LIỀu lưỢng enzyme rohapect® 10l thích hợP ĐỂ TÁch lớp nhớt của hạt cà phê trong chế biến theo phưƠng pháP ƯỚT



tải về 425.6 Kb.
trang1/2
Chuyển đổi dữ liệu08.11.2017
Kích425.6 Kb.
  1   2

KHOA HỌC - CÔNG NGHỆ - MÔI TRƯỜNG

LIỀU LƯỢNG ENZYME ROHAPECT® 10L THÍCH HỢP ĐỂ TÁCH LỚP NHỚT CỦA HẠT CÀ PHÊ TRONG CHẾ BIẾN THEO

PHƯƠNG PHÁP ƯỚT

TS Nguyễn Văn Thường

Viện KHKT Nông Lâm Nghiệp Tây Nguyên

1. GIỚI THIỆU

Trong chế biến cà phê bằng phương pháp ướt, giai đoạn tách lớp nhớt nằm trên vỏ thóc sau giai đoạn xát bỏ vỏ quả và trước giai đoạn phơi sấy đóng vai trò rất quan trọng và có ảnh hưởng nhiều đến chất lượng sản phẩm sau cùng. Hai phương pháp tách nhớt phổ biến hiện nay là lên men tự nhiên và đánh nhớt cơ học. Cả hai phương pháp này đều có những bất lợi nhất định, và để tránh được những hạn chế của hai phương pháp, các nhà khoa học đã đề xuất nghiên cứu sử dụng enzyme để phân hủy lớp nhớt của cà phê.



Trong thành phần lớp nhớt, hợp chất pectin chiếm 33% trọng lượng khô và quyết định tính chất nhớt dính của lớp nhớt (R. Cleves S., 2004). Pectin là một heteropolysacaride, hợp thành từ chuỗi liên kết α-1,4 của D-galacturonic acid (GA) đã bị este hóa một phần (hình 1); trên chuỗi liên kết này cứ 3 phân tử GA lại có 2 phân tử liên kết với các gốc metanol (M) (Wafa Masoud và Lene Jespersen, 2006). Vì vậy, để phân giải các phân tử pectin, cần hai loại enzyme là: pectinesterases (PE) và depolymerases. PE thủy phân mối liên kết giữa M và GA, trong khi depolymerases chia cắt liên kết chính giữa các GA trong chuỗi. Enzyme depolymerases được chia làm hai loại: polygalacturonase (PG), và pectinlyase (PL).

Hình 1. Các enzyme phân hủy tại khu vực cấu trúc suôn thẳng của phân tử pectin
Nghiên cứu ban đầu của chúng tôi cho thấy chế phẩm Rohapect® 10L có tác dụng tốt trong việc phân hủy dịch triết lớp nhớt của cà phê vối. Rohapect® 10L được sản xuất bằng giống nấm Aspegillus niger và là sản phẩm của Công ty AB Enzyme, trực thuộc tập đoàn ABF Ingredients, Phần Lan. Những enzyme chính trong chế phẩm gồm PG, PE và PL. Chế phẩm dạng lỏng, màu nâu, tỷ trọng 1,18 g/ml và hoạt lực tối thiểu 260 PA. PA là giá trị nghịch đảo của khối lượng enzyme tính bằng kg để phá hủy hoàn toàn pectin trong 100 lít nước ép trái táo trong điều kiện 50°C, pH 3,2, trong 1 giờ. Sản phẩm đáp ứng yêu cầu của Hội đồng Chuyên gia Hỗn hợp của FAO&WHO và Ủy ban Codex về hóa chất thực phẩm (FCC).

Để có đủ cơ sở khuyến cáo cho các nhà chế biến cà phê ứng dụng chế phẩm Rohapect® 10L xử lý lớp nhớt trong chế biến ướt, trước hết cần phải xác định điều kiện thích hợp như liều lượng chế phẩm, độ pH và nhiệt độ môi trường để chế phẩm phân hủy lớp nhớt đạt kết quả tốt nhất. Bài viết giới thiệu kết quả nghiên cứu xác định liều lượng chế phẩm Rohapect® 10L thích hợp cho xử lý lớp nhớt cà phê vối (Robusta) trong thời gian 2 giờ.



