ĈҤI HӐC QUӔC GIA TP HCM
LUҰ19Ă17+Ҥ&6Ƭ
TP HӖ CHÍ MINH, tháng 08 QăP2021
Trang 2i
ĈҤI HӐC QUӔC GIA TP.HCM CӜNG HÒA XÃ HӜI CHӪ 1*+Ƭ$9,ӊT NAM
NHIӊM VӨ LUҰ19Ă17+Ҥ&6Ƭ
Hӑ tên hӑc viên: NguyӉn Thҳng MSHV: 1770584
1Jj\WKiQJQăP: 12/06/1987 1ѫLVLQK Thӯa Thiên HuӃ Chuyên ngành: Công nghӋ thӵc phҭm Mã sӕ : 60540101
POLYPHENOL TӮ &Ѫ0&ӪA TRÁI CA CAO (Theobroma Cacao L.) NHIӊM VӨ VÀ NӜI DUNG:
NhiӋm vө: Nghiên cӭu thu nhұn dӏch chiӃt giàu polyphenol tӯ FѫPFӫa trái ca cao (Theobroma Cacao L)
Nӝi dung:
- Thu nhұn dӏFKFѫPFDFDFDR có xӱ OêHQ]\PHOrQFѫPWUrQKҥt và khҧo sát KjPOѭӧng polyphenol và hoҥt tính chӕng oxy hóa theo DPPH thông qua sӵ WKD\ÿәi các thông sӕ S+KjPOѭӧng enzyme, nhiӋWÿӝ, thӡLJLDQĈiQKJLihình thái hҥt sau khi xӱ lý bӣi enzyme pectinase
- Thu nhұn dӏch cѫPFDFDREҵng máy quay:
ĈiQK JLi KLӋu suҩt thu dӏch, KjP Oѭӧng polyphenol và hoҥt tính chӕng oxy hóa theo DPPH cӫa dӏFKFѫPWKXÿѭӧc
+ Thӫy phân dӏFK FѫP WKX ÿѭӧc bҵng enzyme pectinase và khҧo sát KjPOѭӧng polyphenol và hoҥt tính chӕng oxy hóa theo DPPH thông qua sӵ WKD\ÿәi các thông sӕ S+KjPOѭӧng enzyme, nhiӋWÿӝ, thӡi gian
+ Ӭng dөng dӏFKFѫPFDFDRYjGӏFKFѫPFDFDRVDXWKӫy phân tҥo ra bӝWFѫPFDFDRVҩy phun ;iFÿӏnh polyphenol, hoҥt tính chӕng oxy hóa theo '33+YjÿiQKJLiFҧm quan tӯ hai loҥi bӝWFѫPFDFDRVҩ\SKXQÿmWҥo ra
ĈiQKJLiKLӋu quҧ cӫa viӋFWiFKFѫPEҵng máy và so sánh hiӋu quҧ cӫa quá trình lên men tӯ hai loҥi hҥt ca cao (hҥW QJX\rQ FѫP Yj KҥW ÿm WiFKFѫP WK{QJTXDVӵ WKD\ÿәi cӫa các yӃu tӕ theo thӡLJLDQQKѭ NKӕi Oѭӧng dӏch rӍKjPOѭӧng chҩt khô, pH, nhiӋWÿӝKjPOѭӧng polyphenol, hoҥt tính chӕng oxy hóa theo DPPH, hình thái hҥt
Trang 3ii
LӠI CҦ0Ѫ1
Sau thӡi gian hӑc tұp và nghiên cӭXW{LÿmKRjQWKjQKÿѭӧc luұQYăQthҥFVƭYӟi ÿӅ tài: Nghiên cӭu thu nhұn dӏch chiӃt giàu polyphenol tӯ FѫP Fӫa trái ca cao
(Theobroma ca cao L.) Tôi luôn ghi nhұn nhӳng sӵ ӫng hӝ, hӛ trӧ YjÿyQJJySQKLӋt
tình cӫa nhӳQJQJѭӡi bên cҥQKPuQK1KkQÿk\W{L[LQFKkQWKjQKJӱi lӡi cҧPѫQVkXsҳFÿӃn hӑ
LӡL ÿҫu tiên tôi xin gӱi lӡi cҧP ѫQ VkX VҳF ÿӃn các thҫy cô bӝ môn công nghӋ thӵc phҭm, khoa kӻ thuұt hóa hӑFWUѭӡQJĈҥi hӑc Bách Khoa Tp Hӗ Chí Minh ÿmWұn tình giҧng dҥy tôi kӻ Oѭӥng ӣ các môn hӑc lý thuyӃt và thӵc hành ÿӇ W{LFyFѫVӣ kiӃn thӭc nӅn vӳng chҳc, thao tác thí nghiӋPÿ~QJchuҭn, phөc vө cho viӋc nghiên cӭu ÿӅ tài này
TiӃp theo tôi xin cҧPѫQGS.TS Ĉӕng Thӏ $QKĈjRQJѭӡLÿmWұQWuQKKѭӟng dүn Yj JL~S ÿӥ tôi trong suӕt quá trình làm luұQ YăQ WKҥF Vƭ Pӝt cách tӕt nhҩt Sӵ ÿӏnh Kѭӟng chӍ bҧo cӫDF{ÿmJL~SW{LQJKLrQcӭu và giҧi quyӃt vҩQÿӅ mӝt cách khoa hӑc, ÿ~QJÿҳQKѫQ
TiӃp theo tôi xin chân thành cҧPѫQÿӃn cô NguyӉn Thӏ Nguyên ± giáo viên phө trách Phòng thí nghiӋm Công nghӋ Thӵc phҭm 1 ÿmJL~Sÿӥ và tҥRÿLӅu kiӋn vӅ FѫVӣ vұt chҩWQKѭEӕ trí phòng thí nghiӋm, cung cҩp các trang thiӃt bӏ, dөng cө, hóa chҩt trong suӕt thӡi gian thӵc hiӋn luұQYăQ
Tôi xin chân thành cҧP ѫQ chӏ NguyӉn Thӏ Mӻ Dung Oj QJѭӡi trӗng ca cao tҥi TiӅn Giang ÿm Kӛ trӧ cung cҩp trái ca cao cho tôi trong suӕt quá trình thӵc hiӋn thí nghiӋm tҥLWUѭӡng
Cuӕi cùng, tôi tӓ lòng biӃW ѫQ ÿӃQ JLD ÿuQK Eҥn bè, các bҥn sinh viên vì hӑ ÿmluôn bên cҥnh ӫng hӝ, hӛ trӧ và ÿӝng viên tôi trong suӕt quá trình tôi hӑc tұp tҥLWUѭӡng và trong thӡi gian làm luұQYăQWKҥc Vƭ
Trang 4iii
TÓM TҲT LUҰ19Ă17+Ҥ&6Ƭ
Cây ca cao (7KHREURPDFDFDR/ ÿ˱ͫc tr͛ng ph͝ bi͇n ͧ FiFQ˱ͣc Nam MͿ và
&KkXÈ7KiL%uQK'˱˯QJWURQJÿyFy9LӋt Nam Hҥt ca cao sau quá trình lên men tӵ
QKLrQÿѭӧc sҧn xuҩt bӝt ca cao, sô cô la YjEѫFDcao, dӏFKFѫPFDFDRÿѭӧc rӍ ra trong quá trình lên men hҥWFDFDRFKѭDÿѭӧc quan tâm nhiӅXÿӇ chӃ biӃn thành thӵc phҭm Tҥi ViӋt Nam dӏch rӍ tӯ FѫPFDFDRvүQÿѭӧc coi là mӝt chҩt thҧLFKѭDFyELӋn pháp xӱ lý thích hӧp, nên lãng phí và gây ҧnh KѭӣQJÿӃn P{LWUѭӡng và dӏch bӋnh cây trӗng Vì vұy tôi thӵc hiӋn ÿӅ WjL³1JKLrQFӭu thu nhұn dӏch chiӃt giàu polyphenol tӯ FѫP
cӫa trái ca cao (Theobroma ca cao L ´ Trong khuôn khә nghiên cӭXQj\W{LÿmWKӵc
hiӋn:
1 Thu nhұn dӏFKFѫPEҵQJSKѭѫQJSKiSEә sung enzyme pectinase trӵc tiӃp lên hҥt cho thҩy ӣ pH 5,5, nhiӋWÿӝ thӫy phân là 50 oC, vӟi KjPOѭӧng 1 (% ml/g NL) )~37 (PGNU/g NL), thӫy phân liên tөc trong 30 phút sӁ WKX ÿѭӧc hàm Oѭӧng polyphenol 9,45 mg GAE/g (chҩt khô NL) và hoҥt tính chӕng oxy hóa 67,04 µmolTE/g (chҩt khô NL) Tuy nhiên enzyme có ҧQKKѭӣQJÿӃn chҩWOѭӧng hҥt ca cao, làm hҥt bӏ ngұPQѭӟc và có thӇ bӏ Kѭ Kӓng, ҧQK KѭӣQJ ÿӃn quá trình lên men cӫa hҥt ca cao, nên tôi dӯng nghiên cӭXSKѭѫQJSKiSEә sung enzyme trӵc tiӃp trên hҥt tҥLÿk\
2 BҵQJ SKѭѫQJ SKiS WKX QKұn dӏFK FѫP Eҵng máy quay tách, nhұQ ÿѭӧc kӃt quҧ thu dӏch khҧ TXDQKѫQ
+ TӍ lӋ FѫPFDFDRWURQJWUiLQJKLrQFӭu chiӃm tӍ lӋ 34,79% so vӟi hҥt và chiӃm tӍ lӋ 6,25% so vӟi trái Khi quay tách thu dӏFKFѫPWKuWKXÿѭӧc tӕt nhҩt ӣ khung thӡi gian 40 phút vӟi hiӋu suҩt thu dӏFK FѫP là 10,86% (w/w) khӕL Oѭӧng hҥW WѭѫL Dӏch FѫPQj\FyKjPOѭӧng polyphenol tәng là 1,15 mg GAE/g (chҩt khô NL), hoҥt tính chӕng oxy hóa theo DPPH là 3,37 µmolTE/g (chҩt khô NL) và các thành phҫn dinh Gѭӥng khác cӫa dӏFKFѫPQj\ÿҥt mӭc khá cao
+ DӏFKFѫPFDFDR Fyÿӝ nhӟt cao nên cҫn khҧo sát quá trình thӫy phân có xúc tác bӣi eQ]\PH SHFWLQDVH ÿӇ giҧP ÿӝ nhӟt cӫa dӏFK Yj WăQJ WKX QKұn polyphenol và hoҥt tính chӕng oxy hóa Bҵng cách khҧo sát viӋc xӱ lý enzyme trên dӏFKFѫPFDFDR
Trang 5iv vӟi các thông sӕ cӫa quá trình là: pH, KjPOѭӧng enzyme, nhiӋt ÿӝ, thӡi gian thӫy phân ҧQK KѭӣQJ ÿӃn sӵ WKD\ ÿәi KjP Oѭӧng polyphenol và hoҥt tính chӕng oxy hóa Lӵa chӑn các thông sӕ phù hӧSÿӇ tiӃn hành thӫ\SKkQWKXÿѭӧc dӏFKFѫPFDFDo sau xӱ lý HQ]\PHÿӇ ӭng dөng cho tҥo bӝt sҩy phun
+ Ĉӕi vӟi viӋc sӱ dөng enzyme pectinase trong quá trình thӫy phân dӏch FѫPFDcao thì cho thҩy ӣ pH 3,8, nhiӋWÿӝ là 60 oC, vӟi hàm Oѭӧng 0,25 (% ml/g NL) )~9,25 (PGNU/g NL), thӫy phân liên tөc trong 20 SK~WWKXÿѭӧFKjPOѭӧng polyphenol 1,42mg GAE/g (chҩt khô NL) và hoҥt tính chӕng oxy hóa 6,90 µmolTE/g (chҩt khô NL) ViӋc có xӱ OêHQ]\PHJL~SWUtFKO\ÿѭӧFKjPOѭӧng polyphenol và hoҥt tính chӕng oxy KyDFDRKѫQVRYӟi dӏFKFѫPNK{QJ[ӱ lý enzyme pectinase
+ Ӭng dөng nguyên liӋu: tiӃp theo, dӏFKFѫPFDFDRnguyên liӋu EDQÿҫu và dӏch FѫPFDFDRVDXNKL[ӱ lý enzyme ӣ FiFÿLӅu kiӋn tӕWÿѭӧFÿѭDÿLVҩy phun, tҥo ra bӝt FѫPFDFDRVҩ\SKXQĈiQKJLiWKjQKSKҫn và chҩWOѭӧng cҧm quan bӝWFѫPFDFDRVҩy SKXQÿѭӧc tҥo ra tӯ hai loҥi dӏch này Sҧn phҭm bӝt FѫPca cao sҩy phun tӯ hai loҥi dӏFKFѫPFDFDRVDXTXD\WiFKFѫPNK{QJ[ӱ lý enzyme và dӏch có thӫy phân enzyme ÿӅu bӏ thҩt thoát mӝt OѭӧQJKjPOѭӧng polyphenol chӍ còn lҫQOѭӧt 1,10 và 1,12 mg GAE/g (chҩt khô NL), và hoҥt tính oxy hóa 2,17 và 3,84 µmolTE/g (chҩt khô NL) Ĉӗng thӡLNKLÿiQKJLiFҧm quan mӭFÿӝ hài lòng và chҩp nhұn cӫDQJѭӡi dùng lên sҧn phҭm thì cҧ hai loҥi bӝt sҩ\SKXQÿӅu có màu sҳFYjÿӝ tan gҫn giӕng nhau, còn vӅ mùi, vӏ YjÿLӇm ÿiQKJLiFҧm quan tәng thì bӝt ca cao sҩy phun tӯ dӏFKFѫPFy[ӱ lý HQ]\PHÿҥt mӭFÿiQKJLiFDRKѫQ
+ ĈiQKJLiYLӋc thu dӏFKFѫPFDFDREҵQJPi\TXD\WiFKFѫPWiFÿӝQJÿӃn quá trình lên men hҥWFDFDRWKѭѫQJSKҭm: Cho lên men hҥWFDFDRQJX\rQFѫP +ҥt A) và hҥt sau quay tách mӝt phҫQFѫP +ҥt B), thu nhұn dӏch lên men rӍ ra trong 60 giӡ ÿҫu lên men, so sánh các yӃu tӕ: khӕLOѭӧQJKjPOѭӧng chҩt khô, pH, nhiӋWÿӝ, KjPOѭӧng polyphenol tәng và hoҥt tính chӕng oxy hóa cӫa 2 loҥi dӏch lên men rӍ TiӃSÿyÿiQKgiá cҧm quan hҥt ca cao cӫa hai loҥi Hҥt A và Hҥt B trong các ngày lên men và sҧn phҭm hҥt ca cao sau lên men So sánh quá trình lên men cӫa hҥWFDFDRQJX\rQFѫP hҥt A) và hҥt ca cao sau quay tách bӟt mӝt phҫQ FѫP Kҥt B), nhұn thҩy có sӵ gҫn
Trang 6v giӕng nhau vӅ sӵ WKD\ÿәi KjPOѭӧng chҩt khô, pH, nhiӋWÿӝ, KjPOѭӧng polyphenol và hoҥt tính chӕng oxy hóa theo thӡi gian trong 60 giӡ ÿҫu tiên Còn có sӵ khác biӋt vӅ khӕL Oѭӧng dӏch rӍ OrQ PHQ WKX ÿѭӧc, cӫa hҥt A gҫn gҩS ÿ{L Kҥt B ӣ các khung giӡ Thӡi gian lên men cӫa hҥW%QKDQKKѫQFKӍ mҩt 5 ngày còn hҥt A mҩt 6 ngày Bên cҥnh ÿyKҥt ca cao B sau lên men, SKѫLUDQJFyÿLӇPÿiQKJLiFҧPTXDQFDRKѫQYӟi màu sҳFQkXÿұm, hҥWÿҳng nhiӅu, rҩt giòn YjtWFKXDKѫQKҥt $ÿѭӧFÿiQKJLiFKҩWOѭӧng tӕWKѫQ
Vӟi nhӳng kӃt quҧ trên, có thӇ thҩy viӋc quay tách thu mӝt phҫQQѭӟFFѫPFDFDRFytác dөng hҥn chӃ chҩt thҧi trong quá trình lên men hҥt ca caoÿӗng thӡi dӏFKFѫPQj\FyKjPOѭӧng chҩWGLQKGѭӥng, KjPOѭӧng polyphenol tәng, hoҥt tính chӕng oxy hóa cao có thӇ ӭng dөng trong nhiӅu sҧn phҭm thӵc phҭm Bên cҥQKÿyviӋFWKXWiFKFѫPca cao giúp rút ngҳn quá trình lên men hҥt, tҥo sҧn phҭm ca cao sau lên men ít chua KѫQgóp phҫn giҧi quyӃWÿѭӧc vҩQÿӅ ÿӝ chua trong các sҧn phҭm ca cao, sô cô la
Trang 7vi
ABSTRACT
Cocoa (Theobroma cocoa L.) is widely grown in South America, Asia and the
Pacific, including Vietnam Cocoa beans after fermentation are produced cocoa powder, chocolate and cocoa butter, the cocoa pulp out during the fermentation of cocoa beans has not been given much attention to be processed into food products In Vietnam, the ooze from cocoa fermentation is still considered a waste, without appropriate treatment measures, so it is wasteful and affects the environment and plant diseases Therefore, I carried out the project "Research on obtaining polyphenol-rich extracts from the rice of cocoa fruit (Theobroma cocoa L.)" In the framework of this research I have done:
1 Collecting pulp juice by adding pectinase enzyme directly to the bean showed that at pH 5,5, the hydrolysis temperature was 50 oC, with enzyme ratio 1 (% ml/g bean) ~37 (PGNU/g bean), hydrolysed continuously for 30 days Minutes will yield polyphenol content 9,45 mg GAE/g (dry matter) and antioxidant activity 67,04 µmolTE/g (dry matter ) However, the enzyme affects the quality of cocoa beans, causing the beans to be hydrated and damaged, affecting the fermentation process of cocoa beans, so I stopped researching the method of adding enzymes directly on the beans here
2 By the method of collecting pulp juice with a rotary separator, getting better results:
+ The percentage of cocoa pulp in the studied accounted for 34,79% of the bean and 6,25% of the fruit When rotating the pulp extractor, it was best obtained in the 40-minute frame with an efficiency of 10,86% (w/w) fresh bean weight This pulp has a total polyphenol content of 1,15 mg GAE/g (dry matter), antioxidant activity according to DPPH of 3,37 µmolTE/g (dry matter) and other nutritional components of this cocoa pulp reached the high level
