Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ tư, 03/08/2011 20:36 (GMT+7)

Xác định loại enzyme phù hợp để tách lớp nhớt của hạt cà phê trong chế biến theo phương pháp ướt

1. Đặt vấn đề

Một công đoạn quan trọng trong chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt là tách lớp nhớt nằm trên vỏ thóc sau khi xát bỏ vỏ quả. Hai phương pháp tách nhớt phổ biến hiện nay là lên men tự nhiên và đánh nhớt cơ học. Mỗi phương pháp đều có hạn chế nhất định:

Lên men tự nhiêncần xây dựng nhiều bề lên men tốn kém và chịu nhiều tác động không kiểm soát được từ bên ngoài, nhất là yếu tố nhiệt độ, do đó kết quả thu được không ổn định. Chất lượng cà phê có nguy cơ bị giảm do nhiều hạt bị lên men thối dẫn đến các mùi vị xấu trong nước pha. Lên men tự nhiên làm tăng mức độ ô nhiễm nước và không khí.

Phương pháp đánh nhớt cơ họckhắc phục được một vài bất lợi của phương pháp lên men tự nhiên, nhưng nó lại có các bất lợi khác: thiết bị có giá khá cao; tiêu tốn nhiều điện; nguy cơ làm nhiều hạt bị tróc vỏ thóc và cà phê nhân không còn lớp bảo vệ nên khó bảo quản. Do các máy đánh nhớt không tách được nhớt nằm tại khe hạt nên muốn loại bỏ hết nhớt phải lên men bổ sung, và khi đó quá trình chế biến trở nên phức tạp hơn.

Để tránh được những hạn chế trong cả hai phương pháp lên men tự nhiên và đánh nhớt cơ học, các nhà khoa học đề nghị sử dụng enzyme để phân hủy lớp nhớt. Enzyme không phải là hóa chất mà là chất xúc tác sinh học, có trong tế bào của mọi loại sinh vật. Nó có bản chất protein, có tính xúc tác đặc hiệu và làm cho các phản ứng hóa học xảy ra cực kỳ nhanh. Các hãng sản xuất enzyme hiện nay chủ yếu tách triết enzyme từ vi sinh vật.

Trước khi ứng dụng enzyme để phân hủy lớp nhớt, điều cần thiết đầu tiên là phải xác định được loại chế phẩm enzyme phù hợp với loại cơ chấttrong lớp nhớt. Thành phần chính của lớp nhớt là các hợp chất cao phân tử như pectin, cellulose và các loại đường. Đường tan trong nước nhưng pectin và cellulose không tan trong nước. Vì vậy trong các thí nghiệm, chúng tôi chỉ sử dụng các chế phẩm xúc tác chứa enzyme thuộc hai nhóm này. Mục tiêu nghiên cứu nhằm xác định loại chế phẩm enzyme phù hợp để phân hủy lớp nhớt của hạt cà phê vối (Robusta) trong phương pháp chế biến ướt qua việc đánh giá hiệu lực phân hủy dịch chiết lớp nhớt của chúng.

2. Phương pháp nghiên cứu

2.1. Quy trình chuẩn bị mẫu

- Quả chín cà phê vối (thu hoạch tháng 112 năm 2009 tại các vườn cây ở Buôn Ma Thuật) được tách vỏ bằng máy xát trống thông thường để lấy ra 30kg cà phê thóc.

- Cà phê thóc được chia làm 6 phần, mỗi phần 5kg, đựng trong các chậu i-nox; cho thêm vào mỗi chậu 2,5 lít nước (theo tỉ lệ 2 cà phê/1 nước). Dùng máy đánh trứng có hai cánh khuấy để khuấy đảo kỹ cà phê ở mỗi chậu trong thời gian 10 phút để chiết xuất lớp nhớt.

- Tách riêng hạt cà phê ra; trộn dung dịch chiết của 6 chậu để có mẫu chung, sau đó lại chia đều cho 6 chậu để có mẫu thí nghiệm xử lý enzyme.

