Nghiên cứu xác định quy trình công nghệ muối chua cà pháo bằng chế phẩm vi khuẩn lactic

Cà muối ủược làm từ nguyên liệu tươi nên có chứa các thành phần dinh dưỡng tự nhiên có sẵn trong nguyên liệu, ngoài ra nó còn cung cấp một lượng lớn chất xơ cho cơ thể giúp cơ thể tiêu h

Bộ giáo dục và đào tạo

Bộ giáo dục và đào tạo

TTTTrrrrưưưường đại học nông nghiệp hà nội ờng đại học nông nghiệp hà nội ờng đại học nông nghiệp hà nội

-Nguyễn văn lợi Nguyễn văn lợi

Nghiên cứu xác định quy trình công nghệ muối chua cà

pháo bằng chế phẩm vi khuẩn lactic

pháo bằng chế phẩm vi khuẩn lactic

Luận văn thạc sĩ

Luận văn thạc sĩ nông nghiệp nông nghiệp nông nghiệp

Chuyên ngành: Công nghệ sau thu hoạch

Mã số: 60.54.10 Người hướng dẫn khoa học: ts ts ts Hoàng thị lệ hằng Hoàng thị lệ hằng Hoàng thị lệ hằng

Hà Nội, 2009

Lời cam đoan Tôi xin cam đoan rằng, các số liệu và các kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và ch−a hề đ−ợc sử dụng

Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ trong việc hoàn thành luận văn đ/

đ−ợc cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này đ/ đ−ợc ghi rõ nguồn gốc

Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiậm về những số liệu trong luận văn này

Hà Nôi, ngày 08/ 10/ 2009

Nguyễn Văn Lợi

Lời cảm ơn

Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, bên cạnh sự cố gắng lỗ lực của bản thân, tôi đ/ nhận được sự động viên và giúp đỡ rất lớn của nhiều cá nhân

và tập thể

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS- Hoàng Thị Lệ Hằng- Phó phòng nghiên cứu bảo quản và chế biến- Viện nghiên cứu Rau quả Là người đ/ tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới các cô, chú, anh, chị cán bộ, công nhân viên phòng nghiên cứu bảo quản và chế biến- Viện nghiên cứu Rau quả, đ/ tạo điều kiện, hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian nghiên cứu đề tài

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Công nghệ thực phẩm, Viện đào tạo Sau đại học- Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội đ/ đào tạo và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập tại trường

Tôi xin chân thành cảm ơn các bạn học viên lớp Cao học Công nghệ sau thu hoạch khóa 16- Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội đ/ động viên và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập tại trường

Tôi xin chân thành cảm ơn các bạn đồng nghiệp trong Khoa Quản trị chế biến món ăn, Ban Giám hiệu- Trường Cao đẳng Du lịch Hà Nội nơi tôi đang công tác và giảng dạy đ/ tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi học tập và làm luận văn tốt nghiệp

Tôi trân trọng và biết ơn sâu sắc tới gia đình và bạn bè đ/ động viên và giúp

đỡ tôi vượt qua mọi khó khăn để hoàn thành luận văn này

Hà Nôi, ngày 08/ 10/ 2009

Nguyễn Văn Lợi

MụC LụC

Mở đầu 1

Chương 1: Tổng quan 3

1.1 Giới thiệu về rau quả muối chua 3

1.1.1 Cơ sở lý thuyết của quá trình muối chua 3

1.1.2 Công nghệ muối chua một số sản phẩm 6

1.2 Giới thiệu về cà pháo 15

1.2.1 Đặc điểm, sự phân bố của cà pháo 15

1.2.2 Tình hình sản xuất cà pháo ở Việt Nam 16

1.2.3 Tình hình sản xuất cà pháo trên Thế Giới 18

1.2.4 Thành phần hoá học của cà pháo 19

1.3 Giới thiệu về vi khuẩn lactic 24

1.3.1 Các vi khuẩn lactic lên men đồng hình 24

1.3.2 Các vi khuẩn lactic lên men dị hình 25

1.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến qúa trình lên men 25

1.3.4 ý nghĩa thực tế của lên men lactic 28

1.4 Các hư hỏng thường gặp trong rau quả muối chua 28

1.4.1 Sản phẩm bị biến màu 28

1.4.2 Sản phẩm bị mốc 29

1.4.3 Sản phẩm bị mềm 29

1.4.4 Dung dịch muối có độ nhớt cao 29

1.4.5 Sản phẩm bị nhăn nheo 29

1.4.6 Sản phẩm có hương vị lạ 30

Chương 2: nguyên liệu, thiết bị và phương pháp nghiên cứu 31

2.1 Nguyên liệu 31

2.1.1 Cà pháo 31

2.1.2 Chế phẩm vi khuẩn lactic 32

2.1.3 Một số nguyên liệu phụ khác 33

2.2 Hoá chất và thiết bị thí nghiệm 33

2.2.1 Hoá chất 33

2.2.2 Thiết bị 33

2.3 Phương pháp nghiên cứu 34

2.3.1 Phương pháp vật lý 34

2.3.2 Phương pháp hoá học 344

2.3.3 Phương pháp cảm quan 35

2.3.4 Phương pháp toán học 36

2.3.6 Phương pháp công nghệ 39

Chương 3: Kết quả và thảo luận 41

3.1 Xác định giống và độ già thích hợp của quả cà pháo cho muối chua 41

3.1.1 Xác định giống cà pháo thích hợp 41

3.1.2 Xác định độ già thích hợp 42

3.2 Xác định chủng vi khuẩn thích hợp cho quá trình muối chua cà pháo 43

3.2.1 Phân lập các chủng vi khuẩn 43

3.2.2 Xác định đặc điểm hình thái của các chủng vi khuẩn 43

3.2.3 Xác định khả năng thích ứng của các chủng vi khuẩn 46

3.3 Xác định các yếu tố ảnh hưởng của chủng Lc.3 trong quá trình muối chua cà pháo 49

3.3.1 Xác định miền ảnh hưởng của nồng độ chế phẩm vi khuẩn lactic 49

3.3.2 Xác định miền ảnh hưởng của nồng độ muối 51

3.3.3 Xác định miền ảnh hưởng của thời gian lên men 53

3.3.4 Xác định miền ảnh hưởng của nhiệt độ 53

3.3.5.Quy hoạch thực nghiệm tìm hàm hồi quy 55

3.4 Quy trình công nghệ muối chua cà pháo 611

3.4.1, Sơ đồ quy trình 61

3.4.2 Thuyết minh quy trình 62

3.5 Nghiên cứu phương pháp bảo quản sản phẩm 63

3.5.1 B¶o qu¶n b»ng bao b× thñy tinh 633

3.5.2 Nghiªn cøu b¶o qu¶n b»ng bao b× PE 65

3.6 GÝa thµnh chÕ biÕn cho 1000kg s¶n phÈm cµ ph¸o muèi chua 66

KÕt luËn vµ kiÕn nghÞ………67

Tµi liÖu tham kh¶o………

Tµi liÖu tham kh¶o……… 686868

Phô lôc

Phô lôc 71

DANH MụC BảNG

Bảng 1.1: Diện tích và sản lượng cà pháo ở một số tỉnh năm 2007 17

Bảng 1.2: Diện tích và sản lượng cà pháo trên Thế Giới năm 2007 18

Bảng 1.3: Thành phần hoá học của cà pháo 19

Bảng 2.1: Thang điểm Hedonic 36

Bảng 2.2: Các yếu tố ảnh hưởng và khoảng biến đổi 55

Bảng 3.1: Một số chỉ tiêu chất lượng của quả cà pháo 41

Bảng 3.2: Thành phần hóa học của cà pháo thu hái ở các độ già khác nhau 42

Bảng 3.3: Thành phần môi trường MRS 43

Bảng 3.4: Một số đặc điểm hình thái của các chủng vi khuẩn thí nghiệm 44

Bảng 3.5: Khả năng tạo axit lactic của 5 chủng vi khuẩn 44

Bảng 3.6: ảnh hưởng của nồng độ muối đến hiệu suất lên men 466

Bảng 3.7: Xác định ảnh hưởng của chủng vi khuẩn đến quá trình lên men 477

Bảng 3.8: ảnh hưởng của các chủng vi khuẩn đến sự thay đổi cảm quan 488

Bảng 3.9: Xác định miền ảnh hưởng của nồng độ chế phẩm vi khuẩn lactic 500

Bảng 3.10: Xác định miền ảnh hưởng của nồng độ muối 511

Bảng 3.11: Sự thay đổi cảm quan của sản phẩm theo thời gian 533

Bảng 3.12: Khoảng biến đổi của các yếu tố 55

Bảng 3.13: Ma trận thí nghiệm và kết quả thí nghiệm 566

Bảng 3.14: Giá trị các hệ số hồi quy 577

Bảng 3.15: ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến vi sinh vật có trong sản phẩm 633

