Từđồ thị 4.2 chúng ta thấy rằng trong 48 giờđầu lượng cơm nhầy đã giảm tới từ 43,7% xuống 28,7%-31,6% và thời gian sau thì sự biến đổi tương đối cân bằng và kết thúc ở hàm lượng cơm nhầy từ 7,2% đến 8,2%, điều này phù hợp với các nghiên
cứu của G.A.R Wood (2001)[38]. Sự biến đổi theo chiều hướng giảm của hàm lượng
cơm nhầy ở các cơng thức là tương đương nhau và có sự sai khác không đáng kể.
4.1.3 Sự biến đổi màu sắc hạtsau khi phơi khô
Đối với màu sắc hạt, tỷ lệ hạt nâu càng lớn thì quá trình lên men càng tốt và ngược lại, tỷ lệ hạt chai xám cao là biểu hiện của q trình khơng lên men, tỷ lệ hạt tím
Trang 47
cao chứng tỏ q trình lên men khơng hồn chỉnh và nếu tỷ lệ hạt mốc cao chứng tỏ hàm lượng acid, rượu trong khối hạt khơng đủ để ngăn cản q trình phát triển của nấm mốc hoặc nhiệt độ quá thấp tạo ra môi trường thuận lợi cho nấm mốc phát triển. Kết quả của thí nghiệm 1 được biểu diễn trong bảng 4.3 và hình 4.3.
Bảng 4.3: Sự biến đổi màu sắc hạt cacao
Công thức Màu sắc của hạt (% số hạt)
Nâu Nâu/tím Tím Mốc Chai xám
LM1,CT1 41,7 cd 20,8 37,5 ab 0 0 LM1,CT2 42,3 cd 24,3 33,3 ab 0 0 LM1,CT3 41,7 cd 26 32,3 ab 0 0 LM1,CT4 41,8 cd 20,3 37,8 ab 0 0 LM1,CT5 48,2 cd 15,3 36,5 ab 0 0 LM1,CT6 66,8 b 19,3 13,8 b 0 0 LM1,CT7 38,5 d 22,3 39,2 a 0 0 LM1,CT8 52 c 21,3 26,7 b 0 0 LM1,CT9 71,7 a 18,2 10,2 c 0 0
P (nhiệt độ) < 0,05, P (thời gian lên men) < 0,05, P (tương tác) < 0,05, xem phụ lc 3).
Trang 48 0 10 20 30 40 50 60 70 80 LM1,CT1LM1,CT2LM1,CT3LM1,CT4LM1,CT5LM1,CT6LM1,CT7LM1,CT8LM1,CT9 Công thức % Nâu Nâu/tím Tím Chai xá m M èc
Hình 4.3: Sự biến đổi màu sắc hạt cacao khơ (LM 1)
Kết quả được trình bày trong bảng 4.3 và biểu diễn tại hình 4.3 cho thấy tỷ lệ hạt nâu và hạt tím bị ảnh hưởng rất lớn bởi 2 yếu tố là nhiệt độ và thời gian lên men. Các cơng thức ở nhiệt độ 400C thì tỷ lệ hạt nâu khơng biến thiên theo thời gian lên men
và có các kết quả sai khác khơng có ý nghĩa, các cơng thức có nhiệtđộ 450C và 500C
thì tỷ lệ hạt nâu lại tăng lên theo thời gian lên men kết quả sai khác có ý nghĩa thống kê, sai khác nhất là công thức LM1,CT9. Điều này chứng tỏ ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian lên men là rất rõ ràng. Thời gian 5 ngày ở nhiệt độ 500C là các công thức cho kết quả tốt nhất với 66,8% và 71,7% hạt nâu. Hình 4.3 cho chúng ta thấy rõ hơn và so sánh dễ dàng hơn về sự khác nhau đó. Trong tất cả các cơng thức thì tỷ lệ hạt chai xám
và tỷ lệ hạt mốc đều không xuất hiện chứng tỏ quá trình lên men đồng đều và lượng
acid và rượu tạo ra đủ để ức chế các nấm mốc khác (xem xử lý thống kê ở phụ lục 3). Như vậy các công thức LM1,CT4, LM1,CT5, LM1,CT6 và cơng thức
LM1,CT7, LM1,CT8, LM1,CT9 có sự tăng dần của tỷ lệ hạt nâu trong sản phẩm và tăng cao nhất là các công thức LM1,CT6; LM1,CT9. Sự giảm dần của tỷ lệ hạt tím và
Trang 49
hạt nâu/tím và thấp nhất cũng ở 2 cơng thức LM1,CT6; LM1,CT9 sự khác nhau này rất có ý nghĩa ở mức p=0,05. Mức độ tương tác giữa 2 yếu tố nhiệt độ và thời gian lên men là rất cao. Như vậy nhiệt độ thích hợp cho q trình lên men là 500C và thời gian thích hợp tại nhiệt độ này là 5 ngày (tổng thời gian lên men là 6 ngày). Kết quả này phù hợp với các nghiên cứu của A.Arijiah (1994)[3], của Emile cros (1999)[11], của Coll (1997)[10].
