Tận dụng lớp nhớt trái cà phê để nuôi cấy vi sinh thu nhận enzyme pectinase làm trong rượu vang

Enzyme pectinase được ứng dụng trong nhiều lãnh vực sản xuất khác nhau. Việc

tận dụng thành phần pectin có trong trái cà phê để cảm ứng sinh pectinase không chỉ

giúp tận dụng tốt nguồn phế liệu này mà còn giúp nâng cao hiệu quả quá trình chế biến

cà phê theo phương pháp ướt. Trên môi trường bán rắn, hiệu quả sinh tổng hợp

pectinase của chủng Aspergillus niger Đ3 không cao, hoạt độ tối ưu chỉ đạt 0,88 UI/g

trên môi trường có chứa 20% vỏ cà phê sau 5 ngày nuôi cấy. Ngược lại, thành phần

pectin trong lớp nhớt của trái cà phê có khả năng cảm ứng Bacillus Ba 79 sinh

pectinase với hiệu quả khá cao, hoạt độ enzyme tối đa đạt 2,33 UI/g sau 4 ngày nuôi

cấy trên môi trường có chứa 60% dịch nhớt cà phê, 16% bắp xay và 24% bã đậu nành.

Chế phẩm pectinase từ Bacillus Ba 79 có khả năng làm tăng độ trong của rượu vang

41,8% khi bổ sung với tỷ lệ 7,5 UI/ lít, trong thời gian 180 phút.

Tận dụng lớp nhớt trái cà phê để nuôi cấy vi sinh thu nhận enzyme pectinase làm trong rượu vang trang 1

Trang 1

Tận dụng lớp nhớt trái cà phê để nuôi cấy vi sinh thu nhận enzyme pectinase làm trong rượu vang trang 2

Trang 2

Tận dụng lớp nhớt trái cà phê để nuôi cấy vi sinh thu nhận enzyme pectinase làm trong rượu vang trang 3

Trang 3

Tận dụng lớp nhớt trái cà phê để nuôi cấy vi sinh thu nhận enzyme pectinase làm trong rượu vang trang 4

Trang 4

Tận dụng lớp nhớt trái cà phê để nuôi cấy vi sinh thu nhận enzyme pectinase làm trong rượu vang trang 5

Trang 5

Tận dụng lớp nhớt trái cà phê để nuôi cấy vi sinh thu nhận enzyme pectinase làm trong rượu vang trang 6

Trang 6

Tận dụng lớp nhớt trái cà phê để nuôi cấy vi sinh thu nhận enzyme pectinase làm trong rượu vang trang 7

Trang 7

Tận dụng lớp nhớt trái cà phê để nuôi cấy vi sinh thu nhận enzyme pectinase làm trong rượu vang trang 8

Trang 8

Tận dụng lớp nhớt trái cà phê để nuôi cấy vi sinh thu nhận enzyme pectinase làm trong rượu vang trang 9

Trang 9

Tận dụng lớp nhớt trái cà phê để nuôi cấy vi sinh thu nhận enzyme pectinase làm trong rượu vang trang 10

Trang 10

pdf 10 trang viethung 7800
Bạn đang xem tài liệu "Tận dụng lớp nhớt trái cà phê để nuôi cấy vi sinh thu nhận enzyme pectinase làm trong rượu vang", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Tận dụng lớp nhớt trái cà phê để nuôi cấy vi sinh thu nhận enzyme pectinase làm trong rượu vang

