT (Butylated hydroxytoluen) .................................................................................... 4
1.2.1.4. BHA (Butylated hydroxyanisole) .................................................................................. 4
1.2.3.

Nhiệt độ sấy .................................................................................................................. 5

1.2.4.

Thời gian sấy ................................................................................................................ 5

CHƢƠNG II: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP ........................................................................ 6
2.1. Vật liệu................................................................................................................................. 6

2.1.1. Cà phê ........................................................................................................................... 6
2.1.2. Hóa chất ........................................................................................................................ 8
2.1.3. Chế phẩm enzim ........................................................................................................... 8
2.1.4. Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm ..................................................................................... 9
SVTH: Đinh Trọng Thuần – 10116063

Page viii


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Hồng Phú

2.2. Phương pháp nghiên cứu. .................................................................................................... 9
2.2.1. Phương pháp sinh học................................................................................................... 9
2.2.2. Phương pháp hóa học ................................................................................................... 9
2.2.3. Phương pháp vật lý ....................................................................................................... 9
2.2.4. Phương pháp cảm quan................................................................................................. 9
2.2.5. Phương pháp ANOVA................................................................................................ 10
2.2.6. Cách đọc thiết bị đo độ sai lệch màu Cr-400 .............................................................. 10
2.3. Tiến trình thực hiện đề tài .................................................................................................. 11
2.4. Phương pháp bố trí thí nghiệm .......................................................................................... 12
2.4.1. Khảo sát nguyên liệu .................................................................................................. 12
2.4.2. Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của chất chống oxy hóa đến độ sáng của cà phê lên men 12
2.4.3. Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của nồng độ chất chống oxy hóa .........................................
đến độ sáng của cà phê ............................................................................................... 13
2.4.4. Thí nghiệm 3: Khảo sát khả năng sử dụng của dung dịch chứa ....................................
chất chống oxy hóa đến độ sáng hạt cà phê ................................................................ 13
2.4.5. Thí nghiệm 4: Ảnh hưởng của thời gian sấy đến độ sáng của cà phê lên men........... 14
2.4.6. Thí nghiệm 5: Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến độ sáng của cà phê lên men ............ 14

CHƢƠNG III: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN ............................................................................. 16
3.1 Khảo sát nguyên liệu. ........................................................................................................ 16
3.1.1. Khảo sát tỉ lệ chế phẩm enzim cho quá trình xử lý tách nhớt..................................... 16
3.1.2. Khảo sát khả năng tái sử dụng của chế phẩm enzim. ................................................. 17
3.2 Kết quả thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của một số chất chống oxy hóa .......................................
đến độ sáng của cà phê ..................................................................................................... 17
3.3 Kết quả thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của nồng độ chất chống oxy hóa.....................................
đến độ sáng của cà phê ..................................................................................................... 18
3.4 Kết quả thí nghiệm 3: khảo sát khả năng tái sử dụng của dung dịch.....................................
chứa chất chống oxy hóa. ................................................................................................. 20
3.5 Kết quả thí nghiệm 4: Ảnh hưởng của thời gian sấy đến độ sáng của cà phê lên men. .... 21
3.6 Kết quả thí nghiệm 5: Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến độ sáng của cà phê lên men ....... 21
CHƢƠNG IV: KẾT LUẬN ........................................................................................................ 23
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................................... 24
PHỤ LỤC ..................................................................................................................................... 26
SVTH: Đinh Trọng Thuần – 10116063

Page ix


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Hồng Phú

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Quy trình sản xuất cà phê lên men .......................................................................................2
Hình 2.1: Cấu tạo của hạt cà phê ..........................................................................................................6
Hình 2.2: Sơ đồ phản ứng giữa acid ascobir với chất màu ...................................................................8
Hình 3.1: Hình ảnh cà phê sau lên men đã loại bỏ lớp nhớt hồn tồn ..............................................16
Hình 3.2: Hình ảnh cà phê sau lên men vẫn cịn lớp nhớt ..................................................................16