2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

- Quả chín cà phê vối thu hoạch tháng 12 năm 2009 tại Buôn Ma Thuột được tách vỏ bằng máy xát trống thông thường để lấy ra 90 kg cà phê thóc. Chia đều cà phê thóc vào 30 chậu (mỗi chậu 3 kg) và phân làm 6 nhóm để xử lý enzyme Rohapect®10L tương ứng với 6 liều lượng (tính bằng phần triệu ppm, w/w) (bảng 1). Năm chậu ở mỗi nhóm được bổ sung nước theo các tỉ lệ cà phê/nước (w/w) lần lượt là 10/5, 10/4, 10/3, 10/2 và 10/1. Đảo trộn cà phê với enzyme kỹ lưỡng và ủ trong 2 giờ.



Bảng 1. Các công thức xử lý enzyme Rohapect®10L

Công thức

Liều lượng enzyme

Tỉ lệ cà phê/nước

I

100 ppm

10/5

10/4

10/3

10/2

10/1

II

150 ppm

10/5

10/4

10/3

10/2

10/1

II

200 ppm

10/5

10/4

10/3

10/2

10/1

IV

250 ppm

10/5

10/4

10/3

10/2

10/1

V

300 ppm

10/5

10/4

10/3

10/2

10/1

VI

350 ppm

10/5

10/4

10/3

10/2

10/1

- Sau khi ủ 2 giờ, kiểm tra và đánh giá mức độ sạch nhớt. Mức độ sạch nhớt được đánh giá như sau: hạt chưa sạch nhớt nếu lượng nhớt còn khoảng 20%; hạt sạch chấp nhận được nếu lượng nhớt còn khoảng 15%; và hạt sạch nhớt nếu lượng nhớt còn dưới 10%.

- Rửa cà phê 3 lần bằng 15 lít nước sạch/chậu và đem phơi khô. Xát bỏ vỏ thóc, cân khối lượng cà phê nhân và tính tỉ lệ % khối lượng cà phê nhân khô (ẩm độ 12,5%) so với khối lượng cà phê thóc ướt trước khi xử lý enzyme.

- Lặp lại thí nghiệm 3 lần và lấy kết quả trung bình. Số liệu được xử lý bằng phần mềm thống kê Minitab 12.21 for Windows.

- Đánh giá chất lượng tách theo phương pháp của Hiệp hội Cà phê Đặc sản Hoa kỳ.



3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Hiệu quả tách lớp nhớt cà phê của Rohapect® 10L ở các liều lượng khác nhau

Kết quả bảng 2 cho thấy ở các tỉ lệ cà phê/nước khác nhau thì mức độ sạch nhớt của cà phê thóc đều tăng dần theo liều lượng enzyme. Tỉ lệ cà phê/nước càng cao thì mức độ sạch nhớt của cà phê thóc càng cao. Tỉ lệ cà phê/nước 10/1 có mức độ sạch nhớt khá cao và đáng chú ý là chỉ với liều lượng enzyme 150 ppm thì tỉ lệ sạch nhớt đã đạt tới 95%. Lý giải kết quả này như sau: với tỉ lệ cà phê/nước càng cao, tức lượng nước dùng càng ít, thì dung dịch enzyme càng đậm đặc, do vậy hoạt lực enzyme sẽ cao hơn và tác dụng phân hủy lớp nhớt sẽ nhanh hơn so với tỉ lệ cà phê/nước thấp (tức dung dịch enzyme loãng hơn).



Bảng 2. Mức độ sạch nhớt của cà phê ở các liều lượng enzyme và tỉ lệ cà phê/nước

Liều lượng enzyme

Mức độ sạch nhớt của cà phê thóc (%) theo tỉ lệ cà phê/nước

10/5

10/4

10/3

10/2

10/1

Trung bình

100 ppm

65

65

65

75

85

71

150 ppm

70

70

70

80

95

77

200 ppm

75

80

80

85

95

83

250 ppm

80

80

80

90

95

85

300 ppm

85

85

85

95

100

90

350 ppm

90

90

90

95

100

93

Trung bình

77

77

78

87

95

-

3.2. Ảnh hưởng của liều lượng Rohapect® 10L tới khối lượng sản phẩm

Tỉ lệ cà phê nhân thu được giảm dần theo sự tăng của liều lượng enzyme Rohapect® 10L từ 150-350 ppm (bảng 3). Điều này được giải thích là khi xử lý enzyme với liều lượng càng cao, lớp nhớt càng bị phân hủy nhanh và khả năng enzyme làm mỏng một phần vỏ thóc càng lớn, giúp một số hợp chất hòa tan từ trong hạt thoát ra khỏi vỏ thóc dễ hơn, vì vậy khối lượng nhân giảm càng nhiều. Tuy vậy sự chênh lệch về tỉ lệ cà phê nhân giữa các công thức xử lý liều lượng enzyme khác nhau không có ý nghĩa thống kê (p>0.05).