Tận dụng lớp nhớt trái cà phê để nuôi cấy vi sinh thu nhận enzyme pectinase làm trong rượu vang
https://doi.org/10.37550/tdmu.VJS/2020.01.011 
 34 
TẬN DỤNG LỚP NHỚT TRÁI CÀ PHÊ ĐỂ NUÔI CẤY VI SINH 
THU NHẬN ENZYME PECTINASE LÀM TRONG RƯỢU VANG 
Trần Ngọc Hùng (1) 
(1) Trường Đại học Thủ Dầu Một 
Ngày nhận bài 20/12/2019; Ngày gửi phản biện 05/01/2019; Chấp nhận đăng 30/01/2020 
Liên hệ email: hungtn@tdmu.edu.vn 
https://doi.org/10.37550/tdmu.VJS/2020.01.011 
Tóm tắt 
Enzyme pectinase được ứng dụng trong nhiều lãnh vực sản xuất khác nhau. Việc 
tận dụng thành phần pectin có trong trái cà phê để cảm ứng sinh pectinase không chỉ 
giúp tận dụng tốt nguồn phế liệu này mà còn giúp nâng cao hiệu quả quá trình chế biến 
cà phê theo phương pháp ướt. Trên môi trường bán rắn, hiệu quả sinh tổng hợp 
pectinase của chủng Aspergillus niger Đ3 không cao, hoạt độ tối ưu chỉ đạt 0,88 UI/g 
trên môi trường có chứa 20% vỏ cà phê sau 5 ngày nuôi cấy. Ngược lại, thành phần 
pectin trong lớp nhớt của trái cà phê có khả năng cảm ứng Bacillus Ba 79 sinh 
pectinase với hiệu quả khá cao, hoạt độ enzyme tối đa đạt 2,33 UI/g sau 4 ngày nuôi 
cấy trên môi trường có chứa 60% dịch nhớt cà phê, 16% bắp xay và 24% bã đậu nành. 
Chế phẩm pectinase từ Bacillus Ba 79 có khả năng làm tăng độ trong của rượu vang 
41,8% khi bổ sung với tỷ lệ 7,5 UI/ lít, trong thời gian 180 phút. 
Từ khóa: aspergillus niger, chế biến cà phê, dung dịch lớp nhớt, enzyme pectinase 
Abstract 
USING THE VISCOUS LAYER OF COFFEE FRUIT TO CULTURE 
MICROORGANISM SO AS TO RECIEVE ENZYME PECTINASE FOR 
INSREASING TRANSPARENCE OF WINE 
Enzyme pectinase are applied in many different production areas. Taking advantage 
of the pectin content in coffee fruit to induce microorganism biosynthesis pectinase does not 
only help to reuse of this waste, but also to improve the efficiency of the coffee processing 
by soaked method. On semi-solid medium, efficiency of pectinase biosynthesis of 
Aspergillus niger Đ3 strain was not high, the maximum activity was only 0.88 UI/gr on 
medium containing 20% coffee pulp after 5 days culture. Whereas, the pectin content in the 
viscous layer of coffee fruit is able to induce Bacillus BS79 biosynthesis the pectinase 
effectively, with the enzyme maximum activity of 2.33 UI/gr after 4 days of culture on 60% 
of the viscous solution, 16% grinded corn and 24% soybean residue. The pectinase product 
from Bacillus Ba 79 is capable of increasing transparence of wine 41.8% at the ratio of 7.5 
UI/l for 180 minutes. 
Tạp chí Khoa học Đại học Thủ Dầu Một Số 1(44)-2020 
 35 
1. Đặt vấn đề 
Pectinase là enzyme phân giải pectin, được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp 
chế biến thực phẩm, tách rời các sợi thực vật, xử lý nước thải, lọc dầu thực vật, lên men 
trà và cà phê, tẩy trắng giấy. Các enzyme pectinase thường giúp cho việc chiết xuất, lọc 
và tinh lọc nước quả và nước giải khát được dễ dàng cũng như làm tăng sản lượng trong 
sản xuất. Trong công nghệ sản xuất các loại nước trái cây và rượu vang. Người ta sử 
dụng enzyme pectinase để khử pectin, tránh hiện tượng bị đục và lắng cặn trong quá 
trình sản xuất và bảo quản. Những năm gần đây, enzyme pectinase còn được sử dụng để 
nâng cao khả năng bóc vỏ của tiêu; rút ngắn thời gian hoai mục của vỏ cà phê trong quá 
trình ủ; xử lý lớp nhớt bám trên hạt cà phê, giúp rút ngắn thời gian chế biến cà phê 
(Trần Thị Thanh Thuần, 2009). 
Với thành phần ước tính chiếm 40 – 45% trọng lượng hạt cà phê, hàng năm ngành 
chế biến cà phê thải ra khoảng 765 ngàn tấn vỏ. Con số không nhỏ này đòi hỏi phải có 
biện pháp xử lý thích hợp, đảm bảo vệ sinh môi trường. Trên thế giới, người ta cũng đã 
tiến hành nghiên cứu tận dụng và xử lý vỏ cà phê như tận dụng làm thức ăn gia súc và 
tách một số chất. Trong nước, vỏ cà phê chủ yếu được các hộ nông dân sử dụng để ủ 
hoai làm phân hữu cơ, bón trở lại cho vườn cà phê. Gần đây, một số đề tài nghiên cứu 
cũng thử nghiệm sử dụng nguồn phế thải này để làm rượu vang, làm phân vi sinh từ vỏ 
cà phê hoặc tách chiết pectin. Pectin là thành phần chủ yếu của lớp nhớt, chiếm từ 20 - 
23% tổng trọng lượng khô của trái cá phê. Trong lớp vỏ, hàm lượng pectin cũng lên đến 
17% (Nguyễn Đức Lượng, 2010). Việc sử dụng nguồn pectin dồi dào trong vỏ trái cà 
phê để cảm ứng sinh enzyme pectinase từ các vi sinh vật không những giúp tận dụng tốt 
nguồn phế liệu nông nghiệp này mà còn nâng cao hiệu quả quá trình chế biến cà phê 
theo phương pháp ướt. Trên cơ sở đó chúng tôi thực hiện đề tài “Tận dụng lớp nhớt trái 
cà phê để nuôi cấy vi sinh thu nhận enzyme pectinase nhằm làm trong rượu vang”. 
2. Vật liệu và phương pháp 
Vật liệu: 
 Trái cà phê: thuộc giống cà phê vối (Robusta) lấy từ vườn của hộ dân thuộc xã 
Liên Đầm, huyện Di Linh, tỉnh Lâm Đồng. 
 Vỏ cà phê khô: trái cà phê tươi được xay xát để tách phần vỏ, sấy khô vỏ cho 
đến khi độ ẩm còn khoảng 10%. 
 Dịch nhớt: trái cà phê tươi sau khi xay xát tách phần vỏ được ngâm nước với 
tỷ lệ 1:1 (v/v), khuấy đều trong 24 giờ để tách hết lớp nhớt bám trên hạt cà phê 
 Rượu vang: được sản xuất từ giống nho Sawignon blanc. Rượu vang được giữ 
ở nhiệt độ phòng (30oC), sau 2 năm kể từ ngày đóng chai được sử dụng để 
thử nghiệm 
https://doi.org/10.37550/tdmu.VJS/2020.01.011 
 36 
 Các chủng Bacillus sp.: Ba 01, Ba 02, Ba 03, Ba 04, Ba 05, Ba 41 và Ba 79 
được phân lập từ môi trường đất, do phòng thí nghiệm vi sinh ứng dụng, 
trường đại học Thủ Dầu Một cung cấp. 
 Các chủng Aspergillus niger: Asp T1, Asp T4, Asp Đ2 và Asp Đ3 được phân 
lập từ các loại vỏ cam, vỏ chanh, cùi bưởi, do phòng thí nghiệm vi sinh ứng 
dụng, trường đại học Thủ Dầu Một cung cấp. 
 Môi trường định tính khả năng sinh pectinase cho vi khuẩn (MT1): pectin 
0,5g; glucose 0,05 g; pepton 0,2g; NaCl 3g; K2HPO4 1,5g; KH2PO4 1,5g; agar 
20g; nước cất vừa đủ 1 lít. 
 Môi trường định tính khả năng sinh pectinase cho nấm mốc (MT2): pectin 0,5 
g; agar 20g; nước cất vừa đủ 1 lít. 
 Môi trường tăng sinh vi khuẩn Bacillus sp. (MT3): glucose 20g; pepton 10 g; 
nước giá đậu 10% vừa đủ 1  ... i. Cuối cùng, rửa kết tủa pectin thô bằng 
cồn lạnh nhiều lần và sấy khô ở 50°C đến trọng lượng không đổi. Kết tủa pectin thô sau 
khi sấy được để nguội và xác định khối lượng bằng cân phân tích (Ermias Grim, 2016). 
Tạp chí Khoa học Đại học Thủ Dầu Một Số 1(44)-2020 
 37 
Xử lý thống kê: Các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm được tiến hành lặp lại ít 
nhất 3 lần và phân tích ANOVA bằng phần mềm Stagraphic Centurion XV. 
Bố trí thí nghiệm: 
Đánh giá một số thành phần sinh hóa của vỏ trái cà phê: Vỏ cà phê khô được xay 
nhuyễn được sử dụng để đánh giá một số thành phần sinh hóa như hàm lượng pectin, 
đường khử, đạm tổng số, pH 10% trong nước và độ ẩm. Kết quả đánh giá các chỉ tiêu 
này là cơ sở để nuôi cấy các chủng vi sinh vật sinh tổng hợp enzyme pectinase. 
Định tính khả năng sinh pectinase của các chủng vi sinh trên môi trường thạch 
đĩa: Các chủng Bacillus và Aspergillus niger từ các ống thạch nghiêng được cấy lên các 
môi trường định tính, sau khoảng thời gian 3 ngày, xác định đường kính vòng phân giải 
pectin với thuốc thử lugon. Vùng có hoạt tính của enzyme pectinase sẽ trong suốt, 
không hiện màu nâu đỏ với thước thử lugon. D (mm) = V – v. Với V: đường kính vùng 
hoạt tính của enzyme pectinase; v: đường kính vòng tăng trưởng của chủng vi sinh vật. 
Đánh giá hàm lượng một số thành phần sinh hóa của vỏ trái cà phê: Trái cà phê 
chín đỏ sau khi thu hái được rửa sạch, để khô tự nhiên; tách lớp vỏ ngoài và dịch nhớt 
để xác định hàm lượng một số thành phần sinh hóa như: hàm lượng pectin; hàm lượng 
đạm tổng số, hàm lượng đường khử, pH, độ ẩm. 
Khả năng cảm ứng Bacillus sinh pectinase của vỏ cà phê khô: Các chủng Bacillus 
sp. được tăng sinh trên môi trường MT3, sau 24 giờ, cấy 2 ml giống vào các bình tam 
giác chứa 75 g môi trường bán rắn có thành phần dịch nhớt cà phê 60%; bắp xay và bã 
đậu nành 40% (bảng 1). Sau thời gian ủ 3 ngày ở nhiệt độ phòng (30oC), canh trường 
được sấy khô ở 45oC và xác định hoạt tính enzyme pectinase bằng phương pháp định 
lượng đường khử. 
Bảng 1. Thành phần môi trường nuôi cấy Bacillus sp. thu nhận pectinase 
Nghiệm thức Dịch lớp nhớt (%) Bắp xay (%) Bã dậu nành (%) 
NT1 60 28 12 
NT2 60 24 16 
NT3 60 20 20 
NT4 60 16 24 
NT5 60 12 28 
Đánh giá khả năng cảm ứng vi nấm sinh pectinase của lớp nhớt trái cà phê: Các 
chủng Aspergillus niger từ môi trường thạch nghiêng được cấy vào các erlen chứa 25 g 
môi trường bán rắn có thành phần cơ chất như bảng 2, (NH4)2SO4 1%, độ ẩm 44%. Mật 
độ giống ban đầu khoảng 107 bào tử/g canh trường. Ủ ở nhiệt độ phòng (30oC). Sau 5 