Bảng 3.16: Thay đổi cảm quan của sản phẩm sau khi thanh trùng 644

Bảng 3.17: Tính giá thành sản phẩm 66

DANH MôC H×NH ¶NH

H×nh 1.1: C©y cµ ph¸o trång ë ViÖt Nam 18

H×nh 1.2: Cµ ph¸o muèi chua ë ViÖt Nam 18

H×nh 2.1: Cµ ph¸o xanh 32

H×nh 2.2: Cµ ph¸o tr¾ng 32

H×nh 2.3: ChÕ phÈm vi khuÈn lactic 322

H×nh 3.1: KhuÈn l¹c chñng Lc 2 455

H×nh 3.2: H×nh d¹ng tÕ bµo chñng Lc.2 455

H×nh 3.3: KhuÈn l¹c chñng Lc 3 455

H×nh 3.4: H×nh d¹ng tÕ bµo chñng Lc.3 455

H×nh 3.5: KhuÈn l¹c chñng Lactobacillus lactic 455

H×nh 3.6 : H×nh d¹ng tÕ bµo chñng Lactobacillus lactis 455

H×nh 3.7: Cµ ph¸o muèi chua b¶o qu¶n trong bao b× thñy tinh 66

H×nh 3.8: Cµ ph¸o muèi chua b¶o qu¶n trong bao b× .66

DANH MụC Đồ THị

Đồ thị 1: Khả năng tạo axit lactic của ba chủng 477

Đồ thị 2: ảnh hưởng của nồng độ chế phẩm vi khuẩn tới sự tạo thành axit lactic500

Đồ thị 3: ảnh hưởng nồng độ muối tới pH môi trường của chủng Lc.3 522

Đồ thị 4: ảnh hưởng nồng độ muối tới khả năng sinh axit lactic chủng Lc.3 522

Đồ thị 5: ảnh hưởng nhiệt độ tới sự thay đổi pH môi trường của chủng Lc.3 544

Đồ thị 6: ảnh hưởng nhiệt độ đến khả năng tạo axit lactic của chủng Lc.3 544

Đồ thị 7: Sự biến thiên hiệu suất lên men theo nông độ muối và thời gian lên men.59

Đồ thị 8:Sự biến thiên hiệu suất lên men theo nồng độ chế phẩm vi khuẩn lactic và thời gian lên men 59

Đồ thị 9: Sự biến thiên độ axit theo nồng độ muối và thời gian lên men 60

Đồ thị 10: Sự biến thiên độ axit theo nồng độ chế phẩm vi khuẩn lactic và thời gian lên men 60

ở Việt Nam, các sản phẩm rau quả muối có thể ủược coi là sản phẩm truyền thống của dân tộc Có nhiều loại sản phẩm muối chua, trong đó cà pháo muối chua là một món ăn rất quen thuộc trong bữa ăn của mỗi người dân Việt Nam Cà muối ủược làm từ nguyên liệu tươi nên có chứa các thành phần dinh dưỡng tự nhiên có sẵn trong nguyên liệu, ngoài ra nó còn cung cấp một lượng lớn chất xơ cho cơ thể giúp cơ thể tiêu hóa tốt và hạn chế một số bệnh do thiếu chất xơ gây ra như trĩ, táo bón, ung thư …

Trong những năm gần đây ở nước ta đ/ có một số công trình nghiên cứu

về quá trình lên men lactic của một số loại rau quả chủ yếu là dưa chuột và bắp cải Đ/ có nhiều công trình nghiên cứu về các sản phẩm rau quả lên men như Pederson (1930 - 1960) nghiên cứu về quá trình lên men của bắp cải, năm

1971, ông nghiên cứu về quá trình lên men của suplơ Niketic, Aleksic và các cộng sự đ/ nghiên cứu quá trình lên men ở cà rốt, Beltran- Edeze, Fernandez nghiên cứu về cà chua, Huber và Dupuy (1994) về táo Aubert (1985) và Schoneck (1988) đ/ đưa ra kết quả thu được trong quá trình nghiên cứu sự lên men tự nhiên của cà rốt, dưa chuột, củ cải, hành

Hiện nay, sản phẩm cà pháo muối chua đ/ ủược thị trường cả trong và ngoài nước ưa chuộng và đ/ trở thành một mặt hàng ủang ủược tiêu thụ rộng r/i Trước nhu cầu ngày càng tăng của sản phẩm này nhiều cơ sở và nhà máy

đ/ và ủang tiến hành sản xuất sản phẩm này với khối lượng lớn Tuy nhiên

chất lượng của sản phẩm trong quá trình sản xuất không ủồng ủều và tỷ lệ hư hỏng khá lớn, mà nguyên nhân chính là quá trình lên men tự nhiên không ổn

định, phụ thuộc vào các điều kiện của môi trường xung quanh và hệ vi sinh vật

tự nhiên có trên bề mặt của nguyên liệu Chính vì những lý do đó, ủể ổn ủịnh chất lượng, giảm tỷ lệ hư hỏng sản phẩm và rút ngắn thời gian lên men trong quá trình chế biến sản phẩm cà pháo muối chua ở quy mô lớn cần phải ứng dụng các chế phẩm sinh học mà cụ thể là các chế phẩm vi khuẩn lactic thuần khiết trong quá trình muối cà pháo với mong muốn ủiều khiển quá trình lên men một cách chủ ủộng mà không phụ thuộc vào các hệ vi sinh vật có trên nguyên liệu và môi trường xung quanh

ðứng trước nhu cầu cấp thiết của thực tế, việc ủi sâu nghiên cứu một cách

có hệ thống từ nguyên liệu đến các giải pháp kỹ thuật nhằm rút ngắn thời gian lên men, giảm tỷ lệ hư hỏng, ổn ủịnh chất lượng sản phẩm và tiến tới tự ủộng hóa quá trình chế biến sản phẩm cà pháo muối chua bằng việc sử dụng chế phẩm

vi khuẩn lactic là một vấn ủề có ý nghĩa rất lớn trong thực tế hiện nay Trên cơ sở nhận định ủó chúng tôi chọn và thực hiện ủề tài “Nghiên cứu xác định quy trình công nghệ muối chua cà pháo bằng chế phẩm vi khuẩn lactic”

2 Mục đích

Nghiên cứu xác định quy trình công nghệ muối chua cà pháo bằng chế phẩm vi khuẩn lactic nhằm nâng cao chất lượng và đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm

3 Yêu cầu

Đưa ra được các thông số công nghệ và xác định được các vật liệu thích hợp để bao gói

Quy trình công nghệ phải dễ thực hiện, sản phẩm tạo ra phải đảm bảo chất lượng và an toàn thực phẩm

Chương 1: Tổng quan 1.1 Giới thiệu về rau quả muối chua

1.1.1 Cơ sở lý thuyết của quá trình muối chua

Rau quả muối chua là các sản phẩm chế biến từ rau quả, bằng cách làm cho chất ủường có sẵn trong nguyên liệu chuyển hóa thành axit lactic, do quá trình lên men lactic bởi các vi sinh vật lactic (một số vi khuẩn và nấm men) Axit lactic và các sản phẩm khác của quá trình lên men tạo thành làm cho sản phẩm có hương vị ủặc trưng Ngoài ra axit lactic còn có tính chất sát trùng, có khả năng ức chế sự hoạt ủộng của nhiều loài vi sinh vật gây hư hỏng sản phẩm Trong sản phẩm rau quả muối chua, muối ăn cũng có nhiều tác dụng: tạo hương vị cho sản phẩm, ngoài ra muối còn có tác dụng bảo quản sản phẩm ða số các vi sinh vật chỉ bị ức chế ở nồng ủộ muối tương ủối cao (5- 7%) Muối có tác dụng chủ yếu là gây ra hiện tượng co nguyên sinh chất ở tế bào rau quả, làm dịch bào tiết ra Trong dịch bào có chứa nhiều ủường và một

số chất dinh dưỡng khác, tạo điều kiện thuận lợi cho các vi sinh vật lactic phát triển, làm cho sản phẩm ủạt ủược chất lượng cao Sản phẩm ủó lên men lactic ủầy ủủ có thể dùng ăn ngay, không cần phải nấu chín Quá trình lên men lactic trong rau quả muối chua là kết quả hoạt động của một số vi khuẩn và một số nấm men Ví dụ trong dưa chuột muối chua, lên men là do hoạt động của B cucumeris, B brassicae fermentati, L mesenteroides, L cucumeris, L pentoaceticus và Sacch brassicae fermentati

Qúa trình lên men lactic còn có thể gây ra bởi B listeri, B.leichmani, B beyerincki, B ventricocus và một số vi sinh vật khác Các vi khuẩn lactic có hoạt ủộ khác nhau nên cường ủộ lên men của sản phẩm phụ thuộc vào dạng của hệ vi sinh vật trong đó Dạng của hệ vi sinh vật cũng ảnh hưởng tới giá trị của sản phẩm cuối cùng trong quá trình phân hủy dường Một số vi khuẩn lactic chuyển toàn bộ lượng ủường trong sản phẩm thành axit lactic, trong khi một số vi khuẩn lactic khác, ngoài axit lactic còn tạo ra một số sản phẩm phụ

của sự phân huỷ ủường trong đó một số sản phẩm phụ ở dạng khí Trong quá trình muối chua rau quả ngoài các vi khuẩn lactic, còn có các vi sinh vật lạ phát triển, các vi sinh vật đó cũng phân huỷ ủường như vi khuẩn butiric, vi khuẩn axetic và các vi khuẩn gây thối Các nấm mốc làm cho axit lactic sẽ bị phân huỷ và tạo thành nhiều chất làm giảm chất lượng hoặc làm hư hỏng sản phẩm Quá trình muối chua rau quả phải được thực hiện sao cho các vi khuẩn lactic hoạt ủộng mạnh và có khả năng ức chế ủược hoạt ủộng của các vi sinh vật gây hư hỏng Muối chua rau quả là một quá trình lên men lactic mà nguyên liệu chính là rau quả, cùng với một số nguyên liệu phụ, đường, muối

và gia vị Trong quá trình lên men xẩy ra hàng loạt quá trình: quá trình trích ly hay thẩm thấu các chất từ mô bào thực vật, quá trình tăng sinh khối của vi sinh vật (chủ yếu là vi khuẩn lactic), quá trình tạo axit, quá trình ức chế sự phát triển của vi khuẩn gây thối bởi axit lactic và muối, quá trình tạo hương của sản phẩm Qúa trình lên men này hoàn toàn tự nhiên gây ra bởi nhiều nhóm vi sinh vật khác nhau Quá trình xẩy ra ba giai đoạn cơ bản:

- Giai đoạn thứ nhất: Đường và các chất hoà tan có trong dịch bào của mô bào thực vật được thẩm thấu ra ngoài, nhờ vậy tạo điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn lactic và một số vi khuẩn khác phát triển Điều dễ nhận thấy là trên bề mặt khối dịch lên men có nhiều bọt khí, khí tạo thành do hoạt động của các vi sinh vật tạo khí Trong giai đoạn này vi khuẩn Leuconostoc mensenteroides phát triển rất nhanh Loài vi khuẩn này sinh axit lactic và sinh khí Lượng axit lactic ở giai đoạn này rất nhỏ (<1%)

- Giai đoạn thứ hai: Trong giai đoạn này số lượng vi khuẩn lactic đạt cao nhất, đồng thời axit lactic tích tụ rất nhiều, pH dịch lên men giảm nhanh Do tác dụng của axit lactic mà các vi khuẩn gây thối giảm mạnh Trong giai đoạn này hương vị đặc trưng của sản phẩm lên men bắt đầu hình thành, chất lượng sản phẩm cuối cùng phụ thuộc nhiều ở giai đoạn này Cuối giai đoạn hai lượng axit lactic đạt cực đại và tác động ngược lại với vi khuẩn lactic, quá trình lên men chuyển sang giai đoạn thứ ba

- Giai đoạn thứ ba: ở giai đoạn này vi khuẩn lactic chết dần trong khi nấm sợi và nấm men tăng dần số lượng Do sự phát triển mạnh của nấm sợi axit lactic bắt đầu giảm dẫn tới sự hư hỏng nhanh chóng sản phẩm Khối rau quả lên men bắt đầu bị các vi khuẩn gây thối Để kéo dài giai đoạn thứ ba nên đưa sản phẩm kết thúc ở giai đoạn thứ hai vào điều kiện lạnh (2- 40C) hay dùng hoá chất chống nấm sợi, nấm men và vi khuẩn gây thối, thường sử dụng axit sorbic và benzoat natri

Muối chua rau quả là phương pháp được ứng dụng nhiều trong chế biến và bảo quản rau quả Các loại vi sinh vật sống trên rau quả thực phẩm có nhiều loại khác nhau Người ta có thể tạo điều kiện thuận lợi cho một số chủng vi sinh vật có lợi hoạt động và ức chế sự hoạt động của loài vi sinh vật khác như

vi sinh vật gây thối rữa, vi sinh vật lên men rượu Vi khuẩn lactic phát triển trong điều kiện yếm khí và chuyển hóa đường thành axit lactic

Trong quá trình muối chua rau quả sự chuyển hóa đường thành axít lactic nhờ một số vi khuẩn lactic như vi khuẩn Bacterium lactic, Bacterium delbriski, Bacterium casei và một số loài khác Phương pháp muối chua rau quả có ưu điểm đơn giản, dễ làm, thời gian bảo quản dài, trong quá trình muối chua ngoài sản phẩm chính là axít lactic còn có các sản phẩm trung gian và sản phẩm của các quá trình lên men phụ tạo thành các chất như axít axetic, rượu, CO2 Nhờ sự kết hợp của các sản phẩm này tạo nên hương vị riêng của rau quả muối chua

Axít lactic được tạo ra và tích tụ lại có tác dụng kìm h/m sự hoạt động của

vi sinh vật có hại nhất là các vi khuẩn gây thối rữa do đó rau quả muối chua có thể giữ được vài tuần Mặt khác axít lactic tạo môi trường pH thấp cho sản phẩm do đó lượng vitamin C được bảo tồn Axít lactic còn có tác dụng kích thích tiêu hoá, làm giảm cường độ lao động cho bộ máy tiêu hoá, làm tăng giá trị dinh dưỡng của sản phẩm [20]

1.1.2 Công nghệ muối chua một số sản phẩm

1.1.2.1 Muối dưa chuột

Dưa chuột là một trong những loại rau muối chua phổ biến nhất ở nhiều nước trên thế giới Để sản phẩm có chất lượng tốt, quả dưa cần tươi tốt, thời gian từ khi thu hái đến khi đưa vào chế biến không lên quá 24 giờ Dưa chuột dùng để muối chua cần có hàm lượng đường không thấp hơn 2% Trước khi muối dưa được phân loại theo kích thước chiều dài

Dưa chuột được muối với nhiều thứ gia vị như thìa là, cần tây, hành, tỏi, ớt Tỷ lệ gia vị chiếm 3- 8% so với khối lượng dưa chuột Gia vị có tác dụng làm tăng hương vị, làm giàu vitamin C cho sản phẩm chế biến, một số gia vị còn có tác dụng ức chế sự hoạt động của vi sinh vật và các enzyme Trước khi

đưa vào muối dưa chuột và các gia vị cần phải được rửa thật sạch đất cát, các tạp chất khác Dưa được muối trong chum, vại bằng sành, nồng độ dung dịch muối ăn được sử dụng là 6- 10%, nếu quả dưa càng to thì nồng độ muối càng phải cao Tỷ lệ giữa nước muối và dưa trong chum vại quyết định hàm lượng muối ăn trong sản phẩm

Qúa trình lên men lactic trong dưa chuột chia thành ba giai đoạn Giai đoạn

đầu được đặc trưng bằng sự ngấm muối vào mô thực vật, đồng thời các chất hoà tan trong dịch bào chuyển vào nước muối Để kích thích cho các vi khuẩn lactic phát triển mạnh và ức chế hoạt động của các vi sinh vật lạ, thì trong giai

đoạn đầu này lưu ý sản phẩm ở nhiệt độ khoảng 15- 200C trong thời gian 1- 2 ngày Khi ấy hàm lượng axit lactic trong các sản phẩm đạt tới 0,3- 0,4% và kết thúc giai doạn đầu Trong giai đoạn hai, sự lên men lactic và sự lên men rượu tiếp tục xẩy ra Sản phẩm có chất lượng cao khi sự lên men lactic xẩy ra với tốc độ chậm Sau thời gian này tuỳ theo điều kiện lên men, nồng độ axit lactic trong sản phẩm đạt tới 0,6- 1,4 % Giai đoạn ba cũng là giai đoạn cuối, bắt

đầu khi toàn bộ đường trong dưa chuột đ/ lên men và axit lactic không còn khả năng tích tụ thêm nữa

Khi quá trình lên men lactic đ/ kết thúc, trong sản phẩm có hàm lượng muối ăn 3- 5%, tỷ lệ nước muối (nước dưa) là 35- 45%, tối đa không quá 47% Sản phẩm dưa chuột muối có chất lượng tốt biểu hiện ở chỗ quả dưa có màu vàng- xanh, thịt dưa chắc và dòn, hương vị hài hoà, nước dưa trong và không

có váng [20]

1.1.2.2 Muối bắp cải

Để sử dụng cho quá trình muối chua cần sử dụng loại bắp cải có hàm lượng

đường cao và mô lá không quá dòn để sản phẩm ít bị gẫy nát Độ già kỹ thuật của bắp cải thể hiện ở chỗ: lá cuốn chặt, hàm lượng chất khô khoảng 10%, trong đó gồm 4- 5% đường, 1-2% protein để đảm bảo các vi sinh vật phát triển bình thường trong sản phẩm Không dùng bắp cải quá non, quá già hoặc có bệnh tật

