Rượu vang, phân vi sinh từ... vỏ cà phê

Phóng to

Từ trái sang: Đặng Ngọc Huê, Phan Thị Thanh Hoài và Nguyễn Bá Dũng nhận giải "Phát minh xanh Sony 2004" - Ảnh: Trần Huỳnh

Đó là các bạn: Phan Thị Thanh Hoài, Đặng Ngọc Huê, Nguyễn Nữ Quỳnh Giang, Ngô Nữ Quỳnh Như và Nguyễn Bá Dũng (ĐH Tây Nguyên) vừa đoạt giải nhất cuộc thi “Phát minh xanh Sony 2004” với đề tài “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học trong xử lý phế thải chế biến ướt cà phê”.

Rượu vang cà phê

Công nghệ chế biến ướt cà phê tạo ra sản phẩm chất lượng cao, có thể bán với giá cao hơn nên đã được nhiều công ty cà phê đầu tư. Tuy nhiên công nghệ này thường kèm theo lượng nước thải, vỏ thải rất lớn đã gây ô nhiễm môi trường không khí và nguồn nước ở các khu dân cư. Trung bình mỗi tấn sản phẩm cà phê thu hoạch thải ra khoảng 0,5 tấn vỏ.

Thanh Hoài - trưởng nhóm nghiên cứu - dẫn giải: “Ở Đắc Lắc mỗi năm có khoảng 200.000-250.000 tấn rác là vỏ cà phê, thường được đốt hoặc để phân hủy tự nhiên gây lãng phí hữu cơ và ô nhiễm môi trường trong khi hàng trăm nghìn hecta đất trồng cà phê thiếu nguồn hữu cơ”.

Là dân Tây Nguyên, cuộc sống gia đình gắn với cây cà phê, nhóm bạn trẻ lớp trồng trọt K.2001, khoa nông lâm cứ trăn trở mãi điều này. Từ sự gợi ý của TS Nguyễn Anh Dũng, nhóm đã cùng nghĩ đến giải pháp đa dạng hóa sản phẩm từ cà phê và quyết định chọn hướng nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học để xử lý vỏ cà phê của công nghệ chế biến ướt.

Bắt đầu từ tìm hiểu thành phần hóa học của vỏ cà phê, nhóm đã phát hiện vỏ cà phê của công nghệ chế biến ướt có hàm lượng đường rất cao (14,4%), trong đó đường khử chiếm tới 12,4%, cùng với hàm lượng protein (10,1%) với 18 loại axit amin là nguyên liệu tốt để có thể lên men, sản xuất rượu vang hoặc cồn.

Hàm lượng hữu cơ trong đó cũng rất cao. Hàm lượng cellulose trong vỏ cà phê 63,2%, lignin 17,7% - hai thành phần nếu được phân hủy sẽ tạo mùn. Ngoài ra, còn là hàm lượng protein (11,2%), các loại khoáng vi lượng cao...

Quả là nguồn nguyên liệu lý tưởng để làm ra phân hữu cơ vi sinh có hàm lượng hữu cơ cao, dinh dưỡng khoáng đầy đủ và cân đối có thể bón lại cho cây cà phê.

Từ đó, nhóm đưa ra một qui trình sản xuất rượu vang từ vỏ cà phê chế biến ướt. Sau khi thu hoạch rửa qua nước sạch, để ráo, phối trộn nguyên liệu theo tỉ lệ: vỏ cà phê tươi 15kg, 1kg nho chín (tận dụng nguồn nấm men tự nhiên ở vỏ trái nho) và 1kg đường.

Trải từng lớp vỏ cà phê 5cm, một ít nho, đường khoảng 1cm vào bình ủ cho đến hết, sau đó cho vào bình và đậy kín nắp lại, để ở nhiệt độ 25ºC khoảng 6-10 tuần là có thể chiết lấy rượu. Sau khoảng 45 ngày lên men, loại rượu thành phẩm này mùi thơm cay, vị ngọt nhẹ, nếu để lâu hơn sẽ có chất lượng tốt hơn.

Hơn tám tháng nghiên cứu chế biến ròng rã, những chai rượu vang được kiểm nghiệm cho kết quả ngoài sự mong đợi với các chỉ tiêu chất lượng: màu vàng sẫm, hơi đục, thơm dịu không còn mùi nồng của vỏ cà phê, cụ thể độ chua 4,1, độ rượu 11,3%, đường khử 2,0g/lít, chất khô 28g/lít, khoáng 3,4g/lít.

…Và phân hữu cơ vi sinh

Đặng Ngọc Huê cho biết: “Để kết quả nghiên cứu chính xác nhất, tụi mình phải thí nghiệm cả tấn vỏ cà phê. Cả nhóm phải chạy đến các công ty cà phê xin vỏ”. “Sợ nhất là những lúc đi lấy vỏ cà phê, ai gặp cũng... né, vì mùi hôi từ vỏ cà phê bám trên người, dù đã tắm rửa mấy nước...” - Dũng thú thật.

Nhưng rồi nhóm cũng đã xây dựng được qui trình sản xuất phân hữu cơ vi sinh từ vỏ cà phê với công thức phối trộn: 1,5 tấn vỏ cà phê, 30kg vôi, 35kg phân lân, 7kg phân urê, 100kg phân chuồng, 1kg xạ khuẩn, nấm trichoderma. Ủ nguyên liệu, che đậy kỹ bằng rơm rạ, lá cây, túi nilông, giữ độ ẩm khoảng 50% trong suốt quá trình ủ. Định kỳ đảo phân một lần/tuần và theo dõi nhiệt độ của đống ủ hằng ngày trong bốn tuần.

Khi vỏ cà phê đã được phân hủy hết tạo thành phân hữu cơ rồi hong khô bằng cách rải đều, mỏng trong bóng râm mát cho đến khi độ ẩm đạt khoảng 25% thì có thể bón thẳng, không cần nghiền vì phân đã rất mịn.

Để chắc ăn, mẫu phân đã được nhóm bạn trẻ này phân tích tại Viện Khoa học kỹ thuật nông lâm nghiệp Tây nguyên. Kết quả cho thấy phân từ vỏ cà phê đạt chỉ tiêu chất lượng cao hơn một số loại phân trên thị trường. Rồi họ mang ra rẫy vườn thử nghiệm với cây đậu phộng, rau cải ngọt. So với nhiều loại phân khác, năng suất tăng thêm 30%, tránh được sâu bệnh...

Hoài cho biết: “Hiện nay trên thị trường các loại phân hữu cơ vi sinh có giá trung bình khoảng 1 triệu đồng/tấn, trong khi sản xuất phân vỏ cà phê chỉ có 422.500đ/tấn, qui trình sản xuất lại khá đơn giản”.

Không dừng lại ở đây, nhóm bạn trẻ này cho biết sẽ tiếp tục mở rộng nghiên cứu của mình: với hàm lượng đường, protein, khoáng, axit amin rất phong phú, hơn cả ngô và đậu tương, vỏ cà phê còn có thể lên men làm thức ăn gia súc giàu dinh dưỡng, lên men yếm khí sản xuất biogas cung cấp năng lượng sạch cho các dây chuyền sấy cà phê...