Bảng 3. Tỉ lệ cà phê nhân khô ở các liều lượng enzyme và tỉ lệ cà phê/nước

Liều lượng enzyme

% (w/w) cà phê nhân thu hồi theo tỉ lệ cà phê/nước

10/5

10/4

10/3

10/2

10/1

Trung bình

100 ppm

33,5 ± 0,2

33,7 ± 0,2

33,8 ± 0,1

34,9 ± 0,2

36,3 ± 0,2

34,4

150 ppm

33,4 ± 0,8

33,4 ± 0,2

32,8 ± 0,2

34,5 ± 0,2

36,0 ± 0,2

34,0

200 ppm

33,1 ± 0,9

33,1 ± 0,3

33,0 ± 0,3

34,3 ± 0,1

35,7 ± 0,2

33,8

250 ppm

32,8 ± 0,9

32,7 ± 0,4

32,6 ± 0,3

33,1 ± 0,2

35,6 ± 0,1

33,4

300 ppm

32,6 ± 0,1

32,5 ± 3,0

32,2 ± 0,5

32,8 ± 0,1

35,3 ± 0,0

33,1

350 ppm

31,2 ± 0,7

31,6 ± 0,8

31,0 ± 0,5

32,6 ± 0,2

35,0 ± 0,2

32,3

Trung bình

32,8

32,8

32,6

33,7

35,6

-

Kết quả cũng cho thấy khối lượng cà phê nhân thu được tăng dần theo sự tăng của tỉ lệ cà phê/nước và sự khác biệt về tỉ lệ cà phê nhân thu được có ý nghĩa thống kê (p<0.05). Ở tỉ lệ 10 cà phê/1 nước thì khối lượng cà phê nhân khô đạt cao nhất so với các tỉ lệ khác.

Kết quả xử lý thống kê cho thấy không có sự tương tác giữa hai yếu tố liều lượng enzyme và tỉ lệ cà phê/nước tới tỉ lệ cà phê nhân thu được (p>0.05).

Xét khía cạnh tiết kiệm chi phí sản xuất để làm tăng hiệu quả của chế biến thì ở tỉ lệ 10 cà phê/1 nước với liều lượng enzyme 150 ppm đã có kết quả tốt, lượng enzyme sử dụng thấp hơn bốn công thức khác mà cà phê vẫn sạch nhớt và tỉ lệ cà phê nhân thu được 36%, cao hơn so với các công thức khác liều lượng từ 200 ppm – 350 ppm.

3.3. Ảnh hưởng của liều lượng Rohapect® 10L đến chất lượng cà phê tách

Lấy một số mẫu cà phê là sản phẩm thí nghiệm liều lượng Rohapect khác nhau tại tỉ lệ pha trộn 10 cà phê/1 nước và mẫu cà phê nhân chế biến ướt (không xử lý enzyme, lên men tự nhiên 27 giờ mới sạch nhớt) để rang xay, pha chế và thử nếm cà phê tách theo phương pháp của Hiệp hội cà phê Đặc sản Hoa kỳ (SCAA); kết quả thử nếm thể hiện trong bảng 4.



