Tiểu luận: Hóa sinh thực phẩm

Tiểu luận: Hóa sinh thực phẩm GVHD: TS.Nguyễn Thị Xuân Sâm SVTH: Dương Văn Hà - KS2-K52-CNLM & Nguyễn Văn Thảo - TP1-K52 DƯƠNG VĂN HÀ NGUYỄN VĂN THẢO Tiểu luận: Hóa sinh thực phẩm GVHD: TS.Nguyễn Thị Xuân Sâm SVTH: Dương Văn Hà - KS2-K52-CNLM & Nguyễn Văn Thảo - TP1-K52 1 MỞ ĐẦU Nói đến các món ăn cổ truyền đã tạo nên bản sắc cho dân tộc Việt Nam, chúng ta không thể không nói đến nem chua, một sản phẩm lên men lactic của thịt. Tuy nem chua không phải là một món ăn đòi hỏi cần phải chế biến công phu, cầu kỳ và trang trí đẹp mắt, nhưng nó lại luôn là một món ăn được nhân dân ta yêu thích từ trước đến nay. Hay cũng có thể nói chính sự đơn giản trong khâu chế biến cùng với những hương thơm và vị chua dễ chịu của nem chua đã mang lại lợi thế cho sản phẩm này. Nguyên liệu để sản xuất nem chua bao gồm thịt lợn thăn, mỡ sống, bì lợn, đường kính, muối ăn, thính gạo, lá ổi, lá chuối. Quá trình chín của nem chua không phải qua các phương pháp xử lý nhiệt nên phần lớn các chất dinh dưỡng quý trong thịt, đặc biệt là các vitamin, axit amin hoà tan không bị mất đi. Hương thơm và vị chua đặc trưng của nem chua giúp cho người sử dụng có cảm giác dễ chịu khi ăn cũng như quá trình tiêu hoá được dễ dàng hơn. Từ trước đến nay, chúng ta đều chế biến nem chua theo phương pháp truyền thống, cho nên không thể tránh khỏi những nhược điểm của phương pháp này. Đó là phụ thuộc vào hệ vi sinh vật có trong tự nhiên và có trong thịt, phụ thuộc vào điều kiện giết mổ, chất lượng thịt, môi trường bên ngoài, đặc biệt là nhiệt độ…Tất cả những yếu tố đó không thể khống chế được, gây ra sự mất ổn định chất lượng của sản phẩm, nhiều khi làm cho quá trình lên men khó diễn ra được ( nhiệt độ thấp vào mùa đông ) hoặc diễn ra quá nhanh vào mùa hè làm cho chất lượng sản phẩm thấp đồng thời tăng nguy cơ nhiễm các vi sinh vật không mong muốn từ môi trường hay khó kiểm soát được sự phát triển của các tạp khuẩn có trong thịt gây nguy hiểm cho sức khoẻ người tiêu dùng. Tiểu luận: Hóa sinh thực phẩm GVHD: TS.Nguyễn Thị Xuân Sâm SVTH: Dương Văn Hà - KS2-K52-CNLM & Nguyễn Văn Thảo - TP1-K52 khi ăn, cũng như quá trình tiêu hoá được dễ dàng hơn. 2 I.1.Nem chua là gì? Nem chua là một sản phẩm lên men lactic thịt sống. Bản chất của quá trình lên men là quá trình chuyển hoá đường (cho thêm vào khi chế biến) thành axit lactic nhờ hoạt động của vi khuẩn lactic. Đây là một sản phẩm được đặc biệt ưa thích ở nước ta. Hiện nay đã có rất nhiều các nghiên cứu về sản phẩm đặc sắc này. Quá trình chín của nem chua không qua quá trình gia nhiệt nên phần lớn các chất dinh dưỡng có trong thịt, đặc biệt là các axit amin các vitamin…không bị mất đi. Đồng thời nem chua có hương thơm và vị đặc trưng của sản phẩm lên men giúp cho con người có cảm giác dễ chịu Tiểu luận: Hóa sinh thực phẩm GVHD: TS.Nguyễn Thị Xuân Sâm SVTH: Dương Văn Hà - KS2-K52-CNLM & Nguyễn Văn Thảo - TP1-K52 I.2.Quy trình sản xuất nem chua tự nhiên. a. Sơ đồ. , giã nhuyễn b.Thuyếtminhcôngnghệ. Nguyên liệu : - Thịt lợn thăn - Mỡ sống - Bì lợn. - Đường kính, muối ăn, thính gạo - Lá ổi, lá chuối. -Thịt lợn được rửa sạch, để ráo nước, thái mỏng, bóp đều rồi đem xay hoặc giã nhỏ. - Mỡ sống được luộc chín tới, lạng mỏng, thái nhỏ như sợi miến rồi trộn với 2/3 lượng đường, để vài giờ. 3 Nem chua thành phẩm Lên men Bao gói Tạo hình Trộn đều Gia vị, thính… Bì lợn chín thái chỉ nạc tươi thái Thịt nhỏ Tiểu luận: Hóa sinh thực phẩm GVHD: TS.Nguyễn Thị Xuân Sâm SVTH: Dương Văn Hà - KS2-K52-CNLM & Nguyễn Văn Thảo - TP1-K52 - Bì được cạo nhẵn và cuộn lại sao cho mặt trong lộn ra ngoài. Cho vào nồi luộc chín rồi thả vào nước lạnh cho nguội rồi vớt ra đem lạng mỏng và thái nhỏ. - Gạo vo sạch để ráo, đem rang vàng rồi giã nhỏ rây lấy thính mịn, có thể trộn lẫn gạo với một ít đỗ tương. - Trộn đều sợi mỡ, bì thái, thịt xay với nhau. Rắc thính cùng với lượng đường còn lại vào hỗn hợp rồi trộn đều. - Trải lá