ngày, thu nhận và sấy khô cho đến khi độ ẩm còn khoảng 10%. Xác định hoạt độ 
pectinase trong canh trường bằng phương pháp định lượng đường khử. 
https://doi.org/10.37550/tdmu.VJS/2020.01.011 
 38 
Bảng 2. Thành phần môi trường nuôi cấy Aspergillus niger thu nhận pectinase 
Nghiệm thức Cám gạo (%) Vỏ cà phê (%) 
NT1 50 5 
NT2 45 10 
NT3 40 15 
NT4 35 20 
NT5 30 25 
Thử nghiệm làm trong rượu vang của chế phẩm pectinase: Rượu vang có dung 
tích 750ml được để yên cho lắng trong thời gian 2 năm. Gạn phần rượu trong phía trên 
cho, phần rượu có chứa cặn phía dưới còn lại khoảng 150ml. Lắc đều rượu rồi bổ sung 
dung dịch enzyme pectinase. Thí nghiệm bao gồm các nghiệm thức 2,5 UI/lít rượu; 5,0 
UI/ lít rượu và 7,5 UI/lít rượu. Các dung dịch phản ứng được lắc đều với tốc độ 100 
vòng/ phút, trong các khoảng thời gian 60, 120 và 180 phút. Rượu vang được thăm đò 
độ hấp thụ ánh sáng sau đó đo độ truyền suốt ở bước sóng 520nm. Các nghiệm thức đối 
chứng được thực hiện trong cùng điều kiện với chế phẩm pectinase đã bị bất hoạt bằng 
cách đun cách thủy 15 phút. Độ truyền suốt T (%) = 1/10A ; với A là độ hấp thụ ánh 
sáng ở bước sóng 520nm. Độ truyền suốt gia tăng được tính bằng độ truyền suốt của các 
nghiệm thức trừ cho độ truyền suốt của nghiệm thức đối chứng tương ứng. 
3. Kết quả 
3.1. Đánh giá hàm lượng một số thành phần sinh hóa của vỏ trái cà phê 
Lớp vỏ chiếm đến 41,6% trong trái cà phê chín. Đây là nguồn nguyên liệu giàu 
đường và các chất dinh dưỡng khác. Kết quả kiểm tra một số thành phần sinh hóa trong 
lớp vỏ và dịch nhớt được thể hiện trong bảng 3. 
Bảng 3. Một số chỉ tiêu sinh hóa trong lớp vỏ và lớp nhớt của trái cà phê 
Thành phần sinh hóa Lớp vỏ trái Lớp nhớt 
Nitơ tổng số (g/kg) 13,50 ± 0,90 2,50 ± 0,20 
Đường khử (%) 2,57 ± 0,17 0,41 ± 0,02 
Pectin (%) 1,60 ± 2,10 7,94 ± 0,20 
Độ ẩm (%) 76,00 ± 0,60 - 
pHH2O 5,2 ± 0 4,7 ± 0,1 
Quá trình chế biến cà phê theo phương pháp ướt thải bỏ nhiều thành phần của trái 
như lớp vỏ và lớp nhớt. Những phế liệu này có chứa một số chất dinh dưỡng như đạm, 
Tạp chí Khoa học Đại học Thủ Dầu Một Số 1(44)-2020 
 39 
đường khử, pectin với hàm lượng nhất định, trong đó, hàm lượng pectin trong lớp nhớt 
lên đến 7,94%. Trong khi đó, dịch nhớt từ quy trình chế biến cà phê theo phương pháp 
ướt đến nay vẫn chưa có biện pháp tận dụng, dung dịch pectin với độ nhớt cao là thành 
phần khó phân hủy sẽ làm gia tăng chi phí xử lý môi trường của các nhà máy. Dịch thải 
giàu pectin này có thể được tận dụng để tách chiết pectin sử dụng trong lãnh vực thực 
phẩm hoặc cảm ứng các chủng vi sinh vật sản xuất enzyme pectinase. Lớp vỏ trái với 
hàm lượng đạm và đường khử cao sẽ thuận lợi cho việc nuôi cấy thu sinh khối các 
chủng vi sinh vật. 
3.2. Định tính khả năng sinh pectinase của các chủng vi sinh 
Các chủng Bacillus sp. và Aspergillus niger được cấy lên các môi trường định 