Khi muối, cắt lá bắp cải thành sợi dài, có chiều dài từ 4- 5 mm, hoặc cắt thành miếng có kích thước từ 8- 12 mm Để tăng chất lượng của sản phẩm có thể cho thêm vào bắp cải khoảng 3% cà rốt cắt miếng hoặc cắt lát Các gia vị thường sử dụng là thìa là, lá quế Để axit lactic tích tụ được nhanh cho natri xitrat vào bắp cải với tỷ lệ khoảng 0,4- 0,5% Tổng lượng muối chiếm 2- 2,5

% so với trọng lượng bắp cải và nguyên liệu phụ Nén chặt bắp cải để tận dụng thể tích và tạo điều kiện yếm khi cho quá lên men lactic.Trong giai đoạn đầu của quá trình lên men có nhiều khí làm cho thể tích của khối bắp cải tăng lên 2-3% Mặc dầu sau đó thể tích bắp cải lại giảm đi và nhỏ hơn thể tích ban đầu, lúc đầu cũng không nên xếp bắp cải vào bể quá đầy để đỡ tổn thất nước dưa

được tạo ra

Qúa trình lên men trong muối chua bắp cải có thể chia làm ba giai đoạn Trong giai đoạn đầu muối ăn làm dịch bào trong rau tiết ra Lúc đầu sinh nhiều khí do hoạt động của nấm men, của cácvi khuẩn E Coli, Leuconostoc mensenteroides và một số vi sinh vật khác Bọt sinh ra cần được hớt bỏ vì đó

là môi trường tốt cho vi sinh vật lạ phát triển Đồng thời khi đó cũng là lúc các

vi khuẩn lactic bắt đầu hoạt động và dần dần chiếm vai trò chủ đạo Giai đoạn

đầu này cần tiến hành nhanh để axit lactic sớm tạo thành có thể ức chế các vi sinh vật lạ

Giai đoạn hai là giai đoạn lên men chủ yếu đặc trưng bằng sự tích tụ nhiều axit lactic, do hoạt động của các vi khuẩn B brassiae fermentati, B brassiae acidi, L plantarum

Giai đoạn cuối của quá trình lên men lactic có sự hoạt động của vi khuẩn L pentoaceticus hoạt động được ngay cả khi nồng độ axit lactic trong sản phẩm

đạt tới 2,5% Trong giai đoạn cuối này hoạt động của các vi sinh vật lactic không sinh khí chiếm ưu thế

Qúa trình lên men lactic ngừng lại khi trong sản phẩm đ/ tích tụ được 1,5- 2,4% axit lactic Sản phẩm có hương vị tốt nhất khi hàm lượng axit lactic 0,8- 1,2% Có thể khống chế hàm lượng axit lactic trong sản phẩm theo ý muốn bằng cách điều chỉnh nhiệt độ lên men và nồng độ muối ăn trong sản phẩm [20] 1.1.2.3 Muối cải bẹ

Cải bẹ là một trong những loại dưa chua phổ biến nhất ở nước ta, đ/ bước

đầu được sản xuất với quy mô công nghiệp Nguyên liệu tốt nhất là ở độ già bánh tẻ, không nên sử dụng cây dưa có bẹ lớn, khối lượng cây dưa 2- 3kg, với hàm lượng đường trung bình trong nguyên liệu là 3,0- 3,5% Cắt bỏ phần cuộng già sát gốc cây và loại bỏ lá có khuyết tật, héo, dập nát, bị sâu, rệp Theo kinh nghiệm dân gian có thể dùng lá dưa đ/ ủ vàng hoặc phơi héo, nhưng tỷ lệ hao hụt sẽ cao và lượng vitamin C bị tổn hao nhiều Nếu sản xuất với quy mô lớn thì có thể dùng dưa tươi thuận tiện hơn, tỷ lệ hao hụt thấp và bảo vệ vitamin C được nhiều hơn

Trước khi muối dưa cần rửa thật kỹ bằng nước sạch cho hết cát, tạp chất và một phần vi sinh vật có trên lá dưa Khi rửa tránh làm dập nát dưa Tiến hành muối dưa cải bẹ trong các vại sành, dùng muối ăn trắng sạch để muối dưa Tỷ

lệ muối sử dụng là 6- 9% so với khối lượng dưa Số muối này được pha thành nước với tỷ lệ nước sử dụng là 20% so với lượng dưa Để sản phẩm có hương

vị cao, đồng thời có khả năng bảo quản được dài ngày nên dùng nồng độ muối

7% Nếu dưa nguyên liệu có hàm lượng đường thấp có thể cho thêm vào dưa 1,0- 1,5% đường, ở thời điểm sắp kết thúc quá trình lên men lactic Nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men cải bẹ là 20- 250C, sản phẩm có hương vị tốt, dưa dòn Lên men ở 30- 350C, dưa có màu xỉn, mềm và có mùi vị lạ Để tăng hương vị cho sản phẩm có thể cho thêm 5% hành tươi vào dưa trước khi muối Hành vừa tạo hương vị cho sản phẩm, hạn chế vi sinh vật lạ phát triển vừa tăng lượng đường cho dưa Để quá trình lên men lactic trong dưa cải bẹ ổn định, tạo điều kiện để đảm bảo cho dưa có chất lượng cao có thể dùng biện pháp pha nước dưa cũ vào nước dưa mới muối Dưa cải bẹ có pha nước dưa cũ có chất lượng cảm quan tốt hơn, có độ axit toàn phần, axit bay hơi cao hơn [20]

1.1.2.4 Muối cà chua

Phương pháp muối cà chua cũng tương tự như phương pháp muối dưa chuột Có thể sử dụng cà chua với các độ chín khác nhau: cà chua xanh, cà chua ương và cà chua chín, nhưng muối riêng từng độ chín khác nhau

Sau khi đ/ phân loại theo kích thước và loại bỏ những quả không đạt yêu cầu, cà chua được rửa sạch Xếp cà chua đ/ rửa vào thùng cùng với gia vị rồi rót nước muối vào thùng Gia vị dùng để muối cà chua gồm có thìa là, cần tây,

ớt, hành, tỏi Tuỳ thuộc vào độ chín của nguyên liệu và tuỳ thuộc vào thời gian cần tàng trữ sản phẩm mà nồng độ muối có thể sử dụng là 7- 9% Cà chua đ/ chín đỏ có mô quả mềm, khi muối dễ bị biến dạng nên muối trong thùng nhỏ, với dung tích khoảng 50 lít Để muối cà chua xanh, cà chua ương

có thể dùng cỡ thùng tới 150 lít Cũng như đối với muối dưa chuột quá trình lên men chính của cà chua muối lên tiến hành trong kho lạnh hoặc trong hầm mát Thời gian lên men khoảng 10- 15 ngày, tuỳ theo nhiệt độ lên men Sản phẩm cà chua muối có hàm lượng muối ăn 3- 8%, hàm lượng axit lactic 0,7- 2% [20]

1.1.2.5 Atchara

Đây là sản phẩm truyền thống của người Philippin, nó được chế biến từ quả đu đủ Tên chung: đu đủ xắt lát lên men

Tên địa phương (Philippin): Atchara

Nguyên liệu: Nguyên liêu chính (đu đủ), nguyên liệu phụ (tỏi, ớt, hành, gừng, muối)

- Đặc tính vật lý: dạng rắn, màu sáng hay màu đu đủ, vị chua dễ chịu

- Đặc tính hoá học: pH= 3,5, độ axit (theo axit lactic) 1,32%, chất xơ 2,2%

- Gía trị dinh dưỡng: năng lượng 203 cal, protein 0,8mg, lipid 8,7%, glucid 30,3%, Ca 86 mg, P 12 mg, Fe 4,5 mg, vitamin A 40 mg, vitamin B1 0,01 mg [6]

- Vi sinh vật:Leuconostoc mensenteroides, L brevis, L plantarum, P cerevisiae

1.1.2.6 Baechoo kim chi

Đây là sản phẩm truyền thống của người Triều Tiên, nó được chế biến từ nguyên liệu chính là bắp cải tươi

Tên chung: dưa chua

Tên địa phương (Triều Tiên): Baechoo kim chi

Nguyên liệu: bắp cải 90%, hành 2,0%, ớt 2,0%, gừng 0,5%, muối 2,5- 3% Công nghệ chế biến:

- Bắp cải
Rửa
Muối

- Gia vị
Rửa
Thái nhỏ

Sau đó đem phối trộn, rồi lên men 100C trong 7 ngày
Sản phẩm

Đặc tính của sản phẩm:

- Đặc tính vật lý: dạng đặc màu vàng hay xanh, vị chua ngọt, cay và nóng

- Đặc tính hoá học: pH= 4,2- 5,8, axit lactic 0,6- 0,8%, nước 88%

- Gía trị dinh dưỡng: năng lượng 19 calo, protein 2,0%, lipid 0,6%, glucid 1,3%, Ca 28mg, vitamin B1 0,03%, vitamin C 12,0% [6]