- Chuẩn bị 5 chế phẩm enzyme (nêu ở bảng 1), mỗi loại enzyme xử lý dịch nhớt ở một chậu riêng biệt với liều lượng 20 phần triệu (ppm) tính theo khối lượng cà phê thóc ướt. Dịch chiết trong chậu còn lại là đối chứng (không xử lý enzyme).

Bảng 1: Các chế phẩm enzyme thực phẩm sử dụng trong nghiên cứu

Chế phẩm

Thành phần enzyme

Nguồn gốc

Tính chất

Lumipect-CP

Polygalacturonase(viết tắt PG, thuộc nhóm pectinase)

Sản phẩm của Lumis Biotech P.Ltd, Ấn Độ

Lỏng, mầu nâu, tan trong nước. Hoạt lực tối thiểu: 720LU/ml. Tỉ trọng: 1,25g/ml

Peelzym

Enzyme nhóm cellulase, chủ yếuβ-glucannase; ngoài ra còn có xylannasevà hemicellulasenhưng hoạt lực thấp

Sản phẩm của Novo Nordisk Ferment Ltd, Đan Mạch. Sản xuất bằng giống nấm Aspergillus aculeatus

Lỏng, mầu nâu, mùi lên men nhẹ, tan trong nước. Hoạt lực tối thiểu: 100 FBG/g. Tỉ trọng: 1,23g/ml

Rohapect® 10L

Enzyme nhóm pectinase, gồm pectinesterase (PE),PG và pectinlyase(PL)

Sản phẩm của AB Enzyme, Phần Lan. Sản xuất từ giống nấm Aspergillus niger

Lỏng, mầu nâu và mùi thơm, tan trong nước. Hoạt lực tối thiểu: 100 FBG/g. Tỉ trọng: 1,23g/ml

rohament® pulpex

Enzyme nhóm pectinasegồm PG, PE, PL; ngoài ra còn có một số enzyme nhóm cellulosenhưng hoạt tính thấp

Sản phẩm của AB Enzyme, Phần Lan. Sản xuất từ giống nấm Aspergillus niger

Bột thô, màu nâu nhạt, tan trong nước. Hoạt lực tối thiểu: 600 PA

Pectinex® Ultra SP-L

PG, ngoài ra còn có hemicelllulasenhưng hoạt tính rất thấp

Sản phẩm của Novo Nordisk Ferment Ltd, Đan Mạch. Sản xuất từ giống nấm Aspergillus aculeatus.

Lỏng, mầu nâu và mùi thơm, tan trong nước. Hoạt lực tối thiểu: 9500 PBG/g. Tỉ trọng: 1,16g/ml

2.2. Đánh giá hiệu lực của enzyme

Sử dụng hai loại vi nhớt kế VT-03F và VT-04F của Nhật Bản để đo độ nhớt của dịch chiết ngay tại thời điểm trước khi xử lý enzyme và sau mỗi 6 phút. Số lần đo cho mỗi công thức xử lý enzyme là 15 lần. Đơn vị độ nhớt tính bằng mPa.s (Millipascal-giây). Mức độ giảm độ nhớt nhanh hay chậm thể hiện hiệu lực của enzyme cao hay thấp.

3. Kết quả và thảo luận

Kết quả trong bảng 2 cho thấy cả năm loại enzyme đều có tác dụng làm giảm nhanh độ nhớt của dịch triết lớp nhớt của cà phê.