Về mặt lý thuyết tổng số điểm của 6 chỉ tiêu mùi bột, mùi nước pha, thể chất, độ acid, mùi-vị và mức độ ưa thích của nhà thử nếm sẽ biến động từ 0-70 (mỗi chỉ tiêu từ 0-10 điểm, riêng chỉ tiêu mức độ ưa thích của nhà thử nếm từ 0-20 điểm). Tuy nhiên với cà phê vối chất lượng tốt thì tổng số điểm dao động trong khoảng 50 – 60 do cà phê vối có điểm hương thơm và độ acid thường kém hơn so với cà phê chè.
Bảng 4. Kết quả thử nếm các mẫu cà phê

Liều lượng enzyme

Mùi bột (Nose)

Mùi nước pha (Aroma)

Thể chất (Body)

Độ acid (Acidity)

Mùi-vị (Flavor)

Mức ưa thích (preference)

Tổng số điểm

0 ppm

8

8

8,5

4

7

17

52,5

150 ppm

8

8

8,5

4

7

16

51,5

200 ppm

8

8

8

4

7

16

51

300 ppm

8

7

8

4

7

17

51

350 ppm

7

7

8

4

7

17

50

Chất lượng cà phê tách của các mẫu cà phê được xử lý lớp nhớt bằng enzyme với liều lượng khác nhau hầu như không khác biệt rõ rệt so với đối chứng không xử lý enzyme, nhất là điểm về chỉ tiêu mùi-vị (flavor). Khi tăng dần liều lượng enzyme lên cao thì mùi thơm và thể chất của cà phê tách giảm đi chút ít, mà nguyên nhân có thể là do một lượng chất hòa tan nhất định đã đi ra khỏi nhân trong giai đoạn tách nhớt và làm cho độ đậm của tách cà phê (liên quan chặt chẽ đến thể chất) giảm đi ít nhiều.

4. KẾT LUẬN

Liều lượng chế phẩm enzyme Rohapect®10L thích hợp nhất cho xử lý lớp nhớt của cà phê là 150 ppm, với tỉ lệ pha trộn cà phê/nước là 10/1.

Xử lý lớp nhớt của hạt cà phê bằng chế phẩm Rohapect®10L không làm ảnh hưởng xấu đến mùi vị cà phê tách.

TÀI LIỆU THAM KHẢO CHÍNH

1. Carlos H. J. Brando (2004), Harvesting and Green Coffee Processing, Coffee Growing, Processing, Sustainable Production, Wiley-VCH Verlag Gmbh & Co. KgaA, Germany, 605-714

2. Wafa Masoud and Lene Jespersen (2006), Pectine degrading enzymes in yeast involved infermentation of Coffee arabica in East Africa, International journal of Food Microbiology 110 (2006), Elservier, 291-296.

3. Nguyễn Văn Thường và ctv (2009), Báo cáo kết quả đề tài «Nghiên cứu ứng dụng enzyme trong giai đoạn chế biến hạt cà phê để nâng cao chất lượng và hạ giá thành sản phẩm», Viện KHKT Nông lâm nghiệp Tây Nguyên.





: tapchi -> 2010
tapchi -> PHẢi làm cho thủ ĐÔ ĐẸp hơN, MỖi ngưỜI ĐẸp hơn từ những việc làm bình dị nhấT
tapchi -> Vai trò CỦa viện trợ phát triển chính thứC (oda) CỦa hàn quốc với khu vựC ĐÔng nam á ncs, ThS. Nguyễn Thị Thu Hiền
tapchi -> Nnc trần văn chưỜNG
tapchi -> Kho bạc nhà NƯỚC
tapchi -> Quan hö Hä Hµng mét nguån vèn x· Héi trong ph¸t trión kinh tõ
tapchi -> CÁc yếu tố Ảnh hưỞng đẾn tổn thấT Áp suất do ma sát của dòng chất lỏng khoan trong khoảng không vành xuyến giếng khoan đỨNG
tapchi -> TAÛp chê khoa hoüC, Âaûi hoüc Huãú, Säú 25, 2004 CẤu trúc thành phần loài khu hệ CÁ
tapchi -> ĐẶC ĐIỂm sức kháng cắt củA ĐẤt loại sét yếU amQ22-3 phân bố Ở CÁc tỉnh ven biểN ĐỒng bằng sông cửu long
tapchi -> XÁC ĐỊnh một số chỉ tiêu vật lý VÀ ĐỘng học củA ĐẤt loại sét phân bố Ở ĐỒng bằng bắc bộ BẰng thí nghiệm xuyên tĩnh có ĐO Áp lực nưỚc lỗ RỖng (cptu)
2010 -> BƯỚC ĐẦu sử DỤng chế phẩm ultrazyme afpl có chứa enzyme pectinase vào quá trình lên men hạt ca cao


  1   2


Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©hocday.com 2019
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương