Chương 4: K T QUẢ VÀ BI N LUẬN 4.1 Kết quả khảo sát thành phần hóa học của nguyên liệu
4.3 Kết quả khảo sát nhiệt độ và thời gian rang
4.3.2 Kết quả khảo sát thời gian rang
V cà phê ư t sau làm khô và v cà phê khô được rang ở các khoảng thời gian khác nhau tại nhi t độ tư n ứng là 160oC và 120oC. Thờ n r n ư i 180 giây quá ngắn để có nhữn t y đổ đán kể đến v cà phê nguyên li u, và khi kéo dài thời gian r n n 270 y t v cà phê nguyên li u có mùi cháy, v át. Do đ , k oảng nhi t độ r n được khảo sát đối v i cả hai v cà phê là 180 – 210 – 240 – 270 giây.
Tron đ , t ờ n r n l t ờ n lưu m u tron t ết b , đượ t n từ t ờ đ ểm to n bộ m u đượ o v o t ết b đến l m u đượ l y r n o . T o tá t áo sản p m tr n t ết b sẽ ản ưởn đến t ờ n lưu m u, o k oản n l ữ á t ờ n k ảo sát n .
V cà phê ư t sau làm khô khi rang ở 160oC độ m là 6,33 ± 0,15%, 6,10 ± 0,20%, 5,80 ± 0,10 , 5,53 0,21 , tư n ứng v i khoảng thời gian rang 180 – 210 – 240 – 270 giây. Độ m của v cà phê khô khi rang trong khoảng thời gian 180 – 210 – 240 – 270 y tư n ứng là 6,23 ± 0,25%, 5,93 ± 0,15%, 5,57 ± 0,15% và 5,33 ± 0,21%, tại 120oC. Thờ n r n k o l m tăn s thoát m trong nguyên li u, l m t y đổi khả năn tr ly ủa v cà phê tron nư c nóng. Tuy nhiên, khoảng chênh l ch thời gian giữa các v cà phê ngắn nên kết quả v độ m không có nhi u s t y đổ đối v i các v cà phê khảo sát.
Tron quá tr n r n , m lượng polyphenol tổng và hoạt tính kháng oxy hóa của cả hai v cà phê có nhi u s t y đổi trong các khoảng thời gian rang khác nhau. Kết quả s ản ưởng của thờ n r n đến m lượng polyphenol tổng và hoạt tính kháng oxy hóa của v cà phê ư t sau làm khô và v cà phê khô được thể hi n ở hình 4.2 và 4.3.
V i v cà phê ư t, ư tá động của nhi t độ cao trong quá trình rang m i bắt đ u có s t đ y mạnh các phản ứng cắt liên kết hợp ch t phức tạp và hình thành các phenolic ho c flavonoid m n n m lượng polyphenol tổng tăn . Sau khi các hợp ch t phức tạp b phân giải thì các hợp ch t polyp nol đ n ản ũn bắt đ u b suy giảm m lượng nên thờ n tăn m lượng polyphenol tổn n so v i v cà phê khô. Do đ , m lượn polyp nol ủ v p ư t tăn 7,80% k r n tron 240 y v ỉ bắt đ u ảm k r n ở 270 y. Tư n ứng v i hoạt tính kháng oxy húa cao nh t là 246,01 ± 5,37 àmolTE/g ch t khụ khi rang ở 160oC trong 240 giõy.
Hình 4.2: Ảnh hưởng của thời gian rang đến hàm lượng polyphenol tổng và hoạt t nh kháng oxy h a của vỏ cà phê ướt sau làm khô (nhiệt độ rang: 160oC)
22.56 b 24.32 bc 25.88 c
19.33 a
0 5 10 15 20 25 30
180 210 240 270
mgGAE/g chất khô
Thời gian (giây)
TPC - Vỏ cà phê ướt sau làm kh
213.96 b 230.86 c 246.01 d
175.72 a
0 50 100 150 200 250 300
180 210 240 270
àmolTE/g chất khụ
Thời gian (giây)
DPPH - Vỏ cà phê ướt sau làm kh
Hình 4.3: Ảnh hưởng của thời gian rang đến hàm lượng polyphenol tổng và hoạt t nh kháng oxy h a của vỏ cà phê khô (nhiệt độ rang: 120oC)
38.01 a
41.29 c
40.71 bc
35.68 a
20 25 30 35 40 45 50
180 210 240 270
mgGAE/g chất khô
Thời gian (giây)
TPC - Vỏ cà phê kh
384.14 b
488.96 d
439.76 c
343.65 a
0 100 200 300 400 500 600
180 210 240 270
àmolTE/g chất khụ
Thời gian (giây)
DPPH - Vỏ cà phê kh
H m lượng polyphenol tổn k t y đổi thời gian rang từ 180 – 210 giây của v cà phê khô tăn 8,63% ở 120oC. Tuy nhiên, ở 30 giây tiếp t o, m lượng polyphenol của v cà phê khô giảm 0,96%. V cà phê khô đã trải qua quá trình lên men, các hợp ch t polyp nol đã b phân hủy thành các hợp ch t có c u tr đ n ản. Các hợp ch t này tiếp tục b ản ưởng bởi nhi t độ và thời gian nên nhanh chóng làm giảm hàm lượng polyphenol tổng khi rang ở 240 giây. S t y đổ m lượng polyphenol tổng trong v cà phê khô không có nhi u s khác bi t v ý n ĩ t ống kê (p < 0,05), vì s t y đổ m lượng các hợp ch t axit caffeic, axit ferulic, axit gallic,… từ chuyển hóa của axit chlorogenic không có tính ổn đ nh. Hoạt tính kháng oxy hóa của v cà phê khô theo giá tr DPPH ũn tăn 1,27 l n k tăn t ời gian rang từ 180 đến 210 giây.