4.1.4 Sự biến đổi giá trị pH và TA của hạt cacao khô
Đánh giá pH và TA cho chúng ta những nhận định về chất lượng của hạt cacao
khơ. Theo Smilija thì mẫu cacao Ghana có chất lượng tốt nhất có độ pH từ 5,13 đến
5,3[35] tương ứng với TA từ 1,42 đến 1,14 ml NaOH 0.1N/g hạt. Các cơng thức trong thí nghiệm lên men 1 cũng được xác định các chỉ tiêu về pH và TA. kết quả được biểu diễn tại bảng 4.4.
Bảng 4.4: Sự biến đổi giá trị pH và TA trong hạt cacao khô
Công thức pH TA (ml NaOH0.1N/g) LM1,CT1 5,24 1,25 LM1,CT2 5,37 1,24 LM1,CT3 5,41 1,07 LM1,CT4 5,31 1,15 LM1,CT5 5,10 1,43 LM1,CT6 5,28 1,07 LM1,CT7 5,20 1,41 LM1,CT8 5,28 1,16 LM1,CT9 5,62 0,75
Trang 50 4.80 4.90 5.00 5.10 5.20 5.30 5.40 5.50 5.60 5.70 LM1,CT1 LM1,CT2 LM1,CT3 LM1,CT4 LM1,CT5 LM1,CT6 LM1,CT7 LM1,CT8 LM1,CT9 C«ng thøc pH 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 TA(ml NaOH 0.1N/g) pH TA
Hình 4.4: Sự biến đổi giá trị pH và TA trong hạt cacao khô (LM1)
Chúng ta thấy các công thức đều cho độ pH khá cao tương ứng với mức chuẩn độ TA thấp và tăng dần theo thời gian lên men. Các công thức lên men 6 ngày đều cho giá trị pH cao hơn các công thức khác. Tuy nhiên các công thức đều cho giá trị pH lớn hơn 5, điều này chứng tỏ các cơng thức đều có độ pH tốt và mức chuẩn độ TA tương đương và cao hơn so với hạt cacao có chất lượng tốt của Ghana (xem thêm biểu đồ 4.4). Độ pH tăng lên theo số ngày lên men, ở công thức LM1, CT9 cho kết quả cao nhất với pH là 5,62 và TA là 0,75 mlNaOH 0.1N/g. Sự biến động của pH và TA giữa các cơng thức có sự biến động lớn và các kết quả đều cho thấy chất lượng hạt cacao ở phương diện pH va TA là rất tốt.
Trang 51
4.1.5 Đánh giáthử nếm hạt cacao
Một chỉ tiêu rất quan trọng trong đánh giá chất lượng hạt cacao là đánh giá thử nếm với các mùi vị chính là: mùi cacao (cocoa flavour), vị chát (Astringency), vị đắng (bitteness), vị chua (sourness) và các mùi vị lạ khác (off flavour).