+ Cocoa pulp juice has a high viscosity, so it is necessary to investigate the hydrolysis process catalyzed by the enzyme pectinase to reduce the viscosity of the
Trang 8vii juice and increase the collection of polyphenols and antioxidant activity By investigating the enzyme treatment on cocoa pulp juice with the process parameters being: pH, enzyme content, temperature, hydrolysis time affecting the change of polyphenol content and antioxidant activity Selecting suitable parameters to conduct hydrolysis to obtain cocoa pulp juice after enzymatic treatment for application to create spray drying powder
+ For the use of pectinase enzyme in the hydrolysis of cocoa rice juice, it was found that at pH 3,8, the temperature was 60 oC, with the enzyme rate of 0,25 (% ml/g pulp) ~9,25 (PGNU/g pulp), hydrolysed continuously for 20 minutes, obtained polyphenol content of 1,42 mg GAE/g (dry matter) and antioxidant activity of 6,90 µmolTE/g (dry matter ) The enzyme treatment helps to extract the polyphenol content and antioxidant activity higher than the pulp juice without pectinase enzyme treatment
+ Application of raw materials: next, the original raw cocoa pulp juice and the cocoa pulp juice after enzyme treatment in good conditions are sent to spray drying, creating spray-dried cocoa powder Evaluation of the composition and sensory quality of spray-dried cocoa powder produced from these two liquids Spray-dried cocoa powder products from two types of cocoa pulp, both lost a amount of polyphenol content to only 1,10 and 1,12 mg GAE/g, respectively NL dry matter), and oxidation activities 2,17 and 3,84 µmolTE/g (NL dry matter) At the same time, when assessing the level of user satisfaction and acceptance on the product, both spray-dried powders have nearly the same color and solubility, and in terms of smell, taste and sensory evaluation scores Overall, spray-dried cocoa powder from enzyme-treated pulp juice achieved a higher rating
+ Evaluation of the collection of cocoa rice juice by the pulp separator machine affecting the fermentation of commercial cocoa beans: Fermenting the cocoa beans (Bean A) and the beans after rotating to separate a part of the pulp(Bean B) ), collected fermentation ooze in the first 60 hours of fermentation, compared the factors: weight, pH, dry matter content, total polyphenol content and antioxidant activity of 2 types of leached fermentation Next, sensory evaluation of cocoa beans of two types of Bean A
Trang 9viii and Bean B during the fermentation days and post-fermentation cocoa bean products It was found that there is a similarity in pH change, dry matter content, polyphenol content and antioxidant activity over time during the first 60 h There is also a difference in the volume of fermented ooze obtained, with bean A being almost twice that of bean B in the time frames The fermentation time of Bean B is faster, only 5 days, and Bean A takes 6 days Besides, cocoa beans B after fermentation, drying, and roasting have higher sensory scores with dark brown color, bitter, very crunchy and less acidic than Bean A, which are evaluated for better quality
With the above results, it can be seen that the rotation and collection of a part of cocoa pulp juice has the effect of limiting waste during the fermentation of cocoa beans, and at the same time, this juice has a high nutrient content, high total polyphenol content, high antioxidant activity can be applied in many food products In addition, the extraction of cocoa pulp helps to shorten the fermentation process of beans, creating less acidic cocoa products after fermentation, contributing to solving the problem of acidity in cocoa and chocolate products
Trang 10ix
LӠ,&$0Ĉ2$1
&K~QJW{L[LQFDPÿRDQÿk\OjF{QJWUuQKQJKLrQFӭu cӫa bҧn thân tôi Các kӃt quҧ nghiên cӭu và các kӃt luұn trong luұQYăQOjWUXQJWKӵc, không sao chép tӯ bҩt kǤ mӝt nguӗQQjRYjGѭӟi bҩt kǤ hình thӭc nào ViӋc tham khҧo các nguӗn tài liӋu (nӃu Fy ÿmÿѭӧc thӵc hiӋn trích dүn và ghi nguӗn tài liӋu tham khҧRÿ~QJTX\ÿӏnh NӃu có sai sót, chúng tôi sӁ chӏu hình thӭc kӹ luұt cӫDQKjWUѭӡng
Hӑc viên
NguyӉn Thҳng
Trang 11
2.1.3 Tình hình sҧn xuҩt và sӱ dөng ca cao trên ThӃ Giӟi 4
2.1.4 Các giӕng cây ca cao phә biӃn 5
Trang 122.6.1 Giӟi thiӋu vӅ Polyphenol 17
2.6.2 Nhu cҫu sӱ dөng polyphenol 19
2.6.3 Công dөng cӫa Polyphenol 20
2.6.4 &iFSKѭѫQJSKiSFKLӃt xuҩt Polyphenol hiӋn nay 21
2.6.5 3KѭѫQJSKiSFKLӃt xuҩt Polyphenol có sӵ hӛ trӧ cӫa enzyme 21
3.3.1 Thu dӏFKFѫPFy[ӱ OêFѫPWUrQKҥt bҵng enzyme Pectinase 29
3.3.2 Thu nhұn dӏFKFѫPFDFDREҵng máy quay tách 32
3.3.3 Xӱ lý sӕ liӋu thí nghiӋm 42
&+ѬѪ1* KӂT QUҦ VÀ THҦO LUҰN 43
Trang 13xii
4.1 Xӱ OêFѫPWUrQKҥt bҵng enzyme pectinase 43
4.1.1 ҦQKKѭӣng cӫa giá trӏ S+ÿӃn quá trình thӫy phân 43
4.1.2 ҦQKKѭӣng cӫa hàm Oѭӧng enzyme ÿӃn quá trình thӫy phân 45
4.1.3 ҦQKKѭӣng cӫa nhiӋWÿӝ ÿӃn quá trình thӫy phân 47
4.1.4 ҦQKKѭӣng cӫa thӡLJLDQÿӃn quá trình thӫy phân 49
4.1.5 ĈiQKJLiSKѭѫQJSKiS 50
4.2 Thu nhұn dӏFKFѫPFDFDREҵQJPi\TXD\WiFKFѫP 51
4.2.1 Thu nhұn nguyên liӋu - dӏFKFѫPFDFDREҵng máy quay tách 51
4.2.2 Xӱ lý dӏFKFѫPVDXTXD\WiFKEҵng enzyme pectinase 57
4.2.3 Sҩy phun dӏFKFѫPFDFDRYjdӏFKFѫPFDFDRWKӫy phân 65
4.2.4 ĈiQKJLiSKѭѫQJSKiSWKXGӏFKFѫPEҵng máy quay tách 69
&+ѬѪ1* KӂT LUҰN VÀ KIӂN NGHӎ 81
6.1.3 ;iFÿӏnh hoҥt tính chӕng oxy hóa 15
6.1.4 ;iFÿӏnh hoҥt tính enzyme pectinase 17
6.1.5 ThiӃt kӃ thí nghiӋm cҧm quan 20
Trang 14- GAE: Gallic acid Equivalent ± ÿѭѫQJOѭӧng gallic acid
- TEAC: Trolox Equivalent Antioxidant Capacity ± ÿѭѫQJ Oѭӧng Trolox chӕng oxy hóa
- TE: Trolox Equivalent ± ÿѭѫQJOѭӧng Trolox
- CMC: Carboxymethyl cellulose
- PGNU: Polygalacturonic enzyme Unit ± ÿѫQYӏ hoҥt tính enzyme pectinase
- TPC: Total polyphenol compounds ± polyphenol tәng
- AC: Antioxidant Capacity - hoҥt tính chӕng oxy hóa
- CFU: Colony Forming Unit ± ÿѫQYӏ hình thành khuҭn lҥc
- TCVN: Tiêu chuҭn ViӋt Nam
- AOAC: Association of Official Analytical Chemists ± HiӋp hӝi các Nhà hóa hӑc phân tích chính thӭc
- TCB: 7Uѭӟc ChӃ biӃn
- SCB: Sau ChӃ biӃn
Trang 15xiv
DANH MӨC BҦNG
Bҧng 2.1 SҧQOѭӧng ca cao toàn cҫXQăP± 2015 5
Bҧng 2.2 Thành phҫn cӫa vӓ trái, vӓ lөa và lӟSFѫPQKҫy cӫa trái ca cao 11
Bҧng 2.3 DӏFKFѫPFyWKjQKSKҫn gҫQÿ~QJ 15
Bҧng 2.4 Thành phҫQFѫPFDFDRVDXNKLWiFKYӓ quҧ [16] 16
Bҧng 2.5 Thành phҫn theo tӍ lӋ cӫDQѭӟFpSFѫPFDFDR 16
Bҧng 3.1 Hóa chҩt dùng trong phân tích 28
Bҧng 3.2 Bӕ trí thí nghiӋm khҧo sát ҧQKKѭӣng cӫa chӃ phҭm enzyme sӱ dөng ÿӃQKjPOѭӧng polyphenol tәng và hoҥt tính chӕng oxy hóa trong hҥt cacao 32
Bҧng 3.3 Bӕ trí thí nghiӋm khҧo sát ҧQKKѭӣng cӫa chӃ phҭm enzyme sӱ dөng ÿӃQKjPOѭӧng polyphenol tәng và hoҥt tính chӕng oxy hóa trong dӏFKFѫPFDFDR 37
Bҧng 3.4 Nӝi dung mô tҧ WKHRWKDQJÿLӇm (dӵa theo TCVN 3215-79) 38
Bҧng 3.5 XӃp hҥng chҩWOѭӧng cҧm quan cӫa bӝt ca cao sҩy phun tӯ dӏFKFѫP ('ӵDWKHR7&91-79) 39
Bҧng 3.6 Nӝi dung mô tҧ WKHRWKDQJÿLӇm cӫa các chӍ WLrXÿiQK JLi (dӵa theo TCVN 3215-79) 42
Bҧng 3.7 XӃp hҥng chҩWOѭӧng cҧm quan cӫa hҥt ca cao (dӵa theo TCVN 79) 42
3215-Bҧng 4.1 KӃt quҧ ÿRPӝt sӕ thành phҫn cӫa dӏFKFѫPFDFDR 52
Bҧng 4.2 KӃt quҧ ÿӏQKOѭӧng mӝt sӕ thành phҫn khoáng và vitamin cӫa mүu bӝt FѫPVҩy phun có xӱ lý enzyme 67
Trang 16xv
DANH MӨC HÌNH
Hình 1.1 Khu vӵc lên men hҥt ca cao tҥi nhà máy Puratos BӃn Tre 2
Hình 2.1 Cây ca cao và trái 4
Hình 2.2 Các giӕng ca cao 5
Hình 2.3 Quá trình phát triӇn cӫa vi sinh vұt trong các ngày lên men hҥt ca cao 8Hình 2.4 Cҩu tҥo cӫa trái ca cao 11
Hình 2.5 Mӝt sӕ công thӭc polyphenol 18
Hình 2.6 Mӝt sӕ cҩu trúc polyphenol chính trong ca cao 19
Hình 2.7 Tác dөng cӫa polyphenol trong chӃ ÿӝ GLQKGѭӥQJÿӃn sӭc khӓe 20
Hình 3.1 /ѭX trӳ và bҧo quҧn hҥt WѭѫLYjGӏFKFѫP 23
Hình 3.2 ChӃ phҭm Pectinex Ultra SPL 25
Hình 3.3 0i\TXD\WiFKFѫPWӵ ÿӝng 27
Hình 3.4 6ѫÿӗ nghiên cӭu 29
Hình 3.5 6ѫÿӗ xӱ OêFѫPWUrQKҥt bҵng enzyme pectinase 30
Hình 3.6 Quy trình xӱ lý dӏFKFѫPVDXTXD\WiFKbҵng enzyme pectinase 35
Hình 4.1 Hҥt ca cao bӏ ngұPQѭӟc sau khi xӱ lý enzyme trӵc tiӃp trên hҥt 50
Hình 4.2 KӃt quҧ ÿR FiF WKjQK SKҫn trong dӏFK FѫP FD FDR Fӫa Gyedu và Oppong (2003) [53] và Anvoh và cӝng sӵ (2009) [97] 53
Hình 4.3 KӃt quҧ phân tích mӝt sӕ thành phҫQWURQJFѫPFDFDRFӫa Pettipher & cӝng sӵ (1986) [98] 54
Hình 4.4 KӃt quҧ sӵ thay nhiӋWÿӝ khӕi lên men và pH dӏch rӍ theo thӡi gian cӫa Nielsen và cӝng sӵ [114] 73
Hình 4.5 KӃt quҧ TPC và AC cӫa hҥt ca cao theo các khung giӡ lên men theo nghiên cӭu cӫa Thamires và cs (2020) [115] 76
Hình 4.6 Hình chөp mһt cҳt cӫa 2 loҥi hҥt A và hҥt B trong các ngày lên men 77Hình 6.1 PhiӃXÿiQKJLiFҧm quan bӝWFѫPFDFDRVҩy phun 22
Hình 6.2 PhiӃXÿiQKJLiFҧm quan hҥt ca cao sau khi rang 23
Trang 17BiӇXÿӗ 4.11 Hoҥt tính chӕng oxy hóa cӫa các dӏFKFѫPYjVҧn phҭm bӝt sҩy phun 66
BiӇXÿӗ 4.12 KӃt quҧ ÿiQKJLiFҧm quan các yӃu tӕ cӫa bӝt sҩy phun tӯ hai loҥi dӏch FѫPNK{QJYjFy[ӱ lý bҵQJSKѭѫQJSKiSHQ]\PH 68
BiӇXÿӗ 4.13 KhӕLOѭӧng dӏFKOrQPHQWKXÿѭӧc cӫa hai loҥi hҥt 70
BiӇXÿӗ 4.14 +jPOѭӧng chҩt khô cӫa dӏch lên men theo thӡi gian 71
BiӇXÿӗ 4.15 Sӵ WKD\ÿәi pH theo thӡi gian cӫa dӏch lên men 72
BiӇXÿӗ 4.16 Sӵ WKD\ÿәi nhiӋWÿӝ cӫa khӕi hҥt lên men trong 60 giӡ ÿҫu tiên 74
BiӇXÿӗ +jPOѭӧng polyphenol cӫa dӏch lên men trong 60 giӡ ÿҫu tiên 75
BiӇXÿӗ 4.18 KӃt quҧ ÿiQKJLiFҧm quan hҥt sau lên men cӫa Hҥt A và Hҥt B 78
Trang 181
&+ѬѪ1* MӢ ĈҪU 1.1 Ĉһt vҩQÿӅ
Ca cao (Theobroma cacao L.) thuӝc hӑ Malvaceae, mӝt loài có nguӗn gӕc tӯ
Nam và Trung Mӻ [1] ViӋc trӗng cacao luôn gҳn liӅn vӟi viӋc sҧn xuҩt và khai thác kinh tӃ tӯ hҥt ca cao ChҩWOѭӧng cӫa nguyên liӋXWK{ ÿӇ sҧn xuҩt sô cô la phө thuӝc vào hiӋu quҧ cӫa quá trình lên men hҥt ca cao luôn cҫn kӃt hӧp vӟi thӵc hành sҧn xuҩt tӕt vì ӣ JLDLÿRҥn này, các biӃQÿәi sinh hóa trong hҥt xҧy ra vӟi viӋc giҧLSKyQJÿѭӡng khӱ và axit amin trong quá trình lên men, rang hҥt, sӁ tҥo thành tiӅn chҩt cӫDKѭѫQJYӏ trong sҧn phҭm cuӕi cùng [2]
1JD\WUѭӟc khi lên men, mӝt chҩt lӓng nhҫ\ÿѭӧc gӑi là Qѭӟc FѫP cacao lên men ÿѭӧc giҧi phóng khӓi phҫn FѫPbao bӑc các hҥt ca cao Chҩt lӓng này có vӏ chua ngӑt, JLjXÿѭӡng và các hӧp chҩt hoҥt tính sinh hӑc Phҫn FѫPcòn sót lҥi bám trên hҥt, giàu carbohydrate, là nguӗQFѫFKҩt cho sӵ phát triӇn cӫa các vi sinh vұt thӵc hiӋn quá trình lên men, quan trӑng trong viӋF KuQKWKjQKKѭѫQJWKѫP YjPLYӏ cӫa hҥt cacao thành phҭm [3]
Do cuӝc khӫng hoҧng kinh doanh nông sҧn ca cao xҧy ra ӣ Brazil, càng cҫn thiӃt phҧi tìm kiӃm các giҧi pháp thay thӃ ÿӇ khai thác triӋWÿӇ ca cao và sҧn phҭm phө cӫa nó, chҷng hҥQQKѭlà FѫPFDFDR Qѭӟc trái cây, thҥch, giҩPUѭӧu) và vӓ lөa cӫa hҥt, vӓ quҧ Cuӝc khӫng hoҧng này ҧQK KѭӣQJ ÿһc biӋW ÿӃn khu vӵc phía Nam cӫa Bang Bahia, nhà sҧn xuҩt ca cao lӟn nhҩt cӫD ÿҩW QѭӟF Qy ÿѭӧc gây ra chӫ yӃu bӣi mӝt loҥi nҩm, Moniliophthora perniciosa (Crinipellisperniciosa), tác nhân gây ra mӝt FăQEӋQKÿѭӧc gӑi là bӋnh chәi rӗng, bӋnh gҫQQKѭ[yDVә hoàn toàn bӝ vө ca cao [4]
Các nghiên cӭu vӅ FiFÿһFÿLӇm hóa lý, sinh hóa và vi sinh cӫa FѫP cacao liên TXDQÿӃn viӋc thu nhұn nó còn khá ítGRÿyFҧn trӣ viӋc khai thác sҧn xuҩt và tiӃp thӏ nó ÿӃQQJѭӡi tiêu dùng Ferreira và 'LDV ÿmSKkQWtFKYLӋc sҧn xuҩt FѫPFDFDR QKѭPӝt hoҥWÿӝng kinh tӃ và kӃt luұn rҵng chӍ 0,4% sҧQOѭӧng phө phҭPQj\ÿѭӧc sӱ dөng Các tác giҧ cho rҵng tӹ lӋ sӱ dөng kinh tӃ giҧPQKѭYұy là do thiӃu kiӃn thӭc liên
Trang 192 TXDQÿӃn bҧo tӗn, cҧi tiӃn công nghӋ hҫXQKѭNK{QJWӗn tҥLFNJQJQKѭWKLӃXÿăQJNêVӣ hӳu trí tuӋ[5]
Ӣ ViӋt Nam, có mӝt sӕ doanh nghiӋp và hӝ nông dân lên men hҥt ca cao trong các thùng gӛ có lӛ, cӭ QJj\ÿҧo trӝn 1 lҫn, thӡi gian lên men kéo dài tӯ 5 ± 7 ngày W\YjRÿLӅu kiӋn khí hұu Trong 50 giӡ ÿҫu sau khi cho hҥt vào thùng, mӝt phҫQQѭӟc FѫPFDFDREӏ chҧy ra QJRjLP{LWUѭӡng gây ra mùi hôi và tҥRÿLӅu kiӋn cho mӝt sӕ loҥi vi sinh vұt phát triӇn gây ô nhiӉPP{LWUѭӡng
Hình 1.1 Khu vӵc lên men hҥt ca cao tҥi nhà máy Puratos BӃn Tre
Trong quá trình khai thác vӅ mӝt sӕ thành phҫQ GLQK Gѭӥng tӯ FѫP FD FDR Yjnhҵm mөFÿtFKQkQJFDRKLӋu quҧ kinh tӃ FKRQJѭӡi trӗQJFDFDROjPÿDGҥng hóa các sҧn phҭm tӯ ca cao và góp phҫn vào viӋc bҧo vӋ P{LWUѭӡng Chúng tôi quyӃWÿӏnh thӵc hiӋn viӋc nghiên cӭu thu nhұn dӏch chiӃt giàu polyphenol tӯ FѫP Fӫa trái ca cao
(Theobroma ca cao L)
Trang 203
1.2 MөFÿtFKÿӅ tài
Ĉánh giá KjP Oѭӧng TPC, DPPH và hiӋu suҩt thu nhұn cӫa dӏFK FѫP FD FDRWѭѫLWӯ Pi\TXD\ WiFKFѫP ĈӇ so sánh vӟi dӏFK FѫPFD FDRÿm ÿѭӧc xӱ lý enzyme pectinase và tӯ ÿyVҧn xuҩWQѭӟc uӕQJFѫPFDFDRGҥng bӝt sҩy phun Ĉӗng thӡi, xác ÿӏQKOѭӧQJFѫPFҫQTXD\WiFKYjÿiQKJLiQKӳQJѭXQKѭӧFÿLӇm cӫa quá trình lên men cӫa khӕi hҥt ca cao sau quay tách mӝt phҫQFѫP
1.3 ĈӕLWѭӧng và phҥm vi nghiên cӭu
- Phҥm vi nghiên cӭX ĈӅ WjLÿѭӧc thӵc hiӋn tӯ tháng 02/2021 ÿӃn tháng 06/2021 + ĈӕLWѭӧng: trái sau khi thu hoҥFKÿѭӧc vұn chuyӇn tӯ TiӅn Giang lên Thành phӕ Hӗ Chí Minh
+ Tҥi sӕ nhà 352/5A PhҥP+QJ3Kѭӡng 5, Quұn 8, Thành phӕ Hӗ Chí Minh: x 7UiLFDFDRÿѭӧc tách vӓ, quay tách thu dӏch FѫPFDcao
x Lên men hҥt ca cao trong thùng, thu dӏch rӍ x PKѫLQҳng, rang hҥt ca cao sau lên men
+ Tҩt cҧ các thí nghiӋm xӱ lý enzyme, ÿRpolyphenol, hoҥt tính chӕng oxy hóa, hàm Oѭӧng chҩt khô, pH ÿѭӧc thӵc hiӋn tҥi phòng thí nghiӋm B2 thuӝc bӝ môn công nghӋ thӵc phҭPWUѭӡng Ĉҥi hӑc Bách Khoa thành phӕ Hӗ Chí Minh ± /ê7Kѭӡng KiӋt, 3Kѭӡng 14, Quұn 10, Thành phӕ Hӗ Chí Minh
ĈiQKJLiFҧm quan tҥi công ty Vinacacao, sӕ 4 TrҫQ'RmQ.KDQK3KѭӡQJĈD.DRQuұn 1, Thành phӕ Hӗ Chí Minh
+Quá trình sҩ\SKXQÿѭӧc thӵc hiӋn tҥi TUѭӡng Ĉҥi hӑc Công nghӋ thӵc phҭm thành phӕ Hӗ Chí Minh ± 93 Tân KǤ 7kQ4Xê3KѭӡQJ7kQ6ѫQ1Ku4Xұn Tân Phú, Thành phӕ Hӗ Chí Minh
1.4 éQJKƭDFӫDÿӅ tài
- ĈDGҥng hóa sҧn phҭm tӯ ca cao, mang lҥi sҧn phҭm giàu chҩWGLQKGѭӥng
- Tұn dөQJÿѭӧc phө phҭm góp phҫn nâng cao hiӋu quҧ kinh tӃ FKRQJѭӡi trӗng ca cao - Góp phҫn bҧo vӋ P{LWUѭӡng
- Cҧi thiӋn chҩWOѭӧng sҧn phҭm và giҧm bӟWÿӝ chua ca cao, sô cô la
Trang 21Phân hӑ (subfamilia) Byttnerioideae
Loài (species) T cacao Danh pháp hai phҫn Theobroma cacao L
Hình 2.1 Cây ca cao và trái
2.1.2 Phân bӕ
Cây Theobroma cacao L là mӝt loҥi cây bҧQÿӏa cӫa vùng Amazon, Nam Mӻ,
hҥt cӫa nó ngày nay ÿѭӧc sӱ dөng rӝng rãi trên khҳp thӃ giӟi Ca cao thuӝc loҥi cây trӗQJOkXQăP ÿѭӧc trӗng chӫ yӃu ӣ vùng nhiӋWÿӟi Trung Nam Mӻ, kéo dài tӯ Mexico ÿӃn hӃt vùng rӯng Amazon, trong phҥm vi 18° Bҳc tӟi 16° Nam gҫn xích ÿҥo Ca cao WKѭӡng ÿѭӧc trӗng ӣ ÿӝ cao Gѭӟi 400m so vӟi mӵF Qѭӟc biӇn, nhiӋW ÿӝ tӕL ѭX Qҵm trong khoҧng tӯ 18°C ÿӃn 32°C Yj OѭӧQJ PѭD tW QKҩt phҧi là 1000mm QKѭQJ NK{QJquá 10000mm mӛLQăP [6]
2.1.3 Tình hình sҧn xuҩt và sӱ dөng ca cao trên ThӃ Giӟi
Châu Phi, Châu Á và Châu Mӻ Latinh là nhӳng khu vӵc trӗng ca cao chính Bӡ BiӇn Ngà cӫa Châu Phi là quӕc gia sҧn xuҩt ca cao lӟn nhҩt, chiӃm 33% nguӗn cung toàn cҫu và Ghana là quӕc gia sҧn xuҩt ca cao lӟn thӭ hai sau Bӡ BiӇn Ngà [7],[8]
Trang 225 Bҧng 2.1 SҧQOѭӧng ca cao toàn cҫXQăP± 2015
&KkXÈ&KkXĈҥL'ѭѫQJ Papua New Guinea, Malaysia, Indonesia 17%
Tҥi Mӻ, các trang trҥi ca cao có diӋn tích lӟQKѫQYjQăQJVXҩt hҥWFDFDROjÿӃn NJKD1ăQJVXҩt mӛi ha khác nhau tùy theo quӕc gia và loҥLFDFDRÿѭӧc trӗng ӣ ÿy [8], [9]
2.1.4 Các giӕng cây ca cao phә biӃn
- &ULROOR Ĉk\ OjPӝt giӕQJFyKѭѫQJYӏ tӵ nhiên tҥo ra chҩWOѭӧng ca cao tӕt nhҩt, ÿѭӧc trӗng ӣ các vùng cӫa Venezuela, Trung Mӻ, Papua New Guinea, Tây Ҩn, Sri /DQNDĈ{QJ7LPRUYj-DYD
- Forastero: Là giӕng cӭng cáp sӕQJWURQJFiFÿLӅu kiӋn bҩt lӧLFKRQăQJVXҩt cao - Trinitario: Là sӵ kӃt hӧp cӫa cҧ hai loҥL&ULROORYj)RUDVWHURÿѭӧc tìm thҩy chӫ yӃu
ӣ Tây Ҩn, Nam Á [6]
Hình 2.2 Các giӕng ca cao
Trang 236
2.1.5 Tác dөng dѭӧc tính cӫa ca cao
Tӯ OkXV{F{ODYjFDFDRÿmÿѭӧc sӱ dөQJÿӇ JL~SWăQJFkQNtFKWKtFKKӋ thҫn kinh cӫD QJѭӡi thiӃu máu, cҧi thiӋn tiêu hóa và chӭF QăQJ WKұn NhӳQJ QJѭӡi chӳa bӋnh truyӅn thӕng ӣ 2D[DFD0H[LFRÿѭӧc gӑi là ³Curanderos´ cho uӕQJV{F{ODÿӇ chӳa viêm phӃ quҧn và cho trҿ em uӕng ÿӇ tránh bӏ bӑ cҥp hoһF RQJ ÿӕt [10], [11], [12] Ӣ Cӝng hòa Dominica, thӭc uӕng tӯ V{F{ODÿѭӧc sӱ dөQJÿӇ ÿLӅu trӏ nhiӅu loҥi bӋnh tұt tӯ viêm hӑQJÿӃn thiӃu máu, bӋQKÿѭӡQJWLrXKyDFKRÿӃn làm viӋc quá sӭc &zQQJѭӡLGDÿӓ Kuna ӣ Panama uӕng tӯ 5 cӕc sô cô la trӣ lên mӛLQJj\ÿӇ QJăQQJӯa bӋQKWLPYjXQJWKѭ[10], [13], [14], [15]
2.2 Thu hoҥch và chӃ biӃn trái ca cao 2.2.1 Thu hoҥch
&k\FDFDRQăPWXәi bҳWÿҫXÿұu quҧ và tiӃp tөc thu hoҥch trong vòng 5-QăPtiӃp theo, vì tӯ QăPWKӭ 8-9 trӣ ÿLWӍ lӋ ÿұu quҧ và chҩWOѭӧng quҧ không cao nӳa Ca FDRÿұu quҧ TXDQKQăPQKѭQJ ӣ mӝt sӕ Qѭӟc ÿѭӧc chia ra hai vө thu hoҥch và sҧn xuҩt ca cao chính mӛL QăP Các yӃu tӕ ÿLӅu kiӋQ P{L WUѭӡng có ҧQK KѭӣQJ ÿӃn thu hoҥFK QăQJ VXҩt và sҧQ Oѭӧng cӫa cây Quҧ WUѭӣng thành (vӓ quҧ) mӑc trӵc tiӃp tӯ thân cây ca cao, có vӓ dày và chӭa 20-50 hҥt (tùy loҥi giӕng ÿӇ làm 1kg sô cô la cҫn khoҧng 800-900 hҥWWѭѫQJÿѭѫQJYӟi 20 kg tráLWѭѫL Mӛi hҥt bao gӗm hai lá mҫm và mӝWSK{Lÿѭӧc bao bӑc bӣi mӝt lӟp vӓ lөa, bên ngoài ÿѭӧc bao bӑc bӣi mӝt lӟp FѫPnhҫy trҳng, ngӑt, chiӃm khoҧng 40% trӑQJ OѭӧQJ WѭѫL Fӫa hҥt ViӋc thu hoҥFK ÿѭӧc thӵc hiӋn thӫ công bҵng PyFOѭӥi hái gҳn vào cây dài, sDXÿyGQJGDRÿӇ bә quҧ ra, bӓ vӓ quҧ lҩy hҥWYjFѫPFDcao [16][17]
2.2.2 ChӃ biӃn trái ca cao
2.2.2.1 Lên men và rang
Hҥt ca cao lúc mӟi lҩy khӓi quҧ không có màu nâu hoһFKѭѫQJYӏ QKѭFDFDRWKѭѫQJ SKҭm, quá trình lên men và làm khô hҥt giúp hình thành các tiӅn chҩt cӫa KѭѫQJ vӏ ca cao HҥWWѭѫLWKXÿѭӧc tӯ quҧ có thӇ ÿѭӧc cho vào giӓ, thùng gӛ hoһc chҩt WKjQKÿӕng có phӫ lá chuӕi hoһc bҥWÿӇ bҳWÿҫu quá trình lên men kӷ khí Quá trình lên
Trang 247 PHQ ÿѭӧc thӵc hiӋn trong các thùng gӛ lӟQ ÿөc lӛ ÿӇ QѭӟF FѫP thoát ra ngoài và NK{QJNKtÿLvào, ÿӝ sâu cӫa thùng không quá FPÿӇ ÿҧm bҧo thông khí tӕWĈӇ ÿҧm bҧRTXiWUuQKOrQPHQÿӗQJÿӅXYjWăQJÿӝ thoáng khí, hҥt ÿѭӧc ÿҧo thӫ công mӝt lҫn mӛi ngày Mӝt sӕ QѫLiSGөQJSKѭѫQJSKiS xӃp các thùng gӛ QKѭKuQKEұc thang, mӛi ngày khi GQJ WD\ FjR ÿҭy hҥt tӯ thùng cao xuӕng thùng thҩS KѫQ sӁ giúp hҥW ÿѭӧc thông khí Quá trình lên men kéo dài tӯ 3-QJj\ÿӇ phөc vө ba mөc ÿtFKFKtQKOjKyDlӓng lӟSFѫPWӯ trҥQJ WKiLÿһc, bám dính chһt vào hҥt thành dҥng lӓng, loҥi bӓ dung dӏFKQѭӟFFѫPnày và phát triӇQPLWKѫPPjXVҳFYjKѭѫQJYӏ cӫa hҥt ca cao Giai ÿRҥn lên men quyӃW ÿӏnh chҩW Oѭӧng cӫa sҧn phҭm ca cao, WURQJ ÿy YL VLQh vұt hoҥt ÿӝng trên phҫn FѫPtҥRUDHWDQROYjD[LWFNJQJQKѭJLҧi phóng nhiӋt Sӵ khuӃch tán cӫa các chҩt chuyӇn hóa này kích hoҥt các phҧn ӭng sinh hóa phӭc tҥp xҧy ra trong các lá mҫm Lӟp vӓ lөa tҥo thành mӝt rào chҳn chӍ cho mӝW Oѭӧng nhӓ axit thâm nhұp vào hҥt, ÿӗng thӡi khuӃch tán ra ngoài theobromine, caffeine và polyphenol không cҫn thiӃt Phôi hҥt bӏ chӃt và các mô bӏ thoái hóa làm cho hҥt QKDQK NK{ KѫQ [18] [19][20][21]
Ngay sau khi lên men, hҥWFDFDRÿѭӧFOjPNK{ÿӇQJăQQJӯa sӵ KѭKӓng do vi sinh vұt bӣi ánh nҳng mһt trӡi, có thêm mái che GLÿӝng ÿӇ tránh PѭDYjÿҧRWKѭӡng [X\rQFKRÿӃn khi hàm ҭm < 8% trong vòng mӝWÿӃn bӕn tuҫn Ngoài ra, FNJQJFyWKӇ dùng máy sҩy QKѭQJ cҫn giӳ nhiӋW ÿӝ không quá 60°C và làm khô chұm (ít nhҩt 48 giӡ) trong thӡLJLDQÿyPӝt sӕ D[LWGѭWKӯa có thӇ ED\KѫLYjPӝt sӕ quá trình oxy hóa sӁ xҧy ra, cҧ KDL ÿLӅX Qj\ ÿӅu có lӧL 6DX ÿy Kҥt ca cao có thӇ ÿѭӧc trӳ trong kho thoáng mát khoҧng 1 QăP ӣ JLDL ÿRҥn này, khi cҳW ÿ{L hҥt ra có màu tím sүm do sӵ hiӋn diӋn cӫa anthocyanins ĈӇ chӃ biӃn các sҧn phҭm giá trӏ JLDWăQJ, hҥt ca cao ÿѭӧc rang, tách vӓ lөa và nghiӅQÿӇ tҥo ra mӝt khӕi ca cao nhão, bӝt ca cao, và Eѫ chҩt béo) FNJQJ ÿѭӧc chiӃt xuҩt[18] [20],[22],[23]
2.2.2.2 Sӵ phát triӇn tәng thӇ cӫa vi sinh vұt trong quá trình lên men
Ngay tӯ ÿҫu trong quá trình lên men, mӝt sӕ loài nҩm men sinh sôi nҧy nӣ, dүn ÿӃn sӵ sinh sҧn cӫa etanol và tiӃt ra các enzym pectinolytic TiӃSWKHROjJLDLÿRҥn vi khuҭn phát triӇn, chӫ yӃu là vi khuҭn lactic và vi khuҭn sinh axit D[HWLFVDXÿyOjVӵ
Trang 258 phát triӇn cӫa vi khuҭn hình thành bào tӱ hiӃu khí Cuӕi cùng, mӝt sӕ nҩm sӧi có thӇ xuҩt hiӋn trên bӅ mһt
Hình 2.3 Quá trình phát triӇn cӫa vi sinh vұt trong các ngày lên men hҥt ca cao 1 Nҩm men
- Nҩm men giúp sҧn xuҩt ethanol
- Nҩm men giúp phân hӫy cӫa axit xitric - Nҩm men giúp sҧn xuҩt axit hӳu Fѫ
- TҥRPLKѭѫQJKӧp chҩt bay KѫLSҧn xuҩt các enzym phân giҧi pectino 2 Vi khuҭn
A Vi khuҭn lactic - Sҧn xuҩt axit lactic
Trang 269 - Sҧn xuҩt axit [LWULF ÿҫu tiên, vi khuҭn lactic góp phҫQOjPWăQJÿӝ axit bҵng cách tҥo ra axit xitric, VDX ÿy OjP WăQJ pH bҵng cách chuyӇn hóa axit xitric và giҧi phóng các sҧn phҭm phө nonacid Tҩt cҧ các vi khuҭQD[LWODFWLFÿѭӧc phân lұp tӯ quá WUuQKOrQPHQFDFDRÿӅu có thӇ chuyӇn hóa axit malic và axit xitric Sӵ chuyӇn hóa cӫa các axit này OjPFKRÿӝ S+O~Fÿҫu là 3,5-4 cӫDFѫPFDFDRWăQJOrQ-0,ÿѫQYӏ dүn ÿӃn giҧm tәng thӇ nӗQJÿӝ D[LWYjWăQJJLiWUӏ pH cӫa khӕi lên men [24]
B Vi khuҭn axit axetic
Vi khuҭn acetic chuyӇn hóa ethDQRO EDQ ÿҫu do nҩm men tҥo thành thành axit axetic thông qua mӝt quá trình tӓa nhiӋt (496 KJ / mol) [25] TiӃp ÿymӝt sӕ loài vi khuҭn acetic có khҧ QăQJR[\KyDKRjQWRjQD[LWD[HWLFWKjQK&22 và H2O thông qua mӝt quá trình tӓa nhiӋt[25],[26] Các phҧn ӭng tӓa nhiӋt cӫa vi khuҭn axit axetic làm WăQJQKLӋWÿӝ cӫa khӕi lên men, OrQÿӃn 45-50°C hoһFKѫQ [24],[25] Nhìn chung, nhiӋt ÿӝ WăQJOrQӣ giӳa khӕi lên men OjWѭѫQJÿӕi chұm trong 36-48 h so vӟi nhiӋWÿӝ bên ngoài cӫa khӕi do quá trình lên men ÿm giҧm bӟt vӟi sӵ thông khí tӕWKѫQ[24],[27]
C Vi khuҭn hình thành bào tӱ hiӃu khí
Vai trò cӫa Bacillus spp trong quá trình lên men ca cao vүQFKѭDÿѭӧc làm sáng tӓ hoàn toàn &iFORjL%DFLOOOXVÿѭӧc phân lұp tӯ FѫPFDFDRÿmWҥo ra nhiӅu hӧp chҩt hóa hӑF NKiF QKDX WURQJ ÿLӅu kiӋQ OrQ PHQ QKѭ EXWDQHGLRO S\UD]LQHV DFHWLF Yjaxit lactic Nhӳng vi khuҭn này có thӇ góp phҫn tҥRUDÿӝ FKXDYjÿ{LNKL có thӇ tҥo ra PLWKѫPFӫa hҥt ca cao lên men [28],[29],
3 Nҩm sӧi và nҩm mӕc: Tӯ ngày thӭ 6 trӣ ÿLFyWKӇ xuҩt hiӋn nҩm sӧi và nҩm mӕFW\YjRÿLӅn kiӋn nhiӋWÿӝ Yjÿӝ ҭm cӫa khӕi hҥt lên men
2.3 Sҧn phҭm chính tӯ trái cacao
NhiӅu loҥi sҧn phҭm ca cao có thӇ WKXÿѭӧc thông qua quá trình lên men và chӃ biӃn hҥt ca cao Hҥt ca cao ÿѭӧc chӃ biӃn thành chҩt lӓng sӋt, tӯ ÿyV{F{ODEѫFDFDRvà bӝWFDFDRÿѭӧc tҥo ra
Trang 2710
2.3.1 Ca cao nhão
Ca cao nhão là mӝt khӕi ca cao nguyên chҩt ӣ dҥng nhãn1yÿѭӧc sҧn xuҩt tӯ viӋc nghiӅn ngòi ca cao ( cocoa nib, hҥt ca cao cán vӥ) ÿӇ tҥo thành khӕi ca cao sӋt, do lúc nghiӅn giҧi phóng nhiӋt nên khi nhiӋWÿӝ trên 34°&Oѭӧng chҩt béo trong ngòi bҳt ÿҫu tan chҧy dүQÿӃn dҥng nhão Ca cao nhão chӭa cҧ ca cao bӝt YjEѫFDFDRYӟi tӹ lӋ gҫn bҵng nhau, khoҧng 50-55% chҩt béo, 12% protein, 0,1% caffeine [15][9][30]
2.3.2 %ѫFDFDR
1y FzQ ÿѭӧc gӑi là dҫu theobroma, có màu vàng nhҥW %ѫ FD FDR ÿѭӧc chiӃt xuҩt tӯ hҥWFDFDRGѭӟi dҥng chҩt béo thӵc vұt có thӇ ăQÿѭӧF1yÿѭӧc sӱ dөng trong sҧn xuҩt sôcôla, thuӕc mӥÿӗ vӋ VLQKFiQKkQGѭӧc phҭm và các sҧn phҭm mӻ phҭm QKѭNHPGѭӥng ҭm, xà phòng, v.v Nó chӭa khoҧng 99,9% chҩt béo và khoҧng 3,0 mg J FKROHVWHURO %ѫ FD FDR Uҩt giàu palmitic (26%), oleic (34,5%) và axit stearic (34%)
2.3.3 Bӝt ca cao
BӝWFDFDRÿyQJYDLWUzTXDQWUӑQJQKѭPӝt thành phҫQWURQJÿӗ uӕng sô cô la, các món tráng miӋQJFyKѭѫQJYӏ V{F{ODQKѭPRXVVHYjkem, bánh sô cô la và bánh quy Nó chӭa các polysaccharid cҩX WU~F QKѭ FHOOXORVH KHPLFHOOXORVH Yj FiF FKҩt SHFWLQ 1y FNJQJ FKӭa lignin không phҧi carbohydrate có cҩu trúc, polysaccharide không cҩu trúc, mӝWOѭӧng lӟn flavonoid (giúp tҥRPjXÿһFWUѭQJ D[it hӳXFѫNKRҧng 4% (axit lactic và axit axetic) và hjPOѭӧng phӕt pho là khoҧng 2% và có thӇ WăQJOrQ5% bҵng cách kiӅm hóa bҵng kali cacbonat
2.3.4 Sô cô la
Sô cô la ÿѭӧc tiêu thө mҥnh trên thӃ giӟi nhӡ KѭѫQJYӏ và cҩu trúc cӫa nó, gҫn ÿk\ FzQ ÿѭӧc ghi nhұn là mӝt thӵc phҭm lành mҥnh ĈӇ sҧn xuҩW V{ F{ OD ÿHQ FiFthành phҫQFѫEҧn là ca cao lӓngÿѭӡQJEѫFDFDRYjFKҩWQKNJKyD Sӳa và các thành phҫn khác có thӇ ÿѭӧc thêm, trӝn ÿӇ tҥo thành sô cô la sӳa Sô cô la có thӇ ÿѭӧc sӱ dөng trӵc tiӃS Gѭӟi dҥng thanh rҳn cho mөF ÿtFK ăQ XӕQJ Yj FNJQJ Fy WKӇ làm bánh, kҽo [31][32][33] Sô cô la rҩW JLjX SRO\SKHQRO QKѭ IODYDQROV Fy ÿһc tính chӕng oxy
Trang 2811 hóa và chӕng viêm và có tác dөng bҧo vӋ chӕng lҥi các bӋnh thoái hóa[34][35][36][37][38] Các polyphenol SURF\DQLGLQ Yj IODYDQRO FNJQJ JyS SKҫn vào viӋc tҥo vӏ ÿҳng sô cô la [39][40]
2.4 Sҧn phҭm phө cӫa trái cacao
Sҧn phҭm phө chӫ yӃu cӫa trái bao gӗm: vӓ quҧ, FѫPvà lӟp vӓ lөa cӫa hҥWÿѭӧc tách ra sau khi rang, chúng khác nhau nhiӅu vӅ cҩu trúc và thành phҫn hóa hӑc Hҫu hӃt, chúng NK{QJÿѭӧc quan tâm Yjÿѭӧc coi là chҩt thҧi, bӏ thӕi rӳDWUrQÿӗQÿLӅn ca cao, ÿLӅu này có thӇ gây ra các vҩQÿӅ vӅ môi WUѭӡng, chҷng hҥn mùi hôi, truyӅn bӋQKQKѭbӋnh thӕL ÿHQ Yӓ quҧ gây ra ҧQK Kѭӣng nghiêm trӑQJ ÿӃn các vө mùa tiӃp sau [41] Thành phҫn cӫa các sҧn phҭm phө này có thӇ tham gia sҧn xuҩt các sҧn phҭm khác ví dө, hӧp chҩt hoҥt tính sinh hӑc, chҩW [ѫ ăQ NLrQJ ') FKҩt chӕng oxy hóa và theobromine
Hình 2.4 Cҩu tҥo cӫa trái ca cao
Bҧng 2.2 Thành phҫn cӫa vӓ trái, vӓ lөa và lӟSFѫPQKҫy cӫa trái ca cao
Trang 2912 Do các nguӗn tài nguyên thiên nhiên ngày càng thiӃu hөt và các vҩQÿӅ nghiêm trӑng vӅ môi WUѭӡng, ÿӗng thӡi ngành công nghiӋp thӵc phҭPÿDQJFyQKXFҫu cao ÿӕi vӟi các nguӗn nguyên liӋu mӟi tӯ tӵ nhiên, nên nhiӅu nhà nghiên cӭX ÿm cӕ gҳng chuyӇQÿәi các sҧn phҭm phө cӫa ca cao thành nguyên liӋu thӵc phҭm và ӭng dөng vào các sҧn phҭm giá trӏ JLDWăQJkhác
2.5 &ѫPFDFDR và ӭng dөng cӫa nó 2.5.1 &ѫP cacao là gì
HҥWFDFDRÿѭӧc bao quanh bӣi mӝt lӟp cùi WKѫP, màu trҳQJQyFzQÿѭӧc gӑi là FѫP ca cao, Qѭӟc ép ca cao hay mұt ca cao Lӟp cùi nhҫy bao gӗm các tӃ bào nhu mô xӕp có chӭa nhӵa tӃ EjRJLjXÿѭӡng (10-13%), pentosan (2-3%), axit xitric (1-2%), và muӕi (8-10%) [42].Trong quá trình xӱ lý YjOrQPHQFѫPFDFDREӏ bҫm dұp, bӏ ÿqQpQGѭӟi áp lӵc cӫa khӕi OѭӧQJÿӕng ӫ sӁ rӍ Qѭӟc, nhӓ giӑt ra khӓi khӕi lên men, WKXÿѭӧc Gѭӟi dҥng chҩt lӓQJKѫLÿөc, màu trҳng.
2.5.2 7iFÿӝng cӫDFѫPFDFDRÿӃn quá trình lên men
7URQJTXiWUuQKOrQPHQFѫPFDFDRFXQJcҩp chҩt nӅn cho các vi sinh vұt khác nhau phát triӇn giúp tҥo tiӅn chҩWKѭѫQJYӏ sô cô la 1KѭQJNhông phҧi tҩt cҧ ÿӅu cҫn thiӃWÿӇ lên men hҥt ca cao ÿҥt chҩt Oѭӧng, tURQJSKѭѫQJSKiSOrQPHQFDFDRWUX\Ӆn thӕQJQѭӟc FѫP thҩt thoát mӝt cách tӵ nhiên tӯ giӓ, thùng gӛ và trӑng lӵc cӫDÿӕng ӫ Quá trình lên men tӯQJÿѭӧc cho là mӝWFiFKÿѫQJLҧQÿӇ loҥi bӓ FѫP ÿӇ tҥRÿLӅu kiӋn cho quá trình sҩy khô, nên tҫm quan trӑng cӫa lên men ÿӕi vӟi chҩWOѭӧQJFDFDR ÿmÿѭӧc khҷQJÿӏnh rõ ràng ViӋc chiӃt xuҩt, thu hӗi dӏch FѫP ca cao không gây trӣ ngҥi cho quá trình lên men hҥWVDXÿymà còn có lӧi cho chҩWOѭӧng ca cao thành phҭm Có báo cáo rҵng ít nhҩt 10% trӑQJOѭӧng khӕi lên men có thӇ ÿѭӧc loҥi bӓ bҵng cách ép bӓ FѫP WUѭӟc khi lên men mà không gây ҧQKKѭӣng ÿӃn chҩWOѭӧng hҥt Quá trình lên men hҥt vүn sӁ xҧ\UDEuQKWKѭӡng khi loҥi bӓ tӟi 20% tәng trӑQJOѭӧng hҥWWѭѫL bao gӗm cҧ lӟSFѫP)
ĈLӅu kiӋn lên men có thӇ làm giҧm chҩWOѭӧng cӫa trong hҥt ca cao, chҷng hҥn QKѭVӵ JLDWăQJÿӝ D[LWNK{QJED\KѫLPӝt khiӃm khuyӃt nghiêm trӑQJÿӕi vӟi nhiӅu
Trang 3013 nhà sҧn xuҩt [43] Ӣ Brazil, hҥt lên men theo truyӅn thӕng chӭDKjPOѭӧng axit cao, bӏ mҩt giá trên thӏ WUѭӡng thӃ giӟLQKѭQJGѭӡQJQKѭNK{QJSKҧi do quҫn thӇ vi sinh vұt trong khӕi lên men gây ra [44] Sӵ ÿD Gҥng cӫa các loҥi nҩP PHQ OLrQ TXDQ ÿӃn quá trình lên men hҥWFDFDROjNK{QJÿӗng nhҩt, khác nhau vӅ vӏ trí, quӕc gia sҧn xuҩWÿLӅu kiӋn khí hұX Yj SKѭѫQJ SKiS Yj WKӡi gian lên men [45], [46], [47] Mӝt trong nhӳng vҩQÿӅ ÿѭӧc ghi nhұn trong viӋc giҧm chҩWOѭӧng cacao là sӵ GѭWKӯa lӟp FѫPQKҫy, ÿLӅu này tҥRÿLӅu kiӋn cho nhiӅu chҩt dinKGѭӥQJKѫQ YtGө QKѭWKӯDÿѭӡng có thӇ lên men) và giҧm sӵ khuӃch tán oxy trong khӕi lên men, dүQÿӃn quá trình lên men chұm và sҧn xuҩt thӯa lactate và ethanol [48] Sӵ SKkQWiQR[\EDQÿҫu giҧm tҥRÿLӅu kiӋn cho viӋc sҧn xuҩt axit lactic WURQJJLDLÿRҥn trung gian cӫa quá trình lên men, làm giҧm quá trình oxy hóa axetat thành CO2 YjQѭӟc bӣi vi khuҭn aceticOjPWăQJÿӝ axit còn lҥi cӫa hҥWĈӇ giҧi quyӃt vҩQÿӅ này có thӇ dùng nhiӅu cách:
- Kӻ thuұWÿҧo hҥWOrQPHQÿӏnh kǤ tҥRÿLӅu kiӋn thông khí, giҧPOѭӧng axetat và lactat còn sót lҥi trong ca cao lên men [49]
- &iFKNKiFWăQJFѭӡng sөFNKtWURQJFiFJLDLÿRҥQÿҫu cӫa quá trình lên men [6] và khӱ trùng hoһc rӱa hҥt có thӇ cho kӃt quҧ WѭѫQJWӵ [44]
- Áp dөQJ SKѭѫQJ SKiS Fҩy nҩm men tiӃt ra enzym phân giҧi pectinolytic vào khӕi cacao lên men [50]
- Có thӇ ÿѭӧc cҧi thiӋn bҵng cách loҥi bӓ mӝt phҫn lӟp FѫPQKҫy WUѭӟc khi lên men Ép hҥt ngay khi vӯa thu hoҥch có thӇ làm giҧPOѭӧng FѫPQKҫy OrQÿӃn 10±15% trӑng Oѭӧng hҥWWѭѫL
Trang 3114 ÿҫy hҥWFDFDRWѭѫLYjÿѭӧc ÿұy bҵng mӝt tҩm gӛ hình tròn Áp suҩt tӵ nhiên ÿѭӧc tҥo ra bӣi trӑQJOѭӧng cӫa hҥt tҥo thành dӏFKFѫPFKҧy vào ӕQJVDXÿyÿL qua mӝt cái phӉu vào mӝt thùng nhӵDÿһWErQGѭӟi bӇ [52]
- Máy ép trөc vít: QăQJVXҩt cӫDQѭӟc FѫP là 175,5 L/tҩn [53]
- Bә sung enzyme: ViӋc bә sung các enzym pectin cҧi thiӋn hiӋu quҧ cӫa viӋc chiӃt xuҩW ÿѭӧc nhiӅu dӏFK FѫP KѫQ Freire, Schwan và cӝng sӵ ÿm dùng mӝt lít dung dӏch pectinase 0,2% (w/w) (Ultrazym 100G, Novo Nordisk Ferment) phun lên hҥt YjÿӇ thӡi gian phҧn ӭng trong 30 phút, kӃt quҧ Oѭӧng FѫPchiӃt xuҩt lên khoҧng 23% so vӟi khӕLOѭӧng hҥWWѭѫL[54] ViӋc rӱa hҥWÿmÿѭӧc sӱ dөQJÿӇ tҥo ra mӝt sҧn phҭm thích hӧp cho sҧn xuҩWUѭӧu vang
Ӣ Bahia, Brazil sҧn xuҩt khoҧng 300.000 tҩn hҥt ca cao khô mӛLQăP Mӛi tҩn hҥt khô sӁ WѭѫQJÿѭѫQJYӟi 300.000 tҩn dӏFKFѫPWURQJÿyVӁ cҫn cho quá trình OrQPHQGѭWKӯa 120.000 tҩn Tҥi ViӋn Nghiên cӭu Ca cao cӫa Nigeria, FѫPFDFDR vӟi KѭѫQJ Yӏ nhiӋW ÿӟi WKѫP QJRQ hҩp dүQ ÿm ÿѭӧc ӭng dөQJ ÿӇ sҧn xuҩt các sҧn phҭPVDX QѭӟFFDFDRUѭӧu ca cao, thҥFKFDFDRSHFWLQUѭӧu và giҩm [42]
2.5.4 Các nghiên cӭu cӫDFѫPFDFDRӣ Qѭӟc ngoài và ViӋt Nam
2.5.4.1 1ѭӟc trái cây cacao
1ѭӟc ca cao là loҥLQѭӟc uӕng tӵ nhiên tӯ dӏFKFѫPFDFDRWKXÿѭӧc tӯ hҥt ca FDRWURQJTXiWUuQKVѫFKӃ hҥt1ѭӟc ép tӯ FѫP ca cao hiӋQÿѭӧc công nhұn là mӝt loҥi thӵc phҭm mӟLWKHRÿӏQKQJKƭDWҥLĈLӅu 3 [2] cӫD4X\ÿӏnh EU 2015/2283 thuӝc danh mөc thӵc phҭm thӵc vұt [113]
1ѭӟc ép có tính axit (pH 3,14) chӭa glucose (214,2 ± 6,2 g / L), protein thô (7,2 ± 0,21 g / L) và axit ascorbic (18,3 ± 7,5 mg / L) vӟi tәng chҩt rҳn hòa tan là 16,17 ° %UL[+jPOѭӧng kali và canxi lҫQOѭӧt là 950 ± 16,32 và 171,5 ± 34,1 g / L MӝWOѭӧng nhӓ các khoáng chҩW NKiF FNJQJ Fy PһW QKѭ QDWUL 62,47±3,43 mg/L), magiê (82,50±0,85 mg/L) và phӕt pho (30,50±3,PJ/