Kết quả cho th y, hoạt tính kháng oxy hóa của v cà phê ư t sau làm khô tăn t n so v i v cà phê khô m lượn polyp nol tăn n u n. N uy n n n t ể do các hợp ch t polyphenol riêng lẻ có hoạt t n k án oxy k á n u, độ nhạy cảm v i nhi t và khả năn tr ly k á n u n n oạt tính kháng oxy hóa trên tổng m lượn polyp nol ũn b ản ưởng. Ming-T o F n v o năm 2018 ũn o th y s khác bi t v hoạt t n k án oxy o m lượng và thành ph n các hợp ch t polyphenol riêng lẻ trên nghiên cứu v hạt đại mạch. Polyphenol gồm các hợp ch t t o n ư x t proto t u , x t loro n , t n; á ợp ch t polyphenol ở dạng liên kết l x t ll , qu r t n v rut n… P n t tư n qu n trong nghiên cứu của Ming-Tao Fan cho th y chỉ có axit 2,4-hydroxybenzoic và axit protocatechuic thuộc nhóm polyphenol t do có mố tư n qu n v i DPPH, và axit chlorogenic, axit vanillic, axit ferulic và quercetin là những hợp ch t chính có khả năn n t gốc t o o đối v i các polyphenol liên kết [61]. Do đ , oạt tính kháng oxy hóa còn b ản ưởng bởi thành ph n polyphenol riêng lẻ. Khi rang ở 160oC, v cà phê ư t sau làm khô có thể hình thành các sản ph m cao phân tử có hoạt tính sinh h c th p từ phản ứng Maillard.
Thời gian rang kéo dài sẽ làm giảm m lượn polyp nol v tăn m lượng các melanoidin. Hoạt tính kháng oxy hóa của nguyên li u ũn sẽ giảm một ph n do tổn th t polyphenol, tuy nhiên, s có m t của các melanoidin lạ l m tăn k ả năn k án
oxi hóa b n á o đ y ro ủa nhóm hydroxyl trong phân tử. Các nghiên cứu g n đ y ũn o t y mối quan h giữa các hợp ch t polyphenol và sản ph m của phản ứn M ll r k l m tăn oạt tính kháng oxy hóa của v cà phê. Nhi u nghiên cứu cho th y hoạt động chống oxy hóa của cà phê sau khi rang mạn n ạt cà phê nhân.
B n đ u, trong quá trình rang, các hợp ch t polyphenol b giảm đ , n ưn lại có khoảng 10 hợp ch t k án oxy k á đượ n t n n ư m l no n. Cá n khoa h ũn o r ng các hợp ch t polyphenol có vai trò quan tr ng trong s hình thành melanoidin trong cà phê [62]. Moreira và các cộng s ũn đã n bố s phát hi n v ế chính khi polyphenol liên kết v i các hợp ch t melanoidin trong cà phê là phản ứng transglycosylation – hình thành liên kết glycoside theo chi u ngang[63].
M l no n l ợp t m u n u, t n tron nư c, chứa các liên kết v n t , tạo màu sắ v m t m ủa sản ph m khi rang. Ngoài ra, phản ứn r m l ũn đ n p một ph n ư n v đ trưn tron quá tr n r n , n ưn ư ế rõ ràng.
Khi nhi t độ rang cao ho c thời gian rang kéo dài, các sản ph m của phản ứng M ll r được hình thành có phân tử lượng cao sẽ làm giảm hoạt tính kháng oxy hóa, d hình thành các acrylamide có hại cho sức kh e. Hi n nay, các nghiên cứu v melanoidin cho th y chỉ những sản ph m có phân tử lượng th p m i có hoạt tính sinh h c.
N ư vậy, chế độ rang phù hợp v i v cà phê ư t sau làm khô là 240 giây ở 160oC.