Bảng 2. Độ nhớt (đvt: mPa.s) của dịch chiết lớp nhớt cà phê sau khi xử lý enzyme

Thời gian xử lý (phút)

Các công thức xử lý enzyme

Đối chứng

Lumipect - CP

Peelzym®

Rohapect® 10L

Rohament® Pulpex

Pectinex® Ultra SP-L

0

270

270

270

270

270

270

6

230

60

70

155

140

270

12

185

50

60

118

100

270

18

155

20

35

60

65

265

24

110

17

25

40

29

265

30

95

15

17

17

26

260

36

80

13

16

9

23

260

42

70

10

15

6

20

260

48

65

10

14

5

19

250

54

60

10

13

5

17

250

60

55

10

11

5

17

250

66

50

8

10

5

16

250

72

50

8

12

4

16

250

78

45

7

10

4

16

250

84

28

7

10

4

16

250

Số liệu chỉ ra rằng, độ nhớt của dịch chiết lớp nhớt trước khi xử lý enzyme là 270 mPa.s; sau khi xử lý, Peelzym® làm giảm độ nhớt nhanh nhất (sau 18 phút độ nhớt dịch chiết còn 20 mPa.s) và tiếp theo là Rohapect®10L (sau 24 phút độ nhớt dịch chiết còn 25 mPa.s).

Cũng thấy rằng Rohament® Pulpex ở giai đoạn đầu không làm giảm độ nhớt nhanh như Peelzym® và Rohapect® 10L, nhưng ở giai đoạn sau làm độ nhớt của dịch chiết giảm triệt để nhất: sau 48 phút, độ nhớt dịch chiết còn 5 mPa.s, chỉ bằng ½ so với dịch chiết xử lý Peelzym® và bằng 1/3 so với dịch chiết xử lý Rohapect®10L. Lưu ý rằng độ nhớt của nước (lấy từ giếng khoan) sử dụng trong thí nghiệm này là 0,7 mPa.s.

Hình 4 biểu diễn quá trình giảm độ nhớt của dịch chiết bằng số tương đối (%). Trong khi đối chứng không xử lý enzyme, sau 30 phút độ nhớt vẫn còn 94,7% thì các công thức xử lý enzyme, độ nhớt chỉ còn 5-33%. Sau 84 phút, độ nhớt của đối chứng vẫn còn 87,7%, trong khi độ nhớt của các công thức xử lý chỉ còn dưới 10%.

Trong 5 chế phẩm, Lumipect CP có hiệu lực thấp (sau 30 phút độ nhớt vẫn còn 30%). Còn lại 4 enzyme khác có hiệu lực tốt, sau 30 phút làm độ nhớt dịch chiết giảm còn 5-10%; tuy vậy trong 4 loại này, Pectinex® Ultra SP-L cho hiệu lực kém hơn ba loại còn lại.

Chế phẩm Peelzym® có hiệu lực rất cao, làm giảm độ nhớt của dịch chiết lớp nhớt nhanh nhất: chỉ sau 18 phút xử lý, độ nhớt của dịch triết lớp nhớt chỉ còn 7%. Rohapect® 10L cho cũng có hiệu lực rất cao; sau 24 phút xử lý, độ nhớt của dịch chiết còn dưới 10%.

Rohament® Pulpex cũng cho hiệu lực cao. Theo công bố, hoạt lực pectinase của chế phẩm này là 600 PA, cao hơn 2 lần so với Rohapect® 10L (260 PA); tuy vậy kết quả nghiên cứu lại cho thấy hiệu lực phân hủy dịch nhớt của Rohapect® 10L cao hơn. Có lẽ do bào chế ở dạng bột nên Rohament® Pulpex khó hòa tan vào dịch nhớt hơn, vì vậy phát huy tác dụng chậm hơn. Với ưu tiên lựa chọn chế phẩm làm giảm độ nhớt dịch triết xuống dưới 10% nhanh nhất, nên Rohament® Pulpex không được chọn cho các nghiên cứu tiếp theo.

4. Kết luận và kiến nghị

4.1. Kết luận

- Trong các chế phẩm enzyme pectinasevà cellulase, chế phẩm chứa hỗn hợp nhiều loại enzyme có hiệu lực cao hơn chế phẩm chỉ chứa enzyme đơn lẻ.

- Hai chế phẩm Peelzym® (hỗn hợp các enzyme nhóm cellulose) và Rohapect® 10L (hỗn hợp các enzyme nhóm pectinase) có hiệu lực phân hủy dịch chiết lớp nhớt của quả cà phê cao nhất.

4.2. Kiến nghị

Nghiên cứu xác định điều kiện tối thích về liêu lượng, pH và nhiệt độ môi trường để hai chế phẩm Peelzym® và Rohapect® 10L phân hủy lớp nhớt cà phê tốt nhất.

Xem Thêm

Thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức
Sáng ngày 28/7, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã phối hợp với Viện Khoa học và Quản lý kinh tế (IESEM) tổ chức hội thảo "Thực trạng và giải pháp thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức trong bối cảnh Cách mạng công nghiệp 4.0".
Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.

Tin mới

Thanh Hoá: Kinh tế tuần hoàn, tín chỉ Carbon và mô hình sản xuất không phát thải
Ngày 30/9/2026, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Thanh Hóa (Liên hiệp hội) phối hợp với Sở Khoa học và Công nghệ, Trường Đại học Hồng Đức và Viện Nông nghiệp Thanh Hóa tổ chức Diễn đàn khoa học với chủ đề “Kinh tế tuần hoàn và tín chỉ Carbon - Phương pháp xây dựng mô hình sản xuất không phát thải tại Thanh Hóa”.
Đắk Lắk: Phát huy nguồn lực trí thức, xây dựng hệ sinh thái đổi mới sáng tạo tỉnh
Trong giai đoạn 2026-2030, xây dựng hệ sinh thái đổi mới sáng tạo (ĐMST) là yêu cầu quan trọng để Đắk Lắk khai thác tốt hơn tiềm năng, lợi thế và các nguồn lực cho phát triển. Cùng với KHCN và CĐS, ĐMST cần được nhìn nhận không chỉ là hoạt động của các viện, trường hay doanh nghiệp công nghệ, mà là một phương thức tổ chức nguồn lực để giải quyết những bài toán phát triển cụ thể của địa phương.
Phú Thọ: Tập huấn, truyền thông thúc đẩy giáo dục hòa nhập cho trẻ khuyết tật tại xã Lạc Sơn
Ngày 25/9/2026, tại xã Lạc Sơn, tỉnh Phú Thọ, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Phú Thọ phối hợp với Viện Tài chính vi mô và Phát triển cộng đồng (MACDI) cùng các cơ quan, đơn vị liên quan tổ chức chương trình tập huấn, truyền thông thúc đẩy giáo dục hòa nhập cho trẻ khuyết tật.
Đại hội Hội Khoa học lịch sử Việt Nam lần thứ VIII: GS.TS Nguyễn Văn Kim được bầu làm Chủ tịch
Ngày 30/9/2026, tại Hà Nội, Hội Khoa học Lịch sử Việt Nam tổ chức Đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ VIII, nhiệm kỳ 2026-2031. Đại hội là dấu mốc quan trọng mở ra chặng đường phát triển mới của Hội; GS.TS Nguyễn Văn Kim được tín nhiệm bầu giữ chức Chủ tịch Hội Khoa học Lịch sử Việt Nam nhiệm kỳ 2026-2031.
Thế hệ trẻ và bản lĩnh chính trị trên không gian số: Chủ động đối thoại, phản biện và “phủ xanh” thông tin tích cực
Trong kỷ nguyên số, không gian mạng tác động sâu sắc đến nhận thức, tư tưởng của xã hội, đặc biệt là thế hệ trẻ. Trước tin giả, thông tin xấu độc và các luận điệu sai trái, thù địch, tuổi trẻ Việt Nam thông qua các diễn đàn chính luận đã khẳng định bản lĩnh chính trị vững vàng, chủ động đối thoại, phản biện các luận điệu sai trái và góp phần “phủ xanh” không gian mạng bằng những giá trị tích cực.
Phản biện để hoàn thiện, không phải để phủ định
Hoạt động tư vấn, phản biện (TVPB) của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã trở thành một phương thức quan trọng để tập hợp trí tuệ đội ngũ trí thức, cung cấp luận cứ khoa học tin cậy cho Đảng, Nhà nước. Để hiểu rõ hơn về sự phát triển, phương pháp tổ chức và những bài học thực tiễn từ hoạt động này, phóng viên đã có cuộc trao đổi với ThS Bùi Kim Tuyến, Trưởng ban TVPB, VUSTA
Liên hiệp Hội Việt Nam hợp tác với doanh nghiệp công nghệ, hiện thực hóa các mục tiêu chuyển đổi số
Ngày 28/9, tại Hà Nội, Lãnh đạo Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã có buổi trao đổi, làm việc với Công ty CP Tập đoàn Truyền thông StarWorld (Starworld Group) về các giải pháp chuyển đổi số, hướng tới xây dựng nền tảng công nghệ khoa học phục vụ chiến lược phát triển của VUSTA trong giai đoạn 2026 - 2031.
Phó Chủ tịch Trương Xuân Lam: Đưa khoa học, công nghệ vào giải quyết những bài toán thực tiễn ngành hàng không
Ngày 26/9, tại Hà Nội, Hội Khoa học và Công nghệ Hàng không Việt Nam tổ chức Đại hội đại biểu lần thứ VII, nhiệm kỳ 2026-2031. Phát biểu tại Đại hội, GS.TS Trương Xuân Lam, Phó Chủ tịch LHHVN nhấn mạnh yêu cầu Hội tiếp tục đổi mới nội dung, phương thức hoạt động, tập hợp và phát huy đội ngũ trí thức, đưa KHCN, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số vào giải quyết những vấn đề của ngành hàng không.
Ngày hội Đổi mới sáng tạo quốc gia 2026: Kết nối nguồn lực, thúc đẩy công nghệ
Theo Nghị định số 268/2025/NĐ-CP ngày 14/10/2025 của Chính phủ, ngày 1/10 hằng năm là Ngày hội Đổi mới sáng tạo quốc gia (INNOVATION DAY) do Bộ Khoa học và Công nghệ chủ trì. Quy định này nhằm tạo một dấu mốc thường niên để lan tỏa tinh thần đổi mới sáng tạo trong xã hội, đồng thời thúc đẩy ứng dụng, phát triển và thương mại hóa công nghệ.
Liên hiệp Hội Việt Nam tổ chức chương trình làm việc, khảo sát thực tế tại Trung tâm Đa dạng Sinh học Mê Linh
Ngày 25/9, Cơ quan Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã tổ chức chương trình thăm, làm việc và khảo sát thực tế tại Trung tâm Đa dạng Sinh học Mê Linh (thuộc Viện Sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam). Chương trình diễn ra với chủ đề “Trí thức khoa học và công nghệ với bảo tồn đa dạng sinh học và phát triển bền vững”.
Hội Tự động hóa Việt Nam và Đại học Công nghệ Quế Lâm hợp tác tạo cơ hội phát triển công nghệ và chuyển đổi số
Hội Tự động hóa Việt Nam (VAA) và Đại học Công nghệ Quế Lâm (Trung Quốc) ký biên bản ghi nhớ, hướng tới xây dựng phòng thí nghiệm trọng điểm chung về ứng dụng công nghệ và chuyển đổi số, đồng thời đưa kết quả nghiên cứu vào thử nghiệm, chuyển giao và ứng
Tuyên bố chung về quan hệ Đối tác Chiến lược giữa Việt Nam và Canada
Chuyến thăm cấp Nhà nước tới Canada của Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm thể hiện cam kết mạnh mẽ của lãnh đạo hai nước trong việc đưa quan hệ song phương bước vào kỷ nguyên mới hợp tác sâu rộng, thực chất và bền vững hơn. Trân trọng giới thiệu toàn văn Tuyên bố chung về quan hệ Đối tác Chiến lược giữa Việt Nam và Canada: