Header Page 1 of 126.

-1-

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

PHAN THỊ LOAN

XÁC ĐỊNH CHẾ PHẨM ENZYME VÀ ĐIỀU KIỆN
THÍCH HỢP ĐỂ XỬ LÝ LỚP NHỚT CÀ PHÊ VỐI
BẰNG PHƯƠNG PHÁP ƯỚT

Chuyên ngành: Công nghệ Thực phẩm và Đồ uống
Mã số : 60.54.02

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Người hướng dẫn khoa học: TS.NGUYỄN VĂN THƯỜNG

Đà Nẵng - Năm 2011

Footer Page 1 of 126.


Header Page 2 of 126.

-2-

Công trình ñược hoàn thành tại
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

như ổn ñịnh giá cà phê chúng ta cần phải nâng cao chất lượng sản
phẩm cà phê trong chế biến.
Trong các phương pháp chế biến, chế biến ướt sẽ ñem lại
chất lượng cà phê cao nhất. Tuy nhiên phương pháp chế biến ướt
theo cách truyền thống phải ñầu tư nhiều trang thiết bị, sử dụng
nhiều nước sạch, thải ra nhiều nước bẩn, chi phí xử lý nước thải lớn;
và lại cần công nhân lành nghề ñể thực hiện; do ñó giá thành sản
phẩm chế biến ướt thường cao. Vì vậy, việc tìm ra giải pháp kỹ thuật
mới ñể cải tiến phương pháp chế biến ướt nhằm rút ngắn thời gian
chế biến, giảm chi phí ñầu tư và nâng cao ñược chất lượng sản phẩm
là vấn ñề rất cấp thiết.
Xuất phát từ thực tế trên, chúng tôi mạnh dạn chọn ñề tài:
“Xác ñịnh chế phẩm enzyme và ñiều kiện thích hợp ñể xử lý lớp
nhớt quả cà phê vối bằng phương pháp ướt”, nhằm ñáp ứng yêu
cầu này.
2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
- Lựa chọn ñược loại enzyme tốt nhất ñể xử lý lớp nhớt của
cà phê vối trong chế biến ướt.

Footer Page 3 of 126.


Header Page 4 of 126.

-4-

- Xác ñịnh các tham số tối ưu (trị số pH, nhiệt ñộ, liều lượng
enzyme) trong quá trình lên men xử lý lớp nhớt hạt cà phê vối.
- Ứng dụng kết quả nghiên cứu vào giai ñoạn xử lý lớp nhớt
quả cà phê tại một xưởng chế biến ở Đăklăk (quy mô nhỏ).

- Thiết lập cơ sở khoa học cho việc ứng dụng enzyme trong
chế biến cà phê tại Việt Nam.
5.2. Ý nghĩa thực tiễn của ñề tài
- Việc sử dụng chế phẩm enzyme trong quá trình sản xuất cà
phê ở giai ñoạn tách nhớt ñể loại bỏ lớp nhớt ngoài vỏ thóc bao
quanh nhân cho sản phẩm là cà phê thóc ướt sạch nhớt ñể thuận tiện
cho phơi sấy.
- So với các phương pháp trước ñây thì việc sử dụng chế
phẩm enzyme vào sản xuất sẽ có thể tiết kiệm chi phí sản xuất, hạ giá
thành sản phẩm, nâng cao chất lượng cà phê ñể tăng tính cạnh tranh
của sản phẩm cà phê Việt Nam trên thị trường thế giới.
- Ngoài ra nó còn góp phần vào việc bảo vệ môi trường,
giảm ñược lượng nước rửa, giảm chỉ số BOD5 và TSS trong nước
thải theo phương pháp chế biến ướt.
6. CẤU TRÚC LUẬN VĂN
Luận văn gồm các chương và các phần chính như sau:
Mở ñầu
Chương 1: Tổng quan tài liệu
Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu.
Chương 3: Kết quả và thảo luận
Kết luận và kiến nghị
Tài liệu tham khảo
Phụ lục.

Footer Page 5 of 126.


Header Page 6 of 126.

-6-

Header Page 7 of 126.

-7-

2.2. MỤC TIÊU VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.3.1. Bố trí thí nghiệm
2.3.1.1. Thành phần hóa học chủ yếu trong lớp nhớt cà phê vối
2.3.1.2. Lựa chọn loại chế phẩm enzyme thích hợp ñể xử lý lớp
nhớt cà phê vối
2.3.1.3. Xác ñịnh liều lượng enzyme thích hợp cho xử lý lớp nhớt
của cà phê thóc
2.3.1.4. Xác ñịnh pH thích hợp ñể chế phẩm có hiệu lực cao nhất
2.3.1.5. Xác ñịnh nhiệt ñộ tối ưu ñể chế phẩm có hiệu lực cao nhất
2.3.2. Các chỉ tiêu theo dõi và phương pháp xác ñịnh
2.3.2.1. Phương pháp tiến hành làm mẫu thí nghiệm
2.3.2.2. Phương pháp lấy mẫu
2.3.2.3. Xác ñịnh ñộ nhớt
2.3.2.4. Xác ñịnh pH nước rửa cà phê sau ủ
2.3.2.5. Xác ñịnh ñộ ẩm nhân
2.3.2.6. Tỉ lệ cà phê nhân khô thu ñược ở ẩm ñộ 12,5%
2.3.2.7. Phương pháp xác ñịnh tỷ lệ sạch nhớt cà phê thóc tươi sau
ủ enzyme
2.3.2.8. Phương pháp toán học
Các phương pháp này ñược xử lý bởi các phần mềm chuyên
dùng trong nông nghiệp và công nghiệp thực phẩm MSTATC 1.2 for
Windows (2005), Excel (2003).

Footer Page 7 of 126.



2,2

4

Đường không khử

2,0

5

Cellulose, tro

1,2

6

Khác

10,6

Ghi chú: Kết quả phân tích tại Viện Công nghiệp Thực phẩm
Hà Nội
Từ những kết quả trên cho thấy, thành phần hóa học của lớp
nhớt quả cà phê phụ thuộc giống và sự khác nhau về lãnh thổ, vị trí
ñịa lý,…mà thành phần lớp nhớt ñược tạo nên chủ yếu là do hợp chất
pectin và ñường. Chính vì thế, ñể tách lớp nhớt ñược dễ dàng cần
nghiên cứu phương pháp tách cho hiệu quả cao nhất. Chúng tôi sẽ
nghiên cứu phương pháp tách nhớt bằng cách sử dụng enzyme, tùy
theo hàm lượng pectin có trong quả cà phê ñể ta có thể ñiều chỉnh

70
60
50
40
30
20
10
0

100

Rohapect® 10L
Pectinex® Ultra SP-L
Đối chứng Nước

98,1
92

35,1

9,6
6, 2

0

6

10,4
5, 9
3,6

3.3. XÁC ĐỊNH LIỀU LƯỢNG ENZYME THÍCH HỢP CHO
XỬ LÝ LỚP NHỚT QUẢ CÀ PHÊ VỐI
3.3.1. Kết quả xác ñịnh liều lượng enzyme thích hợp cho xử lý
thời gian 2 giờ
3.3.1.1. Mức ñộ sạch nhớt của cà phê thóc sau xử lý enzyme 2 giờ
120
95

Tỷ lệ sạch nhớt (% )

100

95

80

96

100
98
97

86

75
67

60

100


150

200

250

300

350

Liều lượng (ppm)

Hình 3.2. Hiệu quả xử lý lớp nhớt của enzyme Rohapect® 10L ở
các liều lượng khác nhau xử lý 2 giờ

Footer Page 10 of 126.


Header Page 11 of 126.

- 11 -

Kết quả thu ñược ở hình 3.2 cho thấy, mức ñộ sạch nhớt tăng
dần theo sự tăng liều lượng enzyme. Tuy nhiên tỉ lệ sạch nhớt từ
90% trở lên mới ñược coi là sạch thì trong 6 công thức về liều lượng
ở tỷ lệ cà phê/nước là 10/5, 10/4, 10/3 chỉ có hai liều lượng là 300
ppm và 350 ppm mới ñáp ứng yêu cầu tách lớp nhớt ra khỏi vỏ thóc
tốt nhất, còn với tỷ lệ 10/2 nhớt ñược làm sạch ở liều lượng 250 ppm.
Riêng ñối với tỷ lệ 10/1 chỉ với liều lượng 150 ppm hạt cà phê thóc


34,3

35
34,1

33,4

34

34,4
32,3

34,4

33,5
33,7

33

33,3

33,8
33

33,3

32,2
32,2
32,4


100

150

200

250

300

350

Liều lượng (ppm)

Hình 3.3. Tỷ lệ nhân thu hồi ở các liều lượng enzyme Rohapect®
10L khác nhau xử lý 2 giờ

Footer Page 11 of 126.


Header Page 12 of 126.

- 12 -

Từ kết quả hình 3.3 cho thấy, tỉ lệ cà phê nhân khô thu ñược
ở ẩm ñộ 12,5% lại có xu hướng giảm dần theo sự tăng của liều lượng
enzyme Rohapect® 10L từ 150 - 350 ppm.
Kết quả cũng cho thấy khối lượng cà phê nhân thu ñược tăng
dần theo sự tăng của tỉ lệ cà phê/nước và sự khác biệt về tỉ lệ cà phê


62

55

Tỉ lệ 10 cà phê/5 nước
Tỉ lệ 10 cà phê/4 nước

45

Tỉ lệ 10 cà phê/3 nước

35

Tỉ lệ 10 cà phê/2 nước
Tỉ lệ 10 cà phê/1 nước

25
15
0

10

20

30

40

50

ñạt cao nhất ở liều lượng 90 ppm ñã ñảm bảo ñược ñộ sạch nhớt ở tất
cả các tỷ lệ cà phê/nước.
Kết quả còn cho thấy, tỷ lệ cà phê/nước càng cao thì mức ñộ
sạch nhớt của cà phê thóc càng cao.
3.3.2.2. Ảnh hưởng của liều lượng Rohapect® 10L tới tới khối
lượng sản phẩm
38

Tỷ lệ nhân thu hồi (%)

Tỉ lệ 10 cà phê/5 nước
37

Tỉ lệ 10 cà phê/4 nước
Tỉ lệ 10 cà phê/3 nước

36,9

Tỉ lệ 10 cà phê/2 nước

36,7

36,6

Tỉ lệ 10 cà phê/1 nước
36

36

36

liều lượng (ppm)

70

80

90

100

Hình 3.5. Tỷ lệ nhân thu hồi ở các liều lượng enzyme Rohapect®
10L khác nhau xử lý 10 giờ

Footer Page 13 of 126.


Header Page 14 of 126.

- 14 -

Kết quả ở hình 3.5 cho thấy giữa liều lượng enzyme và tỉ lệ
cà phê nhân khô ở ẩm ñộ 12,5% có sự tương quan nghịch với nhau;
tức là liều lượng enzyme càng cao thì tỉ lệ cà phê nhân khô thu ñược
càng thấp. Tỉ lệ cà phê nhân thu ñược giảm dần theo sự tăng của liều
lượng enzyme Rohapect® 10L từ 40 - 90 ppm.
Kết quả cũng cho thấy tỉ lệ nhân thu hồi ñạt cao nhất ở tỉ lệ
cà phê/nước là 10/5 và thấp nhất ở tỉ lệ cà phê/nước 10/1. Chênh lệch
giữa tỉ lệ thu hồi cao nhất và tỉ lệ thu hồi thấp nhất là 1%. Do vậy,
kết hợp với sự ñánh giá mức ñộ sạch nhớt, chúng tôi chọn tỷ lệ cà
phê/nước là 10/3.

89
88
3,5

4

4,5

5

5,5

6

6,5

7

pH

Hình 3.6. Ảnh hưởng của pH tới mức ñộ sạch nhớt của cà phê
thóc xử lý 2 giờ
Kết quả hình ở 3.6 cho thấy, với thời gian ủ 2 giờ chế phẩm
enzyme Rohapect®10L hoạt hóa lớp nhớt của hạt cà phê vối trong

Footer Page 14 of 126.


Header Page 15 of 126.


36,5
36 d
36
35,5
35
34,5
3,5

4

4,5

5

5,5

6

6,5

7

pH

Hình 3.7. Ảnh hưởng của pH tới tỉ lệ cà phê nhân khô thu hồi ở
ẩm ñộ 12,5 % xử lý 2 giờ
Kết quả ở hình trên cho thấy, tỉ lệ cà phê nhân khô thu ñược
ở ẩm ñộ 12,5% có sự chênh lệch rất có ý nghĩa thống kê (p

89 bc

89 bc
84,7 cd

85
80,7d

80 d

80

75
3,5

4

4,5

5

5,5

6

6,5

7


35

36,4 a

35,3 d

35,4 cd

35,5 bcd

34,9 d
34,7 d

34,5
34
33,5
3,5

4

4,5

5

5,5

6

6,5



96

96
95,3

95,5

95

95

94,7

95

94,7

94,5
94
20-25

30

35

40

45


- 19 -

36,6 a

35,7 b

36,0

34,5 c

35,0
34,0

33,5 d

33,5 d

33,3 d

33,1 d

33,0
32,0
31,0
20-25

30

35



98
96,7 c

97

96,3 c

96
95
94
93
18-25

30

35

40

45

50

55

Nhiệt ñộ (ñộ C)

Hình 3.12. Ảnh hưởng của nhiệt ñộ tới mức ñộ sạch nhớt cà phê
thóc xử lý 10 giờ

32,4 c

32

31,5 d

31,3 d

31,4 d
31 d

31
30
29
18-25

30

35

40

45

50

55

Nhiệt ñộ (ñộ C)


85
80

75

75
70
65
60
CT 1

CT 2

CT 3

Li ề u lượng enz yme (ppm)

Hình 3.15. Mức ñộ sạch nhớt của qui trình sản xuất thông
thường của xưởng chế biến và quy trình có bổ sung enzyme
Dựa vào kết quả hình 3.15 chúng tôi nhận thấy, ở hai công
thức xử lý enzyme ñều sạch nhớt, sau thời gian 2 giờ (CT1) cà phê
xử lý enzyme với liều lượng 150 ppm ñã sạch nhớt ñạt tới 97%, còn
xử lý thời gian 10 giờ (CT2) với liều lượng 60 ppm ñạt 95,7%, ñồng
thời theo quan sát của chúng tôi, nước trong bể có màu vàng trong và

Footer Page 21 of 126.


Header Page 22 of 126.


CT3

Liều lượng enzyme (ppm)

Hình 3.16. Tỷ lệ thu hồi nhân ở ẩm ñộ 12,5% của qui trình sản
xuất thông thường của xưởng và qui trình có bổ sung enzyme
3.6.2. Tính toán hiệu quả kinh tế
Lợi nhuận = Tổng giá trị sản phẩm - Tổng chi phí
Tổng giá trị sản phẩm = Số lượng sản phẩm × ñơn giá sản
phẩm

Footer Page 22 of 126.


Header Page 23 of 126.

- 23 -

Đơn giá sản phẩm tính theo giá bình quân mỗi loại cùng thời
ñiểm.
Tổng chi phí = chi phí trực tiếp + chi phí ñầu vào khác
Doanh lợi (%) = (Lợi nhuận / Tổng chi phí) × 100
Kết quả tính toán nêu ở bảng 3.3.
Bảng 3.3. Hiệu quả kinh tế của các phương pháp xử lý lớp nhớt
khác nhau trong chế biến cà phê nhân thương phẩm
Phương pháp xử lý nhớt
Tt

Chỉ tiêu


Lợi nhuận (ñồng)

299.500

2.892.740

2.302.740

4

Doanh lợi

2,04 %

19,96 %

15,95 %

Qua hai quy trình ứng dụng enzyme trong chế biến cà phê
theo phương pháp ướt ta thấy, sử dụng enzyme giúp ñơn giản hóa
quy trình chế biến nhờ việc tách nhớt thực hiện theo thời gian ñịnh
sẵn không phụ thuộc nhiệt ñộ, và các yếu tố khác. Công suất của nhà
máy cũng ñược tăng ñáng kể do rút ngắn ñược thời gian chế biến.

Footer Page 23 of 126.


Header Page 24 of 126.

- 24 -

1237

3,4

1586

5,8

Phương pháp xử lý

BOD5

lớp nhớt

(mg/lit)

Enzyme Rohapect®10L

987

Lên men tự nhiên
Acid

oxalic+

ñánh

nhớt cơ học

pH


Xám-

xanh

xanh

xanh

xanh nhạt nhạt

Xám-

Xám-

Xám-

Xám-

nâu

nâu nhạt

nhạt

nhạt

Xám-

Xám-


xanh

xanh

xanh nhạt

Xám-nâu

Footer Page 24 of 126.

Xám-


Header Page 25 of 126.

- 25 -

Chỉ có hai công thức CT4 và CT5 bắt ñầu có biểu hiện phai
màu (từ xanh xám chuyển sang xám nhạt); nhưng màu xám nhạt
cũng không phải màu xấu ñối với cà phê nhân, còn ñối với CT6 và
CT7 màu sắc của cà phê nhân hầu như không ñổi qua 4 tháng bảo
quản. Như vậy chế phẩm Rohapect®10L không làm ảnh hưởng ñến
màu sắc của cà phê nhân.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
*. KẾT LUẬN
Từ kết quả nghiên cứu thu ñược có thể rút ra các kết luận
sau:
1. Thành phần hóa học cơ bản của lớp nhớt cà phê vối có