Luận Văn Nghiên cứu chế tạo chế phẩm biocoffee-1 từ aspergillus niger và ứng dụng lên men các loại cà phê

TÓM TẮT: Trong chế biến cà phê hiện nay, vấn đề tách chiết hầu hết các chất hòa tan
có trong hạt cà phê được các nhà sản xuất quan tâm. Tuy nhiên, quá trình tách chiết các chất
hòa tan có trong hạt cà phê gặp trở ngại do hai thành phần pectin và cellulose chiếm chủ yếu
trong hạt cà phê gây ra, pectin (52,62-55,14%), cellulose (15,29-17,04%). Chúng tôi đã chế
tạo thành công chế phẩm biocoffee-1 chứa hoạt tính pectinase và cellulase cao với thành phần
môi trường tối ưu là 9% cà rốt, 15% vỏ trấu và những thành phần khác là 75% cám và 1%
NH4(SO4)2 và các yếu tố khác như sau: điều kiện nhiệt độ khoảng 27-300C (nhiệt độ phòng),
độ ẩm từ 56-64%W và thời gian từ 40-44 giờ. Quá trình nhân lên của chế phẩm, hai loại bột
mì và bột sắn nhận thấy là tốt nhất và tỉ lệ tốt nhất là bột mì: bột sắn = 2:1, với độ ẩm 56% và
thời gian 30 giờ. Ngoài ra, chúng tôi xác định các điều kiện tối ưu cho quá trình lên men cà
phê là cà phê nên ngâm nước 1 giờ và để ráo, lên men 16 giờ và tỉ lệ chế phẩm: trọng lượng
cà phê sử dụng là 16/1000. Chế phẩm này vừa giải quyết hiệu quả trở ngại được đề cập từ
đầu đồng thời nâng cao chất lượng cà phê bằng công nghệ lên men, một hướng mới trong chế
biến cà phê hiện nay.[3], [4], [5]
1.GIỚI THIỆU
Cà phê là cây công nghiệp quan trọng và có giá trị kinh tế đối với các quốc gia nhiệt đới,
trong đó có Việt Nam. Hiện nay cà phê trong nước có giá trị xuất khẩu đứng hàng thứ hai chỉ
sau lúa gạo. Cà phê được sử dụng rộng rãi đến mức phổ thông và không chỉ được ứng dụng
trong ngành công nghiêp thức uống mà còn được ứng dụng trong các công ty bánh kẹo, thậm
chí trong các công ty dược phẩm. Trong các ngành này hầu như sản phẩm chứa cà phê được sử
dụng ở dạng hòa tan.[1]. Tuy nhiên, hiện nay vấn đề trích ly các chất hòa tan có trong hạt cà
phê gặp trở ngại lớn nếu sử dụng phương pháp thông thường. Có nghĩa là một lượng lớn các
chất hòa tan vẫn còn nằm lại trong bã sau quá trình tách chiết. Trong nhiều nghiên cứu cho
thấy rằng, sự cản trở này chủ yếu do hai thành phần pectin và cellulose có trong cà phê gây
nên. Hai thành phần này là hai thành phần chiếm tỷ lệ lớn và có cấu trúc sinh học khá bền
vững và chúng vốn là lớp che chở tế bào và chất liên kết tế bào khi trái cà phê còn sống [5].
Nhận thấy cấu trúc này khi ở trạng thái mất nước càng trở nên bền vững, chúng chỉ có thể bị
phá hủy khi dùng các tác nhân axit, bazơ mạnh mà những tác nhân này không được khuyến
khích trong chế biến thực phẩm ngày nay [4], [5]. Để giải quyết vấn đề này, chúng tôi nhận
thấy có thể ứng dụng các chế phẩm vi sinh vật có hoạt tính pectinase và cellulase tác động
một cách đặc hiệu lên cơ chất pectin và cellulose. Ngày nay việc hướng đến sử dụng chế
phẩm vi sinh vật trong chế biến là hướng đi mới, hiệu quả vì nâng cao chất lượng cà phê và
đồng thời tăng khả năng trích các chất hòa tan.[1], [3], [4].
Hiện nay ở Việt Nam có 3 lọai cà phê được trồng khá phổ biến là cà phê vối (C. robusta),
chè (C. arabica) và mít (C. excelsa). Sản phẩm cà phê được bán trên thị trường hiện nay hầu
hết được sử dụng phương pháp truyền thống (phương pháp khô) cho cà phê chất lượng trung
bình. Trên thế giới một phương pháp mới đang được sự quan tâm của các nhà chế biến cà phê,
Science & Technology Development, Vol 11, No.12 - 2008
Trang 54 Bản quyền thuộc ĐHQG-HCM
đó là phương pháp chế biến ướt, cho cà phê chất lượng cao [5]. Nghiên cứu này góp phần vào
việc nâng cao chất lượng cà phê Việt Nam để đáp ứng nhu cầu thực tiễn xuất khẩu cà phê. Đặc
biệt song song với việc nâng cao chất lượng cà phê, chúng tôi cũng đã trích ly hầu hết các chất
hòa tan có trong hạt nhân cà phê. Bài báo này chúng tôi tập trung vào 4 mục tiêu lớn như sau:
1. Phân tích các thành phần có trong nhân cà phê
2. Tối ưu hóa các điều kiện sản xuất chế phẩm vi sinh vật sinh tổng hợp pectinase và
cellulase
3. Khảo sát sử dụng một vài dạng tinh bột trong nhân giống chế phẩm vi sinh
4. Khảo sát tối ưu hóa điều kiện lên men