Hình 3.3: Độ sáng hạt cà phê theo nồng độ chất chống oxy hóa........................................................19
Đồ thị 3.1: Độ sáng hạt cà phê theo chất chống oxy hóa ...................................................................18
Đồ thị 3.2: Độ sáng hạt cà phê theo nồng độ chất oxy hóa ................................................................19
Đồ thị 3.3: Độ sáng hạt cà phê theo khả năng tái sử dụng dung dịch chống oxy hóa ........................20
Đồ thị 3.4: Độ sáng hạt cà phê theo thời gian sấy ..............................................................................21
Đồ thị 3.5: Độ sáng hạt cà phê theo nhiệt độ sấy ...............................................................................22

SVTH: Đinh Trọng Thuần – 10116063

Page x


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Hồng Phú

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Số INS và chỉ số ADI của các chất chống oxy hóa..............................................................3
Bảng 2.1: Thành phần của quả cà phê ..................................................................................................6
Bảng 2.2: Thành phần hóa học hạt cà phê ............................................................................................7
Bảng 2.3: Cách bố trí thí nghiệm khảo sát khả năng tái sử dụng của chế phẩm enzim .........................
nhằm loại bỏ lớp nhớt ........................................................................................................................12
Bảng 2.4: Cách bố trí thí nghiệm khảo sát khả năng tái sử dụng ..........................................................
dung dịch chống oxy hóa và độ sáng hạt cà phê ................................................................................14
Bảng 3.1: Số liệu thí nghiệm khảo sát tỉ lệ chế phẩm enzim cho quá trình xử lý tách nhớt ..............16
Bảng 3.2: Số liệu thí nghiệm khả năng tái sử dụng của chế phẩm enzim với độ nhớt hạt cà phê .....17
Bảng 3.3: Mối tương quan giữa chất chống oxy hóa và độ sáng hạt cà phê ......................................17
Bảng 3.4: Mối tương quan giữa nồng độ chất chống oxy hóa và độ sáng của cà phê........................18
Bảng 3.5: Mối tương quan giữa khả năng tái sử dụng dung dịch chống oxi hóa ...................................
và độ sáng của hạt cà phê ...................................................................................................................20

Bảng 3.6: Mối tương quan giữa thời gian sấy và độ sáng của hạt cả phê ..........................................21
Bảng 3.7: Mối tương quan giữa nhiệt độ sấy và độ sáng của hạt cà phê............................................21

SVTH: Đinh Trọng Thuần – 10116063

Page xi


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Hồng Phú

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

Nội dung đầy đủ

Ý nghĩa

INS

International Numbering System

Là ký hiệu được Ủy ban Codex về thực phẩm

(Hệ thống đánh số quốc tế)

xác định cho mỗi chất phụ gia khi xếp chúng
vào danh mục các chất phụ gia thực phẩm.

ADI

Acceptable Daily Intake

Là lượng xác định của mỗi chất phụ gia thực

(Lượng ăn vào hàng ngày chấp

phẩm được cơ thể ăn vào hàng ngày thông

nhận được)

qua thực phẩm hoặc nước uống mà khơng gây
ảnh hưởng có hại tới sức khoẻ.

TN

Thí nghiệm

SVTH: Đinh Trọng Thuần – 10116063

Page xii


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Hồng Phú

TĨM TẮT KHĨA LUẬN
Hiện nay, lên men cà phê bằng phương pháp sinh học đang được phát triển. Tuy nhiên, hạt cà phê

sau khi lên men có chất lượng cảm quan về màu sắc cịn chưa tốt. Mục đích của đề tài là nghiên
cứu cải thiện tính chất cảm quan về màu sắc của cà phê lên men. Chúng tôi sử dụng dung dịch
vitamin C để ngâm hạt cà phê trước khi lên men và thay đổi thời gian sấy để tác động đến màu
sắc của hạt cà phê. Kết quả cho thấy, dung dịch vitamin C có nồng độ 0,8% đã cải thiện về độ
sáng (chỉ số L* = 43,50 so với mẫu đối chứng L* = 36,69). Ngoài ra, ở nồng độ 0,8% thì dung
dịch vitamin C cịn có khả năng tái sử dụng được lần 2 (chỉ số L* = 45,25). Tuy nhiên, khi tăng
thời gian sấy từ 8 giờ lên 12 giờ và 16 giờ thì màu sắc của hạt cà phê chỉ bị ảnh hưởng rất ít (chỉ
số L* tăng từ 43,50 lên 45,46 và 46,73).

