Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Ngành cà phê giữ vai trò quan trọng trong cơ cấu kinh tế nông nghiệp Việt Nam, là mặt hàng nông sản xuất khẩu có giá trị lớn thứ hai sau gạo và đóng góp khoảng 10% tổng kim ngạch xuất khẩu hàng năm. Sản phẩm cà phê Việt Nam đã hiện diện tại hơn 60 quốc gia và vùng lãnh thổ. Về mặt canh tác, do đặc điểm khí hậu và thổ nhưỡng, giống cà phê Robusta chiếm ưu thế tuyệt đối với 92,9% tổng diện tích và 97% tổng sản lượng cả nước, tập trung chủ yếu tại khu vực Tây Nguyên (trong đó tỉnh Đắk Lắk chiếm tới 60% sản lượng). Mặc dù có năng suất cao và khả năng kháng bệnh tốt, cà phê Robusta lại có nhược điểm cố hữu là vị đắng gắt, hương thơm kém đa dạng và hàm lượng caffein cao so với cà phê Arabica.

Nhằm đa dạng hóa sản phẩm và gia tăng giá trị kinh tế cho hạt cà phê, các hướng tiếp cận công nghệ sinh học sau thu hoạch như lên men vi sinh và xử lý enzyme đang được tập trung nghiên cứu. Trong đó, việc xử lý cà phê nhân bằng chế phẩm enzyme cellulase và pectinase hướng đến mục tiêu thủy phân các thành phần thành tế bào, gia tăng hiệu suất trích ly và điều chỉnh hàm lượng các chất sinh hóa. Tuy nhiên, tính đến thời điểm thực hiện đề tài (tháng 8/2022), tại Việt Nam chưa có công trình nào tiến hành khảo sát và đánh giá chất lượng toàn diện của dòng sản phẩm cà phê xử lý enzyme trong mối tương quan so sánh với các dòng cà phê phổ biến trên thị trường.

Để giải quyết vấn đề thực tiễn trên, khóa luận xác định các mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể như sau:

  1. Khảo sát và đánh giá chất lượng giữa 4 loại cà phê (Robusta, Arabica, cà phê lên men và cà phê xử lý bởi enzyme cellulase và pectinase) theo 3 tiêu chí:
    • Đánh giá cấu trúc, quan sát màu sắc của hạt và sự biến đổi qua quá trình rang;
    • Phân tích các thành phần hóa học và sự biến đổi của chúng trước và sau quá trình rang;
    • Đánh giá cảm quan thông qua phép thử mô tả và phép thử thị hiếu của người tiêu dùng.
  2. Đánh giá ưu điểm và nhược điểm của dòng sản phẩm cà phê xử lý bởi enzyme cellulase và pectinase so với 3 loại cà phê đối chứng (Robusta, Arabica, cà phê lên men) tại thị trường Việt Nam.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Bốn mẫu cà phê hạt đại diện cho các phương thức chế biến và chủng loại khác nhau gồm:
    • Cà phê Robusta thu nhận từ tỉnh Đắk Lắk;
    • Cà phê Arabica thu nhận từ vùng Cầu Đất (tỉnh Lâm Đồng);
    • Cà phê Robusta lên men kỵ khí bằng nấm men sản xuất tại Ritachi Coffee Farm (tỉnh Gia Lai);
    • Cà phê Robusta xử lý bằng chế phẩm enzyme cellulase và pectinase do nhóm tác giả Nguyễn Thị Thu Hà và Lê Thị Thảo Uyên cung cấp.
  • Phạm vi nghiên cứu: Các thực nghiệm phân tích hóa lý, ghi nhận vi cấu trúc, đo đạc tính chất cơ lý - màu sắc và đánh giá cảm quan được thực hiện tại phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, Khoa Công nghệ Hóa học và Thực phẩm, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh trong năm 2022.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng hóa sinh thực phẩm và công nghệ sau thu hoạch của quả cà phê. Quả cà phê chín có cấu tạo gồm: vỏ ngoài (chứa 30,0 - 31,5% chất khô), vỏ thịt (chiếm 42 - 45% khối lượng, giàu pectin và đường), lớp chất nhầy (chiếm 20 - 23% khối lượng, cấu tạo từ pectin, đường khử và cellulose), vỏ trấu (chiếm 6 - 8%, cấu tạo từ cellulose và hemicellulose), vỏ lụa và nhân cà phê. Trong nhân cà phê khô, carbohydrate là thành phần chiếm tỷ trọng lớn nhất (>50% khối lượng chất khô), tiếp đến là protein (8,7 - 12,2%), lipid (9 - 18%), purine alkaloid (trong đó caffein ở Robusta đạt 15.000 - 26.000 ppm, cao hơn mức 9.000 - 14.000 ppm ở Arabica) và các polyphenol (tiêu biểu là axit chlorogenic $C_{16}H_{18}O_9$ chiếm 4,0 - 11,5%).

Hai cơ chế sinh học được ứng dụng để chuyển hóa hạt cà phê gồm:

  • Cơ chế lên men vi sinh: Sử dụng nấm men Saccharomyces cerevisiae (chủng thương mại LALCAFÉ CIMA phân lập từ cà phê). Nấm men tiết ra các enzyme phân giải pectin như polygalacturonase (PG) và pectin methylesterase (PME), giúp loại bỏ lớp màng nhầy, thúc đẩy hình thành các acid hữu cơ (citric, malic, succinic, lactic) và các hợp chất thơm dễ bay hơi (rượu, aldehyde).
  • Cơ chế xúc tác enzyme: Sử dụng phối hợp enzyme pectinase và cellulase sinh tổng hợp từ hai loài nấm mốc Aspergillus oryzae (nhiệt độ tối ưu 32 - 36°C, pH 5 - 6) và Aspergillus niger (nhiệt độ tối ưu 25 - 28°C, pH 4 - 6,5). Cellulase (hệ enzyme gồm endoglucanase, exoglucanase/cellobiohydrolase và cellobiase) thủy phân liên kết $\beta$-1,4-glucosidic để bẻ gãy cellulose thành cellobiose và glucose. Pectinase (gồm polygalacturonase PG, pectin lyase PL và pectin methylesterase PME) xúc tác phân cắt mạch acid polygalacturonic và loại bỏ liên kết methoxyl. Quá trình này phá hủy một phần cấu trúc thành tế bào hạt nhân, hỗ trợ hòa tan các chất và hạ thấp hàm lượng caffein tự do.

Hệ thống phương pháp và trang thiết bị thực nghiệm được tổng hợp trong bảng sau:

Chỉ tiêu phân tích / khảo sát Phương pháp thực nghiệm Hóa chất, thuốc thử và thiết bị chính
Độ ẩm Phương pháp trọng lượng (sấy đến khối lượng không đổi) Tủ sấy đối lưu, cân phân tích
Hàm lượng tro tổng Phương pháp trọng lượng (vô cơ hóa mẫu bằng nhiệt) Lò nung nhiệt độ cao, chén nung sứ
Hàm lượng đường khử Phương pháp quang phổ so màu UV-Vis Thuốc thử axit 3,5-dinitrosalicylic (DNS), máy quang phổ
Hàm lượng carbohydrate tan Phương pháp so màu Phenol - Sulfuric acid Phenol, $H_2SO_4$ đậm đặc, máy đo quang phổ
Hàm lượng nitơ tổng / protein thô Phương pháp Kjeldahl (vô cơ hóa, chưng cất và chuẩn độ) $H_2SO_4$, chất xúc tác, hệ thống chưng cất Kjeldahl
Hàm lượng protein hòa tan Phương pháp so màu Biuret Thuốc thử Biuret (phức đồng peptit), máy quang phổ
Hàm lượng lipid Phương pháp chiết tách dung môi Soxhlet cải tiến Máy chiết Randall-Soxhlet, dung môi hữu cơ
Tổng hàm lượng polyphenol Phương pháp quang phổ so màu UV-Vis Thuốc thử Folin-Ciocalteu, tính theo acid gallic (mg GAE/g)
Khả năng chống oxy hóa Phương pháp dập tắt gốc tự do DPPH Dung dịch gốc tự do DPPH, máy quang phổ UV-Vis
Hàm lượng caffein Phương pháp định lượng hóa lý trong mẫu sau rang Thiết bị và hóa chất phân tích chuyên dụng
Vi cấu trúc hạt nhân Kính hiển vi điện tử quét (SEM) Thiết bị Scanning Electron Microscope (SEM)
Độ cứng của hạt sau rang Đo lực phá vỡ cấu trúc cơ học Thiết bị đo độ cứng thực phẩm (đơn vị kg)
Đo lường màu sắc Phương pháp trắc sắc quang hệ màu không gian CIE Máy đo màu thực phẩm hiển thị giá trị L*, a*, b*
Đánh giá cảm quan Đánh giá mô tả đặc tính và phép thử thị hiếu so hàng Hội đồng người tiêu dùng, phiếu đánh giá cảm quan

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Mở đầu

Chương này thiết lập tính cấp thiết của nghiên cứu dựa trên vị thế xuất khẩu của cà phê Việt Nam và nhu cầu nâng cao chất lượng hạt Robusta. Tác giả phân tích các hạn chế của phương pháp chế biến truyền thống, giới thiệu hướng ứng dụng công nghệ sinh học bằng việc xử lý enzyme cellulase và pectinase nhằm tăng độ trích ly và giảm lượng caffein. Chương 1 xác định rõ hai mục tiêu trọng tâm, ba tiêu chí khảo sát và phạm vi nghiên cứu trên 4 nguồn mẫu cà phê có nguồn gốc xuất xứ cụ thể tại Đắk Lắk, Cầu Đất, Gia Lai và mẫu enzyme phòng thí nghiệm.

Chương 2: Tổng quan

Chương 2 cung cấp cơ sở tài liệu học thuật toàn diện về:

  • Lịch sử, nguồn gốc và sự di thực của cây cà phê vào Việt Nam từ năm 1857 tại Quảng Bình, sau đó bổ sung hai giống Robusta và Mitcharichia vào năm 1908.
  • Đặc điểm thực vật học của 3 loài thương mại: Coffea arabica, Coffea canephora (Robusta) và Coffea liberica; cấu tạo giải phẫu 6 lớp của quả cà phê; thành phần hóa học hạt nhân chi tiết (hàm lượng nước, tro, protein, 19 acid amin tự do, các dạng carbohydrate, purine alkaloid, thành phần lipid nội nhũ, khoáng chất, hợp chất thơm bay hơi và vitamin).
  • Quy trình công nghệ chế biến cà phê nhân theo phương pháp khô (chủ yếu cho Robusta) và phương pháp ướt (chủ yếu cho Arabica); các phương pháp hóa học, sinh học tự nhiên và bổ sung enzyme để thúc đẩy quá trình bóc tách vỏ thịt và lớp nhớt.
  • Cơ chế lên men kỵ khí quả cà phê bằng nấm men Saccharomyces cerevisiae (CIMA LALCAFÉ) tại Ritachi Coffee Farm (phơi 30 - 35 ngày đến độ ẩm 12,5%).
  • Cơ chế tác động của enzyme pectinase (PG, PL, PME) và cellulase (endoglucanase, cellobiohydrolase, cellobiase) do Aspergillus oryzae và Aspergillus niger sản sinh, cùng những biến đổi hóa lý, biến đổi màu sắc và phản ứng Maillard trong quá trình rang hạt.

Chương 3: Vật liệu và phương pháp

Chương này mô tả chi tiết quy trình chuẩn bị hóa chất, thiết bị thí nghiệm và các bước tiến hành thực nghiệm:

  • Chuẩn bị hóa chất phân tích đường khử (thuốc thử DNS, muối Rochelle, NaOH), carbohydrate (phenol, $H_2SO_4$), nitơ tổng (chất xúc tác, dung dịch chuẩn độ), protein hòa tan (dung dịch Biuret), dung môi chiết lipid, thuốc thử Folin-Ciocalteu, gốc tự do DPPH.
  • Mô tả nguyên lý vận hành của thiết bị sấy, nung, máy chiết Randall-Soxhlet, máy quang phổ UV-Vis, kính hiển vi điện tử quét SEM, máy đo cơ tính và máy đo màu HunterLab/CIE.
  • Xây dựng 13 quy trình phân tích định lượng cụ thể: sấy trọng lượng đo ẩm, nung tro tổng, xây dựng đường chuẩn glucose bằng DNS, đường chuẩn acid gallic cho polyphenol, xác định nitơ theo Kjeldahl, chiết béo hồi lưu Soxhlet, tính phần trăm ức chế gốc tự do DPPH, kỹ thuật quét chùm tia điện tử SEM bề mặt và thiết diện trong của hạt cà phê trước/sau rang, kỹ thuật đo lực nén độ cứng hạt và phương pháp thử cảm quan mô tả kèm phép thử thị hiếu so hàng ưu tiên.

Chương 4: Kết quả và bàn luận

Chương 4 là phần nội dung thực nghiệm trọng tâm, trình bày các kết quả phân tích định lượng và so sánh giữa 4 mẫu cà phê trước và sau khi rang:

  • Độ ẩm và hàm lượng tro: Độ ẩm của tất cả các mẫu sau rang giảm mạnh xuống giới hạn bảo quản kỹ thuật; hàm lượng tro tương đối tăng do chất khô hữu cơ hao hụt trong quá trình rang.
  • Đường khử và carbohydrate tan: Hàm lượng đường khử và carbohydrate tan suy giảm rõ rệt sau khi rang do tham gia vào phản ứng Maillard và phản ứng caramen hóa tạo màu sắc và hương vị đặc trưng.
  • Hợp chất nitơ và protein: Protein thô và protein hòa tan biến đổi qua quá trình gia nhiệt; protein hòa tan kết hợp với đường khử là tiền chất cốt lõi hình thành các hợp chất bay hơi.
  • Hàm lượng lipid: Giữ mức ổn định tương đối về tỷ lệ phần trăm chất khô, bảo vệ các hợp chất thơm nội nhũ.
  • Hàm lượng caffein: Sau khi rang, mẫu cà phê xử lý enzyme ghi nhận hàm lượng caffein là 2,12 g/100g, thấp hơn đáng kể so với mẫu Robusta đối chứng (2,43 g/100g).
  • Polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa: Tổng hàm lượng polyphenol và hoạt tính DPPH có sự chuyển hóa mạnh. Cà phê xử lý enzyme sau rang đạt khả năng kháng oxy hóa vượt trội là 83,40 ± 0,456%, cao hơn hẳn so với mẫu Robusta (32,020 ± 0,442%), cà phê Arabica (21,26 ± 0,517%) và cà phê lên men (40,77 ± 0,641%).
  • Cấu trúc vi thể qua ảnh chụp SEM: Ảnh chụp SEM bề mặt và mặt cắt bên trong hạt cho thấy mẫu cà phê xử lý enzyme có cấu trúc thành tế bào bị phá vỡ nhiều hơn, tạo ra độ xốp rỗng cao hơn sau khi rang so với hạt Robusta thông thường.
  • Độ cứng và màu sắc (L, a*, b*)*: Hạt sau rang có độ cứng suy giảm do cấu trúc xốp giãn nở; chỉ số màu sắc phản ánh mức độ biến tính quang học theo thang nhiệt độ rang.
  • Đánh giá cảm quan: Phép thử so hàng mức độ ưu tiên chỉ ra rằng mẫu cà phê xử lý enzyme có mức độ ưa thích tương đương với cà phê Arabica, có sự cải thiện rõ rệt về độ thanh và giảm vị đắng gắt so với Robusta truyền thống.