Bảng 4.5: Kết quả đánh giá thử nếmhạt cacao (LM 1)
Công thức
Điểm đánh giá mùi và vị
Mùi cacao Vị chát Vị đắng Vị chua Mùi, vị lạ
LM1,CT1 3,6 b 5 a 5,6 a 3,2 a 0 LM1,CT2 3,6 b 6,2 a 6,2 a 2,8 a 0 LM1,CT3 4,2 ab 5,8 a 6,6 a 3,2 a 0 LM1,CT4 3,4 b 5,2 a 5,8 a 4,4 a 0 LM1,CT5 3,6 b 5,4 a 6,2 a 3,2 a 0 LM1,CT6 4,4 ab 5 a 5,2 a 3,4 a 0 LM1,CT7 4,2 ab 5,8 a 6,4 a 3,6 a 0 LM1,CT8 4 ab 5 a 5,4 a 4 a 0 LM1,CT9 5,2 a 4,8 a 5,8 a 2,8 a 0
P (nhiệt độ đối với mùi cacao) < 0,05, P (thời gian lên men đối với mùi cacao) < 0,05, P (tương tác nhiệt độ và thời gian lên men)= 0,0567
Trang 52 LM1,CT1, 4 2.8 LM1,CT2, 6.2 LM1,CT3, 6.6 LM1,CT6, 3.4 LM1,CT9, 2.8 0 1 2 3 4 5 6 7 Mï i cacaoVị chá tVị đắngVị chuaMù i, vị lạ M ù i vị Đ iểm đá nh giá LM1,CT1 LM1,CT2 LM1,CT3 LM1,CT4 LM1,CT5 LM1,CT6 LM1,CT7 LM1,CT8 LM1,CT9
Hình 4.5: Kết quả đánh giá thử nếm hạt cacao (LM 1)
Kết quảtừ bảng 4.5 và hình 4.5 cho thấy: đối với mùi cacao ảnh hưởng của các nhân tố nhiệt độ và thời gian lên men khá rõ ràng, tuy nhiên 2 yếu tố này chỉ ảnh hưởng độc lập với nhau, ảnh hưởng tương tác khơng có ý nghĩa thống kê. Đối với vị đắng thì tương tác giữa 2 yếu tố có ảnh hưởng tới vị đắng của hạt, các mùi vị khác không nhận thấy rõ ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian lên men cũng như sự tương tác giữa chúng (xem thêm phụ lục 3). Các cơng thức đều có điểm mùi vị cacao dưới mức trung bình (từ 3 đến 4 điểm), công thức LM1,CT9 cho điểm mùi ca cao tốt hơn với 5,2 điểm và sai khác có ý nghĩa thống kê so với các cơng thức khác. Vị đắng của các cơng thức cao hơn trung bình (từ 5,2 đến 6,6 điểm), vị chát cao hơn mức trung bình (4,8 đến 6,2 điểm) chứng tỏ chất lượng hạt chưa cao, thậm chí có những cơng thức có vị chát cao như LM1,CT2 là 6,2 điểm và có vị đắng cao như LM1,CT2 là 6,2; LM1,CT3 là
Trang 53
6,6. Vị chua của các công thức đều tương đối tốt với các điểm đều dưới mức trung bình, có những cơng thức có vị chua thấp như LM1,CT9 là 2,8; LM1,CT2 là 2,8. Biểu đồ 4.5 cho chúng ta thấy rõ hơn mức độ ảnh hưởng của các yếu tố nhiệt độ và thời gian lên men tới chất lượng của hạt cacao và chỉ ra rằng chất lượng hạt cacao chỉ đạt mức trung bình, kết quả này phù hợp vớiđánh giá chất lượng hạt cacao của các công ty mua cacao của Việt nam (Dakman, Cargill)
4.1.6 Bàn luận
Với các kết quả như trên thì nhiệt độ và thời gian lên men chỉ ảnh hưởng tới mùi cacao ở mức thống kê có ý nghĩa, cịn các vị khác thì mức độ ảnh hưởng khơng có ý nghĩa thống kê ở p=0,05. Nhiệt độ 400C là khơng thích hợp với q trình lên men. Nhiệt độ từ 450C đến 500C là thích hợp, thời gian lên men là 6 ngày. Cụ thể công thức lên men ở các nhiệt độ 300C 1 ngày tiếp theo là 450C hoặc 500C trong thời gian 5 ngày có kết quả đánh giá chất lượng tốt nhất với tỷ lệ hạt nâu trong đánh giá cutest cao (66,8% và 71,7%), pH = 5,28 và 5,62 tương ứng với mức chuẩn độ TA là 1,07 và 0,75
ml NaOH 0.1N/g hạt, đánh giá thử nếm đạt mức trung bình. Chúng tơi sử dụng cơng thức lên men tốt nhất là lên men ở nhiệt độ 500C và trong thời gian 6 ngày (trong đó có 1 ngày ở nhiệt độ 300C) cho các thí nghiệm lên men tiếp theo.
4.2 Nghiên cứuảnh hưởng của mức độ thơng khí khác nhau và hàm lượng cơm
nhầy (số lần đảo và thời gian lưu quả)đến chất lượng hạt cacao.
Các chỉ tiêu khơng khí và hàm lượng cơm nhầy cũng có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình lên men và chất lượng của hạt khi phơi khơ, do đó chúng tơi đã tiến hành thực hiện mơ hình thí nghiệm này để đánh giá mức độ ảnh hưởng của chúng. Tương tự mơ hình thí nghiệm lên men trước các chỉ tiêu cần xác định nhằm đánh giá ảnhhưởng của các yếu tố đến chất lượng hạt cacao là: nhiệt độ khối ủ, biến thiên hàm lượng cơm nhầy, xác định màu sắc hạt, xác định pH và TA, đánh giá chất lượng bằng thử nếm cảm quan với các kết quả lần lượt được trình bày như sau:
Trang 54
4.2.1 Sự biến đổi nhiệt độ trong khối ủ
Bảng 4.6: Sự biến đổi nhiệt độ khối ủ trong quá trình lên men (LM 2)
Thời gian (giờ) 0 24 48 72 96 120 144
Cơng thức Nhiệt độ khối hạt trong q trình lên men (0C)
0 24 48 72 96 120 144 LM2, CT1 21,3 33,3 38,2 51,3 50,0 49,0 47,8 LM2, CT2 21,3 34,2 40,8 49,7 47,2 46,9 45,9 LM2, CT3 21,3 35,7 42,1 49,2 47,1 46,9 46,0 LM2, CT4 22,6 33,6 45,5 50,5 51,3 49,0 50,1 LM2, CT5 22,6 36,5 50,1 47,1 49,5 47,1 46,2 LM2, CT6 22,6 35,1 45,5 48,6 48,8 50,7 46,9 LM2, CT7 24,3 34,8 41,4 47,5 47,9 48,9 49,5 LM2, CT8 24,3 33,9 42,1 48,2 51,6 50,1 46,7 LM2, CT9 24,3 34,8 41,3 46,0 50,1 47,6 48,7 0 10 20 30 40 50 60
01224364860728496108120132144 Thời gian (giê)
Nhiệt độ (0C) LM2, CT1 LM2, CT2 LM2, CT3 LM2, CT4 LM2, CT5 LM2, CT6 LM2, CT7 LM2, CT8 LM2, CT9
Trang 55
Kết quả bảng 4.6 và hình 4.6 đã cho thấy nhiệt độ ban đầu có sự chênh lệch
nhau, đây có thể là kết quả của một số phản ứng sinh hóa đa diễn ra trong q trình lưư
quả để giảm hàm lượng nước. Trong q trình lên men nhiệt độ mơi trường của các
cơng thức thí nghiệm được điều chỉnh (ngày đầu 300C phù hợp với giai đoạn lên men yếm khí của các nấm men lên men rượu thành đường, 5 ngày sau là 500C phù hợp với các loại vi khuẩn tạo acid acetic, acid lactic). Nhiệt độ trong khối hạt tăng dần và chỉ
sau 48 giờ – 60 giờ mới đạt được nhiệt độ ổn định là xung quanh 500C (xem thêm phụ lục 2). Điều này là do q trình thốt dịch nhớt đã mang theo một khối lượng nhiệt khi lớp ngồi của hạt nóng lên, mặt khác cần phải có một thời gian nhất định thì nhiệt độ trong khối hạt mới cân bằng được nhiệt độ củamơi trường. Hình 4.6 cho chúng ta thấy rõ hơn mức độ ổn định nhiệt độ trong khối hạt tại các cơng thức của thí nghiệm lên men. Nhiệt độ các công thức chỉ chênh lệch xung quanh nhiệt độ 500C và sự khác nhau của các công thức là không thấy rõ.
4.2.2 Biến đổihàm lượng cơm nhầy trong khối hạt
Hàm lượng cơm nhầy của hạt có ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ thoát dịch nhớt, ảnh hưởng đến quá trình tăng nhiệt độ, ảnh hưởng đến quá trình phát sinh và phát triển của các loại vi sinh vật có trong q trình lên men. Như vậy xác định được hàm lượng cơm nhầy (thời gian lưu quả) và sự biến thiên của chúng trong qtrình lên men là cơ sở để giải thích được quá trình lên men tốt hoặc khơng tốt.
Xác định hàm lượng cơm nhầy còn để xác định mức độ cơ chất có thể của hạt cacao phù hợp với quá trình lên men diễn ra tiếp theo. Một số cơ chất bị mất đi do q trình thốt dịch đã làm giảm lượng cơ chất cho các nấm men phát triển.
Trang 56
Bảng 4.7: Sự thay đổihàm lượng cơm nhầy trong quá trình lên men (LM 2)
Thời gian
(giờ)
0 24 48 72 96 120 144
Công thức Hàm lượng cơm nhầy (% khối lượng)
LM2,CT1 44 31,8 24,5 17,2 10,0 7,4 6,2 LM2,CT2 43 38,7 23,6 15,2 16,7 12,0 9,6 LM2,CT3 45,2 32,6 22,1 16,2 14,3 11,3 7,6 LM2,CT4 29,2 23,4 18,2 14,5 10,3 8,3 6,4 LM2,CT5 28,6 22,1 18,7 13,9 10,9 7,9 5,8 LM2,CT6 27,2 21,8 15,3 12,4 10,7 8,1 6,2 LM2,CT7 15,6 13,6 12,5 11,4 9,8 7,1 6,1 LM2,CT8 14,3 13,8 12,1 11,5 9,3 6,9 5,7 LM2,CT9 16,2 14,3 12,1 10,9 9,2 7,3 5,5 7.6 45.2 28.6 6.2 5.5 16.2 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
01224364860728496108120132144 Thêi gian (giê) Hàm l- ợ ng cơm nhÇy (% ) LM2,CT1 LM2,CT2 LM2,CT3 LM2,CT4 LM2,CT5 LM2,CT6 LM2,CT7 LM2,CT8 LM2,CT9
Trang 57
Hình 4.7: Sự thay đổi hàm lượng cơm nhầy trong quá trình lên men (LM 2)
Hàm lượng cơm nhầy của các công thức theo số ngày lưu quả là khác nhau rõ rệt, xuất phát điểm của các cơng thức lên men có hàm lượng cơm nhầy khác nhau: hàm
lượng 43% – 45,2% đối với các công thức không lưu quả, 27,2% – 29,2% đối với các công thức lưu quả 5 ngày và 14,3% - 16,2% của các công thức lưu quả 9 ngày. Hàm
lượng cơm nhầy này đã ảnh hưởng nhiều đến quá trình lên men của hạt. Tốc độ giảm hàm lượng cơm nhầy của các công thức không lưu ở những ngày đầu rất nhanh từ 43%
– 45,2% sau 72 giờ đã giảm xuống 15,2% - 17,2% và gần tương đương với mức lưu 5
ngày 12,4% – 14,5% (hình 4.8) và sau đó giảm chậm lại và cân bằng với các mức lưu khác. Điều này dẫn đến một điều là quá trình mất dịch nhớt sẽ là quá trình thu nhiệt của khối hạt thải ra ngồi, là q trình mất đi lượng nấm men cần thiết có trong dịch cơm nhầy chảy ra để lên men hạt, như vậy quá trình lên men sẽ khơng xảy ra theo u cầu bởi nhiệt độ trong hạt sẽ khơng đủ, hàm lượng nấm men trong dịch cịn lại cần phải được sinh trưởng thêm để đủ số lượng (xem thêm hình 4.7).
Hình 4.7 cho thấy rõ hơn mức độ chênh về hàm lượng cơm nhầy của hạt cacao khi bắt đầu của quá trình lên men và tốc độ giảm hàm lượng cơm nhầy của các công thức khác nhau rõ ràng. Tuy nhiên trong giai đoạn sau từ 72 giờ đến 144 giờ thì biến thiên hàm lượng cơm nhầy của các cơng thức là ít khác nhau và hàm lượng khi kết thúc ở trong khoảng 5,5% đến 7,6%. Tốc độ giảm lượng cơm nhầy và mức xuất phát điểm của hàm lượng cơm nhầy có ảnh hưởng trực tiếp tới quá trình lên men mà cụ thể là chất lượng của hạt cacao cuối cùng.
4.2.3 Sự biến đổimàu sắc hạt cacao khô
Màu sắc hạt cacao khô biểu hiện mức độ lên men của hạt cacao, màu nâu biểu hiện cho hạt lên men tốt, màu nâu/tím và tím biểu hiện cho hạt được lên men một phần, màu đen đá biểu hiện cho hạt chưa được lên men và mốc biểu hiện cho quá trình nhiệt độ trong lên men không đủ hoặc lượng etanol và acid không đủ ức chế nấm mốc. Xác