Từ khóa: Cà phê, cảm quan, độ sáng, lên men, màu sắc.

SVTH: Đinh Trọng Thuần – 10116063

Page xiii


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Hồng Phú

MỞ ĐẦU
Hiện nay, Việt Nam là nước có sản lượng cà phê xuất khẩu lớn thứ hai trên thế giới (sau Brazil).
Tuy nhiên, giá xuất khẩu của nước ta thấp hơn của các nước khác rất nhiều. Nguyên nhân là do
hạt cà phê bị sẫm màu sau khi lên men và sấy gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng cảm quan về
mặt màu sắc của sản phẩm xuất khấu. Vấn đề về màu sắc của hạt cà phê có thể do sự oxy hóa
trong q trình lên men tác động đến. Ngồi ra, nhiệt độ và thời gian sấy có thể gây ảnh hưởng
đến màu sắc của hạt cà phê. Do đó, chúng tôi đã thực hiện nghiên cứu đề tài :
“Nghiên cứu cải thiện tính chất cảm quan về độ sáng của cà phê lên men”.
Nội dung nghiên cứu bao gồm:
- Khảo sát sự tác động của chất chống oxy hóa đến độ sáng của cà phê lên men.

- Khảo sát sự tác động của nồng độ và khả năng tái sử dụng của chất chống oxy hóa đến độ sáng
của cà phê lên men.
- Khảo sát sự tác động của nhiệt độ và thời gian sấy đến độ sáng của cà phê lên men.
Ý nghĩa khoa học:
- Tạo cơ sở lý luận về sự tác động của các chất chống oxy hóa, nhiệt độ và thời gian sấy đến
màu sắc của hạt cà phê.
- Tạo nền tảng cho các nghiên cứu cải thiện tính chất cảm quan về màu sắc của hạt cà phê
Ý nghĩa thực tiễn:
- Góp phần cải thiện màu sắc của hạt cà phê nhằm tăng giá xuất khẩu cà phê của nước ta.
- Giảm chi phí sản xuất của hạt cà phê trong công nghiệp thông qua việc tái sử dụng các nguyên
liệu sản xuất.

SVTH: Đinh Trọng Thuần – 10116063

Page 1


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Hồng Phú

CHƢƠNG I:
TỔNG QUAN
1.1. Quá trình lên men cà phê và những vấn đề kỹ thuật cịn tồn tại
1.1.1. Q trình lên men cà phê bằng phƣơng pháp ƣớt

Hình 1.1: Quy trình sản xuất cà phê lên men
Lên men cà phê là phương pháp sinh học, để tách phần nhớt khỏi vỏ thóc để chuẩn bị cho việc
sấy cà phê sau này. Trong quá trình chế biến bằng phương pháp ướt, cà phê tách vỏ xong được
đưa vào bể lên men. Và ngâm trong đó khoảng 12 – 36 tiếng. Trong thời gian này, các enzim của

các vi sinh vật phân hủy pectin sẽ phát triển điều kiện ẩm ướt và nóng ẩm của cà phê thóc được ủ
đống và chuyển hóa đường đơn chất thành axit. Sự loại bỏ lớp nhớt xung quanh hạt liên quan
chặt chẽ với sự tăng lên của độ axit của mơi trường trong q trình lên men. Do đó, trong bể lên
men cần có axit nhẹ (với độ pH khoảng 4,5-5) để hồn tồn có thể tách được nhớt trong thời gian
lên men. Tuy nhiên, cũng cần tránh để độ axit quá nhiều.
1.1.2. Những vấn đề kỹ thuật cịn tồn tại
Q trình lên men cà phê tạo ra được rất nhiều ưu điểm như tăng tỉ lệ làm sạch lớp nhớt, giảm tỷ
lệ bóc tách và vỡ nhân, giảm thời gian ủ cà phê…Tuy nhiên, cà phê sau khi lên men cịn gặp rất
nhiều vấn đề khó khăn về mặt tính chất cảm quan (màu sắc, cấu trúc…). Trong đó, tính chất cảm
SVTH: Đinh Trọng Thuần – 10116063

Page 2


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Hồng Phú

quan về màu sắc là quan trọng nhất. Hiện nay, cà phê xuất khẩu ở Việt Nam có giá xuất khẩu
thấp hơn các nước khác, nguyên nhân là do hạt cà phê xuất khẩu có màu sắc màu nâu sẫm, Do
đó, cần phải cải thiện tính chất cảm quan về màu sắc của cà phê lên men.
1.2. Những yếu tố ảnh hƣởng đến sự biến đổi màu sắc trong thực phẩm
1.2.1. Chất tẩy trắng NaHCO3
Trong ngành thực phẩm còn được biết đến với tên baking soda. Nó có cơng thức hóa học
NaHCO3. Thường ở dạng bột mịn, trắng, dễ hút ẩm, tan nhanh trong nước, khi có sự hiện diện
của ion H+ khí CO2 sẽ phát sinh và thốt ra. NaHCO3 vừa có tác dung ức chế vi sinh vật vừa có
tác dụng chống oxy hóa tạo màu.
1.2.2. Các chất chống oxy hóa
Chất chống oxi hóa là một loại phụ gia giúp ngăn chặn hoặc làm chậm q trình oxi hóa chất
khác. Chất chống oxi hóa ngăn q trình phá hủy này bằng cách khử đi các gốc tự do, kìm hãm

sự oxi hóa bằng cách oxi hóa chính chúng. Chất chống oxy hóa, làm giảm tác dụng của các q
trình oxy hóa nguy hiểm bằng cách liên kết với các phân tử có hại, giảm sức mạnh huỷ diệt của
chúng. Bất kỳ chất nào ngăn ngừa hay làm chậm sự oxy hóa đều được gọi là chất chống oxy hóa.
Bảng 1.1: Số INS và chỉ số ADI của các chất chống oxy hóa
STT

Chất chống oxy hóa

INS

ADI

1

Vitamin C

300

Chưa xác định

2

Vitamin E

307

0,15 – 2

3

BHA

320

0 – 0,5

4

BHT

321

0 – 0,3

1.2.1.1. Acid ascorbic (vitamin C)
Vitamin C hay ascorbic acid là chất dinh dưỡng chủ yếu cho động vật bậc cao và các loài khác.
Sự hiện diện của ascorbic có vai trị quan trọng cho những phản ứng trao đổi chất cho động vật,
cây trồng và hoạt động bên trong của cơ quan con người. Vitamin C ở dạng tinh thể trắng, rất dễ
tan trong nước, khó tan trong rượu, không tan trong các dung môi hữu cơ, tồn tại được ở 100 °C.
Trong mơi trường trung tính và acid, vitamin C bị oxi hóa bởi oxi trong khơng khí và càng bị oxi
hóa nhanh khi có sự hiện diện của Fe và Cu. Vitamin C có hoạt chất chống oxy hóa khi nó làm
giảm oxy hóa chất như hydrogen peroxide.
1.2.1.2. Tocopherol (Vitamin E)
Vitamin E là tên gọi chung cho một bộ tám tocopherols liên quan và tocotrienols, đó là vitamin
tan trong chất béo có tính chất chống oxy hóa. Trong đó, Hình thức δ-tocopherol là các chất
SVTH: Đinh Trọng Thuần – 10116063

Page 3

Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Hồng Phú

chống oxy hóa quan trọng nhất hịa tan trong chất béo, Nó có khả năng bảo vệ màng tế bào khỏi
quá trình oxy hóa bằng cách phản ứng với các gốc lipid được sản sinh trong phản ứng dây truyền.
Từ đó, loại bỏ các gốc tự do trung gian và ngăn ngừa cácphản ứng lan truyền liên tục diễn ra.
Vitamin E được tách ra trong q trình tinh luyện dầu. Vitanim E có nhiều trong dầu đậu nành,
ngũ cốc….
1.2.1.3. BHT (Butylated hydroxytoluen)
Còn được gọi là 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxytoluene; methyl-di-tertbutylphenol; 2,6-di-tert-butyl
para-cresol. BHT được tạo thành phản ứng của p-cresol (4-methylphenol) với isobutylen (2 methylpropene) xúc tác bởi acid sulfuric.
Công thức phân tử: C15H24O

Công thức cấu tạo:
Bột màu trắng.
BHT ngăn ngừa oxy hóa chất béo. BHT được sử dụng để bảo quản thực phẩm có mùi, màu sắc và
hương vị. Nhiều vật liệu đóng gói kết hợp BHT. Ngoài ra, BHT cũng được bổ sung trực tiếp vào
ngũ cốc, và các loại thực phẩm khác có chứa chất béo và dầu.
1.2.1.4. BHA (Butylated hydroxyanisole)
BHA là một hỗn hợp của các đồng phân 3-tert-butyl-4-hydroxyanisole và 2-tert-butyl-4hydroxyanisole.
Công thức phân tử C11H16O2

Cơng thức cấu tạo:
Màu trắng hoặc hơi vàng. Có mùi thơm đặc trưng.
BHA thường được sử dụng để giữ chất béo khỏi bị oxy hóa.
BHA được tìm thấy trong bơ, thịt, ngũ cốc, kẹo cao su, đồ nướng, thực phẩm snack, khoai tây
khử nước, và bia. BHA cũng được tìm thấy trong thức ăn động vật, bao bì thực phẩm, mỹ phẩm,
sản phẩm cao su, và các sản phẩm dầu khí.
SVTH: Đinh Trọng Thuần – 10116063

Page 4


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Hồng Phú

1.2.3. Nhiệt độ sấy
Phản ứng maillard là phản ứng có vai trị đặc biệt quan trọng trong kỹ thuật sản xuất thực phẩm,
phản ứng này bắt đầu ở nhiệt độ 300C, tăng nhanh khi nhiệt độ 600C và phản ứng rất nhanh khi
nhiệt độ lên đến 100 – 1200C. Phản ứng xảy ra trong cả môi trường kiềm và acid. Đây là phản
ứng thường gặp trong chế biến thực phẩm dưới tác dụng của nhiệt. Phản ứng maillard là nguyên
nhân chính tạo màu nâu cho thực phẩm.
1.2.4. Thời gian sấy
Dưới tác dụng của nhiệt độ, cường độ màu tăng lên làm sản phẩm sấy có màu nâu thẫm. Màu nâu
là do phản ứng maillard và oxy hóa các polyphenol. Vì vậy, khi tăng thời gian sấy thì các phản
ứng maillard xảy ra càng lâu càng ảnh hưởng đến màu sắc, mùi vị của thực phẩm. Các phản ứng
maillard xảy ra:
- Phản ứng Maillard: Hợp chất đường aldose + acid amin→ glycosylamine →…→các hợp chất
hương vị (pyruvaldehude, 2,3-butanedione,…)
- Sự phân hủy các axit phenolic:
Axit phenolic → hợp chất phenol đơn giản (p-coumaric ferulic, sinapic, caffeic)
- Sự phân hủy lipid:
Lipid → aldehyde dễ bay hơi + hợp chất khác (→ phản ứng maillard)
- Sự phân hủy đường: bao gồm các phản ứng caramel hóa và các phản ứng với acid amin của
đường khử - phản ứng maillard.

SVTH: Đinh Trọng Thuần – 10116063

Page 5


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Hồng Phú

CHƢƠNG II:
VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Vật liệu
2.1.1. Cà phê
Cấu tạo của hạt cà phê

Hình 2.1: Cấu tạo của hạt cà phê
Bảng 2.1: Thành phần của quả cà phê

- Lớp vỏ quả là lớp ngồi mềm có màu vàng hay đỏ. Vỏ quả cà phê chè mềm hơn vối và mít.
Trong vỏ quả có vết của alkaloid, tannin, caffeine, các loại enzim. Trong vỏ quả có 30,0 – 31,5%
chất khơ.
- Lớp vỏ thịt dưới lớp vỏ quả. Vỏ thịt cà phê mít thì cứng và dày. Vỏ thịt chứa nhiều đường và
pectin.
- Lớp nhớt nằm sát nhân, khó tách ra. Thành phần chính của lớp nhớt là pectin, các loại đường
khử và khơng đường, cellulose. Ngồi ra cịn có enzim pectase phân giải pectin trong q trình
lên men. Đặc tính của lớp này là khơng hịa tan trong nước, hút ẩm rất mạnh vì vậy trở ngại cho
việc phơi sấy và bảo quản hạt cà phê .
SVTH: Đinh Trọng Thuần – 10116063

Page 6

Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Hồng Phú

- Lớp vỏ trấu bao bọc quanh thân, có màu trắng ngà , cứng , nhiều chất xơ. Vỏ trấu cà phê chè
mỏng, dể đập vỡ hơn vỏ trấu của cà phê mít và vối. Thành phần chính của vỏ trấu là cellulose,
ngồi ra cịn có hemicellulose và đường.
- Lớp vỏ lụa bọc sát nhân, rất mỏng, mềm, có màu sắc và đặc tính khác nhau tùy mỗi loại cà
phê. Vỏ lụa cà phê chè màu trắng bạc, dễ bong ra khỏi hạt trong quá trình chế biến. Vỏ lụa cà phê
vối màu nâu nhạt, vỏ lụa cà phê mít màu vàng bám sát vào nhân.
- Nhân ở trong cùng là thành phần chính của trái, mỗi trái thường có hai nhân, có khi một hay
ba nhân. Phía ngồi của nhân có những tế bào nhỏ và cứng, trong đó có chứa chất dầu. Phía trong
là những tế bào lớn và mềm hơn.
Thành phần hóa học của hạt cà phê:
Bảng 2.2: Thành phần hóa học hạt cà phê

SVTH: Đinh Trọng Thuần – 10116063

Page 7


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Hồng Phú

2.1.2. Hóa chất
2.1.2.1. Natri bicacbonat (NaHCO3)
Phần lớn những chất màu là những chất hữu cơ cao phân tử và trong phân tử có nối đơi, có tính
oxy hóa. Khi cho NaHCO3 vào sẽ tác dụng với hợp chất màu để tạo thành chất khơng màu , hay
có màu nhạt hơn, tác dụng tẩy màu xảy ra trong môi trường axit.

HCO3-

CO32- + H+ (hydro mới sinh ra)

H+ mới sinh ra đóng vai trị là chất khử, khi có mặt của oxy khơng khí tạo H2 nên ngăn chặn oxy
hóa dịch bào, 2 H+ kết hợp với nối đôi của chất màu ( - C=C -) nhờ đó tẩy được màu.
Nhược điểm của NaHCO3 có tác dụng tẩy màu khơng bền bởi vì chất khơng màu sẽ bị oxy hóa
trở lại dưới tác dụng của oxy khơng khí lại trở thành chất màu như củ. Do đó, NaHCO3 khơng thể
ngăn ngừa sự tạo màu một cách hoàn toàn.
2.1.2.2. Acid ascorbic (vitamin C)
Trong một số dịch quả, người ta nhận thấy vitamin C có thể bị oxy hóa gián tiếp bởi enzim
phenoloxydase. Q trình sẫm màu của quả là q trình oxy hóa các polyphenol, và sản phẩm của
quá trình được gọi là quinon. Các quinon có thể trùng hợp thành melanins tạo ra các màu nâu.
Acid ascorbic có thể gây ức chế phản ứng hóa nâu bởi việc giảm các hợp chất quinon thành các
hợp chất polyphenol ban đầu.
Cơ chế phản ứng hạn chế sẫm màu của vitamin C:

Hình 2.2: Sơ đồ phản ứng giữa acid ascorbic và chất màu
Nguồn: Đồng Thị Thanh Thu, 1995
2.1.3. Chế phẩm enzim
Đặc tính của sản phẩm Viscozyme L:
- Màu sắc: Visozyme L có màu nâu;
SVTH: Đinh Trọng Thuần – 10116063

Page 8


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Hồng Phú

- Trạng thái vật lý: Lỏng
- Chất bảo quản: Kali sorbat
Viscozyme L là sản phẩm từ chủng nấm mốc Aspergillus aculeatus. Viscozyme L chứa các
carbohydrase có thể làm phân hủy cellulose và 6 hemicellulose, thành phần chủ yếu của thành tế
bào thực vật, nơi ngăn ngừa mất nước và duy trì tính tồn vẹn của tế bào trong thành tế bào, do
đó giúp làm tăng khả năng chiết các chất có bên trong tế bào.
- Xylanase: là một enzim có tác dụng phá vỡ hemicelluloses - một trong những thành phần chủ
yếu của thành tế bào.
- Hemicellulase: có tác dụng phá vỡ các thành phần của thành tế bào, chủ yếu là hemicellulose.
- Cellulase: là một phức hệ enzim có tác dụng thuỷ phân cellulose thông qua việc thuỷ phân liên
kết 1,4-β-glucoside trong cellulose
Viscozyme L được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp, đặc biệt là trong quá trình xử lý
các nguyên liệu cây trồng và chế biến các loại ngũ cốc và rau quả. Nó có thể tăng cường tinh bột
sẵn có trong ngun liệu trong q trình lên men bằng cách làm giảm polysaccharide phi tinh bột
thường được liên kết với tinh bột trong nguyên liệu thực vật. Viscozyme L làm giảm độ nhớt của
nguyên liệu có nguồn gốc từ thực vật, do đó, có thể cải thiện sản lượng khai thác
2.1.4. Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm
Cân phân tích hai số Te612, Việt Nam;
Thiết bị sấy nhiệt;
Thiết bị đo độ sai lệch màu Cr-400;
Một số dụng cụ và thiết bị bằng thủy tinh khác.

2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu.
2.2.1. Phƣơng pháp sinh học
Lên men hạt cà phê nhân bằng chế phẩm enzim.
2.2.2. Phƣơng pháp hóa học
Ngâm cà phê trong dung dịch các chất chống oxy trước khi lên men.
2.2.3. Phƣơng pháp vật lý
Cà phê sau khi lên men sẽ được sấy ở nhiều nhiệt độ và thời gian khác nhau.

2.2.4. Phƣơng pháp cảm quan
Việc nhận được những tính chất cảm quan của thực phẩm là nhờ tác động của các giác quan.
Nguyên lý chung của việc tiếp nhận, truyền và xử lý thông tin của hệ thống giác quan là tương tự
nhau. Trước hết phải có cơ chế kích thích như các chất hóa học trong mùi vị, ánh sáng trong kích
SVTH: Đinh Trọng Thuần – 10116063