tính, sau khoảng thời gian 3 ngày, xác định đường kính vòng phân giải pectin với thuốc 
thử lugon. Kết quả được thể hiện trong hình 1: 
Hình 1: biểu đồ thể hiện đường kính vòng phân giải pectin của các chủng vi sinh vật. 
Các kí tự trên các cột biểu thị mức độ sai khác ở độ tin cậy 95% (P<0,05). 
Hầu hết các chủng vi khuẩn và nấm sử dụng trong nghiên cứu đều có khả năng 
sinh enzyme pectinase. Pectinase từ Bacillus sp. có hoạt tính mạnh và khuếch tán tốt 
trong môi trường thạch. Sau 3 ngày, đường kính vòng phân giải pectin của các chủng 
đạt từ 21 – 46mm. Chủng Bacillus Ba 79 có vòng phân giải cao vượt trội so với các 
chủng còn lại, đạt 46mm. Trong khi đó, mặc dù các chủng Aspergillus niger có thể phát 
triển tốt trên môi trường định tính, nhưng lượng enzyme pectinase sinh ra không nhiều 
và không khuếch tán xa trong môi trường, vòng phân giải pectin gần sát mép với vòng 
tăng trưởng của nấm, đạt trung bình từ 1,3 – 1,7mm, riêng chủng Asp Đ3 có đường kính 
vòng phân giải lớn nhất, đạt trung bình 6,7mm sau 3 ngày ủ. Từ kết quả trên, chúng tôi 
chọn các chủng Ba 79 và chủng Asp Đ3 để thử nghiệm khả năng cảm ứng sinh 
pectinase trên môi trường bán rắn. 
https://doi.org/10.37550/tdmu.VJS/2020.01.011 
 40 
Hình 2. Đường kính vòng phân giải pectin của các chủng vi sinh trên môi trường thạch đĩa. 
3.3. Khả năng cảm ứng nấm Aspergillus niger sinh pectinase của vỏ cà phê khô 
Chủng Asp Đ3 được cấy vào các môi trường bán rắn có chứa vỏ cà phê với thành 
phần thay đổi từ 5 đến 25%. Sau 5 ngày ủ ở nhiệt độ phòng, xác định hoạt tính pectinase 
trong canh trường. Kết quả được thể hiện trong hình 3. 
Hình 3: Ảnh hưởng của tỷ lệ vỏ cà phê đến khả năng cảm ứng sinh pectinase trên Asp Đ3. 
Các kí tự trên các cột biểu thị mức độ sai khác ở độ tin cậy 95% (P<0,05). 
Hàm lượng pectin trong vỏ cà phê không ảnh hưởng nhiều đến khả năng sinh tổng 
hợp pectinase của chủng nghiên cứu, hoạt độ dao động trong khoảng 0,80 – 0,88 UI/g. Hiệu 
quả thu nhận enzyme pectinase tốt nhất khi nuôi cấy trên môi trường chứa 20% vỏ cà phê 
và 35% cám gạo. Tuy nhiên, phương án tận dụng thành phần pectin có trong vỏ cà phê để 
nuôi cấy nấm Aspergillus niger thu nhận pectinase không đem lại hiệu quả kinh tế cao, hoạt 
độ pectinase thu được trong canh trường thấp hơn khi so với nuôi cấy trên các loại cơ chất 
khác như bã cà rốt, cùi bưởi Trong quá trình nghiên cứu, chúng tôi cũng thử nghiệm nuôi 
cấy các chủng Bacillus Ba 79 trên các loại môi trường có chứa vỏ cà phê, mặc dù các chủng 
vi khuẩn này phát triển mạnh nhưng khả năng sinh pectinase rất yếu. Có thể do hàm lượng 
dinh dưỡng trong vỏ cà phê cao nên chúng không ưu tiên tổng hợp pectinase. 
Tạp chí Khoa học Đại học Thủ Dầu Một Số 1(44)-2020 
 41 
3.4. Khả năng cảm ứng Bacillus Ba 79 sinh pectinase của lớp nhớt trái cà phê 
Chủng Bacillus Ba 79 được cấy từ môi trường tăng sinh vào các môi trường bán 
rắn có chứa 60% dịch từ lớp nhớt của trái cà phê. Sau 3; 4 và 5 ngày ủ ở nhiệt độ phòng, 
xác định hoạt tính pectinase trong canh trường. Kết quả được thể hiện trong bảng 4 và 
biểu đồ 3. 
Hình 4. Khả năng cảm ứng sinh pectinase từ Bacillus Ba 79 của lớp nhớt trái cà phê 
trên các loại môi trường và thời gian nuôi cấy khác nhau. 
Các kí tự trên các cột biểu thị mức độ sai khác ở độ tin cậy 95% (P<0,05). 
Thành phần pectin trong lớp nhớt của trái cà phê có khả năng cảm ứng chủng 
Bacillus Ba 79 sinh pectinase tốt, hoạt độ enzyme dao động trong khoảng 2,01 – 2,26 
UI/g sau 3 ngày nuôi cấy. Hoạt độ pectinase trong các canh trường đạt cực đại ở ngày 
thứ tư sau đó giảm mạnh, dao động trong khoảng 0,86 – 0,89 UI/g. Pectin trong lớp 
nhớt của trái cà phê cảm ứng sinh enzyme pectinase tốt nhất khi nuôi cấy chủng Ba 79 
trên môi trường chứa cơ chất là 16% bắp và 24% bã đậu nành, hoạt độ pectinase sau 4 
ngày nuôi cấy đạt 2,33 UI/g, khác biệt có ý nghĩa thống kê ở độ tin cây 95% so với các 
nghiệm thức và thời gian nuôi cấy khác. 
Hầu hết các nghiên cứu nuôi về cấy thu nhận enzyme pectinase đều tập trung sử 
dụng các chủng Aspergillus niger trên các loại phế phụ liệu giàu pectin khác như cám 
mì, cùi bưởi, cùi vỏ cam, cùi vỏ chanh, vỏ xoài, vỏ chuối hoạt độ enzyme tối ưu một 
số nghiên cứu công bố gần đây nằm trong khoảng 5,38 – 5,88 UI/ml (Trần Thị Thanh 
Thuần, 2009; Nguyễn Đức Lượng, 2010; Lê Thị Thu Trang, 2011). Rất ít có nghiên cứu 
sử dụng dịch lớp nhớt từ trái cà phê để cảm ứng sinh pectinase trên Bacillus. Những kết 
quả nghiên cứu ban đầu của chúng tôi cho thấy tận dụng dịch nhớt để nuôi cấy thu 
enzyme pectinase sẽ thu được chế phẩm có hoạt độ khá tốt. Ngoài ra, kết quả nghiên 
cứu còn góp phần nâng cao giá trị quá trình biến cà phê theo phương pháp ướt. 
3.5. Thử nghiệm làm trong rượu vang của chế phẩm pectinase 
Chế phẩm enzyme pectinase được bổ sung vào rượu vang có cặn ở các tỷ lệ 2,5 ; 5,0 
và 7,5 UI/lít. Tác dụng gia tăng độ truyền suốt của chế phẩm được thể hiện trong hình 5. 
https://doi.org/10.37550/tdmu.VJS/2020.01.011 
 42 
Hình 5. Khả năng làm tăng độ trong rượu vang của chế phẩm enzyme pectinase. 
Các kí tự trên các cột biểu thị mức độ sai khác ở độ tin cậy 95% (P<0,05). 
Rượu vang sau 2 năm bảo quản ở nhiệt độ phòng sẽ lắng một lượng cặn đáng kể 
dưới đáy chai. Việc bổ sung enzyme pectinase từ vi khuẩn Bacillus Ba 79 đã cho thấy 
hiệu quả gia tăng độ trong của rượu. Thời gian càng lâu, hiệu quả thủy phân lớp cặn 
càng rõ rệt. Ở nghiệm thức xử lý 180 phút, lượng pectinase bổ sung ở tỷ lệ 5 UI và 7,5 
UI cho hiệu quả rõ rệt hơn so với tỷ lệ 2,5 UI/lít, độ trong của rượu gia tăng lần lượt 
16,5 và 41,8% so với đối chứng. Lớp cặn lắng của rượu vang bao gồm nhiều thành phần 
khác nhau như pectin, protein dạng sợi và các yếu tố không tan khác, kết quả của thí 
nghiệm bước đầu cho thấy hiệu quả làm tăng độ trong của rượu, việc phối hợp sử dụng 
với các chế phẩm enzyme khác có thể sẽ giúp nâng cao chất lượng cảm quan của rượu 
trong quá trình bảo quản. 
4. Kết luận 
Trên môi trường thạch đĩa, chủng Aspergillus Đ3 và Bacillus Ba 79 có đường 
kính vòng phân giải pectin lớn nhất, lần lượt đạt trung bình 6,7mm và 46mm. Thành 
phần pectin trong vỏ cà phê có khả năng cảm ứng sinh Aspergillus niger Đ3 sinh 
enzyme pectinase, tuy nhiên, hiệu quả sinh tổng hợp của chủng không cao, hoạt độ chỉ 
đạt 0,88 UI/g trên môi trường có chứa 20% vỏ cà phê. Khả năng cảm ứng sinh pectinase 
ở Bacillus Ba 79 đem lại hiệu quả khá cao, hoạt độ enzyme đạt 2,33 UI/g sau 4 ngày 
nuôi cấy trên môi trường có chứa 60% dịch nhớt cà phê, 16% bắp xay và 24% bã đậu 
nành. Ở tỷ lệ bổ sung 7,5 UI/lít, thời gian xử lý 180 phút, chế phẩm pectinase có khả 
năng làm tăng độ trong của rượu vang 41,8%. 
Lời cảm ơn : Xin chân thành cảm ơn sự hỗ trợ kinh phí của Chương trình Sinh 
viên Nghiên cứu Khoa học, Trường Đại học Thủ Dầu Một và sự giúp đỡ của 
Trung tâm Nghiên cứu và Thực nghiệm trường Đại học Thủ Dầu Một; xin cảm 
ơn sự hỗ trợ của sinh viên Nguyễn Trường Nam – Khoa Tài nguyên Môi trường 
đã hỗ trợ trong một số công việc. 
Tạp chí Khoa học Đại học Thủ Dầu Một Số 1(44)-2020 
 43 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Lâm thị Kim Châu, Văn Đức Chín, Ngô Đại Nghiệp (2004). Thực tập lớn sinh hóa. NXB 
Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh. 
[2] Nguyễn Văn Mùi (2007). Thực hành Hóa sinh học. NXB Đại học Quốc gia Hà Nội. 
[3] Trần Thị Thanh Thuần, Nguyễn Đức Lượng (2009). Nghiên cứu enzyme cellulase và 
pectinase từ chủng Trichoderma viride và Aspergillus niger nhằm xử lý nhanh vỏ cà phê. 
Tạp chí Phát triển Khoa học và Kỹ thuật, 12(3), tr. 50 – 56. 
[4] Nguyễn Đức Lượng, Bùi Anh Võ (2010). Nghiên cứu thu nhận pectin từ vỏ cà phê. Tạp chí 
Phát triển Khoa học và Công nghệ, 13(K2), tr. 46 – 55. 
[5] Lê Thị Thu Trang (2011). Nghiên cứu khả năng tổng hợp pectiesterase và 
polygalacturonase của Aspergillus niger. Luận văn thạc sĩ kỹ thuật chuyên ngành công nghệ 
thực phẩm và đồ uống. Trường Đại học Đà Nẵng. 
[6] Ashfaq K., Saniay S. and Neha R. (2012). Production and optimization of pectinase enzyme 
using Aspergillus niger in solid state fermentation. Research in Biotechnology, 3, page. 19-25. 
[7] Tivkaa A., Bukola A. (2012). Screening of new isolates fungal strains for polygalacturolase 
production in submerged fermentation. Innovative Romanian Food Biotechnology, 11, Issue 
September, page 15-22. 
[8] Ermias G., Teshome W. (2016). Extraction and characterization of pectin from selected fruit 
peel waste. International Journal of Scientific and Research Publications, 6(2), p. 447-454. 

File đính kèm:

  • pdftan_dung_lop_nhot_trai_ca_phe_de_nuoi_cay_vi_sinh_thu_nhan_e.pdf