Chương 5: Kết luận và kiến nghị

Chương 5 đúc kết toàn bộ các kết luận thực nghiệm về đặc tính hóa sinh, cấu trúc xốp và phẩm chất cảm quan của dòng sản phẩm cà phê xử lý enzyme cellulase và pectinase. Đồng thời, nhóm tác giả nêu lên các kiến nghị công nghệ nhằm hoàn thiện tỷ lệ phối trộn enzyme và tối ưu hóa thời gian xử lý phục vụ mục tiêu sản xuất ở quy mô lớn hơn.

Kết quả và đóng góp

Nghiên cứu đã thu thập và đối sánh các dữ liệu thực nghiệm định lượng giữa 4 mẫu cà phê, làm sáng tỏ các giá trị hóa lý then chốt của dòng sản phẩm xử lý enzyme sau khi rang:

Chỉ tiêu phân tích sau rang Cà phê Robusta Cà phê Arabica Cà phê lên men Cà phê xử lý enzyme
Hàm lượng caffein (g/100g) 2,43 Chưa đề cập ở bảng tóm tắt Chưa đề cập ở bảng tóm tắt 2,12
Khả năng chống oxy hóa DPPH (%) 32,020 ± 0,442$^a$ 21,26 ± 0,517$^b$ 40,77 ± 0,641$^c$ 83,40 ± 0,456$^d$
Đặc điểm vi cấu trúc (SEM) Cấu trúc tế bào đặc, vách tế bào còn dày - - Vách tế bào bị phân giải, mạng lưới xốp rỗng cao
Mức độ ưa thích cảm quan (thị hiếu) Chiếm thị hiếu truyền thống cao nhất Tương đương cà phê xử lý enzyme Cải thiện mùi trái cây Tương đương Arabica, cải thiện vị đắng

Các kết quả định lượng cụ thể:

  • Giảm hàm lượng caffein: Xử lý enzyme cellulase và pectinase giúp giảm lượng caffein của hạt Robusta từ 2,43 g/100g xuống còn 2,12 g/100g, hỗ trợ giảm tính kích thích dạ dày và phù hợp hơn với nhóm người tiêu dùng nhạy cảm với caffein cao.
  • Hoạt tính chống oxy hóa vượt trội: Khả năng dập tắt gốc tự do DPPH của cà phê xử lý enzyme đạt 83,40 ± 0,456%, cao gấp 2,6 lần so với Robusta (32,020%), gấp 3,9 lần so với Arabica (21,26%) và gấp 2 lần so với cà phê lên men (40,77%).
  • Đặc tính cảm quan: Phép thử thị hiếu so hàng xác nhận mức độ ưa thích của người tiêu dùng đối với cà phê xử lý enzyme ngang hàng với dòng Arabica cao cấp, giảm bớt vị đắng gắt nguyên bản của Robusta.

Đóng góp của khóa luận:

  • Cung cấp dữ liệu thực nghiệm có hệ thống đầu tiên tại Việt Nam so sánh toàn diện giữa cà phê xử lý enzyme với ba dòng sản phẩm đại diện (Robusta truyền thống, Arabica và Robusta lên men vi sinh).
  • Chứng minh tính khả thi của việc ứng dụng phối hợp enzyme cellulase và pectinase (từ A. oryzae và A. niger) để làm thay đổi vi cấu trúc nội nhũ hạt, hạ thấp caffein và tăng hoạt tính sinh học có lợi mà không làm mất đi hương vị đặc trưng của cà phê.
  • Đề xuất các giải pháp kỹ thuật cụ thể nhằm tiếp tục tinh chỉnh quy trình xử lý sinh học cho dòng sản phẩm cà phê chức năng có hoạt tính chống oxy hóa cao.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của nghiên cứu:

  • Nguồn mẫu cà phê xử lý enzyme được tiếp nhận từ nhóm nghiên cứu phòng thí nghiệm của Nguyễn Thị Thu Hà và Lê Thị Thảo Uyên, chưa trực tiếp khảo sát và kiểm soát sự biến thiên của các thông số công nghệ trong chính quy trình ủ enzyme (như tỷ lệ enzyme/cơ chất, thời gian ngâm ủ, nhiệt độ tối ưu).
  • Đánh giá cảm quan thị hiếu người tiêu dùng được thực hiện trên tập mẫu khảo sát nội địa, nơi thị hiếu phần lớn vẫn thiên về thói quen dùng cà phê Robusta truyền thống có vị đắng đậm, dẫn đến việc sản phẩm xử lý enzyme chưa vượt lên vị trí ưu tiên hàng đầu.

Hướng nghiên cứu tiếp:

  • Tối ưu hóa các thông số kỹ thuật của quá trình ủ chế phẩm enzyme cellulase và pectinase (nồng độ, tỷ lệ phối hợp enzyme, pH, thời gian) nhằm nâng cao hơn nữa hương vị và rút ngắn thời gian xử lý.
  • Mở rộng phân tích các hợp chất bay hơi đặc trưng bằng sắc ký khí khối phổ (GC-MS) để nhận diện chính xác các cấu tử hương hình thành sau xử lý enzyme.
  • Nghiên cứu khả năng mở rộng quy mô sản xuất từ phòng thí nghiệm lên quy mô pilot và công nghiệp nhằm đánh giá tính khả thi về mặt kinh tế kỹ thuật.

Giá trị tham khảo

Tài liệu khóa luận có giá trị ứng dụng và tham khảo đối với các nhóm đối tượng sau:

  • Sinh viên, học viên cao học và cán bộ nghiên cứu ngành Công nghệ Thực phẩm, Công nghệ Sinh học và Hóa học: Tài liệu cung cấp quy trình phân tích thực nghiệm chi tiết cho 13 chỉ tiêu hóa lý, hóa sinh và cảm quan thực phẩm (phương pháp DNS xác định đường khử, Kjeldahl đo protein, Randall-Soxhlet đo lipid, Folin-Ciocalteu đo polyphenol, thử nghiệm DPPH và kỹ thuật chụp kính hiển vi điện tử quét SEM).
  • Kỹ sư công nghệ và các đơn vị R&D tại các doanh nghiệp chế biến cà phê: Cung cấp cơ sở khoa học về việc ứng dụng enzyme ngoại sinh nhằm làm mềm thành tế bào, nâng cao hiệu suất trích ly, giảm lượng caffein và gia tăng hàm lượng các chất chống oxy hóa tự nhiên trong các sản phẩm cà phê chế biến sâu.
  • Các nhà nghiên cứu và cơ sở sản xuất cà phê đặc sản (specialty coffee): Bổ sung góc nhìn đối sánh kỹ thuật giữa phương pháp chế biến ướt truyền thống, lên men kỵ khí bằng nấm men Saccharomyces cerevisiae và xử lý enzyme thủy phân.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao nghiên cứu lại chọn phối hợp hai loại enzyme cellulase và pectinase để xử lý cà phê nhân?

Cellulose và pectin là hai thành phần cấu trúc chính tạo nên vách tế bào thực vật và các lớp mô nhầy của quả cà phê. Một enzyme đơn lẻ không thể thủy phân triệt để mạng lưới này. Việc phối hợp enzyme cellulase (cắt liên kết $\beta$-1,4-glucosidic) và pectinase (phân giải mạch polygalacturonic và este pectin) giúp bẻ gãy cấu trúc thành tế bào bền vững của nhân cà phê, từ đó gia tăng độ xốp rỗng, tăng khả năng trích ly các hợp chất hòa tan và giải phóng các hợp chất sinh học có lợi.

2. Hai loài nấm mốc nào được đề cập trong khóa luận để sinh tổng hợp enzyme cellulase và pectinase?

Chế phẩm enzyme dùng trong nghiên cứu được tổng hợp từ hai loài nấm mốc hiếu khí bắt buộc: Aspergillus oryzae (nhiệt độ phát triển tối ưu 32 - 36°C, pH tối ưu 5 - 6, an toàn không sinh aflatoxin) và Aspergillus niger (nhiệt độ sinh trưởng tối ưu 25 - 28°C, pH tối ưu 4 - 6,5, có khả năng tiết ra lượng lớn enzyme pectinase chiếm tới 90%).

3. Hàm lượng caffein của cà phê xử lý enzyme thay đổi như thế nào so với cà phê Robusta đối chứng?

Sau quá trình rang, hàm lượng caffein trong mẫu cà phê xử lý enzyme giảm xuống còn 2,12 g/100g, thấp hơn so với mẫu cà phê Robusta đối chứng là 2,43 g/100g. Sự suy giảm này bắt nguồn từ quá trình phân giải cấu trúc thành tế bào dưới tác động của enzyme, làm thoát và giảm lượng caffein tự do trong quá trình xử lý và rang.

4. Mẫu cà phê lên men trong nghiên cứu sử dụng chủng vi sinh vật nào và quy trình sản xuất ra sao?

Mẫu cà phê lên men sử dụng chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae (chế phẩm LALCAFÉ CIMA do Lallemand sản xuất). Quy trình tại Ritachi Coffee Farm tuyển chọn 100% quả Robusta chín đỏ (độ chín 90 - 95%), rửa sạch tạp chất, kích hoạt nấm men trong nước ở pH 6,7 rồi đổ trực tiếp vào thùng ủ kỵ khí trong 24 - 48 giờ. Sau đó, quả cà phê được phơi khô nguyên quả trong nhà kính từ 30 - 35 ngày cho đến khi độ ẩm đạt mức 12,5% trước khi tách vỏ và bảo quản chân không.

5. Kết quả chụp kính hiển vi điện tử quét (SEM) cho thấy cấu trúc hạt xử lý enzyme khác biệt thế nào so với hạt Robusta thông thường?

Hình ảnh chụp SEM bề mặt và cấu trúc bên trong hạt cà phê xử lý enzyme cho thấy mạng lưới vách tế bào bị ăn mòn và phân giải rõ rệt bởi enzyme trước khi rang. Sau khi trải qua quá trình rang gia nhiệt, cấu trúc nội nhũ của hạt xử lý enzyme có độ xốp rỗng và thể tích lỗ xốp lớn hơn đáng kể so với cấu trúc tế bào đặc và vách dày của hạt Robusta thông thường.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của Nguyễn Thị Duyên và Trần Thị Ngọc Hiền đã thực hiện thành công việc khảo sát, phân tích định lượng và đánh giá chất lượng của dòng sản phẩm cà phê Robusta xử lý enzyme cellulase và pectinase trong mối tương quan đối sánh với cà phê Robusta, Arabica và cà phê lên men kỵ khí. Dữ liệu thực nghiệm xác nhận dòng cà phê xử lý enzyme có hàm lượng caffein thấp hơn (2,12 g/100g so với 2,43 g/100g ở Robusta), sở hữu hoạt tính chống oxy hóa DPPH vượt trội sau rang (đạt 83,40 ± 0,456%) và có cấu trúc vi thể xốp rỗng hơn. Mặc dù thị hiếu người tiêu dùng trong nước vẫn quen thuộc với hương vị đậm đắng của Robusta truyền thống, cà phê xử lý enzyme đạt mức độ ưa thích tương đương dòng Arabica cao cấp, khẳng định tiềm năng ứng dụng công nghệ sinh học enzyme để đa dạng hóa và nâng cấp giá trị các sản phẩm cà phê tại Việt Nam.