Page 9


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Hồng Phú

thích thị giác, âm thanh trong kích thích thính giác, nhiệt độ hay trạng thái trong kích thích xúc
giác. Cơ quan thụ cảm của giác quan là những trung tâm bề mặt. Trên trung tâm bề mặt, hệ thống
truyền tin được xây dựng và tập trung từ hàng nghìn đến hàng triệu chuỗi khuếch đại song song
tạo nên một điện thế được khuếch đại lớn để truyền thông tin và truyền dưới dạng điện. Q trình
vận chuyển thơng tin xảy ra khá phức tạp qua những khớp thần kinh để tới bán cầu đại
não. Cường độ của chất kích thích được xác định bởi tần số của dịng điện có bản chất kích thích
(vị chua, mặn, khét…) được xác định bởi một cơ chế khá phức tạp.
Cảm giác màu nhận được là do tác động của chùm tia sáng lên mắt. Mắt người nhận rõ chùm tia
sáng có màu sắc từ tím chuyển sang lam, lục, vàng, da cam, rồi đến màu đỏ trong bước sóng
khoảng 380 – 740 nm. (Vùng bước sóng nhỏ hơn 380 nm là vùng tia cực tím, vùng lớn hơn 740
nm là vùng hồng ngoại). Các chất màu trong thực phẩm có nguồn gốc tự nhiên như màu xanh của
clorophin hoặc sinh ra trong gia công chế biến bởi phản ứng caramen, malanoidine…Ngồi ra
các chất màu cũng có thể được bổ sung trong cơng đoạn hồn thành sản phẩm như các loại nước
giải khát…
Hình trạng và cấu trúc của vật chất nhận biết được là do các kích thích về cơ học và nhiệt lên các
cơ quan xúc giác. Những kích thích cơ học khi tiếp xúc với sản phẩm đã làm thay đổi hình dạng
phần cơ và cho ta cảm giác về hình dạng, cấu trúc của vật. Kích thích nhiệt cho ta biết sự khác

nhau về nhiệt độ của vật đối với da. Người ta coi da và niêm mạc nhìn thấy là cơ quan xúc giác.
Trong đó bàn tay với các đầu ngón tay rất nhạy cảm với nhiệt, với hình dáng cấu trúc của vật rắn
và nhớt.
2.2.5. Cách đọc thiết bị đo độ sai lệch màu Cr-400
Cà phê sau khi được sấy sẽ được đo màu sắc tại trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí
Minh bằng thiết bị đo độ sai lệch màu Cr-400. Sau khi đo mẫu, thiết bị đo độ sai lêch màu sẽ hiển
thị 3 chỉ số trên màn hình bao gồm:
- Chỉ số L*: chỉ độ sáng đến độ tối
- Chỉ số a* chỉ độ màu xanh lá cây đến màu đỏ
- Chỉ số b* chỉ độ xanh da trời đến màu vàng cam
Trong bài nghiên cứu này, chúng tôi chỉ sử dụng chỉ số L* để chỉ độ sáng của hạt cà phê.
Chỉ số L* càng cao thì độ sáng càng tăng.
2.2.6. Phƣơng pháp xử lý số liệu
Kết quả thí nghiệm được phân tích phương sai một nhân tố ANOVA (Anova single factor) và
được sử lý và tính tốn trên phần mềm Statistical Package for the Social Sciences 20 (SPSS)
SVTH: Đinh Trọng Thuần – 10116063

Page 10


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Hồng Phú

2.3. Tiến trình thực hiện đề tài
Tổng quan tài liệu

Khảo sát nguyên liệu

TN1: Ảnh hưởng của các chất

chống oxy hóa đến độ sáng của
cà phê lên men

TN2: Ảnh hưởng của nồng độ
chất chống oxy hóa đến độ sáng
của cà phê lên men

TN3: Khảo sát khả năng sử
dụng của dung dịch chứa chất
chống oxy hóa

TN4: Ảnh hưởng của thời gian
sấy đến độ sáng của cà phê lên
men

TN5: Ảnh hưởng của thời gian
nhiệt độ sấy đến độ sáng của cà
phê lên men

Kiểm nghiệm chỉ tiêu vi sinh vật, hóa lý
Kiểm nghiệm hàm lượng chất chống oxy hóa

Đánh giá chất lượng sản phẩm

Kiểm nghiệm hàm lượng caffein,
Kiểm nghiệm về độ sáng hạt cà phê

Hoàn thành bài báo cáo
SVTH: Đinh Trọng Thuần – 10116063

Kiểm nghiệm về tính cấu trúc hạt cà phê
Page 11