ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH ĐỒNG NAI

SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------

THUYẾT MINH ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Đề tài:

“NÂNG CAO GIÁ TRỊ SỬ DỤNG, GIÁ TRỊ GIA TĂNG TRÁI CACAO ĐỒNG NAI”

CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI: TS. PHAN TẠI HUÂN PGS.TS. BÙI VĂN MIÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM

Tháng 04.2014

THUYẾT MINH ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ

I. THÔNG TIN CHUNG VỀ ĐỀ TÀI

1 Tên đề tài Nâng cao giá trị sử dụng, gíá trị gia tăng trái Cacao Đồng Nai

2 Mã số (được cấp khi Hồ sơ trúng tuyển)

3 Thời gian thực hiện: 24 tháng 4 Cấp quản lý Từ tháng 01/2014 – 01/2016

Nhà nước Bộ Tỉnh √ Cơ sở

5 Kinh phí 2.100 triệu đồng, trong đó:

Nguồn Tổng số

- Từ Ngân sách sự nghiệp khoa học 2.100 triệu

- Từ nguồn tự có của tổ chức

- Từ nguồn khác

6 Thuộc Chương trình (Ghi rõ tên chương trình, nếu có), Mã số:

Thuộc dự án KH&CN;

Đề tài độc lập;

7 Lĩnh vực khoa học

Tự nhiên; Nông, lâm, ngư nghiệp; √ Kỹ thuật và công nghệ; Y dược.

8 Chủ nhiệm đề tài

Họ và tên: Phan Tại Huân Ngày, tháng, năm sinh: 07/08/1978 Nam/ Nữ: Nam Học hàm, học vị: Tiến sĩ Chức vụ: Trưởng Khoa Công nghệ Thực phẩm – ĐHNL TP.HCM, kiêm Trưởng Bộ môn Hóa

sinh thực phẩm. Điện thoại: Tổ chức: 84(8)38960871 Nhà riêng: 84 (8) 62821209 Mobile: 090 680 2545. Fax: 38960713 E-mail: pthuan@hcmuaf.edu.vn. Tên tổ chức đang công tác: Khoa Công Nghệ Thực Phẩm, Trường Đại Học Nông Lâm -

2

TP.HCM Địa chỉ cơ quan: Khu phố 6, Phường Linh Trung, Quận Thủ Đức, Tp. Hồ Chí Minh. Địa chỉ nhà riêng: Số 11B, Đường số 9, KP. 3, P. Linh Trung, Q. Thủ Đức, TP.HCM

Đồng chủ nhiệm đề tài Họ và tên: Bùi Văn Miên. Ngày, tháng, năm sinh: 14 /06/1955 Nam/ Nữ: Nam Học hàm, học vị: Phó giáo sư, Tiến sĩ Chức vụ: Trưởng phòng Quản lý nghiên cứu khoa học, Trưởng bộ môn Phát triển sản phẩm ,

khoa CNTP, Đại học Nông Lâm TPHCM Điện thoại cơ quan: 38963340 Fax: 38960713 Điện thoại nhà riêng: 38963740 DTDĐ: 0903957664 E-mail: buimien@yahoo.com Tên tổ chức đang công tác: Khoa Công Nghệ Thực Phẩm, Trường Đại Học Nông Lâm

TP.HCM Địa chỉ cơ quan: Khu phố 6, Phường Linh Trung, Quận Thủ Đức, Tp. Hồ Chí Minh. Địa chỉ nhà riêng: 5/8 Lê Văn Chí, Phường Linh Trung, Quận Thủ Đức TP Hồ Chí Minh.

9 Thư ký đề tài

Họ và tên: Lương Hồng Quang. Năm sinh: 1979 Nam/ Nữ: Nam Học hàm, học vị: Thạc sĩ. Chức danh khoa học Chức vụ: Phó trưởng Khoa Công nghệ Thực phẩm-Trường

ĐHNL TP.HCM. Điện thoại: Tổ chức: 84(8)38960871 Nhà riêng: Mobile: 01285678456 Fax: 38960713 E-mail: lhquang@hcmuaf.edu.vn. Tên tổ chức đang công tác: Khoa Công Nghệ Thực Phẩm, Trường Đại Học Nông Lâm

TP.HCM Địa chỉ cơ quan: Khu phố 6, Phường Linh Trung, Quận Thủ Đức, Tp. Hồ Chí Minh. Địa chỉ nhà riêng: 160/33/20A, đường Bùi Đình Tuý, P. 12, Q. Bình Thạnh, Tp. Hồ Chí Minh

10 Tổ chức chủ trì đề tài

Tên tổ chức chủ trì đề tài: Trường Đại Học Nông Lâm TP.HCM. Điện thoại: 08.38963340 – 8966780 Fax: 08.38960713 E-mail: qlnckh@hcmuaf.edu.vn Website: http://www.hcmuaf.edu.vn Địa chỉ: Khu phố 6, Phường Linh Trung, Quận Thủ Đức, Tp. Hồ Chí Minh Họ và tên thủ trưởng tổ chức: PGS.TS Nguyễn Hay Số tài khoản : 932901300024 Ngân hàng: Kho bạc Nhà nước Q. Thủ Đức TP.HCM Tên cơ quan chủ quản đề tài: Sở Khoa học và Công nghệ Tỉnh Đồng Nai

3

11 Các tổ chức phối hợp chính thực hiện đề tài

Tổ chức: Trung tâm Ứng dụng Công nghệ sinh học Đồng Nai. Tên cơ quan chủ quản : Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Đồng Nai Họ và tên thủ trưởng tổ chức: Nguyễn Thị Hoàng Điện thoại người Lãnh đạo Cơ quan: 0613.822297-8188 Địa chỉ Cơ quan: 1597 Phạm Văn Thuận, Biên Hòa, Đồng Nai.

12 Các cán bộ thực hiện đề tài

(Ghi những người có đóng góp khoa học và chủ trì thực hiện những nội dung chính thuộc tổ chức chủ trì và tổ chức phối hợp tham gia thực hiện đề tài, không quá 10 người kể cả chủ nhiệm đề tài)

Họ và tên, học hàm học vị

Tổ chức công tác

Nội dung công việc tham gia Thời gian làm việc cho đề tài (Số tháng quy

đổi2)

1 TS. Phan Tại Huân ĐH Nông Lâm

Chủ nhiệm đề tài Trực tiếp thực hiện các thí nghiệm lên men hạt cacao, lên men rượu cacao

24

2 PGS. TS. Bùi Văn Miên

ĐH Nông Lâm

Đồng chủ nhiệm đề tài Trực tiếp thực hiện các thí nghiệm thiết kế bồn cacao, đánh giá rượu cacao

24

3 TS. Vũ Thị Lâm An ĐH Nông Lâm

Tham gia thực hiện thí nghiệm phân lập và tuyển chọn chủng vi sinh lên men cacao

8

4 ThS. Nguyễn Minh Hiền

ĐH Nông Lâm

Tham gia thực hiện thí nghiệm phân lập và tuyển chọn chủng vi sinh lên men cacao

8

5 ThS. Lương Hồng Quang

ĐH Nông Lâm

Tham gia thực hiện thí nghiệm lên men cacao

8

6 TS. Lê Trung Thiên

ĐH Nông Lâm

Tham gia thực hiện thí nghiệm lên men cacao

8

7 ThS. Lâm Thanh Hiền

ĐH Nông Lâm

Tham gia thực hiện thí nghiệm sản xuất rượu cacao

8

8 TS. Dương Thị Ngọc Diệp

ĐH Nông Lâm

Tham gia thực hiện thí nghiệm sản xuất rượu cacao

8

2 Một (01) tháng quy đổi là tháng làm việc gồm 22 ngày, mỗi ngày làm việc gồm 8 tiếng

4

9 ThS. Nguyễn Thị Hoàng

Trung tâm Ứng dụng Công nghệ sinh học Đồng Nai.

Điều tra tình hình thời tiết, năng suất, giống cacao tại Đồng Nai. Chuyển giao kỹ thuật lên men cacao

8

10 ThS. Nguyễn Quang Tuấn

Trung tâm Ứng dụng Công nghệ sinh học Đồng Nai.

Điều tra tình hình thời tiết, năng suất, giống cacao tại Đồng Nai. Chuyển giao kỹ thuật chế biến rượu cacao và nước cacao lên men

8

II. MỤC TIÊU, NỘI DUNG KH&CN VÀ PHƯƠNG ÁN TỔ CHỨC THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

13 Mục tiêu của đề tài (Bám sát và cụ thể hoá định hướng mục tiêu theo đặt hàng - nếu có) Mục tiêu tổng quát : - Nâng cao giá trị sử dụng trái cacao Đồng Nai - Nâng cao chất lượng hạt cacao lên men tại Đồng Nai Mục tiêu cụ thể : - Cải thiện quá trình lên men bằng cách tách một phần dịch ép từ lớp cơm nhầy của hạt tươi để tạo ra một sản phẩm có giá trị, - Phát triển chế phẩm sinh học nhằm lên men định hướng và ổn định cho quá trình lên men hạt cacao trong đó ứng dụng hệ thống lên men bằng bồn ủ inox cho chất lượng đồng đều. - Xây dựng chế độ sấy hạt lên men tương ứng với quá trình lên men định hướng để đảm bảo giá trị thương phẩm. - Phá triển sản phẩm rượu cacao và nước cacao lên men có hương vị đặc trưng từ phụ phẩm phẩm dịch ép cơm nhầy. 14 Tình trạng đề tài

Mới Kế tiếp hướng nghiên cứu của chính nhóm tác giả √ Kế tiếp nghiên cứu của người khác Đề tài kế thừa nhiều thành quả nghiên cứu trước đây về lên men cacao và chế biến rượu trái cây ở trong nước và trên thế giới. Tính mới ưu việt của đề tài thể hiện ở các điểm sau: - Mang lại giá trị sử dụng mới từ phụ phẩm thịt quả hạt cacao. - Ứng dụng, sử dụng phụ phẩm này vào sản xuất sản phẩm mang tính chất đặc trưng. - Giảm thiểu thiệt hại do ảnh hưởng của thời tiết vùng Đồng Nai đến quá trình lên men hạt cacao

thông qua việc sử dụng lên men có định hướng.

15 Tổng quan tình hình nghiên cứu, luận giải về mục tiêu và những nội dung nghiên cứu của Đề tài

15.1 Đánh giá tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của Đề tài Ngoài nước (Phân tích đánh giá được những công trình nghiên cứu có liên quan và những kết quả nghiên cứu mới nhất trong lĩnh vực nghiên cứu của đề tài; nêu được những bước tiến về trình độ KH&CN của những kết quả nghiên cứu đó)

Lên men hạt cacao chịu ảnh hưởng của nhiều phản ứng sinh hóa trong lớp cơm nhầy và trong nhân để hình thành chất lượng của hạt khi chế biến. Các nghiên cứu trên thế giới đã chú trọng tới vấn đề

5

này và đã xác định được diễn biến của quá trình lên men, cũng như ảnh hưởng của các yếu tố tới các phản ứng sinh hóa xảy ra. Nhiều nghiên cứu cơ bản về quá trình sinh hóa xảy ra trong quá trình này, các phản ứng chính và hợp chất chính sản sinh ra là nền tảng cho sự phát triển của hương vị. Lopez và Dimick (1998), Thompson và công sự (2001) đã khẳng định enzyme và vi sinh vật có tác động lớn đến các phản ứng sinh hóa và sự hình thành chất lượng hạt. Mặc dù đã tiến bộ đáng kể trong việc xác định sự đa dạng của các loài vi sinh vật liên quan đến quá trình lên men, lượng thông tin về các cấu hnh tăng trưởng của các loài trong suốt quá trình lên men cacao tại Việt Nam nói chung và tỉnh Đồng Nai nói riêng là chưa đầy đủ. Những dữ liệu định lượng, kết hợp với hóa chất thích hợp và phân tích cảm quan của hạt và chất lượng chocolate, là cần thiết để xác định loài vi sinh vật quan trọng nhất đối với quá trình lên men. Với những thông tin này có thể giúp tối ưu hóa quá trình lên men và nếu cần thiết, chọn các loài thích hợp để sử dụng trong giai đoạn đầu của lên men (Lopez và Dimick, 1998). Những hệ vi sinh vật chủ yếu trong lên men cacao có thể kể đến như sau: Nấm men

Trong giai đoạn đầu của quá trình lên men, sự phát triển của nấm men là chiến ưu thế do hàm lượng đường cao, pH thấp và lượng O2 giới hạn trong phần thịt quả. Hoạt động chính của nấm men là chuyển hóa đường thành cồn và các hoạt động khác như chuyển hóa axít citric, cắt mạch pectin cũng được xem là những hoạt động quan trọng của nấm men. Đối với lên men đổ đống người ta thấy có những loại nấm men sau: Hansenula sp., Kloeckra sp., Tonilopsis sp., Saccharomyces sp., Candida sp., Pichia sp. và Schizosaccharomyces sp.. Lên men hộp thì thấy có các loại nấm men sau: Candida sp., Kloeckra sp., Pichia sp., Saccharomyces spp. Vi khuẩn lactic Nấm men nhanh chóng tiêu thụ O2 có trong khối lên men, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của vi khuẩn lactic. Vi khuẩn lactic sẽ lên men đường và chuyển hóa đường thành axít lactic, đồng thời cũng đồng hóa axít citric. Trong quá trình lên men đổ đống, người ta đã phân lập được các chủng sau: Lactobacillus colonides, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus mali. Vi khuẩn axêtic

Sự thủy phân pectin của nấm men làm phân hủy thịt quả, làm tăng sự khuếch tán không khí trong khối lên men và sự đồng hóa axít citric bởi nấm men và LAB làm cho pH tăng lên. Điều này có lợi cho sự phát triển của vi khuẩn acetic (AAB). Vi khuẩn axêtic chuyển hóa etanol thành axít acetic và tỏa nhiệt. Ethanol và axít axêtic khuếch tán trong khối hạt, điều này kết hợp với nhiệt sinh ra làm hạt chết, diệt phôi và dẫn đến những biến đổi sinh hóa. Sự chuyển hóa ethanol thành axít axêtic bởi AAB là một quá trình tỏa nhiệt. Điều này được xác nhận đúng ở quá trình lên men đổ đống nhỏ, ở phần đầu của lên men đống lớn. Sự tăng nhiệt độ liên quan mật thiết đến số lượng AAB. Có thể nói rằng việc xác định thành phần và vai trò của vi sinh vật tham gia ở từng thời điểm của quá trình lên men hạt cacao là rất cần thiết, trên cơ sở đó thiết lập quy trình lên men có bổ sung các chủng vi sinh vật (chế phẩm vi sinh khởi động) thích hợp giúp tạo ra sản phẩm cacao lên men có chất lượng cao và ổn định đáp ứng với nhu cầu của thị trường trong nước và xuất khẩu.

Trong khi đó lên men rượu từ phần nước ép thịt quả hạ cacao là quá trình chuyển hóa đường glucose thành rượu ethylic và CO2. Tác nhân lên men rượu chủ yếu là các nấm men, chủ yếu là các nòi Saccharomyces cerevisiae. Đối với quá trình lên men rượu vang (từ quả nho) và rượu vang trái cây, bên cạnh việc chuyển hóa đường thành rượu, còn có sự đóng góp của nhiều thành phần khác trong nguyên liệu, bao gồm các hợp chất carbonyl, ester, acid và acetaldehyd…(Duarte và cộng sự, 2010). Tất cả chúng tạo thành hương vị đặc biệt cho sản phẩm rượu vang, tùy theo loại nguyên liệu trái cây sử dụng.

Phần cơm nhầy bao quanh hạt cacao, phụ phẩm của ngành chế biến cacao hạt, có thể được sử dụng để sản xuất nhiều loại thức uống lên men và không lên men. Cơm nhầy cacao chứa 82-87% nước, 10-15% đường (trong đó chiếm 60% là đường saccharose và 39% là hỗn hợp đường glucose và fructose), 2-3% pentose, 1-3% acid citric, 1-1,5% pectin; các protein, amino axít, vitamin (nhiều nhất là vitamin C) và thành phần muối khoáng (nhiều nhất là canxi với 316,92mg/100g, tiếp theo là kali, natri, kẽm, sắt và magiê) làm cho cơm nhầy cacao trở thành môi trường giàu dinh dưỡng cho vi sinh vật phát

6

triển (Puerari, Magalhães & Schwan, 2012). Phần cơm nhầy này, ngay sau khi được tách khỏi vỏ quả cùng với hạt và trước khi hạt chuẩn bị chuyển vào các thùng lên men, sẽ dần dần chuyển thành dịch lỏng do tác động của hệ thống enzyme pectinase có sẵn trong quả cacao. Dịch cơm nhầy chảy ra có thể được tận thu để lên men rượu vang. Dias và cộng sự (2007) khẳng định việc sử dụng dịch cơm nhầy cacao để sản xuất rượu vang là hoàn toàn khả thi. Với nghiên cứu của mình, Duarte và cộng sự (2010) cũng cho rằng cơm nhầy cacao rất phù hợp để chế biến sản phẩm rượu vang. Rượu vang tạo thành từ cơm nhầy cacao có thành phần tương tự các sản phẩm rượu vang truyền thống khác. Bên cạnh đó, rượu vang từ cơm nhầy cacao còn cho hương vị đặc biệt của trái cây, đó là có mùi hương của táo xanh, chuối, có mùi kẹo ngọt, mùi của chanh, mùi vani, hoa hồng và mật ong.

De Cássia Trindade và cộng sự (1999) đã nghiên cứu quần thể nấm men có trong cơm nhầy cacao tươi, cũng như đã phân lập và tuyển chọn được chủng lên men tiêu biểu và phát triển một mô hình sản xuất rượu cacao nhỏ. Với 65 chủng nấm men thu được, tất cả các mẫu cơm nhầy lên men đều cho sản phẩm có độ cồn từ 8-11,5% (là độ cồn phù hợp cho sản phẩm rượu vang) và độ Brix từ 4,2-7%; trong đó, các chủng Brettanomyces, đặc biệt là chủng B. custersianus cho chất lượng sản phẩm lên men tốt nhất.

Theo thí nghiệm của Duarte và cộng sự (2010), chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae UFLA CA 1162 mà nhóm sử dụng cho chất lượng lên men cơm nhầy cacao rất tốt. Ở một nghiên cứu khác, Dias và cộng sự (2007) cũng cho rằng cơm nhầy cacao có thể được lên men dễ dàng bởi Sacchamyces cerevisiae để tạo thành các loại thức uống có cồn. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng 3 chủng Sacchamyces cerevisiae CA 116, CA 1162 và CA 1183 để lên men cơm nhầy cacao. Phần cơm nhầy cacao được bổ sung đường saccharose đến 22oBrix, bổ sung CaCO3 để điều chỉnh pH đến 4, bổ sung enzyme pectinase để làm trong dịch cơm nhầy, và sử dụng K2S2O5 với nồng độ 200mg/l để ngăn chặn sự nâu hóa dịch lên men và sự phát triển của các vi sinh vật gây hại trong quá trình lên men. Giai đoạn lên men chính được thực hiện ở 22oC và giai đoạn lên men phụ được thực hiện ở 10oC trong 30 ngày. Kết quả, chủng S. cerevsiae CA 1183 cho khả năng sản sinh ethanol cao nhất và có hiệu suất tốt nhất. Bằng các phương pháp phân tích sắc ký, nhóm nghiên cứu phát hiện rằng sản phẩm rượu vang từ cơm nhầy cacao có hàm lượng cồn, methanol, ester và acetaldehyde tương đồng với tiêu chuẩn rượu vang truyền thống. Kết quả đánh giá cảm quan cũng cho thấy sự ưa thích của hầu hết các thành viên thử nếm. Tuy nhiên, ở một nghiên cứu khác, Anvoh và cộng sự (2010) lại cho rằng giai đoạn lên men chính cơm nhầy cacao bằng nấm men Saccharomyces cerevisiae tốt nhất nên thực hiện ở 28-30oC vì đây là nhiệt độ tối ưu cho sự phát triển của nấm men. Anvoh và cộng sự (2010) cũng thấy rằng thực hiện quá trình lên men cơm nhầy cacao có điều khiển sẽ cho chất lượng sản sinh ethanol cao gấp 2 lần so với để lên men tự nhiên. Bên cạnh việc sử dụng để sản xuất rượu vang, cơm nhầy cacao còn được nghiên cứu làm sản phẩm kefir (Puerari và cộng sự, 2012). Darman, Ngang và Etoa (2011) cũng đã thử nghiệm sản phẩm rượu vang từ cơm nhầy cacao phối hợp với hoa bụp giấm cho chất lượng hóa học và cảm quan rất tốt, so với các sản phẩm rượu vang thương mai từ quả nho. Thậm chí, dịch cơm nhầy cacao lên men chứa nhiều acid lactic và acid acetic còn được phát hiện có khả năng diệt trừ sâu bệnh cho cây (Acheampong và cộng sự, 2013). Trong nước (Phân tích, đánh giá tình hình nghiên cứu trong nước thuộc lĩnh vực nghiên cứu của đề tài, đặc biệt phải nêu cụ thể được những kết quả KH&CN liên quan đến đề tài mà các cán bộ tham gia đề tài đã thực hiện. Nếu có các đề tài cùng bản chất đã và đang được thực hiện ở cấp khác, nơi khác thì phải giải trình rõ các nội dung kỹ thuật liên quan đến đề tài này; Nếu phát hiện có đề tài đang tiến hành mà đề tài này có thể phối hợp nghiên cứu được thì cần ghi rõ Tên đề tài, Tên Chủ nhiệm đề tài và cơ quan chủ trì đề tài đó) Hiện nay ở nước ta, nghiên cứu phát triển cây cacao tập trung chủ yếu về các giải pháp kỹ thuật trong nhân giống và nâng cao năng suất trồng. Trong khi những nghiên cứu về kỹ thuật lên men nhằm nâng cao và duy trì ổn định chất lượng cacao lên men cũng như sử dụng hiệu quả nâng cao giá trị sử dụng hạt cacao cn nhiều hạn chế.

Năm 2006, Dự án “Lên men, sấy và đánh giá chất lượng cacao ở Việt Nam” được chấp thuận trong

7

Chương trình hợp tác Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn (Chương trình CARD 013/VIE05). Dự án này hưởng ứng chương trình phát triển 10.000 ha trồng cây cacao vào năm 2010 của Chính phủ Việt Nam. Trong thời gian thực hiện Dự án Bộ NN&PTNT đã thay đổi kế hoạch trồng cacao lên đến 60.000 ha vào năm 2015 và 80.000 ha vào năm 2020. Chính phủ đã cam kết đầu từ 40 tỉ đồng để phát triển thị trường cacao. Sản lượng cacao dự đoán sẽ đạt được khoảng 52.000 tấn vào năm 2015 và 108.000 tấn vào năm 2020. Tại Việt Nam, hiện chưa có công trình nghiên cứu thử nghiệm nào từ dịch cơm nhầy cacao chính thức được công bố mặc dù hiện nay có một số doanh nghiệp đã chính thức đưa rượu cacao ra thị trường. Theo Baodongnai online, công ty TNHH cacao Trọng Đức -Định Quán, Đồng Nai sản xuất 2 loại rượu cacao có 12 và 39 độ cồn từ trái cacao tươi Phan Thanh Bình và cộng sự (2010) bước đầu nghiên cứu sử dụng chế phẩm enzyme Flavourzyme (Novozyme) trong quá trình lên men hạt cacao với kết quả: bổ sung tốt nhất 80ppm chế phẩm/khối lượng hạt tươi vào đầu quá trình lên men. Phan Thanh Bình và cộng sự (2011 a) đã bước đầu nghiên cứu sử dụng chế phẩm enzyme Flavourzyme (Novozyme) trong quá trình lên men hạt cacao để nâng cao chất lượng sản phẩm. Kết quả cho thấy enzyme protease có tác dụng thay đổi chất lượng cacao sau lên men. Chế phẩm sử dụng tốt nhất với lượng 40 ppm và bổ sung thích hợp sau 96 giờ lên men. Phan Thanh Bình và cộng sự (2011 b) đã nghiên cứu lên men cacao có bổ sung chế phẩm chứa enzyme invertase nhằm làm tăng hàm lượng đường khử có trong hạt và từ đó tăng cao tiền chất tạo hương vị cho chocolate. Kết quả xác định liều lượng enzyme invertase thích hợp nhất định bổ sung vào trong lên men cacao với quy mô vừa và nhỏ là 60 ppm với thời điểm bổ sung enzyme invertase thích hợp nhất là ngay sau khi lên men.

Kết quả nghiên cứu khảo sát chất lượng hạt cacao lên men trong điều kiện tự nhiên, những biến đổi sinh hóa và mật số các vi sinh vật chủ yếu trong quá trình lên men (Vương Thanh Tùng, 2006) cho thấy hạt cacao lên men trong điều kiện tự nhiên cũng có chất lượng chấp nhận được nhưng không đồng đều giữa các lớp trong khối ủ, phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết. Đây là một chuỗi các quá trình lên men của các nhóm vi sinh vật nối tiếp nhau. Đầu tiên là sự phát triển của nấm men, tiếp theo là vi khuẩn, cuối cùng là sự phát triển của một số nấm sợi trên bề mặt của khối ủ. Chất lượng hạt cacao sau lên men tốt nhất trong điều kiện nhiệt độ lên men ở 40oC, độ ẩm nguyên liệu là 82% và thời gian lên men trong 7 ngày. Hoàng Văn Tiến và Nguyễn Đức Lượng (2005) đã bước đầu nghiên cứu sản xuất bột cacao bằng phương pháp lên men có bổ sung vi sinh vật. Theo đó, nghiên cứu đã sử dụng giống nấm mốc Aspergillus niger. để phân giải cellulose và pectin làm gia tăng lượng chiết chất hòa tan cho hạt cacao và xác định được tỉ lệ giống Aspergillus niger: bột mì rang là 1:3, độ ẩm tối ưu khối lên men là 60%, lượng chế phẩm lên men chiếm 1% khối lượng hạt lên men và thời gian lên men kéo dài 96 giờ.

Năm 2002, kết quả nghiên cứu của nhóm tác giả Trần Xuân Ngạch đã phân lập được 4 chủng nấm men trong quá trình lên men hạt cacao Quãng Ngãi: Hansenia sporauvarum, Galatomyces resii, Candida sorboxylosa, Candida fructus. Huỳnh Thị Minh Tuyết và cộng sự (2011) đã nghiên cứu sử dụng Saccharomyces cerevisiae và Acetobacter aceti để lên men hạt cacao. Sau khi sấy khô, lượng chất béo thu được là 5,67%. Tất cả các hạt đều có màu nâu hoặc nâu tím, không chua và không có vị đắng chát. Hạt có cacao của phương pháp lên men có định hướng không xuất hiện nấm mốc trên bề mặt hạt, nguyên nhân là do các mẫu này được bổ sung nấm men và vi khuẩn để thúc đẩy sinh nhiều ethanol và acid đủ ức chế sự phát triển của nấm mốc. Tỷ lệ hạt nâu 80% cao hơn so với lên men tự nhiên (chỉ 70%). Hạt cacao sau khi rang của phương pháp mới có mùi thơm hơn và hầu như không chua, tất cả đều không có vị chat. Ngoài ra, hàm lượng lipid trong hạt cacao sau khi sấy cũng cao hơn. Lên men cacao là giai đoạn cần thiết để tạo hương vị cho hạt cacao. Thông thường trên thế giới và tại Việt Nam, cacao thường được lên men đơn giản bằng cách sử dụng các nguồn nấm men và vi khuẩn tự nhiên từ môi trường xâm nhập vào lớp cơm nhầy. Với phương pháp lên men tự nhiên này giá trị kinh tế của các hạt thu được không cao, đặc biệt là trong trường hợp điều kiện phát triển của hệ vi sinh không thể kiểm soát một cách ổn định. Phương pháp lên men cacao có sử dụng Sacharosemyses cerevisiae,

8

Aacetobacter một cách chọn lọc đã được tiến hành tại trường Đại học Công nghiệp Tp. Hồ Chí Minh. Quá trình diễn ra trong sáu ngày, hai ngày đầu nhiệt độ 350C, các ngày còn lại nhiệt độ 500C. Tổng lượng chất khô trong cơm nhầy giảm đột ngột sau 24 giờ lên men. Hàm lượng cơm nhầy giảm mạnh dạt 8,9% sau 144 giờ. Sau khi sấy khô lượng chất béo thu được là 5,67%. Tất cả hạt đều có hạt màu nâu tím không chua và không có vị đắng chát. 15.2 Luận giải về việc đặt ra mục tiêu và những nội dung cần nghiên cứu của Đề tài (Trên cơ sở đánh giá tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước, phân tích những công trình nghiên cứu có liên quan, những kết quả mới nhất trong lĩnh vực nghiên cứu đề tài, đánh giá những khác biệt về trình độ KH&CN trong nước và thế giới, những vấn đề đã được giải quyết, cần nêu rõ những vấn đề còn tồn tại, chỉ ra những hạn chế cụ thể, từ đó nêu được hướng giải quyết mới - luận giải và cụ thể hoá mục tiêu đặt ra của đề tài và những nội dung cần thực hiện trong Đề tài để đạt được mục tiêu) Với sự hỗ trợ mạnh mẽ của Hiệp hội cacao thế giới, diện tích cacao ngày càng được mở rộng tại Việt Nam. Hiện nay, cacao đang trở thành cây trồng chuyên canh của nhiều vùng, trong đó có tỉnh Đồng Nai. Việc phát triển cacao tại Đồng Nai là một hướng đi mới mang lại nhiều lợi ích cho người dân. Tuy nhiên, lợi nhuận thu được từ cây cacao chưa cao. Ước tính, cứ mỗi quả cacao, phần hạt tươi chiếm khoảng gần 40% khối lượng quả, phần còn lại là vỏ quả và cùi trụ khoảng hơn 60%. Trong phần hạt tươi, lớp cơm nhầy chứa khoảng 0,2%. Chất nhầy bao quanh hạt cacao tươi tại Đồng Nai thường có hàm lượng đường cao. Bên cạnh điều kiện thời tiết mưa nắng không ổn định, đây là 1 trong những lý do dẫn đến hạt cacao sau lên men thường có hàm lượng acid cao và làm chất lượng liquor (nguyên liệu làm chocolate) bị đánh giá là chua. Hơn nữa, lớp nhầy quá nhiều cũng làm ảnh hưởng đến quá trình tạo hương cho sản phẩm. Đây cũng chính là nguyên nhân hạt cacao lên men tại Đồng Nai chưa đạt giá trị thương phẩm cao. Việc kiểm soát chất lượng của hạt cacao thành phần, nâng cao giá trị xuất khẩu của hạt cacao Đồng Nai là một nhu cầu mang tính cấp thiết. Chất lượng của hạt cacao Đồng Nai bị hạn chế bởi điều kiện thời tiết và lượng thịt quả hạt nhiều làm cho hạt có hàm lượng a-xít cao; các tiền hợp chất về mùi, vị sô-cô-la tạo thành trong quá trình ủ lên men, phơi hạt chưa tốt. Nên giá trị xuất khẩu không ổn định. Việc này ảnh hưởng đến sự phát triển bền vững cây cacao (nguy cơ chuyển đổi cơ cấu cây trồng từ người nông dân rất cao). Bên cạnh đó vì chất lượng hạt cacao chua, chất lượng hạt chưa tốt nên cũng khó phát triển các sản phẩm công nghiệp chế biến đi kèm. Cho nên, việc nâng cao chất lượng hạt cacao thông qua công đoạn lên men/ủ hạt cacao tươi rất quan trọng. Những nghiên cứu trong và ngoài nước về việc sử dụng chế phẩm sinh học nói chung và vi sinh nói riêng đã chứng tỏ được hiệu quả trong việc nâng cao chất lượng của cacao sau lên men, đặc biệt là ở những vùng mà điều kiện lên men tự nhiên khó được kiểm soát ổn định. Tuy nhiên chưa có một nghiên cứu hệ thống nào về hệ vi sinh vật lên men tự nhiên cacao và sử dụng chế phẩm vi sinh để ổn định và cải thiện chất lượng cacao tại Đồng Nai. Các kỹ thuật lên men trong bồn ủ sử dụng chế phẩm vi sinh và kỹ thuật sấy hạt cacao tương cũng chưa được nghiên cứu và đưa vào thử nghiệm toàn diện. Hơn thế nữa việc khai thác đồng thời phụ phẩm dịch ép từ màng nhầy cacao để sản xuất rượu cacao đặc trưng sẽ giúp khai thác tối đa giá trị kinh tế từ hạt cacao Đồng Nai. Quá trình lên men hạt cacao là sự phân hủy phần lớn cơm nhầy cacao bởi phức hợp vi sinh vật. Nên chúng tôi tiến hành nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của vi sinh vật như: Nguồn dinh dưỡng cho vi sinh vật (hàm lượng lớp cơm nhầy, thành phần các chất dinh dưỡng trong lớp cơm cacao tươi) và phương pháp lên men (dạng thùng, khối lượng hạt cacao tươi/mẻ, đảo trộn khối hạt trong quá trình ủ, bổ sung lượng vi sinh vật khơi mào quá trình lên men). Nội dung cụ thể - Tận thu thêm phần phụ phẩm là dịch ép từ lớp cơm nhầy cacao sử dụng làm cơ chất lên men rượu đặc trưng, đồng thời tạo điều kiện giảm độ acid và độ đườngtuy nhiên vẫn đảm bảo phần cơ chất còn lại đủ để lên men hạt cacao đạt chất lượng cao. - Phân lập và định danh được các chủng vi sinh vật (các chủng nấm men và vi khuẩn) trong quá trình

9

lên men cacao tự nhiên đạt chuẩn. - Tuyển chọn được các chủng nấm men và vi khuẩn thích hợp cho quá trình lên men định hướng hạt cacao để sản xuất chế phẩm vi sinh khởi động (starter cultures). - Đánh giá được chất lượng hạt cacao sau lên men giữa hai phương pháp lên men tự nhiên và lên men có bổ sung vi sinh vật (chế phẩm vi sinh vật khởi động) thông qua các chỉ tiêu như: polyphenol, tannin, ethanol, axít lactic, axít axêtic, độ nhiễm mốc và vi khuẩn gây bệnh; cảm quan: độ chát, đắng, hương vị, màu sắc. - Phát triển phương pháp ủ bằng bồn inox (có vỏ bọc cách nhiệt) thay thế bồn gỗ để dễ làm vệ sinh, không bị lây nhiễm vi sinh vật lạ không được kiểm, đồng thời ổn định nhiệt độ để không bị ảnh hưởng bởi yếu tố thời tiết (mưa, nắng, nhiệt độ…). - Xây dựng được quy trình lên men có bổ sung vi sinh vật (chế phẩm vi sinh vật khởi động) giúp nâng cao chất lượng hạt cacao Đồng Nai lên men - Tận thu thêm phần phụ phẩm là dịch ép từ lớp cơm nhầy cacao sử dụng làm cơ chất lên men rượu cacao đặc trưng. 16 Liệt kê danh mục các công trình nghiên cứu, tài liệu có liên quan đến đề tài đã trích dẫn khi

đánh giá tổng quan (Tên công trình, tác giả, nơi và năm công bố, chỉ nêu những danh mục đã được trích dẫn để luận giải cho sự cần thiết nghiên cứu đề tài) Tài liệu tiếng Anh: Acheampong, K., Lowor, S. T., Owusu-Ansah, F., & Opoku-Ameyaw, K. (2013). Use of fermented cocoa pulp juice for the control of non-vascular epiphytes on cocoa. ARPN Journal of Agricultural and Biological Science, 8 (3), 191-195. Anvoh, K. Y. B., Guéhi, T. S., Beugré, G. A. M., Kinimo, J. M., & Gnakri, D. (2010). Comparison of biochemical changes during alcoholic fermentation of cocoa juice conducted by spontaneous and induced processes for the production of ethanol. Ajfand online, 10 (6), 2740-2754. Darman, R, D., Ngang, J.-J. E., & Etoa, F.-X. (2011).Fermentation of cocoa juice (Theobroma cacao L.) and roselle (Hibiscus Saddariffa L.) extracts into a wine-like alcoholic drink. Fruits, Vegetable and Cereal Science and Biotechnology, 5, 57-63. de Cássia Trindade, R., de Resende, M. A., Barreto, E. G. S., de Carvalho Mendes, T., & Rosa, C. A. (1999). Duarte, W. F., Dias, D. R., Oliveira, J. M., Teixeira, J. A., de Almeida e Silva, J. B., & Schwan, R. F. (2010). Characterization of different fruit wines made from cacao, cupuassu, gabiroba, jaboticaba and umbu. LWT - Food Science and Technology, 43, 1564 – 1572. Identification of yeasts isolated from processed and frozen cocoa (Theobroma cacao) pulp for wine production. Dias, D. R., Schwan, R. F., Freire, E. S., & dos Santos Sero, R. (2007). Elaboration of a fruit wine from cocoa (Theobroma cacao L.) pulp. International Journal of Food Science and Technology, 42, 319–329. Lopez AS and Dimick PS. 1991 Enzymes involved in cocoa curing. In: Food Enzymology (Vol 1), ed. Fox PF. Elsevier Science Publisher Ltd, London, UK, pp 211–236. Puerari, C., Magalhães, K. T., & Schwan, R. F. (2012). New cocoa pulp-based kefir beverages: Microbiological, chemical composition and sensory analysis. Food Research International, 48, 634–640 Thompson SS, Miller KB, and Lopez AS. 2001. Cocoa and coffee. In: Doyle MJ and Beuchat LR (Ed.), Food Microbiology - Fundamentals and frontiers. Doyle MP and Beuchat LR Food Microbiology: Fundamentals and Frontiers, Third Edition ASM Press, Washington, D.C (pp 837 - 850)

10

Tài liệu tiếng Việt: 1. Phan Thanh Bình. 2009. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men, phơi/sấy hạt cacao và biện pháp kiểm soát. Thông tin KH&CN số 01/2009, trang 21-23. 2. Phan Thanh Bình và cộng sự. 2010. Bước đầu sử dụng chế phẩm Ultrazyme AFPL có chứa enzyme pectinase vào quá trình lên men hạt cacao. Thông tin KH&CN số 04/2010, trang 11-15. 3. Phan Thanh Bình và cộng sự. 2011 a. Bước đầu nghiên cứu sử dụng chế phẩm enzyme Flavourzyme (Novozyme) trong quá trình lên men hạt cacao để nâng cao chất lượng sản phẩm. Thông tin KH&CN Đắk La81k, số 03/2011, trang 15-19. 4. Phan Thanh Bình và cộng sự. 2011 b. Kết quả nghiên cứu sử dụng chế phẩm enzyme invertase vào trong quá trình lên men hạt cacao để nâng cao chất lượng của hạt. Trung tâm Tin học và Thông tin KH&CN Đắk Lak. Bản tin thông tin KH&CN, số 01, trang 1-6. 5. Nguyễn Đức Lượng. Thực hành công nghệ vinh vật 2. Trường đại học bách khoa thành phố HCM. 1996. 6. Ngô Thị Hồng Thư. 1996. Kiểm nghiệm thực phẩm bằng phương pháp cảm quan. Nhà xuất bản KHKT Hà Nội. 7. Vương Thanh Tùng, Hà Thanh Toàn. 2006. Khảo sát ảnh hưởng của quá trình ủ lên men đến chất lượng hạt cacao. Tạp chí Nghiên cứu Khoa học Trường Đại học Cần Thơ 5: 149-1572. 8. Lên men, sấy và đánh giá chất lượng hạt cacao Việt Nam. 2008. Chương trình Hợp tác Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn – CARD013/VIE05. 9. Trần Xuân Ngạch, Lê Thị Liên Thanh. 2002. Nghiên cứu phân lập và định tên một số loài nấm men trong quá trình lên men hạt cacao Quảng Ngãi. Trường Đại học Kỹ thuật, Đại học Đà Nẵng. Trần Xuân Ngạch, Lê Thị Liên Thanh, Nguyễn Thị Hoài Trâm. 2006. Một số nòi nấm men trong quá trình lên men hạt cacao. Tạp chí Khoa học và Công nghệ, 59-64. 10. Trần Linh Thước. 2005. Phương pháp phân tích vi sinh vật trong nước, thực phẩm và mỹ phẩm. Nhà xuất bản Giáo Dục. 11. Huỳnh Thị Minh Tuyết, Nguyễn Hoài Xuân Phương, Đàm Sao M. 2011. Nghiên cứu sử dụng Sacxharosemyces và Acetobater Aceti trong lên men hạt cacao. Tạp chí Đại học Công nghiệp số 2 (3)/201. 12. Hoàng Văn Tiến và Nguyễn Đức Lượng. 2005. Bước đầu nghiên cứu sản xuất bột cacao bằng phương pháp lên men có bổ sung vi sinh vật. Trường Đại học Nông Lâm tp. Hồ Chí Minh. 13. http://www.baodongnai.com.vn/kinhte/201212/Lam-tang-gia-tri-cho-ca-cao-2206778/

17 Nội dung nghiên cứu khoa học và triển khai thực nghiệm của Đề tài và phương án thực hiện

(Liệt kê và mô tả chi tiết những nội dung nghiên cứu khoa học và triển khai thực nghiệm phù hợp cần thực hiện để giải quyết vấn đề đặt ra kèm theo các nhu cầu về nhân lực, tài chính và nguyên vật liệu trong đó chỉ rõ những nội dung mới , những nội dung kế thừa kết quả nghiên cứu của các đề tài trước đó

Nội dung 1: Tìm hiểu điều kiện thời tiết, độ ổn định nguyên liệu Điều kiện khí hậu, thời tiết ảnh hưởng rất lớn đến điều kiện trồng và lên men cacao. Đánh giá đúng nhiệt độ trung bình ở các thời điểm thu hoạch và lên men cacao tại Đồng Nai sẽ là cơ sở cho việc bố trí các thí nghiệm liên quan. Việc thống kê các giống và chất lượng cacao đang trồng đại trà, tìm hiểu độ ổn định nguyên liệu cacao Đồng Nai sẽ giúp có cái nhìn chính xác về nồng độ các chất dinh dưỡng chính của nguồn nguyên liệu và đưa ra định hướng xử lý nguyên liệu trước khi lên men.

11

Nội dung 1 được thực hiện gồm 2 chuyên đề: + Chuyên đề 1: Tìm hiểu điều kiện khí hậu, thời tiết ở các vùng trồng cacao Đồng Nai. + Chuyên đề 2: Khảo sát giống và chất lượng trái cacao được trồng chính ở khu vực Đồng Nai. Nội dung 2: Sàng lọc hệ vi sinh thích hợp lên men hạt cacao Đồng Nai

Hệ vi sinh vật tham gia trong quá trình lên men rất đa dạng về chủng, loài tùy theo điều kiện địa lý,

khí hậu thời tiết của từng vùng trong cùng một quốc gia hay giữa các quốc gia với nhau. Chính vì thế, để đảm bảo quá trình lên men đạt chất lượng tốt, ổn định thì việc nghiên cứu, đánh giá hệ vi sinh vật (các chủng, loại vi sinh vật) cũng như diễn biến (hiện diện và mật số trong giai đoạn nào của quá trình lên men v.v.) cụ thể tại trên từng mẫu cacao thu thập tại từng địa phương là rất quan trọng và cần thiết. Trên cơ sở đó, tuyển chọn được những vi sinh vật (nấm men và vi khuẩn) phù hợp cho quá trình lên men. Nội dung 2 được thực hiện gồm 9 chuyên đề: + Chuyên đề 3: Phân lập, định danh và tuyển chọn các chủng nấm men. + Chuyên đề 4: Đánh giá sự đa dạng và diễn biến của các chủng nấm men qua các giai đoạn trong quá trình lên men cacao. + Chuyên đề 5: Đánh giá sự biến đổi vật lý, hóa học của khối hạt cacao trong quá trình lên men với chủng nấm men tuyển chọn.

+ Chuyên đề 6: Phân lập, định danh và tuyển chọn các chủng vi khuẩn lactic. Đặc biệt là các chủng lactic có khả năng sinh hương. + Chuyên đề 7: Đánh giá sự đa dạng và diễn biến của các chủng vi khuẩn lactic qua các giai đoạn trong quá trình lên men cacao. + Chuyên đề 8: Đánh giá sự biến đổi vật lý, hóa học của khối hạt cacao trong quá trình lên men với chủng lactic tuyển chọn.

+ Chuyên đề 9: Phân lập, định danh và tuyển chọn các chủng vi khuẩn axêtic. + Chuyên đề 10: Đánh giá sự đa dạng và diễn biến của các chủng vi khuẩn axêtic qua các giai đoạn trong quá trình lên men cacao. + Chuyên đề 11: Đánh giá sự biến đổi vật lý, hóa học của khối hạt cacao trong quá trình lên men với chủng acetic tuyển chọn. Nội dung 3: Nghiên cứu sản xuất chế phẩm vi sinh khởi động (starter cultures) Dựa trên kết quả của những thí nghiệm ở nội dung 2, chúng tôi thực hiện nhân sinh khối để sản xuất chế phẩm vi sinh (gồm các chủng nấm men và vi khuẩn) ở dạng lỏng (dùng dịch ép màng nhầy hạt cacao làm cơ chất) và dạng bột (sấy phun/sấy khay) để bổ sung vào quá trình lên men nhằm nâng cao chất lượng, sự đồng đều và ổn định của hạt cacao lên men.

12

Nội dung 3 thực hiện gồm 8 chuyên đề: + Chuyên đề 12: Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm nấm men sử dụng dịch ép màng nhầy cacao. + Chuyên đề 13: Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm vi khuẩn lactic sử dụng dịch ép màng nhầy cacao. + Chuyên đề 14: Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm vi khuẩn acetic sử dụng dịch ép màng nhầy cacao. + Chuyên đề 15: Xây dựng quy trình phối chế chế phẩm vi sinh sử dụng dịch ép màng nhầy cacao. + Chuyên đề 16: Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm nấm men cacao sấy khô. + Chuyên đề 17: Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm vi khuẩn lactic cacao sấy khô. + Chuyên đề 18: Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm vi khuẩn acetic cacao sấy khô. + Chuyên đề 19: Xây dựng quy trình phối chế chế phẩm vi sinh cacao sấy khô. Nội dung 4: Đánh giá việc bổ sung các chủng vi sinh vật (chế phẩm vi sinh khởi động/starter cultures) trong quá trình lên men cacao. Việc bổ sung vi sinh vật khởi động trong quá trình lên men cacao đã được đề xuất như một giải pháp giúp kiểm soát sự ổn định của quá trình lên men và nâng cao chất lượng cacao lên men. Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của các hỗn hợp chủng loại nấm men và vi khuẩn đến thành phần lý, hóa học cũng như chất lượng và mùi vị cacao nhằm chọn được chủng loại nấm men và vi khuẩn cho hiệu quả lên men tốt nhất là rất cần thiết. Nghiên cứu đánh giá việc sử dụng thùng inox thay thế thùng gỗ để ổn định đảm bảo chất lượng vi sinh. Đồng thời xác định chế độ sấy thích hợp đối với hạt cacao được lên men bằng phương pháp bổ sung các chủng vi sinh vật. Nội dung 4 được thực hiện gồm 6 chuyên đề, thực hiện ở quy mô phòng thí nghiệm: + Chuyên đề 20: Đánh giá ảnh hưởng của việc bổ sung các chủng vi sinh (starter culrures) lên hệ sinh thái vi sinh vật, thành phần hóa học, chất lượng và mùi vị cacao sau lên men sử dụng thùng gỗ truyền thống. + Chuyên đề 21: Sử dụng bồn inox thay thế bồn gỗ. + Chuyên đề 22: Đánh giá ảnh hưởng của việc bổ sung các chủng vi sinh (starter culrures) lên hệ sinh thái vi sinh vật, thành phần hóa học, chất lượng và mùi vị cacao sau lên men sử dụng thùng inox. + Chuyên đề 23: Khảo sát chế độ phơi nắng phù hợp với hạt cacao được lên men theo phương pháp có bổ sung vi sinh (starter culrures). + Chuyên đề 24: Khảo sát chế độ sấy phù hợp với hạt cacao được lên men theo phương pháp có bổ sung vi sinh (starter culrures). + Chuyên đề 25: Đánh giá chất lượng hạt, chọn nghiệm thức tối ưu, xây dựng quy trình lên men và làm khô hạt cacao hoàn chỉnh.

13

Nội dung 5: Tổ chức chuyển giao quy trình kỹ thuật lên men định hướng cacao Đồng Nai Mục đích: Thử nghiệm sản xuất ở quy mô pilot tại địa phương thuộc Đồng Nai đồng thời tổ chức lớp huấn luyện để phổ biến kỹ thuật lên men mới định hướng hạt cacao có bổ sung vi sinh vật trong bồn inox. Lấy mẫu, đánh giá ưu nhược điểm của quy trình và thu thập ý kiến đóng góp của nông dân, cơ sở lên men v.v. nhằm hoàn thiện quy trình lên men cacao có bổ sung vi sinh khởi động. Nội dung 5 được thực hiện gồm 1 chuyên đề thực hiện ở quy mô pilot và một đợt tập huấn chuyển giao kỹ thuật sản xuất: + Chuyên đề 26: Đánh giá ảnh hưởng của việc bổ sung các chủng vi sinh (starter culrures) lên hệ sinh thái vi sinh vật, thành phần hóa học, chất lượng và mùi vị ca cao sau lên men trong bồn inox quy mô pilot. + Tập huấn chuyển giao kỹ thuật sản xuất hạt cacao lên men trong bồn inox có sử dụng chế phẩm vi sinh. Nội dung 6: Tuyển chọn các chủng nấm men thích hợp lên men rượu từ phụ phẩm dịch cơm nhầy hạt cacao Đồng Nai Phụ phẩm dịch quả cơm nhầy hạt cacao thu được bằng phương pháp trích ép bớt nhằm tạo điều kiện lên men thích hợp. Dịch quả hạt này có đầy đủ chất dinh dưỡng cần thiết để lên men sản xuất rượu vang cacao hoặc nước cacao lên men đặc trưng. Tuyển chọn và đánh giá khả năng lên men rượu cacao của các chủng nấm men phân lập trong tự nhiên và thương mại. Nội dung 6 được thực hiện gồm 2 chuyên đề: + Chuyên đề 27: Tuyển chọn và đánh giá khả năng lên men của các chủng nấm men từ dịch cơm nhầy để chế biến rượu. Đánh giá và so sánh khả năng lên men rượu cacao của các chủng phân lập và giống thương mại trong những điều kiện lên men cụ thể. + Chuyên đề 28: Đánh giá sự biến đổi vật lý, hóa học dịch quả hạt trong quá trình lên men với chủng nấm men tuyển chọn.

Nội dung 7: Tối ưu hóa qui trình chế biến rượu và nước cacao lên men từ dịch cơm nhầy hạt cacao Đồng Nai Mục đích nhằm xác định lượng thịt quả cần tách và kỹ thuật trích ép thích hợp đối với dịch cơm nhầy dùng làm cơ chất lên men rượu, xác định ảnh hưởng của điều kiện lên men đến chất lượng rượu cacao như tỷ lệ men giống, hàm lượng chất rắn hòa tan và pH của dịch cơm nhầy thích hợp trong quá trình lên men chính, xác định ảnh hưởng của phương pháp và nhiệt độ môi trường trong quá trình lên men phụ. Các nội dung nghiên cứu ở quy mô phòng thí nghiệm. Nội dung 7 được thực hiện gồm 6 chuyên đề: + Chuyên đề 29: Khảo sát kỹ thuật tách ép và xử lý sơ bộ dịch cơm nhầy của hạt cacao tươi dùng làm cơ chất lên men rượu (phối hợp với nội dung 2 và nội dung 3). + Chuyên đề 30: Tối ưu hóa các thông số kỹ thuật chính (tỷ lệ nấm men, hàm lượng chất rắn hòa tan và pH của dịch lên men) ảnh hưởng đến quá trình lên men rượu cacao. + Chuyên đề 31: Khảo sát ảnh hưởng của kỹ thuật làm trong, ổn định rượu và nhiệt độ môi trường trong quá trình lên men phụ. + Chuyên đề 32: Khảo sát ảnh hưởng của kỹ thuật làm trong, ổn định rượu và nhiệt độ môi trường trong quá trình lên men phụ. + Chuyên đề 33: Xây dựng quy trình hoàn chỉnh chế biến rượu vang cacao. + Chuyên đề 34: Xây dựng quy trình hoàn chỉnh chế biến nước cacao lên men.

14

Nội dung 8: Tổ chức chuyển giao quy trình kỹ thuật chế biến rượu cacao và nước cacao lên men tại Đồng Nai Mục đích: Thử nghiệm sản xuất ở quy mô pilot (50L) đồng tổ chức lớp huấn luyện để phổ biến kỹ thuật sản xuất rượu vang và nước cacao lên men. Thu thập ý kiến đóng góp của nông dân, cơ sở lên men v.v. nhằm hoàn thiện quy trình sản xuất. Nội dung 8 được thực hiện gồm 2 chuyên đề và một đợt tập huấn chuyển giao kỹ thuật sản xuất: + Chuyên đề 35: Sản xuất thử nghiệm rượu vang cacao qui mô pilot (từ nguồn dịch ép của 100kg hạt/mẻ). + Chuyên đề 36: Sản xuất thử nghiệm nước cacao lên men qui mô pilot (từ nguồn dịch ép của 100kg hạt/mẻ). + Tập huấn chuyển giao qui trình kỹ thuật sản xuất rượu vang cacao và nước cacao lên men từ dịch cơm nhầy hạt tươi cho đơn vị chức năng ở Đồng Nai. 18 Cách tiếp cận, phương pháp nghiên cứu, kỹ thuật sử dụng (Luận cứ rõ cách tiếp cận vấn đề nghiên cứu, thiết kế nghiên cứu, phương pháp nghiên cứu, kỹ thuật sẽ sử dụng gắn với từng nội dung chính của đề tài; so sánh với các phương pháp giải quyết tương tự khác và phân tích để làm rõ được tính mới, tính độc đáo, tính sáng tạo của đề tài) Cách tiếp cận - Dựa vào nguồn tài liệu phong phú trên các website chuyên ngành về vi sinh, công nghệ lên men, sinh học phân tử để tham khảo và định hướng cho nghiên cứu. - Dựa vào góp ý từ các chuyên gia trong lĩnh vực nghiên cứu về cây cacao, lên men cacao để chọn các địa điểm thu thập mẫu hạt cũng như phương pháp ủ lên men cacao. - Tra cứu, sưu tầm những tài liệu, bài báo khoa học, công trình nghiên cứu trong và ngoài nước có liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu của đề tài về cây cacao, đặc biệt là lên men cacao và đánh giá chất lượng hạt cacao. - Dựa vào trang thiết bị hiện có tại Khoa Công nghệ Thực phẩm nói riêng và của Trường Đại học Nông Lâm nói chung như máy PCR, RealTime PCR, máy giải trình tự, máy sắc ký lỏng cao áp, sắc ký khí và các thiết bị, máy móc, dụng cụ tại phòng thí nghiệm vi sinh, sinh hóa, kỹ thuật thực phẩm để lựa chọn các phương pháp nghiên cứu và kỹ thuật sử dụng chuẩn, hợp lý. - Nghiên cứu này sẽ được kế thừa các kết quả của những nghiên cứu trước đây của chủ nhiệm đề tài và các thành viên tham gia đề tài như nghiên cứu một số chủng nấm men trong quá trình lên men hạt cacao hay những nghiên cứu lên men thực phẩm và nước giải khát v.v. - Dựa vào những nguyên tắc chung trong việc xây dựng quy trình phân lập, tuyển chọn, định danh bằng sinh hóa và sinh học phân tử các chủng nấm men, vi khuẩn. Phương pháp nghiên cứu, kỹ thuật sử dụng: Đề tài được tiến hành với sự tham gia nghiên cứu của đầy đủ 6 bộ môn thuộc Khoa Công nghệ Thực phẩm – Trường Đại học Nông Lâm Tp.HCM, chưa kể các đơn vị phối hợp khác. Nhằm đáp ứng những mục của đề tài được cụ thể hóa thành từng nội dung nghiên cứu được đề cập bên trên, các phương pháp nghiên cứu và kỹ thuật sử dụng trong đề tài được cụ thể hóa như sau: Về nội dung 1: Tìm hiểu điều kiện thời tiết, độ ổn định nguyên liệu Thu thập số liệu thông qua các báo cáo về điều kiện khí hậu, thời tiết và các giống cacao đang trồng ở Đồng Nai… Thu thập mẫu và đánh giá độ ổng định thông qua lượng đường và độ acid trung bình của các mẫu cacao trồng đại trà ở Đồng Nai.

15

Về nội dung 2: Sàng lọc hệ vi sinh thích hợp lên men hạt cacao Đồng Nai Để đánh giá một cách đầy đủ và chính xác hệ vi sinh vật tham gia trong quá trình lên men cũng như biến đổi về vật lý, hóa học của hạt cacao lên men tại Đồng Nai, đề tài sử dụng các phương pháp nghiên cứu như sau: Thực hiện thu thập mẫu cacao trồng đại trà ở Đồng Nai và đang được lên men theo quy trình truyền thống cho chất lượng đạt chuẩn thu mua của công ty Cargil. Trái cacao chín sau khi thu hoạch ngoài vườn, tồn trữ 7-9 ngày trước khi lên men (Nguyễn Văn Thành, 2006). Hạt cacao sử dụng trong nghiên cứu được tách ra từ những trái cacao chín không bị hư hỏng, nhiễm nấm mốc và sâu bệnh. Không dùng dụng cụ sắt nên dùng dụng cụ đã cùn để đập trái, tách hạt nhằm tránh làm tổn thương hạt. Loại bỏ hạt có màu đen, hạt đã có rễ và hạt lép. Phân tích vi sinh vật và sự biến đổi vật lý, hóa học trong quá trình lên men: - Mẫu được lấy để phân tích vi sinh và thành phần lý, hóa học ngay từ thời điểm bắt đầu quá trình lên men (0 giờ). - Định kỳ lấy mẫu từ đống ủ lên men để phân tích là 24 giờ, thực hiện trong suốt quá trình lên men. Khối lượng mẫu lấy là 1 kg hạt cacao. - Mẫu phân tích là mẫu đồng nhất sau cùng của 5 mẫu lấy tại 5 vị trị khác nhau trong thùng ủ nhằm đảm bảo tính đại diện của mẫu. Một phần (250 g) của mẫu sử dụng để phân tích vi sinh ngay lập tức và phần còn lại (750 g) giữ mẫu đông lạnh (-20 °C) sử dụng trong phân tích các chỉ tiêu lý, hóa học. Phân tích các tính chất vật lý của hạt cacao: + Xác định độ pH: pH của lớp cơm nhày và phần nhân hạt được xác định theo phương pháp của Ardhana và cs (2003):

- Lớp cơm nhầy và nhân hạt được tách ra từ 30 hạt cacao. - Sử dụng máy xay đa năng để xay nhuyễn lớp cơm nhầy cũng như nhân hạt (phôi nhũ). Lượng

nước cất bổ sung vào với tỉ lệ 1:1 theo trọng lượng. - Hiệu chuẩn đầu dò máy đo pH trước khi đo: sử dụng bộ đệm chuẩn pH 4.0 và 7.0 - Tiến hành đo pH của dịch cơm nhầy và nhân hạt.

+ Xác định trọng lượng của lớp vỏ nhầy và nhân hạt Phương pháp thực hiện như sau: cân 50 g hạt cacao lên, sau đó tách vỏ nhầy và cân xác định

trọng lượng nhầy và nhân hạt, vỏ trấu cũng được xem như một phần của vỏ nhầy. + Ẩm độ của hạt, vỏ nhầy và nhân hạt

Ẩm độ của hạt, vỏ nhầy và nhân hạt được xác định theo phương pháp chuẩn (AOAC -1997).

Phân tích các tính chất hóa học của hạt cacao: Sử dụng các phương pháp phân tích đã được công nhận và áp dụng rộng rãi ở Việt Nam cũng như trên Thế giới như AOAC, TCVN để xác định hợp chất polyphenol, ethanol bằng phương pháp sắc ký lỏng cao áp (HPLC), tannin (AOAC &TC 2000), axít axêtic (TCVN 3702: 1981), axít lactic (AOAC 2000-947.05), nấm mốc (TCVN 5166: 1990), vi khuẩn E. coli (TCVN 5155-1990), coliforms (TCVN 4883 – 90). Phân tích đánh giá cảm quan: Hạt cacao sau khi lên men phải làm khô bằng phơi hay sấy để độ ẩm từ 60% xuống còn khoảng 6,5%. Để đánh giá ảnh hưởng của quá trình lên men đến chất lượng hạt cacao lên men, sẽ thực hiện đánh giá cảm quan hạt cacao sau phơi hoặc sấy khô bằng một số phương pháp như sau: - Cắt hạt (cut test) (Wood và Lass, 1985; Senenayake và cs) - Hàm lượng vỏ (%, shell content) (Wood và Lass, 1985) - Các chỉ tiêu: vị đắng, chát, mùi hương; sử dụng phương pháp sai biệt (mô tả, nhận biết các giá

16

trị cảm quan) trong đánh giá cảm quan (Ngô Thị Hồng Thư, 1996). Phân tích vi sinh vật: Phân lập và đếm mật số vi sinh vật tham gia trong quá trình lên men cacao - Cân 250g hạt cacao (bao gồm cả phần cơm nhầy) cho vào bịch nylon vô trùng, sau đó tiếp tục cho vào 250ml dung dịch đệm peptone vô trùng (0,1%). Lắc và trộn đều mẫu trong 5 phút để tạo thành một đồng chất đồng nhất. - Sử dụng micropipette hút 5 ml dịch đồng nhất ở bước trên cho vào bình tam giác có chứa 45ml dung dịch peptone 0,1% vô trùng (pha loãng ở nồng độ 10-1).

- Tiếp tục hút 1ml dung dịch pha loãng trên (10-1) cho vào ống nghiệm chứa 9ml dung dịch pepton 0,1% vô trùng, lắc đều dung dịch (được nồng độ 10-2). Thực hiện pha loãng tương tự đến nồng độ mong muốn (10-6).

- Hút 0,1ml dịch ở mỗi nồng độ pha loãng khác nhau (từ 10-3 – 10-6) cho vào đĩa thạch môi trường. Dùng que gạt thủy tinh trải đều mặt thạch đến khi khô. Thực hiện ở 4 nồng độ pha loãng liên tiếp, mỗi nồng độ pha loãng lặp lại 3 lần (tương ứng 3 đĩa petri).

- Nấm men và những loại nấm khác được phân lập và đếm mật số trên môi trường đặc hiệu: môi trường Malt Agar Extract có chứa kháng sinh oxytetracycline 100 ppm nhằm kiểm soát vi khuẩn phát triển và trên môi trường thạch Dichloran Rose Bengal Chloramphenicol. Đặt đĩa petri đã cấy mẫu trong tủ ủ ở nhiệt độ 25°C trong 4-5 ngày. - Vi khuẩn tổng số được phân lập và đếm mật số trên môi trường thạch Plate Count agar có bổ sung kháng sinh cycloheximide với nồng độ 100 ppm để ngăn chặn sự phát triển của nấm men và các nấm khác. Đặt đĩa petri đã cấy mẫu trong tủ ủ ở nhiệt độ 35°C trong 3-4 ngày. - Vi khuẩn axêtic được phân lập và đếm mật số trên môi trường thạch Nutrient agar có bổ sung kháng sinh cycloheximide với nồng độ 100 ppm (Pallmann và cs, 2001). Đặt đĩa petri đã cấy mẫu trong tủ ủ ở nhiệt độ 30°C trong 4-5 ngày. - Vi khuẩn lactic được được phân lập và đếm mật số trên môi trường thạch MRS chứa kháng sinh cycloheximide nồng độ 100 ppm. Đặt đĩa petri đã cấy mẫu trong tủ ủ ở nhiệt độ 35°C trong 3-4 ngày trong điều kiện kỵ khí, có thể sử dụng phương pháp đặt mẫu trong một hộp kín, trong hộp có để 1 ngọn đèn cầy đang cháy).

Các đĩa môi trường cấy mẫu được đặt trong những điều kiện thích hợp đặc hiệu cho đến khi xuất hiện khuẩn lạc, tiến hành:

Thực hiện quan sát hình thái khuẩn lạc và tế bào, tiến hành nhuộm gram và một số phản ứng sinh hóa đặc trưng cho từng loại vi sinh vật.

Đối với nấm men thực hiện một số thử nghiệm xác định hoạt tính catalase, oxidase, pectinase, khả năng lên men đường

Đối với vi khuẩn khảo sát khả năng sinh axít lactic, axít axêtic Định danh nấm men dựa dựa trên các phản ứng sinh hóa, sử dụng bộ kit API ID 32. Định danh vi khuẩn dựa dựa trên các phản ứng sinh hóa, sử dụng bộ kit API 50 CH .

Định danh nấm men bằng kỹ thuật sinh học phân tử: Để định danh chính xác đến loài các chủng vi sinh phân lập thì bên cạnh thực hiện các quan sát về hình thái khuẩn lạc, hình thái tế bào, nhuộm Gram và đinh danh dựa trên các phản ứng sinh hóa (sử dụng kit API ID 32) nên tiến hành phân tích trình tự vùng D1/D2 của 26S rDNA. - Ly trích DNA

+ Ly trích DNA nấm men Quy trình ly trích DNA (theo Cocolin và cs, 2000). Nấm men được nhân sinh khối trong môi trường Malt Extract Broth, sau 24 giờ tăng sinh, tiến

hành thu nhận sinh khối để thực hiện ly trích DNA. Quy trình ly trích như sau:

17

- Hút 1 ml dung dịch sinh khối nấm men cho vào eppendorf 1,5ml. - Ly tâm (tốc độ ly tâm 12, 000 rpm/phút, 10 phút, 40C), hút bỏ dịch nổi phía trên. - Hòa tan sinh khối (thu được sau ly tâm) trong 200μl dung dịch đệm ly trích (1% SDS, 2%

Triton X-100, 100mM; NaCl, 10mM Tris, 1mM EDTA, pH 8,0), tiếp tục thêm vào 200μl hỗn hợp phenol/chloroform/isoamylalcohol (25:24:1), lắc (vortex) đồng nhất mẫu trong 1 phút.

- Ly tâm (12.000rpm/phút trong 10 phút ở 4°C), hút lấy phần dịch nổi phía trên sang eppendorf mới.

- Cho vào một lượng isopropanol ngang bằng phần dịch nổi đã hút ở bước trên (tính theo thể tích).

- Ly tâm (12.000rpm/phút trong 10 phút ở 4°C), hút bỏ phần dịch nổi phía trên Rửa kết tủa bằng ethnol 70% (500l) hai lần và sau đó ly tâm (12.000rpm/phút trong 2 phút ở

4°C), hút bỏ dịch nổi trên, để khô mẫu tự nhiên. - Hoà tan DNA kết tủa trong 50l dung dịch đệm TE (10mM Tris, 1mM EDTA, pH 8,0) chứa

RNAse (1l RNAse nồng độ 20mg/ml trong 1ml dung dịch TE). - Giữ mẫu DNA ở -200C.

+ Ly trích DNA vi khuẩn Thực hiện theo quy trích DNA của Lopez và cs, 2003. Các bước thực hiện tương tự như quy trình ly trích nấm men (Cocolin và cs, 2000) chỉ khác ở môi trường nhân sinh khối vi khuẩn là MRS Broth thay vì Malt Extract Broth (môi trường nhân sinh khối nấm men). - Thực hiện phản ứng PCR

* Đối với DNA nấm men Sử dụng cặp mồi chung (universal) NL1 và NL4 (Kurtzman và Robnett, 1998) để khuếch đại một phần đoạn gen 26S rDNA .

NL1: 5'-GCATATCAATAAGCGGAGGAAAAG-3 ' NL4: 5'-GGTCCGTGTTTCAAGACGG-3' Tổng thể tích mỗi phản ứng 50μl: dung dịch đệm PCR (PCR buffer); 0,2 mM mỗi mồi; 200μM

của mỗi dNTP 1,5 mM MgCl2; 1,25 U Taq ADN polymerase và 10ng DNA khuôn mẫu, nước (nuclease free water).

Chương trình nhiệt của phản ứng PCR gồm 1 chu kỳ ở 950C trong 7 phút; thực hiện 36 chu kỳ 950C trong 1 phút, 520C trong 2 phút và 720C trong 2 phút; 1 chu kỳ ở 720C trong 10 phút. Điện di sản phẩm PCR trên gel agarose 1 % với dung dịch đệm TBE 0,5 X, hiệu điện thế 100 V, cường độ dòng điện 400mA trong 20 phút, nhuộm ethidium bromide (1%) trong khoảng 15 phút, rửa sạch và chụp gel bằng tia tử ngoại (UV).

* Đối với DNA vi khuẩn

Sử dụng cặp mồi chung (universal) 986 và 1401 khuếch đại một phần gen vùng Internal Transcribed Space rDNA (16S), Bae và cs (2004).

5'-AACGCGAAGAACCTTAC-3 ' 5'-CGGTGTGTACAAGACCC-3'

Phản ứng PCR thực hiện trên mẫu DNA vi khuẩn cũng tương tự về thành phần hóa chất, chỉ khác biệt ở cặp mồi (primer) và chu trình nhiệt: 1 chu kỳ ở 94°C 7 phút; thực hiện 30 chu kỳ 94°C trong 30 giây, 50°C trong 30 giây, 72°C trong 2 phút; 1 chu kỳ ở 720C trong 10 phút. Điện di sản phẩm PCR trên gel agarose 1% với dung dịch đệm TBE 0,5 X, hiệu điện thế 100 V, cường độ dòng điện 400mA trong 20 phút, nhuộm ethidium bromide (1%) trong khoảng 15 phút, rửa sạch và chụp gel bằng tia tử ngoại (UV).

18

Tuyển chọn các chủng nấm men và vi khuẩn an toàn, thích hợp cho lên men cacao: Mục đích: tuyển chọn các vi sinh vật có ảnh hưởng tích cực đến quá trình lên men cacao, trên cơ sở xác định một số đặc tính như: có hoạt tính phân hủy pectin, tannin, lên men đường tạo ethanol, axít lactic, axít axêtic, tạo hương vị. Phương pháp thực hiện: Sử dụng môi trường chuyên biệt để nuôi cấy nấm men, vi khuẩn axít lactic, vi khuẩn axít axêtic Dựa trên các thử nghiệm chuyên biệt để tuyển chọn các vi sinh vật tham gia trong quá trình lên men cacao. + Nấm men: đánh giá khả năng lên men ethanol, hoạt tính phân hủy pectin, tannin - Đánh giá khả năng lên men ethanol: Các dòng nấm men phân lập được kiểm tra khả năng lên men đường (glucose, sucrose và sacharose) dựa trên lượng khí CO2 sinh ra trong quá trình lên men rượu. Sau 24 giờ phát triển sinh khối trong môi trường PGY ở 300C, 1ml dung dịch nấm men được chủng vào chai Durham chứa 9ml dung dịch glucose 2% (đã được khử trùng ở 1150C trong 10 phút), lắc đều cho dịch đường tràn đầy vào ống thủy tinh úp ngược nằm bên trong chai Durham, ủ ở 300C. Chiều cao cột khí CO2 sinh ra trong ống thuỷ tinh úp ngược được ghi nhận tại các thời điểm 6, 12 và 14 giờ. - Đánh giá khả năng phân hủy pectin và tannin: dựa vào phương pháp cấy điểm trên môi trường chứa cơ chất enzyme (pectin, tannin), đánh giá kết quả dựa vào đường vòng thủy phân, vòng thủy phân có đường kính càng lớn chứng tỏ chủng nấm men có khả năng phân hủy pectin, tannin càng cao. + Vi khuẩn axít lactic: đánh giá khả năng lên men tạo axít lactic Trong đó chú trọng vào các nhóm vi sinh vật tạo hương được tham khảo từ các nghiên cứu thành công ở các nước Ghana, Bỉ và New South Wales. Định tính axít lactic Định tính axít lactic bằng các KIT sinh hóa Định lượng axít lactic: dựa trên phản ứng trung hòa acid có trong mẫu bằng dung dịch kiềm NaOH 0,1 N với chất chỉ thị là phenolphtalein. Từ lượng NaOH trung hòa trên, ta tính được lượng axít tổng số có trong mẫu.

- Phương pháp tiến hành Chuẩn bị dịch tăng sinh: Cấy vi khuẩn vào bình tam giác chứa 100 ml môi trường MRS, ủ ở nhiệt độ

phòng (28 - 30oC) trong 24 giờ. Lấy 100 ml nước cất (đã tách khí bằng cách đun sôi, làm nguội) cho vào bình tam giác 250 ml, và cho

1 ml dung dịch chỉ thị phenolphtalein. Đặt bình tam giác lên máy khuấy từ và khuấy đều. Đặt nhẹ đầu cực đo của máy pH vào dung dịch (tránh va chạm với cánh khuấy từ) và dùng dung dịch

NaOH 0,1N chuẩn tới pH=8,2 (có xuất hiện màu hồng nhạt bền trong khoảng 1 phút. Cho 5 ml dịch lên men vi khuẩn (đã lắc đều trong khoảng 5 phút để loại bỏ CO2) vào bình và tiếp tục

chuẩn bằng dung dịch NaOH 0,1 N cho đến khi đạt pH=8,2 (có màu hồng nhạt bền trong khoảng 1 phút). Định lượng axít mỗi ngày một lấn, thực hiện trong 5 ngày liên tiếp.

+ Vi khuẩn axít axêtic: đánh giá khả năng lên men tạo axít axêtic Định tính axít axêtic tạo thành

Nuôi các chủng khảo sát trên môi trường lên men định tính (ethanol, glucose; pH= 4,5) ở nhiệt độ phòng trong 4 ngày. Cho vào ống nghiệm 3ml dung dịch lên men và 1ml dung dịch NaOH 20%, nhỏ vào ống nghiệm vài giọt dung dịch FeCl3 5%. Lắc đều ống nghiệm và đun nóng trên ngọn đèn cồn. Nếu dung dịch có axít axêtic thì sẽ có màu đỏ thẫm do sắt acetate tạo thành. Đối chứng dương là ống dựng axít acetic, đối chứng âm là môi trường không nuôi cấy vi khuẩn. Định lượng axít axêtic tạo thành theo phương pháp xác định axít tổng Nuôi cấy các chủng khảo sát trên môi trường dùng định lượng axít axêtic (ethanol, glucose, nước cất, pH=4,5) sinh ra trong 15 ngày. Xác định hàm lượng axít tổng trong các mẫu giấm thu được bằng phương pháp chuẩn độ dùng NaOH 0,1 N với phenolphthalein 1% mL chỉ thị màu.

19

Kết quả: tuyển chọn được các dòng vi sinh vật có đặc tính tốt có thể ứng dụng để cải tiến quá trình lên men cacao đạt chất lượng cao. Về nội dung 3: Nghiên cứu sản xuất chế phẩm vi sinh khởi động (starter cultures) Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm nấm men Xác định điều kiện nhân giống thích hợp cho từng chủng nấm men với các nhân tố: môi trường nhân sinh khối, pH, nhiệt độ, thời gian và tốc độ lắc (Gra và cs, 2002). Xác định thành phần và chất phụ gia (chất mang và prebiotic), lượng dịch ép màng nhầy cacao sử dụng. Định lượng nấm men trong chế phẩm: xác định theo phương pháp đếm khuẩn lạc trên môi trường đặc trưng. Tạo chế phẩm nấm men ở dạng dung dịch và dạng sấy khô (sấy phun/sấy khay) Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm vi khuẩn lactic Xác định điều kiện nhân giống thích hợp cho từng chủng vi khuẩn bằng phương pháp tối ưu hóa các nhân tố: môi trường nhân sinh khối, pH, nhiệt độ và thời gian. Xác định thành phần và chất phụ gia (chất mang và prebiotic). Định lượng vi khuẩn trong chế phẩm: xác định theo phương pháp đếm khuẩn lạc trên môi trường đặc trưng. Tạo chế phẩm vi khuẩn ở dạng dung dịch và dạng sấy khô (sấy phun/sấy khay) Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm vi khuẩn acetic Thực hiện tương tự như xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm vi khuẩn lactic. Xây dựng tiêu chuẩn của chế phẩm vi sinh vật khởi động - Mật độ của các chủng nấm men và vi khuẩn trong chế phẩm đạt ≥ 104 Cfu/g - Ẩm độ: 13-14% Đánh giá chất lượng chế phẩm sau sản xuất và thời hạn sử dụng - Kiểm tra mật độ nấm men và vi khuẩn có trong sản phẩm theo định kỳ 30 ngày/lần. - Kiểm tra chất lượng vệ sinh an toàn của sản phẩm bằng kiểm tra mức độ nhiễm vi khuẩn lạ và nấm mốc bằng phương pháp nuôi cấy trên môi trường chọn lọc. Trên cơ sở kiểm tra chất lượng sản phẩm từ đó xác định được thời hạn sử dụng tối đa của chế phẩm. Các chủng nấm men và vi khuẩn đã được tuyển chọn (ở nội dung 1) được nhân sinh khối trên môi trường đã được tối ưu từ các thí nghiệm (mục a, b, c, d) để sản xuất chế phẩm vi sinh khởi động (starter cultures) có chất lượng ổn định cho lên men (mật độ vi sinh ≥ 104 Cfu/g, không tạp nhiễm). Về nội dung 4: Đánh giá việc bổ sung các chủng vi sinh vật (chế phẩm vi sinh khởi động/starter cultures) trong quá trình lên men cacao Tiến hành thí nghiệm lên men cacao có bổ sung vi sinh ở quy mô phòng thí nghiệm. Các phương pháp nghiên cứu sử dụng như sau: Lên men quy mô phòng thí nghiệm + Chuẩn bị mẫu hạt cacao Lượng mẫu sử dụng trong thí nghiệm là 5 kg hạt cacao (tương đương 20 kg trái cacao), trái cacao chín sau khi thu hoạch ở vườn, tồn trữ 5 ngày trước khi đập, tách hạt. + Nghiên cứu sự ảnh hưởng của phương pháp tiền xử lý khi lên men đến chất lượng hạt cacao. Đánh giá

20

ảnh hưởng của thành phần dinh dưỡng trong lớp cơm nhầy đến chất lượng hạt cacao lên men Ép tách một lượng nước trong cơm nhầy để giảm độ chua của hạt: - Bố trí thí nghiệm như sau: + Thí nghiệm về lượng cơm nhầy bị ép tách: 15, 20 và 25%. + Chuẩn bị các chủng vi sinh vật - Dựa vào kết quả phân lập và tuyển chọn (dựa trên các thử nghiệm đặc tính sinh hóa) các chủng nấm men, vi khuẩn ở thí nghiệm 1 và tham khảo các nghiên cứu về len men cacao có bổ sung vi sinh (Hugh Douglas Dircks, 2009; Sanchez và cs, 1985; Buamah và cs, 1997; Schwan, 1998; Dzogbefia và cs, 1999) để tuyển chọn các chủng nấm men và vi khuẩn phù hợp cho thí nghiệm. + Bố trí thí nghiệm - Thí nghiệm có nghiệm thức đối chứng (không bổ sung vi sinh vật/starter cultures) và một số nghiệm thức có bổ sung nấm men, vi khuẩn với thành phần các chủng phối hợp khác nhau. - 5 kg hạt cacao/nghiệm thức, mỗi nghiệm thức lặp lại 3 lần. - Thời gian lên men: 144 giờ, lấy mẫu định kỳ 24 giờ/lần (bắt đầu từ 0 giờ đến 144 giờ). - Bố trí thí nghiệm như sau: + Thí nghiệm về thời điểm bổ sung chế phẩm: 0, 12, 24 và 48 giờ lên men + Thí nghiệm về tỉ lệ chế phẩm vi sinh bổ sung: 0,5%, 1%, 1,5% và 2% + Thí nghiệm về thời gian lên men: 4, 5, 6 và 7 ngày - Chỉ tiêu theo dõi: thành phần và mật số nấm men, vi khuẩn; thành phần lý học (pH, ẩm độ của vỏ nhày, hạt, nhân hạt (phôi nhũ)) và hóa học ( ethanol, tannin, polyphenol, axít lactic, axít axêtic) và một số chỉ tiêu khác: nấm mốc, vi khuẩn E. coli, coliforms. - Đánh giá cảm quan sản phẩm hạt cacao sau lên men: màu sắc, vị đắng, chát, mùi hương. Về nội dung nghiên cứu phương pháp lên men trong thùng inox đến chất lượng hạt cacao

+ Phương pháp ủ thùng ảnh hưởng đến chất lượng hạt cacao - Khối lượng hạt lên men, kích thước thùng (Dài x Rộng x chiều cao), chiều cao/bề dạy lớp hạt lên

men ảnh hưởng đến chất lượng hạt cacao. - Kết cấu thùng lên men: cách nhiệt/duy trì nhiệt xung quanh theo yêu cầu để ổn định nhiệt độ lên

men bên trong, sử dụng hệ thống cánh khuấy đảo Về nội dung nghiên cứu sự ảnh hưởng của phương pháp sấy đến chất lượng hạt cacao + Khảo sát phương pháp sấy tự nhiên (phơi dưới ánh nắng mặt trời) và sử dụng máy sấy năng lượng mặt trời (nhà kiếng sử dụng năng lượng mặt trời) đến chất lượng hạt cacao sau khi được lên men bằng phương pháp bổ sung vi sinh trong bồn inox. Lên men quy mô pilot (100 kg hạt/mẻ) Từ kết quả ở thí nghiệm lên men quy mô phòng thí nghiệm chọn ra nghiệm thức đạt kết quả tốt nhất để thực hiện lên men quy mô pilot (100 kg hạt/mẻ). Các bước thực hiện tương tự như thí nghiệm 1 từ chuẩn bị nguyên liệu hạt cacao, sử dụng chế phẩm vi sinh (starter cultures), sử dung dụng thùng ủ inox, bố trí thí nghiệm và các chỉ tiêu đánh giá. Về nội dung 5: Tổ chức chuyển giao quy trình kỹ thuật lên men định hướng cacao Đồng Nai Phối hợp tổ chức chuyển giao cho Trung tâm Ứng dụng Công nghệ sinh học Đồng Nai (Địa chỉ: Ấp 2, xã Xuân Đường, huyện Cẩm Mỹ, tỉnh Đồng Nai) để làm cơ sở chuyển giao cho các hộ nông dân sản xuất có nhu cầu trên địa bàn tỉnh Đồng Nai.

21

Về nội dung 6: Tuyển chọn các chủng nấm men thích hợp lên men rượu từ phụ phẩm dịch cơm nhầy hạt cacao Đồng Nai Thực hiện theo các tiếp cận và phương pháp thí nghiệm đã được mô tả trong phần liên quan đến nội dung 2. Bên cạnh đánh giá các chủng nấm men được phân lập từ cacao Đồng Nai sẽ thử nghiệm thêm 1-2 men giống thương phẩm để sản xuất rượu vang đang được bày bán. Loại men tối ưu sẽ được sử dụng để nghiên cứu sản xuất rượu vang và nước trái cây lên men cacao. Về nội dung 7: Tối ưu hóa qui trình chế biến rượu và nước cacao lên men từ dịch cơm nhầy hạt cacao Đồng Nai Phương án sản phẩm lên men từ dịch trích ép màng nhầy cacao bao gồm:

Rượu vang cacao Nước trái cây lên men cacao

Ưu, nhược điểm của sản phẩm: Rượu vang cacao: Thời gian lên men dài (tối thiểu 2 tháng). Trong thời gian lên men phụ

cần tiến hành ở nhiệt độ thấp thì sản phẩm sẽ tốt hơn. Độ cồn đạt từ 8– 12%. Thời gian bảo quản lâu, không cần bảo quản lạnh.

Nước trái cây lên men cacao: thời gian lên men ngắn (24 – 48 giờ). Sản phẩm có vị ngọt, độ cồn thấp (3- 5%). Khi uống có cảm giác hơi tê ở lưỡi do vẫn còn CO2 trong quá trình lên men. Sản phẩm được đóng chai rồi thanh trùng. Nên để lạnh trước khi sử dụng.

Quy trình công nghệ chung để lên men dịch cacao Công đoạn 1: Xử lý nguyên liệu: Công đoạn 2: Lên men chính Bổ sung đường từ 20 – 25 oBx, điều chỉnh pH dịch lên men đạt pH 4,5. Thêm 5% v/v nấm men Saccharomyces cerevisiae (mật độ tế bào đạt 108 tế bào/ml men giống). Lên men trong bình ở điều kiện yếm khí 10 ngày. Nhiệt độ lên men chính dao động 30 – 33 oC. Công đoạn 3: Lên men phụ (để sản xuất rượu vang cacao) Sau thời gian lên men chính, tiến hành gạn bỏ cặn lần 1. Đây là giai đoạn ổn định sản phẩm. Nhiệt độ lên men phụ 25 oC. Thời gian lên men phụ tối thiểu 1 tháng. Công đoạn 4: Làm trong Bổ sung enzyme pectinase (Vinzozym Process, Trelonin Mash DF, Rohavin LX…) để hỗ trợ quá trình lắng trong sản phẩm. Công đoạn 5: Lọc Công đoạn 6: Thanh trùng sản phẩm. Công đoạn 7: Đóng chai (Có thể đóng chai trước rồi thanh trùng sau).

Các giá trị độ brix, pH, loại men và hàm lượng men giống sẽ được thí nghiệm quanh các giá trị trong quy trình sản xuất rượu vang cacao chuẩn bên trên. Thời gian theo dõi để sản phẩm được ổn định từ 3 đến 6 tháng (tùy thuộc vào từng nhóm sản phẩm). Về nội dung 8: Tổ chức chuyển giao quy trình kỹ thuật chế biến rượu cacao và nước cacao lên men tại Đồng Nai Đối với sản xuất rượu vang cacao và nước cacao lên men ở quy mô pilot: Từ kết quả ở thí nghiệm chế biến rượu vang cacao và nước cacao lên men quy mô phng thí nghiệm chọn ra nghiệm thức đạt kết quả tốt nhất để thực hiện sản xuất quy mô pilot (từ nguồn dịch ép của 100kg hạt/mẻ). Các bước thực hiện tương tự như thí nghiệm 1 từ chuẩn bị nguyên liệu hạt cacao, sử dụng nấm men, bố trí thí nghiệm và các chỉ tiêu đánh giá. Về việc chức chuyển giao quy trình chế biến rượu vang cacao và nước cacao lên men: Phối hợp tổ chức chuyển giao cho Trung tâm Ứng dụng Công nghệ sinh học Đồng Nai (Địa chỉ: Ấp 2, xã Xuân Đường,

22

huyện Cẩm Mỹ, tỉnh Đồng Nai) để làm cơ sở chuyển giao cho các hộ nông dân sản xuất có nhu cầu trên địa bàn tỉnh Đồng Nai.

Về phương pháp phân tích thống kê và xử lý số liệu Đánh giá kết quả dựa vào các trắc nghiệm thống kê sinh học sử dung các phần mềm thống kê Stat Easy, GMP, và Statgraphics.

19 Phương án phối hợp với các tổ chức nghiên cứu và cơ sở sản xuất trong nước Đơn vị nghiên cứu chính là Khoa CNTP – Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM. Đơn vị phối hợp nghiên cứu là Trung tâm Ứng dụng Công nghệ sinh học Đồng Nai Đơn vị sử dụng kết quả nghiên cứu: Trung tâm Ứng dụng Công nghệ sinh học Đồng Nai hiện đang cộng tác với một đơn vị sản xuất và lên men hạt cacao đó là: Cty Nguyên Lộc TNHH Đầu Tư Phát Triển Nông Nghiệp - Địa chỉ: Ấp Hàng Gòn, Quốc Lộ 56, X. Hàng Gòn, TX. Long Khánh, Đồng Nai Phương án chuyển giao kết quả nghiên cứu có nhiều phương án phối hợp với các tổ chức nghiên cứu và cơ sở sản xuất : - Kết quả đề tài sẽ được chuyển giao cho Trung tâm Ứng dụng Công nghệ sinh học Đồng Nai để làm đơn vị sản xuất chế phẩm vi sinh cung cấp cho nông dân để lên men cacao trong tỉnh Đồng Nai. - Trung tâm Ứng dụng Công nghệ sinh học Đồng Nai cũng là đơn vị tiếp nhận quy trình công nghệ lên men và sản xuất rượu cacao, nước cacao lên men. Đây là cơ sở để đơn vị có thể tiếp tục xin hỗ trợ dự án sản xuất ở quy mô công nghiệp. 20 Phương án hợp tác quốc tế (nếu có)

(Trình bày rõ phương án phối hợp: tên đối tác nước ngoài; nội dung đã hợp tác- đối với đối tác đã có hợp tác từ trước; nội dung cần hợp tác trong khuôn khổ đề tài; hình thức thực hiện. Phân tích rõ lý do cần hợp tác và dự kiến kết quả hợp tác, tác động của hợp tác đối với kết quả của Đề tài )

21 Tiến độ thực hiện

Các nội dung, công việc

chủ yếu cần được thực hiện; các mốc đánh giá chủ yếu

Kết quả phải đạt Thời gian

Cá nhân, tổ chức

thực hiện*

Dự kiến kinh phí

1 2 3 4 5 6

1 Nội dung 1: Khảo sát điều kiện môi trường lên men và đánh giá sự ổn định của nguyên liệu cacao Đồng Nai

40.000.000

Công việc 1: Khảo sát điều kiện khí hậu, thời tiết ở các vùng trồng cacao Đồng Nai

- Nhiệt độ trung bình ở các thời điểm thu hoạch và lên men cacao tại Đồng Nai - Báo cáo

1/2014 – 2/2014

N.T. Hoàng 10.000.000

23

Công việc 2: Khảo sát nguồn nguyên liệu và chất lượng nguyên liệu cacao tại Đồng Nai.

- Thống kê các giống và chất lượng cacao đang trồng đại trà, tìm hiểu độ ổn định nguyên liệu cacao Đồng Nai - Báo cáo

1/2014 – 3/2014

N.Q.Tuấn 30.000.000

2 Nội dung 2: Sàng lọc hệ vi sinh thích hợp lên men hạt cacao Đồng Nai

480.000.000

Công việc 1: Phân lập, định danh và tuyển chọn các chủng nấm men

- Các chủng nấm men tiềm năng - Báo cáo

1/2014 – 6/2014

V.T.L An N.M Hiền

60.000.000

Công việc 2: Đánh giá sự đa dạng và diễn biến của các chủng nấm men qua các giai đoạn trong quá trình lên men

Báo cáo 1/2014 – 6/2014

V.T.L An N.M Hiền

50.000.000

Công việc 3: Đánh giá sự biến đổi vật lý, hóa học của hạt ca cao trong quá trình lên men

- Báo cáo 1/2014 – 6/2014

P.T Huân 50.000.000

Công việc 4: Phân lập, định danh và tuyển chọn các chủng vi khuẩn lactic

- Các chủng vi khuẩn lactic tiềm năng - Báo cáo chuyên đề 6

1/2014 – 6/2014

V.T.L An N.M Hiền

60.000.000

Công việc 5: Đánh giá sự đa dạng và diễn biến của các chủng vi khuẩn lactic qua các giai đoạn trong quá trình lên men

- Báo cáo 1/2014 – 6/2014

V.T.L An N.M Hiền

50.000.000

Công việc 6: Đánh giá sự biến đổi vật lý, hóa học của hạt ca cao trong quá trình lên men

- Báo cáo 1/2014 – 6/2014

P.T Huân 50.000.000

Công việc 7: Phân lập, định danh và tuyển chọn các chủng vi khuẩn axêtic

- Các chủng vi khuẩn axêtic tiềm năng - Báo cáo

1/2014 – 6/2014

V.T.L An N.M Hiền

60.000.000

Công việc 8: Đánh giá sự đa dạng và diễn biến của các chủng vi khuẩn axêtic qua các giai đoạn trong quá trình lên men

- Báo cáo 1/2014 – 6/2014

V.T.L An N.M Hiền

50.000.000

Công việc 9: Đánh giá sự biến đổi vật lý, hóa học của hạt ca cao trong quá trình lên men

- Báo cáo 1/2014 – 6/2014

P.T Huân 50.000.000

24

3 Nội dung 3: Nghiên cứu sản xuất chế phẩm vi sinh khởi động (starter cultures)

400.000.000

Công việc 1: Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm nấm men sử dụng dịch ép màng nhầy cacao.

- Quy trình sản xuất chế phẩm nấm men - Báo cáo

7/2014 – 12/2014

V.T.L An N.M Hiền P.T Huân

50.000.000

Công việc 2: Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm vi khuẩn lactic sử dụng dịch ép màng nhầy cacao.

- Quy trình sản xuất chế phẩm vi khuẩn lactic - Báo cáo

7/2014 – 12/2014

V.T.L An N.M Hiền P.T Huân

50.000.000

Công việc 3: Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm vi khuẩn acetic sử dụng dịch ép màng nhầy cacao.

- Quy trình sản xuất chế phẩm vi khuẩn acetic - Báo cáo

7/2014 – 12/2014

V.T.L An N.M Hiền P.T Huân

50.000.000

Công việc 4: Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh sử dụng dịch ép màng nhầy cacao.

- Quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh dạng lỏng thích hợp cho lên men ca cao - Báo cáo

7/2014 – 12/2014

V.T.L An N.M Hiền P.T Huân

50.000.000

Công việc 5: Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm nấm men cacao sấy khô.

- Bái cáo quy trình sản xuất chế phẩm nấm men dạng khô

7/2014 – 12/2014

L.H Quang L.T Thiên B.V Miên

50.000.000

Công việc 6: Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm vi khuẩn lactic cacao sấy khô.

- Quy trình sản xuất chế phẩm vi khuẩn lactic dạng khô - Báo cáo

7/2014 – 12/2014

L.H Quang L.T Thiên B.V Miên

50.000.000

Công việc 7: Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm vi khuẩn acetic cacao sấy khô.

- Quy trình sản xuất chế phẩm vi khuẩn acetic dạng khô. - Báo cáo

7/2014 – 12/2014

L.H Quang L.T Thiên B.V Miên

50.000.000

Công việc 8: Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh cacao sấy khô.

- Báo cáo quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh dạng khô thích

7/2014 – 12/2014

L.H Quang L.T Thiên B.V Miên

50.000.000

4 Nội dung 4: Đánh giá việc bổ sung các chủng vi sinh vật (chế phẩm vi sinh khởi động/starter cultures) trong quá trình lên men cacao.

350.000.000

Công việc 1: Đánh giá ảnh hưởng của việc bổ sung các chủng vi sinh (starter culrures) lên hệ sinh thái vi sinh vật, thành phần hóa học, chất lượng và mùi vị cacao sau lên men sử dụng thùng gỗ truyền thống.

- Báo cáo 1/2015 – 6/2015

V.T.L An L.H Quang P.T Huân

50.000.000

25

Công việc 2: Sử dụng bồn inox thay thế bồn gỗ.

Bồn inox dùng để lên men cacao thay thế bồn gổ. - Báo cáo

1/2015 – 6/2015

B.V Miên

100.000.000

Công việc 3: Đánh giá ảnh hưởng của việc bổ sung các chủng vi sinh (starter culrures) lên hệ sinh thái vi sinh vật, thành phần hóa học, chất lượng và mùi vị cacao sau lên men sử dụng thùng inox.

- Báo cáo 1/2015 – 6/2015

V.T.L An L.H Quang P.T Huân

70.000.000

Công việc 4: Khảo sát chế độ phơi nắng phù hợp với hạt cacao được lên men theo phương pháp có bổ sung vi sinh (starter culrures).

- Phương pháp phơi nắng hạt cacao lên men - Báo cáo

1/2015 – 6/2015

L.H Quang B.V Miên

50.000.000

Công việc 5: Khảo sát chế độ sấy phù hợp với hạt cacao được lên men theo phương pháp có bổ sung vi sinh (starter culrures)

- Phương pháp sấy hạt cacao lên men - Báo cáo

1/2015 – 6/2015

50.000.000

Công việc 6: Đánh giá chất lượng hạt, chọn nghiệm thức tối ưu, xây dựng quy trình lên men và làm khô hạt cacao hoàn chỉnh.

Quy trình hoành chỉnh lên men định hướng hạt cacao trong bồn inox và chế độ làm khô tương ứng. - Báo cáo

1/2015 – 6/2015

L.H Quang L.T Hiền B.V Miên P.T Huân

30.000.000

5 Nội dung 5: Tổ chức chuyển giao quy trình kỹ thuật lên men định hướng cacao Đồng Nai

120.000.000

Công việc 1: Đánh giá ảnh hưởng của việc bổ sung các chủng vi sinh (starter culrures) lên hệ sinh thái vi sinh vật, thành phần hóa học, chất lượng và mùi vị ca cao sau lên men trong bồn inox quy mô pilot.

- Báo cáo thử nghiệm

7/2015 – 10/2015

N.T Hoàng N.Q Tuấn B.V Miên P.T Huân

100.000.000

Công việc 2: Tập huấn chuyển giao kỹ thuật sản xuất hạt cacao lên ment trong bồn inox có sử dụng chế phẩm vi sinh.

Hội thảo tập huấn qui trình kỹ thuật sản xuất sản xuất hạt cacao lên ment trong bồn inox có sử dụng chế phẩm vi sinh

10/2015 – 11/2015

N.T Hoàng N.Q Tuấn B.V Miên P.T Huân

20.000.000

6 Nội dung 6: Tuyển chọn các chủng nấm men thích hợp lên men rượu từ phụ phẩm dịch cơm nhầy hạt cacao Đồng Nai

150.000.000

26

Công việc 1: Tuyển chọn và đánh giá khả năng lên men của các chủng nấm men từ dịch cơm nhầy để chế biến rượu.

- Báo cáo 1/2014 – 6/2014

L.T Hiền D.T.N Diệp V.T.L An B.V Miên

50.000.000

Công việc 2: Đánh giá và so sánh khả năng lên men rượu cacao của các chủng phân lập và giống thương mại trong những điều kiện lên men cụ thể.

- Báo cáo 7/2014 – 12/2014

L.T Hiền D.T.N Diệp V.T.L An B.V Miên

50.000.000

Công việc 3: Đánh giá sự biến đổi vật lý, hóa học dịch quả hạt trong quá trình lên men với chủng nấm men tuyển chọn.

- Báo cáo 7/2014 – 12/2014

L.T Hiền D.T.N Diệp V.T.L An P.T Huân

50.000.000

7 Nội dung 7: Tối ưu hóa qui trình chế biến rượu và nước cacao lên men từ dịch cơm nhầy hạt cacao Đồng Nai

260.000.000

Công việc 1: Khảo sát kỹ thuật tách ép và xử lý sơ bộ dịch cơm nhầy của hạt cacao tươi dùng làm cơ chất lên men rượu (phối hợp với nội dung 2 và nội dung 3)

- Phương pháp ép phù hợp để tách dịch cơm nhầy của hạt cacao tươi - Báo cáo

1/2014 – 6/2014

L.T Hiền D.T.N Diệp B.V Miên

50.000.000

Công việc 2: Tối ưu hóa các thông số kỹ thuật chính (tỷ lệ nấm men, hàm lượng chất rắn hòa tan và pH của dịch lên men) ảnh hưởng đến quá trình lên men rượu cacao.

- Báo cáo 7/2014 – 12/2014

L.T Hiền D.T.N Diệp B.V Miên

50.000.000

Công việc 3: Khảo sát ảnh hưởng của kỹ thuật làm trong, ổn định rượu và nhiệt độ môi trường trong quá trình lên men phụ.

- Báo cáo 1/2015 – 6/2015

L.T Hiền D.T.N Diệp B.V Miên

50.000.000

Công việc 4: Khảo sát ảnh hưởng của kỹ thuật làm trong, ổn định rượu và nhiệt độ môi trường trong quá trình lên men phụ.

- Báo cáo 1/2015 – 6/2015

L.T Hiền D.T.N Diệp B.V Miên

50.000.000

Công việc 5: Xây dựng quy trình hoàn chỉnh chế biến rượu vang cacao.

- Quy trình chế biến rượu vang cacao. - Báo cáo

7/2015 – 9/2015

L.T Hiền D.T.N Diệp B.V Miên

30.000.000

Công việc 6: Xây dựng quy trình hoàn chỉnh chế biến nước cacao lên men.

- Quy trình chế biến nước cacao lên men - Báo cáo

7/2015 – 9/2015

L.T Hiền D.T.N Diệp P.T Huân

30.000.000

27

8 Nội dung 8: Tổ chức chuyển giao quy trình kỹ thuật chế biến rượu cacao và nước cacao lên men tại Đồng Nai

130.000.000

Công việc 1: Sản xuất thử nghiệm rượu vang cacao qui mô pilot (từ nguồn dịch ép của 100kg hạt/mẻ).

- Báo cáo thử nghiệm

9/2015 – 10/2015

N.T Hoàng N.Q Tuấn B.V Miên

50.000.000

Công việc 2: Sản xuất thử nghiệm nước cacao lên men qui mô pilot (từ nguồn dịch ép của 100kg hạt/mẻ)

- Báo cáo thử nghiệm

9/2015 – 10/2015

N.T Hoàng N.Q Tuấn P.T Huân

50.000.000

Công việc 3: Tập huấn chuyển giao qui trình kỹ thuật sản xuất rượu vang cacao và nước cacao lên men từ dịch cơm nhầy hạt tươi cho đơn vị chức năng ở Đồng Nai.

Hội thảo tập huấn qui trình kỹ thuật sản xuất rượu vang cacao và nước cacao lên men từ dịch cơm nhầy hạt tươi

10/2015 – 11/2015

N.T Hoàng N.Q Tuấn B.V Miên P.T Huân

30.000.000

9 Các khoản chi khác 170.000.000

Xây dựng đề cương Lập thuyết minh chi tiết đề tài

P.T Huân B.V Miên

2.000.000

Kinh phí quản lý Quản lý phí cơ quan chủ trì (15 triệu/ năm) Quản lý phí cơ quan quản lý (3 triệu/ năm)

30.000.000 6.000.000

Chi phí đánh giá, kiểm tra nội bộ, nghiệm thu các cấp Chi phí xét duyệt, giám định, nghiệm thu

23.000.000

Văn phòng phẩm, in ấn

P.T Huân B.V Miên

5.000.000

Công tác trong nước Thuê xe đi lấy mẫu tại Đồng Nai

P.T Huân B.V Miên

20.000.000

Tổng kết, viết báo cáo chi tiết đề tài.

Báo cáo tổng kết 12/2015 P.T Huân B.V Miên

12.000.000

Phụ cấp chủ nhiệm đề tài (1 triệu/tháng x 24 tháng) x 2 người

P.T Huân B.V Miên

48.000.000

Thù lao thư ký, kế toán đề tài (1 triệu/tháng x 24 tháng)

L.H Quang 24.000.000

Tổng kinh phí 2.100.000.000 * Chỉ ghi những cá nhân có tên tại Mục 12

28

III. SẢN PHẨM KH&CN CỦA ĐỀ TÀI Yêu cầu về sản phẩm: - Quy trình trích ép một phần dịch quả từ lớp cơm nhầy của hạt cacao tươi hợp vệ sinh, an toàn

thực phẩm. - Chế phẩm sinh học bao gồm hỗn hợp nấm men được chọn lọc để có thể lên men định hướng hạt

cacao nhằm nâng cao chất lượng hạt cacao lên men trồng tại Đồng Nai. - Quy trình lên men cacao sử dụng chế phẩm sinh học trong bồn ủ dạng lớn đạt chất lượng ổn

định không phụ thuộc điều kiện thời tiết. - Quy trình sản xuất sản phẩm rượu cacao và nước cacao lên men đặc trưng với hương vị cacao

Đồng Nai. 22 Sản phẩm KH&CN chính của Đề tài và yêu cầu chất lượng cần đạt (Liệt kê theo dạng sản

phẩm)

Dạng I: Mẫu (model, maket); Sản phẩm (là hàng hoá, có thể được tiêu thụ trên thị trường); Vật liệu; Thiết bị, máy móc; Dây chuyền công nghệ; Giống cây trồng; Giống vật nuôi và các loại khác;

Mức chất lượng Mẫu tương tự

(theo các tiêu chuẩn mới nhất) Số TT

Tên sản phẩm cụ thể và chỉ tiêu chất lượng chủ

yếu của sản phẩm

Đơn vị đo

Cần đạt Trong nước Thế giới

Dự kiến số lượng/quy

mô sản phẩm tạo ra

1 2 3 4 5 6 7

22.1 Mức chất lượng các sản phẩm (Dạng I) so với các sản phẩm tương tự trong nước và nước ngoài (Làm rõ cơ sở khoa học và thực tiễn để xác định các chỉ tiêu về chất lượng cần đạt của các sản phẩm của đề tài) Chế phẩm vi sinh để lên men định hướng hạt cacao có số lượng tế bào sống đủ để thực hiện quá trình lên men theo qui trình đã được phát triển. Hạt cacao sau khi được lên men định hướng theo quy trình đã phát triển sẽ có chất lượng hạt tương đương với phẩm chất các hạt được lên men tốt theo phương pháp truyền thống đạt chất lượng xuất khẩu. Rượu vang cacao được sản xuất từ phụ phẩm là phần dịch nhầy hạt cacao được trích ép bớt sẽ đạt TCVN loại “khá” đối với sản phẩm cùng loại. Nước trái cây len men được sản xuất từ phụ phẩm cũng sẽ đạt chất lượng tối thiểu loại “khá” theo TCVN đối với sản phẩm cùng loại.

Dạng II: Nguyên lý ứng dụng; Phương pháp; Tiêu chuẩn; Quy phạm; Phần mềm máy tính; Bản vẽ thiết kế; Quy trình công nghệ; Sơ đồ, bản đồ; Số liệu, Cơ sở dữ liệu; Báo cáo phân tích; Tài liệu dự báo (phương pháp, quy trình, mô hình,...); Đề án, qui hoạch; Luận chứng kinh tế-kỹ thuật, Báo cáo nghiên cứu khả thi và các sản phẩm khác

TT Tên sản phẩm Yêu cầu khoa học cần đạt Ghi chú

1 2 3 4

1 Quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh vât khởi động/starter (hỗn hợp các chủng nấm men, vi khuẩn)

Chế phẩm vi sinh có chất lượng ổn định cho lên men cacao (mật độ tế bào ≥ 104 Cfu/g, không tạp nhiễm).

29

2 Quy trình lên men hạt cacao với chế phẩm vi sinh vật khởi động quy mô 100 kg/mẻ trong bồn inox

- Quy trình lên men cho chất lượng cacao lên men cao hơn so với đối chứng (các chỉ tiêu: polyphenol, tannin, ethanol, axít lactic, axít axêtic, độ nhiễm mốc và vi khuẩn gây bệnh, cảm quan: độ chát, đắng, hương vị, màu sắc). - Quy trình được đánh giá nghiệm thu cấp cơ sở

3 Báo cáo khoa học đánh giá tiêu chuẩn chất lượng cacao lên men cao

Tiêu chuẩn chất lượng cacao lên men khi bổ sung vi sinh cao hơn so với đối chứng không bổ sung vi sinh (các chỉ tiêu đánh giá: polyphenol, tannin, ethanol, axít lactic, axít axêtic, độ nhiễm mốc và vi khuẩn gây bệnh, cảm quan: độ chát, đắng, hương vị, màu sắc).

4 Quy trình trích ép và xử lý dịch quả từ lớp cơm nhầy của hạt cacao tươi.

Đơn giản, có khả năng thực hiện ở qui mô nông hộ

5 Quy trình sản xuất rượu vang cacao từ dịch cơm nhày

Sản phẩm đạt chất lượng “khá” theo TCVN và đạt yêu cầu vệ sinh thực phẩm

6 Quy trình sản xuất nước cacao lên men từ dịch cơm nhày

Sản phẩm đạt chất lượng “khá” theo TCVN và đạt yêu cầu vệ sinh thực phẩm

Dạng III: Bài báo; Sách chuyên khảo; và các sản phẩm khác

Số TT Tên sản phẩm Yêu cầu khoa học cần đạt Dự kiến nơi công bố

(Tạp chí, Nhà xuất bản) Ghi chú

1 2 3 4

1 Bài báo khoa học 03 bài Đăng tạp chí chuyên ngành

Tạp chí Khoa học kỹ thuật Nông lâm Nghiệp

22.2 Trình độ khoa học của sản phẩm (Dạng II & III) so với các sản phẩm tương tự hiện có (Làm rõ cơ sở khoa học và thực tiễn để xác định các yêu cầu khoa học cần đạt của các sản phẩm của đề tài)

22.3 Kết quả tham gia đào tạo trên đại học

Số TT Cấp đào tạo Số lượng Chuyên ngành đào tạo Ghi chú

Thạc sỹ 3 Công nghệ thực phẩm

Tiến sỹ

30

22.4 Sản phẩm dự kiến đăng ký bảo hộ quyền sở hữu công nghiệp, quyền đối với giống cây trồng:

23 Khả năng ứng dụng và phương thức chuyển giao kết quả nghiên cứu 23.1 Khả năng về thị trường (Nhu cầu thị trường trong và ngoài nước, nêu tên và nhu cầu khách hàng cụ thể nếu có; điều kiện cần thiết để có thể đưa sản phẩm ra thị trường?) Kết quả nghiên cứu của đề tài có thể được sử dụng bởi các hộ trồng cacao và các đơn vị lên men chế biến cacao tại Đồng Nai. Kết quả đề tài sẽ được chuyển giao cho đơn vị : Trung tâm Ứng dụng Công nghệ sinh học Đồng Nai (Ấp 2, xã Xuân Đường, huyện Cẩm Mỹ, tỉnh Đồng Nai). Địa chỉ văn phòng liên hệ: 1597 Phạm Văn Thuận, Biên Hòa, Đồng Nai - Điện thoại : 0613.822297-8188 ; trong đó, Trung tâm Ứng dụng Công nghệ sinh học Đồng Nai hiện đang cộng tác với một đơn vị sản xuất và lên men hạt cacao đó là: Cty Nguyên Lộc TNHH Đầu Tư Phát Triển Nông Nghiệp - Địa chỉ: Ấp Hàng Gòn, Quốc Lộ 56, X. Hàng Gòn, TX. Long Khánh, Đồng Nai 23.2 Khả năng về ứng dụng các kết quả nghiên cứu vào sản xuất kinh doanh (Khả năng cạnh tranh về giá thành và chất lượng sản phẩm) Chi phí đầu tư cho quy trình công nghệ dự kiến của đề tài không quá cao, được sử dụng nhiều lần nên hoàn toàn có thể ứng dụng vào sản xuất kinh doanh. Các sản phẩm từ cacao được sản xuất theo quy trình của đề tài sẽ có chất lượng tốt, đồng đều và ổn định, giúp nâng cao giá trị của sản phẩm, phát triển bền vững và có tính cạnh tranh thương mại trên thị trường Thế giới. 23.3 Khả năng liên doanh liên kết với các doanh nghiệp trong quá trình nghiên cứu Đề tài được phối hợp thực hiện với đơn vị : Trung tâm Ứng dụng Công nghệ sinh học Đồng Nai. Địa chỉ: Ấp 2, xã Xuân Đường, huyện Cẩm Mỹ, tỉnh Đồng Nai. 23.4 Mô tả phương thức chuyển giao - Trung tâm Ứng dụng Công nghệ sinh học Đồng Nai là đơn vị tiếp nhận các quy trình công nghệ. Các bồn lên men quy mô pilot trình diễn trong đề tài cũng được bàn giao cho Trung tâm. - Thành công của đề tài là cơ sở để Trung tâm Ứng dụng Công nghệ sinh học Đồng Nai có thể tiếp tục xin hỗ trợ dự án sản xuất, mua máy móc thiết bi sản xuất ở quy mô công nghiệp. - Nhóm nghiên cứu cam kết sẽ tiếp tục tham gia hỗ trợ dự án triển khai sản xuất thử nghiệm ở quy mô công nghiệp của Trung tâm Ứng dụng Công nghệ sinh học Đồng Nai ở giai đoạn tiếp theo. 24 Phạm vi và địa chỉ (dự kiến) ứng dụng các kết quả của Đề tài

Trên cơ sở đề tài được thực hiện tại Trung tâm Ứng dụng Công nghệ sinh học Đồng Nai, Địa chỉ: Ấp 2, xã Xuân Đường, huyện Cẩm Mỹ, tỉnh Đồng Nai, kết quả đề tài từ đó có thể nhân rộng ứng dụng ra những vùng trồng cacao tại Đồng Nai.

31

25 Tác động và lợi ích mang lại của kết quả nghiên cứu 25.1 Đối với lĩnh vực KH&CN có liên quan (nêu những dự kiến đóng góp vào các lĩnh vực khoa học công nghệ ở trong nước và quốc tế) - Phục vụ công tác nghiên cứu và đào tạo ở các Trường, Viện có liên quan đến lên men cacao nói riêng và ứng dụng vi sinh trong công nghệ lên men thực phẩm nói chung. 25.2 Đối với tổ chức chủ trì và các cơ sở ứng dụng kết quả nghiên cứu - Làm giàu dữ liệu khoa học và giảng dạy cho sinh viên trong Trường Đại học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh và Trung tâm Ứng dụng Công nghệ sinh học Đồng Nai. Giúp đào tạo 2 thạc sỹ ngành Công nghệ thực phẩm. Gia tăng số lượng bài báo khoa học cho nhà Trường, giúp thúc đẩy nhiệm vụ nghiên cứu khoa học. 25.3 Đối với kinh tế - xã hội và môi trường - Sản phẩm hạt lên men của đề tài sẽ đạt chuẩn hạt lên men chất lượng tốt đang được thu mua trên thị trường (có bố trí thí nghiệm đối chứng so sánh). Như vậy là giá thu mua cho hạt chất lượng cao sẽ cao giá hơn, mang lại giá trị gia tăng cho người nông dân. - Lượng phụ phẩm trong quá trình sản xuất hạt cacao lên men rất lớn do 10-12kg trái tươi mới được 1kg hạt khô nên lượng phụ phẩm bỏ đi rất lớn. Nếu tận dụng được lượng dịch nhầy từ hạt cacao tươi để tạo nên sản phẩm thức uống thơm ngon, đậm đà hương vị cacao sẽ làm tăng thêm hiệu quả kinh tế từ trái cacao - Nghiên cứu lên men hạt cacao có bổ sung vi sinh vật giúp tạo ra sản phẩm có chất lượng tốt, đồng đều và ổn định, giúp nâng cao giá trị của sản phẩm. Bên cạnh đó, người dân chủ động thực hiện quá trình lên men theo quy trình đã thiết lập đảm bảo chất lượng đầu ra của sản phẩm luôn đồng đều và ổn định. Hiệu quả kinh tế mang lại là rất lớn, giúp ngành cacao Việt Nam phát triển bền vững và có tính cạnh tranh thương mại trên thị trường Thế giới. - Vấn đề duy trì chất lượng cho hạt cacao đặc biệt là hạt cacao sau lên men trong chuỗi giá trị là điểm chủ chốt giúp ngành cacao Việt Nam phát triển bền vững và có tính cạnh tranh thương mại trên thị trường thế giới, đồng thời góp phần hướng đến sự phát triển sản xuất khép kín đi từ hạt cacao được trồng ngay tại Việt nam đến những thỏi sôcôla thơm ngon mang thương hiệu Việt Nam được tiêu dùng trong nước và xuất khẩu. Hướng nghiên cứu, phát triển trên nhằm cũng cố hơn nữa chương trình phát triển ngành cacao của nước ta thêm bền vững.

32

V. NHU CẦU KINH PHÍ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI VÀ NGUỒN KINH PHÍ (Giải trình chi tiết xin xem phụ lục kèm theo)

Đơn vị tính: Triệu đồng 26 Kinh phí thực hiện đề tài phân theo các khoản chi

Trong đó

Nguồn kinh phí Tổng số

Trả công lao động

(khoa học, phổ thông)

Nguyên, vật liệu,

năng lượng

Thiết bị, máy

móc

Xây dựng,

sửa chữa nhỏ

Chi khác

1 2 3 4 5 6 7 8

Tổng kinh phí 2100 1170 710 0 50 170 Trong đó:

1 Ngân sách SNKH: - Năm thứ nhất*: - Năm thứ hai*:

1410 690

700 470

604 106

0 0

25 25

81 89

2 Nguồn tự có của cơ quan

3 Nguồn khác (vốn huy động, ...)

Ngày 07 tháng 04 năm 2014 Ngày ........tháng ........năm 2014

Chủ nhiệm Đề tài (Họ, tên và chữ ký)

Tổ chức chủ trì Đề tài (Họ, tên, chữ ký, đóng dấu)

TS. Phan Tại Huân PGS.TS Bùi Văn Miên

Phụ lục Dự tóan kinh phí đề tài

Đơn vị: Triệu đồng

Tổng số Nguồn vốn

Ngân sách SNKH TT Nội dung các khỏan

chi

Kinh phí

Tỉ lệ (%) Tổng

số Trong đó, khoán chi theo quy

định*

Năm thứ

nhất*

Trong đó, khoán chi theo quy

định*

Năm thứ hai*

Trong đó, khoán chi theo quy định *

Năm thứ ba*

Trong đó, khoán chi theo quy

định*

Tự có

Khác

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

1 Trả công lao động (khoa học, phổ thông)

1170 55.71 1170 1170 700 700 470 470

2 Nguyên,vật liệu, năng lượng

710 33.81 710 20 604 10 106 10

3 Thiết bị, máy móc 0 0 0 0 0 0 0 0

4 Xây dựng, sửa chữa nhỏ

50 2.38 50 50 25 25 25 25

5 Chi khác 170 8.10 170 170 81 81 89 89

Tổng cộng: 2100 100 2100 1410 1410 816 690 594

34

Giải trình các khỏan chi (Triệu đồng)

Khoản 1. Công lao động (khoa học, phổ thông)

Nguồn vốn Tổng số Ngân sách SNKH

TT Nội dung lao động Dự toán chi tiết theo thứ tự nội dung nghiên cứu nêu tại mục 17 của thuyết

minh Mục chi

Tổng Tổng số

Trong đó, khoán chi theo quy

định*

Năm thứ

nhất*

Trong đó, khoán chi theo quy

định*

Năm thứ hai*

Trong đó, khoán chi theo quy

định*

Tự có

Khác

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 13 14

Nội dung 1: Tìm hiểu điều kiện thời tiết, độ ổn định nguyên liệu

Chuyên đề 1: Tìm hiểu điều kiện khí hậu, thời tiết ở các vùng trồng cacao Đồng Nai

10 10 10 10 10

Chuyên đề 2: Khảo sát giống và chất lượng trái cacao được trồng chính ở khu vực Đồng Nai.

30 30 30 30 30

Nội dung 2: Sàng lọc hệ vi sinh thích hợp lên men hạt cacao Đồng Nai

Chuyên đề 3: Phân lập, định danh và tuyển chọn các chủng nấm men

30 30 30 30 30

Chuyên đề 4: Đánh giá sự đa dạng và diễn biến của các chủng nấm men qua các giai đoạn trong quá trình lên men

30 30 30 30 30

35

Chuyên đề 5: Đánh giá sự biến đổi vật lý, hóa học của hạt ca cao trong quá trình lên men

30 30 30 30 30

Chuyên đề 6: Phân lập, định danh và tuyển chọn các chủng vi khuẩn lactic

30 30 30 30 30

Chuyên đề 7: Đánh giá sự đa dạng và diễn biến của các chủng vi khuẩn lactic qua các giai đoạn trong quá trình lên men

30 30 30 30 30

Chuyên đề 8: Đánh giá sự biến đổi vật lý, hóa học của hạt ca cao trong quá trình lên men

30 30 30 30 30

Chuyên đề 9: Phân lập, định danh và tuyển chọn các chủng vi khuẩn axêtic

30 30 30 30 30

Chuyên đề 10: Đánh giá sự đa dạng và diễn biến của các chủng vi khuẩn axêtic qua các giai đoạn trong quá trình lên men

30 30 30 30 30

Chuyên đề 11: Đánh giá sự biến đổi vật lý, hóa học của hạt ca cao trong quá trình lên men

30 30 30 30 30

Nội dung 3: Nghiên cứu sản xuất chế phẩm vi sinh khởi động (starter cultures)

Chuyên đề 12: Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm nấm men sử dụng dịch ép màng nhầy cacao.

30 30 30 30 30

Chuyên đề 13: Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm vi khuẩn lactic sử dụng dịch ép màng nhầy cacao.

30 30 30 30 30

36

Chuyên đề 14: Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm vi khuẩn acetic sử dụng dịch ép màng nhầy cacao.

30 30 30 30 30

Chuyên đề 15 Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh sử dụng dịch ép màng nhầy cacao.

30 30 30 30 30

Chuyên đề 16: Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm nấm men cacao sấy khô.

30 30 30 30 30

Chuyên đề 17: Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm vi khuẩn lactic cacao sấy khô.

30 30 30 30 30

Chuyên đề 18: Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm vi khuẩn acetic cacao sấy khô.

30 30 30 30 30

Chuyên đề 19 Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh cacao sấy khô.

30 30 30 30 30

Nội dung 4: Đánh giá việc bổ sung các chủng vi sinh vật (chế phẩm vi sinh khởi động/starter cultures) trong quá trình lên men cacao.

Chuyên đề 20: Đánh giá ảnh hưởng của việc bổ sung các chủng vi sinh (starter culrures) lên hệ sinh thái vi sinh vật, thành phần hóa học, chất lượng và mùi vị cacao sau lên men sử dụng thùng gỗ truyền thống.

30 30 30 30 30

Chuyên đề 21: Sử dụng bồn inox thay thế bồn gỗ.

30 30 30 30 30

37

Chuyên đề 22: Đánh giá ảnh hưởng của việc bổ sung các chủng vi sinh (starter culrures) lên hệ sinh thái vi sinh vật, thành phần hóa học, chất lượng và mùi vị cacao sau lên men sử dụng thùng inox.

30 30 30 30 30

Chuyên đề 23: Khảo sát chế độ phơi nắng phù hợp với hạt cacao được lên men theo phương pháp có bổ sung vi sinh (starter culrures).

30 30 30 30 30

Chuyên đề 24: Khảo sát chế độ sấy phù hợp với hạt cacao được lên men theo phương pháp có bổ sung vi sinh (starter culrures)

30 30 30 30 30

Chuyên đề 25: Đánh giá chất lượng hạt, chọn nghiệm thức tối ưu, xây dựng quy trình lên men và làm khô hạt cacao hoàn chỉnh.

30 30 30 30 30

Nội dung 5: Tổ chức chuyển giao quy trình kỹ thuật lên men định hướng cacao Đồng Nai

Chuyên đề 26: Đánh giá ảnh hưởng của việc bổ sung các chủng vi sinh (starter culrures) lên hệ sinh thái vi sinh vật, thành phần hóa học, chất lượng và mùi vị ca cao sau lên men trong bồn inox quy mô pilot.

30 30 30 30 30

Tập huấn chuyển giao kỹ thuật sản xuất hạt cacao lên ment trong bồn inox có sử dụng chế phẩm vi sinh.

20 20 20 20 20

38

Nội dung 6: Tuyển chọn các chủng nấm men thích hợp lên men rượu từ phụ phẩm dịch cơm nhầy hạt cacao Đồng Nai

Chuyên đề 27: Tuyển chọn và đánh giá khả năng lên men của các chủng nấm men từ dịch cơm nhầy để chế biến rượu. Đánh giá và so sánh khả năng lên men rượu cacao của các chủng phân lập và giống thương mại trong những điều kiện lên men cụ thể.

60 60 60 60 60

Chuyên đề 28: Đánh giá sự biến đổi vật lý, hóa học dịch quả hạt trong quá trình lên men với chủng nấm men tuyển chọn.

30 30 30 30 30

Nội dung 7: Tối ưu hóa qui trình chế biến rượu và nước cacao lên men từ dịch cơm nhầy hạt cacao Đồng Nai

Chuyên đề 29: Khảo sát kỹ thuật tách ép và xử lý sơ bộ dịch cơm nhầy của hạt cacao tươi dùng làm cơ chất lên men rượu (phối hợp với nội dung 2 và nội dung 3)

30 30 30 30 30

Chuyên đề 30: Tối ưu hóa các thông số kỹ thuật chính (tỷ lệ nấm men, hàm lượng chất rắn hòa tan và pH của dịch lên men) ảnh hưởng đến quá trình lên men rượu cacao.

30 30 30 30 30

Chuyên đề 31: Khảo sát ảnh hưởng của kỹ thuật làm trong, ổn định rượu và nhiệt độ môi trường trong quá trình lên men phụ.

30 30 30 30 30

39

Chuyên đề 32: Khảo sát ảnh hưởng của kỹ thuật làm trong, ổn định rượu và nhiệt độ môi trường trong quá trình lên men phụ.

30 30 30 30 30

Chuyên đề 33: Xây dựng quy trình hoàn chỉnh chế biến rượu vang cacao.

30 30 30 30 30

Chuyên đề 34: Xây dựng quy trình hoàn chỉnh chế biến nước cacao lên men.

30 30 30 30 30

Nội dung 8: Tổ chức chuyển giao quy trình kỹ thuật chế biến rượu cacao và nước cacao lên men tại Đồng Nai

Chuyên đề 35: Sản xuất thử nghiệm rượu vang cacao qui mô pilot (từ nguồn dịch ép của 100kg hạt/mẻ).

30 30 30 30 30

Chuyên đề 36: Sản xuất thử nghiệm nước cacao lên men qui mô pilot (từ nguồn dịch ép của 100kg hạt/mẻ)

30 30 30 30 30

Tập huấn chuyển giao qui trình kỹ thuật sản xuất rượu vang cacao và nước cacao lên men từ dịch cơm nhầy hạt tươi cho đơn vị chức năng ở Đồng Nai.

30 30 30 30 30

Tổng cộng 1170 1170 1170 700 700 470 470

40

Khoản 2. Nguyên vật liệu, năng lượng Đơn vị: Triệu đồng

Nguồn vốn TT Nội dung Đơn vị

đo Số

lượng Đơn giá

Thành tiền SNKH Tự

có Khác

Tổng số

Trong đó,

khoán chi theo

quy định*

Năm thứ

nhất*

Trong đó,

khoán chi theo

quy định *

Năm thứ hai*

Trong đó,

khoán chi theo

quy định *

Năm thứ ba*

Trong đó,

khoán chi theo

quy định *

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

1 Nguyên, vật liệu Nguyên liệu (dùng cho

tất cả nội dung)

Trái ca cao (7.000 kg x 7.000 đ/kg) kg 7000 0.007 49 49 28 21

Hóa chất chuẩn bị môi trường phân lập, tăng sinh nấm men và vi khuẩn

+ MRS (500gr) Hộp 2 2.5 5 5 5

+ MAE (500gr) Hộp 2 2.8 5.6 5.6 5.6

+ DRBC (500gr) Hộp 2 5 10 10 10

+ Peptone (500gr) Hộp 2 2 4 4 4

+ Plate Count agar (500gr)

Hộp 2 2 4 4 4

41

+ Yeast extract (500gr)

Hộp 2 1.5 3 3 3

+ YEPD (500gr) Hộp 2 3.5 7 7 7

+ Nutrient broth (500gr)

Hộp 2 2 4 4 4

- Hóa chất nhuộm Gram vi khuẩn 2 0.8 1.6 1.6 1.6

- Kháng sinh Oxytetracycline Chai 2 3 6 6 6

- Kháng sinh Cycloheximide Chai 2 3.5 7 7 7

- Hóa chất thực hiện các thử nghiệm sinh hóa của nấm men và vi khuẩn (kit API)

Kit 4 5 20 20

20

- Hóa chất ly trích DNA

+ Tris HCl (500 gr) Hộp 2 2 4 4 4

+ Sodium Chloride (500gr) Hộp 2 1.5 3 3 3

+ EDTA (500gr) Hộp 2 2.5 5 5 5

+ Sodium Dodecyl Sulfate (SDS) (500gr) Hộp 2 3 6 6 6

+ Phenol: chloroform: isoamyl (500ml)

Chai 2 1.5 3 3

3

+ Chloroform (100 ml) Chai 2 0.5 1 1 1

+ Ethanol (500 ml) Chai 2 0.2 0.4 0.4 0.4

+ RNase A (8 mg) Ống 2 2.5 5 5 5

42

- Hóa chất thực hiện phản ứng PCR

+ Taq DNA polymerase (gold) Ống 2 10 20 20 20

+ dNTP set (4 x 25 µmol), 50mM each Ống 2 5 10 10 10

+ Nuclease free water (10 ml) Ống 2 1.5 3 3 3

+ Primer Bộ 4 1 4 4 4

- Hóa chất điện di DNA, sản phẩm PCR

+ TE Ống 2 0.5 1 1 1

+ Gel agarose (100 g) Hộp 2 2.5 5 5 5

+ TBE 10X (1 lít) Chai 2 1.5 3 3 3

+ Loading dye 6 X Cái 2 1.5 3 3 3

- Giải trình tự sản phẩm PCR 40 1 40 40 40

- Hóa chất khác để phân tích các chỉ tiêu cảm quan (vị đắng, chát v.v)

4 7 28 28

28

Hoá chất phân tích các thành phần lên men, chất lượng hạt

Kali hydroxide Hộp 1kg 5 2.5 12.5 12.5 12.5

Natri sulfate khan Hộp 1kg 5 2.6 13 13 13

Acid cloric Bình 1L 5 0.7 3.5 3.5 3.5

43

Petroleum ete Bình 1L 5 2.1 10.5 10.5 10.5

Chất chuẩn vitamin C, anthocyanin… Ống 5 2.4 12 12 12

Hexane Bình 1L 5 2.9 14.5 14.5 14.5

Acetone Bình 1L 5 1.2 6 6 6

Methanol Bình 1L 5 1.8 9 9 9

Ethanol Bình 1L 5 1.8 9 9 9

Methyl-tert-butyl ether Bình 1L 5 1.7 8.5 8.5 8.5

Ethyl acetate Bình 1L 2 2.9 5.8 5.8 5.8

Acetonitrile Bình 1L 2 3.4 6.8 6.8 6.8

Acid acetid Bình 0,5L 2 2.7 5.4 5.4 5.4

Trolox [(S)-(−)-6-Hydroxy-2,5,7,8-tetramethylchroman-2-carboxylic acid]

Ống 1g 2 3.3 6.6 6.6

6.6

ABTS [2,2′-Azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)]

Chai 100m

L 2 2.9 5.8 5.8

5.8

Kali persulfate Hộp 250g 2 2.3 4.6 4.6 4.6

Kali metabisulfit Hộp 2 2.5 5 5 5

Gallic acid Hộp 2 2 4 4 4

44

Cloroform Bình 1L 2 1.9 3.8 3.8 3.8

Natri thiosulfate (0,01N) Bình 1L 2 0.7 1.4 1.4 1.4

Kali iodine Hộp 100g 2 2.4 4.8 4.8 4.8

Folin - Ciocalteau Hộp 2 2.5 5 5 5

Natri carbnonate Hộp 2 2 4 4 4

Natri fluorescein Hộp 2 1.8 3.6 3.6 3.6

Monosodium phosphate monohydrate Hộp 2 1.9 3.8 3.8 3.8

Disodium phosphate heptahydrate Hộp 2 1.6 3.2 3.2 3.2

Acid citric Hộp 2 1.7 3.4 3.4 3.4

DPPH Hộp 2 3.2 6.4 6.4 6.4

KIT thử axít lactic 2 1.9 3.8 3.8 3.8

2 Dụng cụ, phụ tùng, vật rẻ tiền mau hỏng

Dụng cụ phân lập nấm men và vi khuẩn

- Đĩa petri Cái 500 0.025 12.5 12.5 12.5

- Bình tam giác 250 mL Cái 20 0.045 0.9 0.9 0.9

- Bình tam giác 1.000 mL Cái 5 0.1 0.5 0.5 0.5

- Ống nghiệm Cái 250 0.01 2.5 2.5 2.5

- Bộ que cấy Bộ 3 0.5 1.5 1.5 1.5

- Lam và lame Bộ 3 0.1 0.3 0.3 0.3

45

- Đèn cồn Cái 3 0.1 0.3 0.3 0.3

- Eppendorf (1,5 mL; 0,2 mL) Cái 1 2 2 2 2

- Đầu tip (xanh, trắng, vàng) Túi 1 2 2 2 2

- Bông gòn không thấm kg 2 0.2 0.4 0.4 0.4

- Vật tư tiêu hao khác: găng tay, khẩu trang, giấy vệ sinh v.v.

Túi 1 1.3 1.3 1.3

1.3

Dụng cụ, phụ tùng, vật rẻ tiền mau hỏng phân tích thành phần hóa học

Bình định mức các loại Cái 5 0.5 2.5 2.5 2.5

Bình tam giác Cái 5 0.2 1 1 1

Cốc thủy tinh các loại Cái 5 0.2 1 1 1

Đũa thủy tinh Cái 5 0.05 0.25 0.25 0.25

Bình tỷ trọng Cái 5 0.1 0.5 0.5 0.5

Giấy gói Hộp 5 0.1 0.5 0.5 0.5

Giấy lọc Hộp 5 0.2 1 1 1

Ống thủy tinh đựng mẫu 10cm Hộp 5 0.5 2.5 2.5 2.5

Nút đậy ống đựng mẫu Hộp 5 0.2 1 1 1

Ống đong các loại Cái 5 0.4 2 2 2

Pipet các loại Cái 5 0.1 0.5 0.5 0.5

Ống nghiệm Cái 5 0.03 0.15 0.15 0.15

Nút ống nghiệm cao su Cái 5 0.02 0.1 0.1 0.1

46

Giá đỡ ống nghiệm Cái 5 0.2 1 1 1

Phễu thủy tinh Cái 5 0.2 1 1 1

Micro pipette 1000 μL Cái 5 5 25 25 25

Quả bóp cao su Cái 5 0.1 0.5 0.5 0.5

Cột HPLC 5 μm Discovery® C18 (Supelco, USA), 25 cm×0.46 cm

Cột 1 27 27 27

27

Cột HPLC (3 μm YMC® C30 (Wilmington, NC), 25 cm x 0,46 cm)

Cột 1 19 19 19

19

Đầu lọc mẫu HPLC (PTFE Filter)

Hộp 50 cái 5 0.9 4.5 4.5 4.5

Syringe hút mẫu HPLC Hộp 50 cái 5 0.5 2.5 2.5 2.5

Vial mẫu HPLC Hộp 50 cái 5 1.2 6 6 6

Thùng inox Cái 4 25 100 100 25 75 Thùng gỗ Cáu 4 2.5 10 10 10

3 Năng lượng, nhiên liệu

- Than

- Điện kWh 10 10 10 5 5 5 5

- Xăng, dầu

- Nhiên liệu khác 4 Nước m3 10 10 10 5 5 5 5

47

5 Mua sách, tài liệu, số liệu

Cộng: 710 710 20 604 10 106 10

48

Khoản 3. Thiết bị, máy móc Đơn vị: Triệu đồng

Mục Nguồn vốn TT Nội dung

chi Đơn vị đo

Số lượng

Đơn giá

Thành tiền SNKH

Tổng Năm thứ

nhất*

Năm thứ hai*

Năm thứ ba*

Tự có Khác

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

I Thiết bị hiện có tham gia thực hiện đề tài (chỉ ghi tên thiết bị và giá trị còn lại, không cộng vào tổng kinh phí của Khoản 3)

II Thiết bị mua mới

1 Mua thiết bị, công nghệ

2 Mua thiết bị thử nghiệm, đo lường

III Khấu hao thiết bị (chỉ khai mục này khi cơ quan chủ trì là doanh nghiệp)

IV Thuê thiết bị (ghi tên thiết bị,

49

thời gian thuê)

V Vận chuyển lắp đặt

Cộng:

50

Khoản 4. Xây dựng, sửa chữa nhỏ Đơn vị: Triệu đồng

Nguồn vốn TT Nội dung Kinh phí

SNKH

Tổng Năm thứ nhất*

Năm thứ hai*

Năm thứ ba*

Tự có Khác

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 Chi phí xây dựng ...... m2 nhà xưởng, PTN

2 Chi phí sửa chữa ....... m2 nhà xưởng, PTN

3 Chi phí lắp đặt hệ thống điện, nước

4 Chi phí khác Sửa chữa nhỏ

50 50 25 25

Cộng: 50 50 25 25

51

Khoản 5. Chi khác Đơn vị: Triệu đồng

Tổng số Nguồn vốn

Ngân sách SNKH TT Nội dung

Mục chi

Tổng

Tổng số

Trong đó, khoán chi theo quy

định*

Năm thứ nhất

Trong đó, khoán chi theo quy định *

Năm thứ hai*

Trong đó, khoán chi theo quy

định *

Năm thứ ba*

Trong đó, khoán chi theo quy định *

Tự có

Khác

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

1 Công tác trong nước Thuê xe đi lấy mẫu tại Đồng Nai

20 20 20 10 10 10 10

2 Hợp tác quốc tế

a Đoàn ra (nước đến, số người, số ngày, số lần,...)

b Đoàn vào (số người, số ngày, số lần...)

3 Kinh phí quản lý (của cơ quan chủ trì) Quản lý phí cơ quan chủ trì (15 triệu/ năm)

30 30 30 15 15 15 15

Quản lý phí cơ quan quản lý (3 triệu/ năm)

6 6 6 3 3 3 3

52

4 Chi phí đánh giá, kiểm tra nội bộ, nghiệm thu các cấp

Chi phí đánh giá, kiểm tra nội bộ, nghiệm thu các cấp Chi phí xét duyệt, giám định, nghiệm thu

23 23 23 13 13 10 10

5 Chi khác

- Hội thảo

- Ấn loát tài liệu, văn phòng phẩm

5 5 5 2 2 3 3

- Dịch tài liệu

- Đăng ký bảo hộ quyền sở hữu trí tuệ

Xây dựng đề cương Lập thuyết minh chi tiết đề tài

2 2 2 2 2

Tổng kết, viết báo cáo chi tiết đề tài.

12 12 12 12 12

6 Phụ cấp chủ nhiệm đề tài

48 48 48 24 24 24 24

7 Phụ cấp thư ký, kế toá đề tài

24 24 24 12 12 12 12

Cộng: 170 170 170 81 81 89 89