ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP Công nghệ lên men GVHD PGS TS LÊ VĂN VIỆT MẪN 1 ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM BÁO CÁO TIỂU LUẬN CÔNG NGHỆ CHẾ LÊN MEN ĐỀ TÀI FE[.]
GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN Công nghệ lên men ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH KHOA KỸ THUẬT HĨA HỌC BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM BÁO CÁO TIỂU LUẬN CÔNG NGHỆ CHẾ LÊN MEN ĐỀ TÀI: FERMENTED PORK SẢN PHẨM NEM CHUA GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn SVTH: Nguyễn Ngọc Tú 60903170 Trần Vũ Phương Trang 60902874 Võ Thành Trung 60903020 Nguyễn Thị Hồng Nhung 60901866 TP Hồ Chí Minh 12/2012 Cơng nghệ lên men GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN MỤC LỤC GIỚI THIỆU NGUYÊN LIỆU 1.1 Nguyên liệu 1.1.1 Thịt heo 1.1.2 Da heo 1.2 Phụ gia gia vị 10 1.2.1 Đường 10 1.2.2 Muối ăn 11 1.2.3 Ớt 13 1.2.4 Tiêu 13 1.2.5 Tỏi 14 1.2.6 Bột 14 1.2.7 Phụ gia 15 1.3 Giống 16 1.3.1 Vi khuẩn lactic (LAB) có sẵn thịt 16 1.3.2 Chủng khởi động 17 QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ 21 GIẢI THÍCH QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ 22 3.1 Chần da heo 22 3.2 Tách mỡ 22 3.3 Cắt sợi 24 3.4 Chặt thịt 24 3.5 Xay thô 25 3.6 Xay nhuyễn 26 3.7 Tái hydrate chế phẩm 27 3.8 Phối trộn 28 3.9 Nhồi định lượng 29 3.10 Bao gói 30 3.11 Lên men 30 TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM VÀ THÀNH TỰU 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO 42 Công nghệ lên men GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN MỤC LỤC HÌNH Hình 1: Nem chua Việt nam Hình 2: Bột 15 Hình : Lactobacillus plantarum 18 Hình 4: Pediococcus cerevisiae 18 Hình 5: Micrococcus varians 19 Hình 6: Quy trình cơng nghệ sản xuất nem chua 21 Hình 7: Thiết bị chần 22 Hình 8: Máy cắt da 24 Hình 9: Thiết bị cắt starcutter 25 Hình 10: Máy xay thô mincer 26 Hình 11: Máy cutter 27 Hình 12: Máy trộn 28 Hình 13: Máy nhồi thịt chân khơng 29 Công nghệ lên men GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN MỤC LỤC BẢNG Bảng 1: Thành phần hoá học mô Bảng 2: Thành phần dinh dưỡng có 100gr thịt heo nạc Bảng 3:Hàm lượng chất khống có thịt heo nạc (mg/100gr thịt) Bảng 4: Thành phần acid amine không thay thịt heo Bảng 5: Tiêu chuẩn chất lượng thịt tươi Bảng 6: Tiêu chuẩn đường 11 Bảng 7:Tiêu chuẩn lựa chọn muối theo TCVN 3973-84 12 Bảng 8: Tiêu chuẩn kỹ thuật tiêu chế biến 13 Bảng 9: Tiêu chuẩn bột chế biến (TCVN 1459:2008) 15 Bảng 10: Ảnh hưởng chủng khởi động lên sản phẩm 20 Bảng 11: Thành phần dinh dưỡng nem chua 39 Bảng 12 : Chỉ tiêu vi sinh sản phẩm nem chua 40 Bảng 13: Chỉ tiêu cảm quan sản phẩm 40 Công nghệ lên men GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN GIỚI THIỆU Nem chua sản phẩm lên men truyền thống dân tộc Việt Nam, sử dụng chế biến nhiều bữa ăn, từ bữa ăn gia đình tới tiệc tùng cưới hỏi Mỗi vùng có cách làm riêng, tạo nên đặc trưng sản phẩm nem chua Tuy nhiên phương pháp truyền thống sản xuất theo quy mơ nhỏ, có nhiều nhược điểm hệ vi sinh vật khơng ổn định, chất lượng thịt, mơi trường bên ngồi … nên khơng thể sản xuất theo quy trình cơng nghiệp Nem chua sản phẩm lên men lactic thịt sống Bản chất trình lên men q trình chuyển hố đường (cho thêm vào chế biến) thành axit lactic nhờ hoạt động vi khuẩn lactic Hiện có nhiều nghiên cứu sản phẩm đặc sắc Q trình chín nem chua khơng qua q trình gia nhiệt nên phần lớn chất dinh dưỡng có thịt, đặc biệt axit amin vitamin…không bị Nem chua có hương thơm vị đặc trưng sản phẩm lên men giúp cho người có cảm giác dễ chịu ăn, q trình tiêu hố dễ dàng Việc nghiên cứu quy trình sản xuất theo quy mô công nghiệp để đưa sản phẩm truyền thống đến với nước nhiều đề tài nghiên cứu Hình 1: Nem chua Việt nam GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN Công nghệ lên men NGUYÊN LIỆU 1.1 Nguyên liệu 1.1.1 Thịt heo Thịt heo sử dụng để sản xuất nem chua phải thịt tươi nóng vừa với giết mổ (còn giai đọan trước co cứng) phải thịt nạc, lấy phần thịt lưng mông, không lẫn mỡ, bầy nhầy tuyệt đối không rửa qua nước 1.1.1.1 Cấu trúc thịt Phụ thuộc vào vai trị, chức thành phần hố học, người ta chia thịt thành loại mô sau: mô cơ, mô liên kết, mô xương, mô mỡ mô máu Mơ đối tượng cơng nghệ chế biến thịt mơ chiếm tỉ lệ cao nhất, có giá trị dinh dưỡng kinh tế, chế biến thành nhiều loại sản phẩm khác Cấu tạo mô Đây loại mô chiếm tỉ lệ cao cấu tạo thịt Nó gồm nhiều sợi xếp thành bó Mỗi sợi tế bào cơ, đường kính khoảng 10-100µm, cấu tạo gồm: Màng cơ: protein dạng sợi cấu tạo thành, chủ yếu collagen, elastin, keticulin Ngoài cịn có lipoprotein muxin… Cơ tương: gồm dịch tương (cấu tạo từ nước chất hoà tan protein tan, hợp chất nitơ phi protein, muối…) tơ (thành phần chủ yếu loại protein như: actin, myosin, troponin tropomyozin) Lưới tương Bảng 1: Thành phần hố học mơ Thành phần hóa học Hàm lượng Nước 72 – 75% Protein 18 – 21% Lipid – 3% Glucid 1% Khoáng 1.2 – 1.5% GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN Công nghệ lên men Cấu tạo mô liên kết Đây loại mô phân bố rộng rãi, có tác dụng liên kết sợi tơ cơ, bó lại với nhau, tạo cấu trúc chặt chẽ cho thịt Giá trị dinh dưỡng mô liên kết thấp Colagen elastin protein mô liên kết Cấu tạo mô mỡ Mô mỡ tạo thành từ tế bào mỡ liên kết với dạng lưới xốp Lượng mô mỡ cấu trúc thịt nhiều hay phụ thuộc vào giống lồi, giới tính điều kiện nuôi dưỡng Cấu tạo mô xương mô sụn Mô xương loại mô liên kết Chất mô xương bao gồm chất hữu thấm muối khoáng, chứa trung bình 20-25% nước, 75-85% chất khơ, có 30% protein, 45% hợp chất vô Mô sụn có cấu tạo từ chất bản, có thành phần tế bào, sợi collagen elastin Cấu tạo mô máu Khi cắt tiết máu chảy khoảng 40-60%, phần lại tồn mao quản, quan da Trong máu chứa 16.4-18.5% protein, 79-82% nước, chất hữu phi protein 0.8-1% chất khống 1.1.1.2 Thành phần hóa học Thịt heo thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao chứa nhiều protein hồn thiện, lipid, vitamin số chất khống Bảng 2: Thành phần dinh dưỡng có 100gr thịt heo nạc Thịt heo Nước (%) Protein Lipid (%) (%) Glucose Tro (%) (%) Năng lượng (%) Nạc 73 19 0.4 143 7.0 1.0 Bảng 3:Hàm lượng chất khống có thịt heo nạc (mg/100gr thịt) Thịt heo Ca Mg Fe K Na P Nạc 10.9 29 2.2 442 161 150 Ngồi thịt cịn có số vitamin có hàm lượng cao như: vitamin B1 (0.75 – 0,95mg/100gr), vitamin B2 (0.25 – 0.4 mg%), vitamin B6 (0.42 – 0.5 mg%), acid pentotenic (0.7-1.5 mg%), số vitamin khác như: vitamin C, vitamin D, vitamin A… có hàm lượng nhỏ GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN Công nghệ lên men Bảng 4: Thành phần acid amine không thay thịt heo Acid amine thay không Thịt heo (g% protein) Acid amine không Thịt heo thay (g% protein) Glysine 8.7 Valine 5.5 Methionine 2.4 Leucine 7.2 Tryptophan 1.4 Isoleucine 5.7 Phenylalanine 4.2 Arginine 6.4 Threonine 4.5 Histidine 3.8 1.1.1.3 Vai trò thịt sản xuất nem – Cung cấp protein giá trị dinh dưỡng khác – Là chất tạo hình, nghĩa tạo khung, hình dáng, trạng thái với độ đặc, độ dai độ đàn hồi cho sản phẩm – Có khả cố định chất mùi khác qua tương tác Van der Walls qua liên kết tĩnh điện liên kết đồng hố trị, góp phần khơng nhỏ việc tạo màu sắc mùi thơm 1.1.1.4 Chỉ tiêu chất lượng thịt heo sản xuất nem chua Bảng 5: Tiêu chuẩn chất lượng thịt tươi Chỉ tiêu – Độ pH Hóa lý – Hàm lượng NH3 – Phản ứng định tính dihydro sulphua (H2S) – Tổng số vi khuẩn hiếu khí Vi sinh 5,5- 6,2 ≤ 35mg/100gr Âm tính ≤ 1.000.000 /gr – E.Coli ≤100 /gr – B Cereus ≤100 /gr – Staphilococus aureus ≤ 100 /gr – Salmonella _ Ký sinh trùng : gạo bò, gạo lợn, giun xoắn khơng có – Trạng thái: Cảm quan Tiêu chuẩn Không cho phép _ Bề mặt khô, sạch, khơng dính lơng tạp chất lạ Mặt cắt mịn Có độ đàn hồi, ấn ngon tay vào thịt khơng để lại dấu ấn bề mặt thịt bỏ tay Tủy bám chặt vào thành ống tủy GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN Công nghệ lên men (nếu có) – Màu sắc _ Màu đặc trưng sản phẩm – Mùi _ Mùi đặc trưng sản phẩm, khơng có mùi lạ 1.1.2 Da heo Thành phần hóa học – Da heo phận có giá trị dinh dưỡng thấp so với mô mơ mỡ thể heo Da đóng vai trị quan trọng trình định hình sản phẩm Để hiểu công dụng da, ta quan tâm đến thành phần quan trọng da, collagen – Collagen chiếm khoảng 20-30% tổng số protein động vật tham gia vào thành phần mô liên kết xốp đặc, mô xương, mô da, mô sụn tạo cấu trúc thể hoàn chỉnh Ở da collagen chiếm 15-25% (theo mô ẩm) 81% (theo mô khô) – Collagen protein có cấu trúc bậc điển hình, đơn vị Tropocollagen cấu trúc bậc tổ hợp theo hướng dọc ngang làm collagen có nhiều mức cấu trúc – Trong cấu trúc phân tử collagen, tương tác mạch polypeptid làm cho phân tử có vùng kỵ nước vùng phân cực mang điện tích tạo nên khả háo nước làm trương nở collagen Tính chất collagen – Collagen tự nhiên khơng hồ tan nước dung môi hữu cơ, chịu tác dụng acid, kiềm loãng enzym phân hủy protein thơng thường Các tính chất dùng để tách collagen từ mơ, nhờ tác nhân thủy phân tách hết protein khác ngoại trừ collagen Sợi collagen cho trương nở tốt khơng hồ tan dung dịch acid, kiềm lỗng muối trung tính đậm đặc khơng biến tính trước nhiệt Tính khơng hồ tan độ bền collagen giải thích ảnh hưởng liên kết ngang phân tử – Trong q trình chín thịt, collagen bị biến đổi chút Trong q trình xử lý nhiệt môi trường ẩm, sợi colagen co lại, sau bị gelatin hố nhiệt độ đủ cao Trên 800C colagen bị hồ tan bị gelatin hố sợi bị phân ly xoắn ốc kép ba bị duỗi ra, phân tử bị thuỷ phân phần Ở trạng thái tự nhiên, collagen bị pepsin, collagenase thuỷ phân Sau biến tính nhiệt trypsin, chymotrypsin cacboxypeptidase thuỷ phân – Khi đun nóng collgen nước, khoảng 60% mucoid chuyển vào dung dịch làm thay đổi phần cấu trúc Ngồi cịn tính chất trương nở Công nghệ lên men GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN co nhiệt điển hình mặt hố lý chúng Sự trương nở ảnh hưởng tới tính chất thịt lên men, cụ thể cải thiện độ dai Mục đích cơng nghệ Collagen có tính trương nở mạnh, khối lượng tăng 1,5-2 lần Sự liên kết nước collagen hydrat hố nhóm chức, liên kết peptid nhờ tạo thành liên kết Hydro Sự trương nở collagen có dạng: – Trương nở thẩm thấu (Osmotic): ảnh hưởng cụm mang điện phân bố dọc theo mạch peptid – Trương nở định hướng (Hyotropic): muối trung tính tác nhân khơng sinh ion Khi trương nở định hướng, khó biết chế sơ đồ tác động tác nhân có tính chất khác gây ảnh hưởng đồng lên sợi collagen Khi so sánh trương nở thẩm thấu định hướng thấy loại trương nở định hướng thường yếu, làm sợi trở nên nhớt khơng suốt, cịn thẩm thấu làm chúng trở nên rắn đục Khả trương nở collagen làm cho cấu trúc sản phẩm sau lên men chặt dẻo lúc đầu => cải thiện độ dai sản phẩm Gelatin da đóng vai trị chất kết dính phần tử mơ cơ, giúp định hình sản phẩm, làm tăng giá trị cảm quan Là chất độn giúp hạ giá thành sản phẩm Tiêu chuẩn lựa chọn – Sử dụng da heo tươi lột sau giết mổ – Lấy da tươi, mỏng, dính liền với thịt, cịn săn, khơng bị nhão rời – Có màu trắng khơng dính hay sót lơng, khơng dính bụi bẩn 1.2 Phụ gia gia vị 1.2.1 Đường Các đặc tính nem vị chua, cấu trúc … trình lên men lactic hoạt động vi khuẩn lactic có sẵn thịt, nguyên liệu mà vi khuẩn sử dụng để lên men đường Đường chất cho lên men cơng cụ điều chỉnh q trình lên men Đường cát vàng đường cát trắng hai loại đường thường sử dụng nem chua, thường đường vàng dùng nhiều giá thành rẻ giúp tạo màu cho sản phẩm Bản chất hai loại đường saccharose Saccharose đường không khử (thủy phân tạo đường glucose fructose có tính khử) 10 ... protein như: actin, myosin, troponin tropomyozin) Lưới tương Bảng 1: Thành phần hoá học mơ Thành phần hóa học Hàm lượng Nước 72 – 75% Protein 18 – 21% Lipid – 3% Glucid 1% Khoáng 1.2 – 1.5% GVHD:... nhầy tuyệt đối không rửa qua nước 1.1.1.1 Cấu trúc thịt Phụ thuộc vào vai trò, chức thành phần hố học, người ta chia thịt thành loại mơ sau: mô cơ, mô liên kết, mô xương, mô mỡ mơ máu Mơ đối tượng... 29 Công nghệ lên men GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN MỤC LỤC BẢNG Bảng 1: Thành phần hố học mơ Bảng 2: Thành phần dinh dưỡng có 100gr thịt heo nạc Bảng 3:Hàm lượng chất khống