-Vi sinh vật:Leuconostoc mensenteroides, L brevis, Lactobacilli, P cerevisiae

1.1.2.7 Dongchimi

Là sản phẩm truyền thống của người Triều Tiên, nó được chế biến từ nguyên liệu chính là củ cải

Tên chung: Củ cải lên men

Tên địa phương (Triều Tiên ): Dongchimi, Kim chi

Nguyên liệu: củ cải, nước muối 3%, các loại gia vị

Tên chung dưa muối

Tên địa phương (Nepal ): Gundruk

Nguyên liệu: Rau xanh (rau cải xanh, bắp cải, cải bông)

Công nghệ chế biến: Lá cây cải rửa sạch, cho lên men 5- 7 ngày ở 10-

150C, PH lúc ban đầu là 6,0 và kết thúc là 3,9 Tách dịch khỏi khối lên men, thanh trùng và đóng chai, phần lá lên men phơi khô và bảo quản

Tên địa phương (Thái Lan): Pak gaad dong

Nguyên liệu: Lá rau cải 90%, muối 8%, nước cháo gạo 2%

Công nghệ chế biến:

Lá rau cải
Phơi nắng
Trộn muối
Cho nước cháo gạo vào

thiết bị, dụng cụ kín
Lên men ở nhiệt độ 30- 400C, thời gian từ 5-10 ngày
Sản phẩm

Đặc tính của sản phẩm:

- Đặc tính vật lý: Dạng đặc, màu vàng, vị chua

- Đặc tính hoá học: Axit lactic 0,71- 0,75% [6]

-Vi sinh vật: Leuconostoc sp, Streptococcus, L.plantarum, L.brevis

1.1.2.10 Sayur Asin

Là sản phẩm truyền thống của người dân Indonesia, nó ủược chế biến từ bắp cải tươi

Tên chung: Rau cải xanh lên men

Tên địa phương (Indonesia): Sayur Asin

Nguyên liệu: Bắp cải 95- 97%, muối 2,5- 5,0%, nước dừa hay nước vo gạo 1lít Công nghệ chế biến:

Rau cải

 Rửa sạch

 Cắt thái

 Dung dịch muối → Phối trộn ← Nước dừa hoặc nước vo gạo

 Lên men (thời gian 10 ngày, nhiệt độ phòng)

 Sản phẩm Chú ý: Trong quá trình lên men cần phải đậy vỉ để nguyên liệu luôn luôn ngập trong dung dịch muối

Đặc tính của sản phẩm:

- Đặc tính hoá học: pH= 6,5 (lúc ban đầu), pH=3,4 (lúc kết thúc) lên men,

độ axit lactic 1,41%, muối ăn 2% [6]

-Vi sinh vật: Leuconostoc mensenteroides, Lactobacilli, L.penteaceticus 1.1.2.11 Takana Zuke

Là sản phẩm truyền thống của người dân Nhật Bản, ủược chế biến từ lá rau cải Tên chung: Dưa chua

Tên địa phương (Nhật): Takana Zuke

Nguyên liệu: lá rau cải 80- 85%, ớt đỏ 0,5%, muối 15- 20%

Công nghệ chế biến:

Rau cải
Phơi và làm héo
Muối tách bớt nước
Làm ráo

Phối trộn
ủ chín
Rửa
Đóng gói
Thanh trùng
Làm nguội
Sản phẩm

Đặc tính của sản phẩm:

- Đặc tính vật lý: Dạng đặc, vị chua ngọt

Tên địa phương (Nhật): Takuan Zuke

Nguyên liệu: Củ cải của Nhật 90%; muối 5,4%; đường 3,6%; gia vị 0,6%; shochu 0,4%

Công nghệ chế biến:

Củ cải
Rửa sạch
Sấy hoặc phơi
Phối trộn

Lên men (nhiệt độ 5- 150C, thời gian 30 ngày)
Sản phẩm

Tên chung: xoài xanh ủ chua

Tên địa phương (Philippin): Burong manggo

Nguyên liệu xoài xanh chưa chín 100%, muối 10% so với xoài xanh, dung dịch CaCl2 1%

Công nghệ chế biến:

Xoài xanh

 Sơ chế (rửa, gọt vỏ)



Định hình (thái lát)

 Muối
Phối trộn  Dung dịch CaCl2 1% Tỷ lệ 1:1

 Lên men ở nhiệt độ phòng 12 ngày

 Siro 500 Bx → Phối trộn

 Sản phẩm

Đặc tính của sản phẩm:

- Đặc tính vật lý: Dạng rắn, màu xanh vàng sáng, có vị chua ngọt đặc trưng

- Đặc tính hoá học: pH= 2,8; độ axit 1,52% [6]

1.2 Giới thiệu về cà pháo

1.2.1 Đặc điểm, sự phân bố của cà pháo

Cà pháo có tên khoa học là Solanum macrocarpon, các tên đồng nghĩa Solanum dasyphyllum, Solanum undatum Jacq non lam Là một loại cây thuộc

họ cà (Solanaceae), thường được trồng lấy quả sử dụng làm rau trong ẩm thực của nhiều nước trên Thế Giới Về phân loại thực vật học của cây này hiện chưa có sự thống nhất cao trong các tài liệu nghiên cứu nhưng hầu hết cho rằng nó là một biến chủng của loài cà tím có tên khoa học là S Melongena, một số tài liệu lại xếp nó thành một loài riêng

Cây mọc thẳng hay leo, có cây cao tới 1,5 m, hoá gỗ ở gốc Các lá hình mác thuôn dài, kích thước 10-30 x 4-15 cm, hoa từ trắng đến tím, quả hình cầu hơi nén xuống, kích thước 5- 6 cm x 7- 8 cm màu từ trắng vàng cam đến

tím và có nhiều hạt nhỏ Chu kỳ phát triển lâu năm, đợt thu hoạch đầu tiên có thể sau 40- 50 ngày và có thể thu hoạch quả đến 80- 100 ngày

Cà pháo được trồng khá phổ biến ở các nước Đông Nam á, Đông á và trong đời sống có nhiều tên gọi khác nhau: “gardenegg”, “aubergine”, “thai brinjal” (tiếng Anh); “melongene”, “bringelle” (tiếng Pháp); “ai kwa” (tiếng Trung Quốc); “talong” (tiếng Philippines); “terong” (tiếng M/ Lai)…Ngoài ra

nó còn được trồng ở những vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới của Châu Phi Cà pháo có thể được trồng ở độ cao đến 600 m ở Việt Nam, nó có thể được trồng làm hai vụ: vụ sớm gieo hạt vào tháng 7 đến tháng 8 và thu hoạch vào tháng

11 đến tháng 12, còn vụ chính gieo hạt vào tháng 11 đến tháng 12 và thu hoạch vào tháng 3 đến tháng 5 Một số vùng trồng cà pháo ngon nổi tiếng như Nghi Lộc- Nghệ An, Tân Hiệp- Kiên Giang, Lục Yên- Yên Bái [12]

1.2.2 Tình hình sản xuất cà pháo ở Việt Nam

Diện tích và sản lượng cà pháo ở Việt Nam trong mấy năm gần đây đ/

được tăng lên, do người dân đ/ chuyển đổi một số diện tích đất trồng lúa cho năng suất, chất lượng thấp sang trồng hoa màu Đặc biệt là ở các tỉnh như Bắc Giang, Vĩnh Phúc, Lạng Sơn, Yên Bái phần lớn diện tích trồng lúa trước kia của nhiều hộ nông dân đ/ được chuyển sang trồng hoa màu, phát triển kinh tế trang trại Dưới đây là bảng thống kê diện tích và sản lượng cà pháo được trồng ở một số tỉnh của Việt Nam

Bảng 1.1: Diện tích và sản lượng cà pháo ở một số tỉnh năm 2007 [9] STT Tỉnh (Thành phố) Diện tích (ha) Sản lượng (tấn)

đây cũng là một loại rau quả được dùng nhiều trong đời sống hàng ngày Cà pháo là món ăn dân d/ lâu đời của người Việt Nam nó đ/ trở nên thân thuộc

và có dấu ấn rõ nét trong văn hoá Việt Nam.Về giá trị kinh tế thì cà pháo là

một cây dễ trồng cho năng xuất cao, ít bị sâu bệnh, thời gian sinh trưởng của quả ngắn [12]

Hình 1.1: Cây cà pháo trồng ở Việt Nam Hình 1.2: Cà pháo muối chua ở Việt Nam 1.2.3 Tình hình sản xuất cà pháo trên Thế Giới

Cà pháo là một loại rau ăn quả trong ẩm thực của nhiều nước trên Thế Giới như là cây lâu năm Cà pháo được trồng nhiều ở vùng Đông Nam á, vùng cận nhiệt đới của Châu Phi và nhiều nước khác trên thế giới như Pháp, Mỹ Dưới

đây là bảng minh hoạ diện tích và sản lượng cà pháo ở một số khu vực trên Thế Giới

Bảng 1.2: Diện tích và sản lượng cà pháo trên Thế Giới năm 2007 [35]

STT Thế giới và các châu lục Diện tích (ha) Sản lượng (tấn)

Theo tæ chøc N«ng l−¬ng liªn hîp quèc (FAO) cho biÕt Ch©u ¸ vÉn lµ Ch©u lôc cã s¶n l−îng cµ ph¸o lín nhÊt trªn thÕ giíi Cµ ph¸o ®−îc tiªu thô nhiÒu ë Ch©u lôc nµy ngoµi ra cßn ®−îc xuÊt khÈu sang nhiÒu Ch©u lôc kh¸c d−íi d¹ng c¸c s¶n phÈm chÕ biÕn

1.2.4 Thµnh phÇn ho¸ häc cña cµ ph¸o

Cµ ph¸o còng gièng nh− nhiÒu lo¹i rau qu¶ kh¸c, nã còng cã rÊt nhiÒu thµnh phÇn ho¸ häc Tuy nhiªn tû lÖ gi÷a c¸c thµnh phÇn ho¸ häc nµy phô thuéc nhiÒu vµo gièng, ®iÒu kiÖn trång trät, thæ nh−ìng, thêi ®iÓm thu h¸i… B¶ng 1.3: Thµnh phÇn ho¸ häc cña cµ ph¸o [10]

mặt Sự khô héo làm tăng quá trình phân huỷ các chất, phá huỷ sự cân bằng năng lượng, làm giảm sự kháng bệnh của quả

Nước trong cà pháo được chia ra làm hai loại là nước tự do và nước liên kết Trong đó nước tự do thường chiếm một tỷ lệ rất lớn khoảng 90%, trong quá trình bảo quản và chế biến thì chủ yếu là nước tự do bị tổn thất [12], [7] 1.2.4.2 Protein

Hàm lượng protein ở trong cà pháo thường thấp, khoảng 1,4%, trong đó có hầu hết là các axit amin tự do Trong quá trình chế biến dưới tác dụng của nhiệt độ cao sẽ làm cho một số phân tử protein bị biến tính [12], [7]

1.2.4.3 Glucid

Các chất glucid là thành phần chủ yếu của các chất khô trong cà pháo Đối với tế bào của quả glucid vừa là vật liệu xây dựng, vừa là thành phần tham gia chính vào các quá trình trao đổi chất Glucid là nguồn dự trữ năng lượng cho các quá trình sống của quả cà tươi sống khi bảo quản Các giống cà pháo khác nhau có hàm lượng glucid khác nhau [12], [18]

a Đường

Trong quả cà pháo có nhiều loại đường khác nhau và theo độ già của quả

cà, các loại đường có giá trị dinh dưỡng tốt nhất là glucose, fructose, saccarose, ngoài ra còn một số đường khác như glactose, mantose…Các

đường này thường nằm ở dạng kết hợp trong các bentose hoặc glucorid Hàm lượng đường trong quả cà tăng là do quá trình phân giải các đường đa thành các đường đơn hoặc phân giải liên kết giữa đường đơn với các chất khác để giải phóng đường ở dạng tự do

Tính chất của các loại đường và sự biến đổi của chúng trong quá trình chế biến có ảnh hưởng lớn đến việc lựa chọn các thông số kỹ thuật trong quá trình sản xuất và chất lượng của sản phẩm

b Xellulose

Xellulose có nhiều trong quả cà ở những phần vỏ ( vỏ tế bào, vỏ quả, vỏ hạt ) và các mô nâng đỡ Xellulose có cấu tạo liên kết mạch thẳng gồm từ

2000 đến 10000 phân tử glucose Các phân tử Xellulose hình sợi liên kết với nhau bằng cầu hidro thành bó gọi là mixen, nhiều mixen liên kết thành chùm sợi Giữa các chùm sợi có phân bố các chát gian bào, chủ yếu là hemixellulose, protopectin và đôi khi cả licnin và cutin Lượng xellulose trong quả cà khoảng 1,4 – 1,5%

c Pectin

Các chất pectin là những hợp chất glucid cao phân tử, nhưng phân tử lượng của nó thấp hơn nhiều so với xellulose và hemixellulose, từ 20 đến 50 nghìn Trong quả cà pháo chất pectin đóng vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hoá các chất

Hàm lượng pectin trong cà pháo từ 1 ữ 1,5% nó chủ yếu tập trung ở phần

vỏ và cùi, khi quả còn non thì pectin tồn tại dưới dạng protopectin, protopectin

là thành phần chính cấu tạo lên vách tế bào, gắn kết giữa các chùm sợi xellulose trên màng tế bào và nằm ở gian bào gắn các tế bào tạo nên sự rắn chắc

1.2.4.4 Lipid

Lipid trong cà pháo chiếm một tỷ lệ thấp, khoảng 0,2% Lipid thường tập trung nhiều ở trong hạt mầm và thịt quả Ngoài ra lipid còn đi kèm với sáp, tạo thành màng mỏng bảo vệ vỏ ngoài

Lipid trong cà pháo chủ yếu chứa axit béo no là palmitic và axit béo không

no là axit oleic, linoleic và linolenoic Lipid còn ở dưới dạng phấn trên vỏ quả

cà [12]

1.2.4.5 Các vitamin

Cà pháo là loại thực phẩm có chứa nhiều vitamin Thành phần các vitamin

có trong cà pháo bao gồm vitamin A, vitamin C, vitamin B1, vitamin B2, PP, P Trong đó vitamin A và vitamin C có nhiều hơn cả, và phổ biến ở các loại rau quả nói chung Hàm lượng các loại vitamin trong cà pháo phụ thuộc vào giống loài, điều kiện đất đai, mức độ già [12], [20]

1.2.4.6 Chất khoáng

Hàm lượng chất khoáng ở cà pháo dao động từ 0,25ữ2% Các chất khoáng trong cà pháo một phần có ở dạng nguyên tố kim loại liên kết với các hợp chất hữu cơ cao phân tử như magie trong clorofil, lưu huỳnh và photpho trong thành phần của protein enzyme Phần lớn các chất khoáng có trong cà pháo là của các axit hữu cơ và vô cơ như axit photphoric, sunfuric Trong cà pháo các chất khoáng được chia thành đa lượng và vi lượng [12], [19]

1.2.4.7 Tanin (chất chát)

Tanin thường gặp trong cà pháo, làm cho cà pháo có vị chát và là tác nhân gây biến màu cho sản phẩm trong chế biến và bảo quản Dứơi tác dụng của enzyme tanase hoặc axít thì tanin bị thuỷ phân thành glucose và axít galic Trong cà pháo catesin ở dạng tự do hay ở dạng este phức tạp của axít galic ôxi hoá thành các sản phẩm màu xẫm đen mà sản phẩm cuối cùng là flobafen Hàm lượng chất chát ở cà pháo phụ thuộc vào giống, mức độ già của quả,

điều kiện thổ nhưỡng Trong quả cà pháo chất chát được chia làm 2 loại là chất chát thuỷ phân và chất chát ngưng tụ [12], [18], [20]

1.2.4.8 Sắc tố

Màu sắc của cà pháo là sự tổng hợp màu của nhiều loại sắc tố có trong quả

a Clorophin: Hay còn gọi là diệp lục tố, nó có màu xanh lục đặc trưng, chiếm khoảng 1% chất khô và cùng tồn tại với các chất màu khác, màu xanh của clorophin là do 2 chất gần giống nhau hợp thành, đó là:

Clorophin A có công thức C55H72O5N4Mg chất này có màu xanh lục và clorophin B có công thức C55 H70O6N4Mg chất này có màu vàng lục, tỷ lệ giữa clorophin A và clorophin B là 3/1 [20]

b Caroten: Có công thức C40H56 là một loại hydro cacbon không b/o hoà

có màu từ vàng đến đỏ [19]

c Antoxian: Có công thức C40H56O2 cho màu vàng, là dẫn xuất của caroten, khi bị ôxi hoá sẽ chuyển thành xantophil, nó có nhiều ở trong phần da

và thịt của quả cà Nhóm sắc tố này có trong dịch bào làm cà pháo có màu sác khác nhau như màu tím [18]

d Xantophil: Thường tồn tại với xantophil và caroten, khi caroten bị ô xi hoá sẽ chuyển thành xantophil [20]

1.2.4.9 Enzyme

Trong cà pháo có rất nhiều enzyme khác nhau và độ hoạt động của chúng thường khá cao, do thành phần nước khá lớn trong quả Trong tất cả các loại quả cà hệ enzyme peroxidase là enzyme hoạt động rất mạnh, vì nó là loại enzyme có tính bền nhiệt hơn cả Vì vậy theo mức độ ức chế của của peroxidase mà có thể đánh giá về sự bị ức chế của tất cả các enzyme khác trong các quá trình chế biến và bảo quản Trong các rau quả khác nhau, enzyme peroxidase có độ bền nhiệt khác nhau Ngoài hệ enzyme peroxidase trong quả cà pháo còn có các enzyme pectase, photphorilase, polisacarid [1], [7], [26]

1.2.4.10 Các axít hữu cơ

Axít hữu cơ tạo cho rau quả nói chung và cà pháo nói riêng có vị và mùi nổi bật hơn bất cứ thành phần nào, các axit hữu cơ cũng tham gia vào các quá trình ôxy hoá khử trong quả cà pháo như các thành phần dự trữ khác (glucid)

và các quá trình hô hấp ( chu trình di và tricacboxilic hay còn gọi là chu trình Krep ) Trong quả cà pháo, các axit hữu cơ có ở dạng tự do và cả ở dạng các muối và este Các axit hữu cơ thường gặp trong quả cà pháo: axit manic, xitric, tactric [12]

1.2.4.11 Glucorid

Trong quả cà pháo glucorid có chủ yếu ở vỏ và hạt, hàm lượng trong mô nạc ít hơn, tuy nhiên trong thời gian bảo quản ở những điều kiện không thích hợp (bảo quản lạnh hay gia nhiệt) glucorid có thể chuyển từ vỏ hay hạt vào phần mô nạc Ngoài một số trường hợp glucorid có tính tạo mùi vị đặc trưng

và bảo vệ, nói chung glucorid thường gây vị đắng không thích hợp và gây ngộ

độc đối với người sử dụng Trong quả cà pháo thường gặp các glucorid sau

đây: Hesperidin, naringgin, limonin, xolanin, amidalin, manihotin [19] 1.2.4.12 Các phitonxid

Trong quả cà pháo hàm lượng phitonxid thường rất thấp Nói chung phitonxid không phải là chất hoá học đặc trưng mà chúng có bản chất hoá học khác nhau: tinh dầu, axit và một số glucorid Phitonxid của quả cà pháo là alixin dạng dầu lỏng hoà tan trong rượu và trong ete, ít hoà tan trong nước có kháng sinh ngay ở nồng độ thấp Alixin có mùi xốc mạnh được tạo thành từ axit amin alin dưới tác dụng của enzyme alinase [12]

1.3 Giới thiệu về vi khuẩn lactic

1.3.1 Các vi khuẩn lactic lên men đồng hình

Vi khuẩn lactic không ủồng nhất về mặt hình thái Chúng thường có dạng hình cầu (hoặc hình ovan) và hình que ðường kính của các dạng cầu khuẩn lactic từ 0.5-1.5àm, các tế bào hình cầu xếp thành cặp hoặc chuỗi có chiều dài khác nhau

Kích thước tế bào trực khuẩn lactic từ 1-8 àm Trực khuẩn ủứng riêng rẽ hoặc kết thành chuỗi [16], [17]

- Giống Streptococcus có tế bào hình tròn hoặc hình ovan, ủường kính khoảng 0.5- 1àm, sắp xếp riêng biệt, cặp ủôi hoặc thành chuỗi dài Tuy nhiên, một số chủng thuộc loài này có thể có dạng hơi giống trực khuẩn vì có kích thước chiều dài lớn hơn chiều rộng, chẳng hạn như Streptococcus lactis Cầu khuẩn hoặc trực khuẩn rất ngắn khi còn non, kết song đôi hoặc thành chuỗi ngắn Giống này ưa ấm, phát triển tốt ở 30- 350C, làm đông tụ sữa sau 10- 12 giờ Trong môi trường nó tích tụ được 0,8- 1% axit Nhiệt độ tối thiểu cho phát triển là 100C, tối đa là 40- 450C Một số chủng tạo thành bacterioxin ở dạng nizin Được sử dụng rộng r/i trong chế biến các sản phẩm sữa như sữa chua, crem- bơ chua, phomat [17]

- Giống Leuconotoc cã hừnh dạng hơi dài hoặc hừnh ovan, ựường kÝnh từ 0.8 ộm và chiều dài khoảng 1.6ộm đềi khi chóng cã dạng hơi trưn, chiều dài khoảng 1-3ộm sớp xếp thành chuỗi và khung tạo thành một ệịm tẺp trung [17]

0.5 Giống Lactobacillus cã dạng hừnh que đẹy là loại vi khuẩn lactic phổ biến nhất Hừnh dạng của chóng thay ựổi từ hừnh cầu mĐo ngắn cho ựến hừnh que dài Lactobacillus bulgaricus- trùc khuÈn trưn (ệềi khi ẻ dỰng hỰt), th−êng kạt thộnh chuẫi dội, khềng lến men ệ−ĩc saccarose ậẹy lộ mét gièng

−a nhiỷt, nhiỷt ệé tèi thÝch cho phịt triÓn lộ 40- 450C, tèi thiÓu lộ 15- 200C Nã tỰo thộnh axit mỰnh, tÝch tô ẻ trong sọa tắi 2,5- 3,5% axit lactic Lactobacillus casei- trùc khuÈn nhá, th−êng ẻ dỰng chuẫi dội hoẳc ngớn, tÝch tô tắi 1,5% axit Nhiỷt ệé tèi thÝch cho phịt triÓn lộ 30- 350C Trùc khuÈn nộy ệ−ĩc dỉng trong chạ biạn phomat, nhê nã cã hoỰt tÝnh protease nến cã thÓ phẹn huũ cazein cựa sọa ệạn axit amin [17]

1.3.2 Cịc vi khuÈn lactic lến men dỡ hừnh

Lactobacillus brevis (L brassica fermentati) từm thÊy chự yạu trong muèi chua bớp cời, rau cời, d−a chuét Vừ vẺy nã cưn ệ−ĩc gải lộ trùc khuÈn bớp cời Trong lến men, ngoội axit lactic, (tắi 1,2%) nã cưn tỰo thộnh axit axetic, r−ĩu etylic (tắi 2,4%) vộ CO2 nã cưn tỰo h−ểng lộm cho sờn phÈm cã h−ểng dÔ chỡu [17], [31]

Lactobacillus lycopersici- trùc khuÈn sinh hểi, ệụng riếng rỳ hoẳc kạt thộnh chuẫi, gẹy h− háng cộ chua (thèi nhòn cuèng), còng nh− cộ chua ệãng hép, n−ắc cộ chua ệ/ thanh trỉng ch−a triỷt ệÓ Ngộy nay gièng nộy ệ−ĩc coi nh− lộ cịc biạn chựng cựa Lactobacillus brevis [5], [35]

Cịc liến cẵu khuÈn tỰo h−ểng (Str Diacetilactis, Str Citrovorus ) Ngoội axit, CO2, chóng cưn tỰo thộnh cịc chÊt thểm (este vộ diaxetin) lộm cời thiỷn h−ểng sọa chua Nhiỷt ệé tèi tÝch vắi cịc vi khuÈn nộy lộ 25- 300C [5], [31], [36]

1.3.3 Cịc yạu tè ờnh h−ẻng ệạn qóa trừnh lến men

1.3.3.1 Ảnh hưởng của nồng ựộ muối

Muối có tác dụng làm tăng hương vị của sản phẩm, hạn chế hoạt ủộng của

vi sinh vật gây thối, tăng cường hoạt ủộng của vi khuẩn lactic, làm cho nước trong tế bào rau quả thoát ra ngoài ðường từ tế bào rau quả cùng với nước ủi vào môi trường cung cấp cho hoạt động của vi khuẩn lactic

Vì vậy khi muối chua rau quả phải tạo ủiều kiện ủể ủảm bảo sự phát triển của vi khuẩn lactic mà ức chế hoạt ủộng của các loại vi sinh vật không có lợi trong qúa trình lên men

ở nồng ủộ muối 2% sẽ làm giảm hoạt ủộng của nhiều loại vi sinh vật, trong

đó có vi khuẩn butyric và nhóm Coli Muối ở nồng ủộ này ít ảnh hưởng ủến hoạt ủộng của vi khuẩn lactic

Khi muối chua rau quả cần tạo ủiều kiện cho các vi khuẩn lactic phát triển

và ức chế các vi sinh vật lạ Do vậy cần sử dụng nồng ủộ muối không quá cao: Thường sử dụng muối ăn với nồng ủộ 4-6% hoặc nước muối có nồng ủộ 6-10% và tỉ lệ là 3-5% so với nguyên liệu [31], [36], [37]

1.3.3.2 Ảnh hưởng của nồng ủộ ủường

ðường trong quá trình muối chua rau quả là nguồn tạo axit lactic Trong trường hợp ủường trong nguyên liệu không ủủ thì hàm lượng axit lactic tích tụ trong sản phẩm không ủạt mức yêu cầu Khi ủó sản phẩm có hương vị kém và dễ

hư hỏng trong quá trình bảo quản Vì vậy khi muối chua cần chọn nguyên liệu có hàm lượng đương đạt mức yêu cầu và khi cần phải bổ sung thêm đường [31], [39], [41]

1.3.3.3 ảnh hưởng của vi sinh vật

Trong qúa trình muối chua rau quả ngoài các vi khuẩn lactic còn có vi sinh vật lạ phát triển Các vi sinh vật lạ đó cũng phân huỷ ủường, như vi khuẩn butyric, vi khuẩn axetic và các vi khuẩn gây thối hỏng Do đó hệ vi sinh vật lạ phát triển sẽ làm giảm chất lượng sản phẩm

Ví dụ: Vi khuẩn butyric chuyển hoá glucid thành axit butyric, làm cho sản phẩm có vị khó chịu Các nấm mốc làm cho axit lactic bị phân huỷ và tạo

thàmh nhiều chất làm giảm chất lượng hoặc gây hư hỏng sản phẩm Vì vậy, cần thực hiện quá trình muối chua sao cho vi sinh vật lactic hoạt ủộng mạnh

và ức chế hoạt ủộng của các vi sinh vật lạ [5], [16], [31]

1.3.3.4.ảnh hưởng của độ pH

Vi sinh vật sống và phát triển trong môi trường lỏng chịu ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp của các ion H+ và OH- Trong các dung dịch thường xuyên có những ion H+ tự do, nồng độ ion H+ trong môi trường dinh dưỡng có ảnh hưởng đến sự trao đổi chất và phát triển của vi sinh vật

Hoạt ủộng của vi khuẩn lactic chịu tác ủộng mạnh của pH, nếu pH không thích hợp, vi khuẩn lactic có thể bị ức chế, phát triển kém, hay bị tiêu diệt Chính vì vậy trong qúa trình lên men lactic, khi acid lactic tích luỹ ủủ thì ức chế luôn cả hoạt ủộng của chính vi khuẩn lactic (pH<3.8)

Trong quá trình lên men rau quả muối chua, axit lactic tích tụ với hàm lượng 0.5% cũng ủ/ ức chế hoạt ủộng của nhiều vi sinh vật lạ gây ảnh hưởng xấu ủến quá trình lên men Khi tích tụ axit lactic với hàm lượng cao (1-2%) thì ngay cả vi khuẩn lactic cũng bị ức chế do ủó quá trình lên men lactic bị kìm h/m [5], [31], [42]

1.3.3.5 ảnh hưởng của nhiệt độ

Nhiệt ủộ ảnh hưởng rất lớn ủến hoạt ủộng của vi khuẩn lactic Ảnh hưởng trực tiếp ủến qúa trình lên men và chất lượng sản phẩm ðiều này có ý nghĩa rất lớn khi sử dụng trong công nghiệp Khoảng nhiệt ủộ phát triển của vi khuẩn lactic khá rộng Nhiệt ủộ giới hạn của chúng là 50-55oC Ở nhiệt ủộ 0-

4oC thì sự lên men lactic không bị ủình chỉ mà chỉ diễn ra chậm Nhiệt ủộ tối

ưu cho nhiều loài vi khuẩn lactic là 35- 42oC nhưng nhiệt ủộ này cũng kích thích sự phát triển của nhiều loài vi khuẩn lạ [31]

1.3.3.6 Ảnh hưởng của oxy

Vi khuẩn lactic chịu ủược môi trường giàu oxy Khi có mặt oxy các loài này không có khả năng phosphoryl hoá, tổng hợp cytochrom, tổng hợp

enzyme Một số tác giả lại cho rằng nhờ vào fravo-protein oxy hoá hay peroxi hoá, các loài yếm khí nghiêm ngặt cũng có thể thực hiện các quá trình phosphoryl hóa khi có mặt oxy nhưng không quá nhiều [16], [17], [31]

1.3.4 ý nghĩa của lên men lactic

Vi khuẩn lactic được sử dụng nhiều trong các ngành kinh tế quốc dân khác nhau, đặc biệt là trong công nghiệp sữa Các vi khuẩn này có một ý nghĩa rất lớn trong sản xuất pho mat, trong việc muối chua rau quả, ủ chua thức ăn chăn nuôi, trong nghề làm bánh mì, đặc biệt là bánh mì đen Những năm gần đây vi khuẩn lactic đ/ được đưa vào trong việc chế biến một số dạng giò, chả, xúc xích, trong quá trình làm chín cá muối để rút ngắn thời gian của quá trình công nghệ và cải thiện một số tính chất của sản phẩm thực phẩm

Trong công nghiệp đ/ xây dựng được các dây chuyền công nghệ lên men

để sản xuất axit lactic Sản phẩm này được dùng nhiều trong công nghiệp đồ hộp, bánh kẹo cũng như trong sản xuất thức ăn kiêng, thức ăn chống suy dinh dưỡng cho trẻ em và người già Gần đây có những báo cáo khoa học cho biết axit lactic còn làm nguyên liệu cho công nghiệp tổng hợp hoá học để chế ra các dạng vỏ chai chứa đựng thực phẩm (sau khi sử dụng các loại vỏ được làm

từ polyme- axit lactic bị vi sinh vật tiêu huỷ nhanh không gây ô nhiễm môi trường) Muối canxi lactat được dùng nhiều trong dược phẩm

Nguyên liệu dùng trong sản xuất axit lactic là tinh bột, đường Tinh bột

được đường hoá sơ bộ rồi được cấy trực khuẩn L dellbriieckii, cũng có thể sản xuất axit lactic từ sữa Trong nước sữa có lactose và khi cấy L bulgaricus và Str lactic sẽ biến lactose thành axit lactic [17]

1.4 Các hư hỏng thường gặp trong rau quả muối chua

Trong quá trình muối chua rau quả, nếu quá trình muối chua không tốt, sản phẩm có chất lượng kém Những khuyết tật phổ biến thường gặp trong các sản phẩm muối chua là: Sản phẩm bị biến màu, có hương vị lạ

1.4.1 Sản phẩm bị biến màu

Do hiện tượng oxy hóa bởi oxy không khí, xảy ra khi dung dịch lên men bị

rò chảy và lớp nguyên liệu bên trên không được ngập trong nước muối Sự biến màu có thể do hoạt ủộng của các vi sinh vật lạ ðiều này xảy ra khi nhiệt

ủộ lên men quá cao hoặc khi muối phân bố trong sản phẩm không ủều Hoạt ủộng của các vi sinh vật lạ còn có thể làm cho sản phẩm sinh ra các màu khác nữa [5], [13]

1.4.2 Sản phẩm bị mốc

Đối với sản phẩm cà muối trên bề mặt nhiều khi có lớp váng trắng Nguyên nhân là do khi bề mặt dung dịch muối tiếp xúc với không khí, nấm mốc hay nấm men có khả năng phát triển tạo thành các váng trắng trên bề mặt lớp cà Những loại vi sinh vật này có khả năng phân giải axit lactic thành CO2 và H2O làm pH trở về trung tính tạo ủiều kiện cho vi khuẩn gây thối hoạt ủộng làm hỏng sản phẩm

Vì vậy, khi bảo quản sản phẩm phải vớt bỏ váng hoặc bảo quản cà ở nhiệt

ủộ thấp tránh hiện tượng này Một biện pháp có hiệu quả ủể ngăn ngừa hiện tượng tạo váng là phủ lên bề mặt sản phẩm một lớp dầu thực vật trung tính, dày khoảng 3mm [13]

1.4.4 Dung dịch muối có độ nhớt cao

Cà muối thỉnh thoảng bị nhớt do các chủng sinh nhầy của vi khuẩn lactic phát triển Hiện tượng này hay gặp khi lên men ở nhiệt ủộ cao [13]

1.4.5 Sản phẩm bị nhăn nheo

Đối với sản phẩm cà muối thường xẩy ra hiện tượng bề mặt sản phẩm bị

nh¨n nheo Nguyªn nh©n cã thể là do sö dông muối với nồng ñộ qu¸ cao, hiện tượng co nguyªn sinh của tế bào xảy ra nhanh và mạnh làm dưa bị nhăn hoÆc

do nguyªn liÖu cµ qu¸ non [13]

1.4.6 S¶n phÈm cã hương vị lạ

Do hoạt ñộng của nấm mốc, nấm men Mycoderma, Debaryomyces, Hansenula, Pichia và một số vi sinh vật kh¸c làm giảm ñộ acid của sản phẩm, ảnh hưởng xấu ñến hương vị sản phẩm và cã thể làm cho sản phẩm cã hương vị lạ [13]

Chương 2: nguyên liệu, thiết bị và phương pháp

nghiên cứu 2.1 Nguyên liệu

Trong đề tài chúng tôi sử dụng 2 giống cà pháo: là cà pháo xanh và cà pháo trắng được trồng tại huyện Đông Anh- Hà Nội và huyện Tân Yên- Bắc Giang

Cà pháo được thu mua tại ruộng với các độ già khác nhau rồi được vận chuyển về nơi thí nghiệm Phương pháp lấy mẫu: Tiến hành lấy mẫu ngẫu nhiên trên 1500 cây, các cây này được trồng ở hai vùng khác nhau, mỗi cây lấy khoảng 10 quả ở các giai đoạn phát triển khác nhau Sau đó tiến hành cân, sơ chế, đo màu sắc, kiểm tra độ cứng của quả và các chỉ tiêu khác của quả cà pháo trước khi đưa vào thí nghiệm