chuối, xếp vào giữa một ít lá ổi non, tuỳ sở thích mà gói nem hình trụ hoặc hình cầu. Dùng lạt buộc chặt và đem để chỗ thoáng. Ta có thể dùng lá vông hoặc lá đinh lăng thay cho lá ổi. - Để chín. - Nem chua thành phẩm phải có yêu cầu: rắn chắc, màu đỏ hồng tươi, vị chua ngọt, thơm đặc trưng. c.Nhượcđiểmcủaphươngpháplênmentựnhiên. Quá trình chế biến nem chua theo phương pháp lên men tự nhiên không đem lại chất lượng ổn định do phụ thuộc vào nhiều yếu tố: - Phụ thuộc vào bản chất hệ vi sinh vật tự nhiên có trong thịt nên các mẻ lên men diễn ra khác nhau. Nếu con vật được giết mổ theo phương pháp công nghiệp thì sẽ hạn chế được khả năng nhiễm VSV có hại từ đất, nước, không khí, phân, lông gia súc. - Lên men tự nhiên phụ thuộc vào điều kiện môi trường bên ngoài. Đặc biệt là mùa đông, việc chế biến vô cùng khó khăn, nhiều mẻ đến 5-7 ngày mà vẫn không chín. Điều này nguy hiểm vì nó làm tăng các nguy cơ nhiễm các VSV từ môi trường, do thời gian kéo dài, nhiều loài VSV không mong muốn ưa ẩm sẽ phát triển làm hỏng sản phẩm. Ngược lại, mùa hè nhiệt độ nhiều hôm quá cao dẫn đến quá trình lên men diễn ra quá nhanh, làm sản phẩm chua nhanh và tạp khuẩn dễ phát triển. 4 Tiểu luận: Hóa sinh thực phẩm GVHD: TS.Nguyễn Thị Xuân Sâm SVTH: Dương Văn Hà - KS2-K52-CNLM & Nguyễn Văn Thảo - TP1-K52 - Quá trình bao gói sản phẩm cũng là điều cần lưu ý. Bao bì ta thường dùng là lá chuối nên khả năng đảm bảo điều kiện yếm khí nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của vi khuẩn lactic, là rất khó khăn. Điều này phụ thuộc lớn vào tay nghề nhà sản xuất. Ngoài ra trong quá trình bảo quản lá gói sẽ bị khô héo, hoặc xảy ra những biến đổi không mong muốn khác. I.3. Những biến đổi của thịt trong quá trình lên men. a.Sựaxithoá. Phản ứng đặc trưng nhất trong các quá trình lên men các sản phẩm thịt là sự axit hoá. Đây là kết quả của quá trình dị hoá đường bởi các vi sinh vật. Vi sinh vật chủ yếu trong quá trình này là các vi khuẩn lactic. Chúng có 2 con đường chuyển hoá chính: lên men đồng hình chuyển hoá đường thành axit lactic và lên men dị hình dẫn tới sự tạo thành lactat, axetat, etanol, và CO 2 . Quá trình axit hoá cần thiết để đạt được một cấu trúc và độ rắn chắc thích hợp của sản phẩm cuối cùng. Các protein của cơ hoà tan bởi muối sẽ được keo hoá trở lại nhờ quá trình axit hoá. Quá trình này đem lại hương vị cho sản phẩm, chủ yếu là hương vị axit, cho phép đảm bảo tính không độc hại, sự ổn định của sản phẩm. b.Biếnđổivềvisinhvật. Sau khi giết mổ, thịt chưa bị biến chất, chưa bị phân huỷ bởi các enzim. Nhưng nếu để tự nhiên thịt sẽ bị biến chất theo 2 hiện tượng: Thịt lên men chua hay hiện tượng tự phân giải. Thịt lên men thối hay hiện tượng ôi thiu. Hiện tượng tự phân giải do vi sinh vật gây ra xuất hiện ngay khi con vật - - ngừng sống, kể cả môi trường vô trùng. Trong giai đoạn này đường chuyển hoá thành axit lactic, nucleoprotein thành bixantin có mùi thơm và axit 5 Tiểu luận: Hóa sinh thực phẩm GVHD: TS.Nguyễn Thị Xuân Sâm SVTH: Dương Văn Hà - KS2-K52-CNLM & Nguyễn Văn Thảo - TP1-K52 photphoric. Các axit giải phóng ra làm cho thịt có tính axit nhẹ, ức chế sự phát triển của VSV gây thối và làm thịt thơm ngon hơn. Hiện tượng ôi thiu do vi sinh vật gây ra, vi sinh vật sống trong thịt phân huỷ các chất hữu cơ của thịt thành các chất có mùi khó chịu và độc hại. Tuy nhiên không phải tất cả các vi sinh vật đều gây hiện tượng này. c.Biếnđổimàusắc. Màu sắc đặc trưng của sản phẩm thịt được xác định bởi các sắc tố có trong thịt, Myoglobin chính là sắc tố quyết định màu sắc của thịt , chất này chiếm tới 80% sắc tố của cơ. Sắc tố này có 3 dạng: -Oxymioglobin (màu đỏ tươi ) - Myoglobin dạng khử (màu đỏ tía) - Metmyoglobin hay myoglobin dạng oxy hoá (màu đỏ sẫm đến nâu). Màu sắc được gây nên bởi các yếu tố: - Tỉ lệ các sắc tố, phụ thuộc vào chủng giống con vật. - Cấu trúc cơ thịt. - Cấu tạo của phân tử sắc tố ở dạng oxy hoá hay dạng khử. Khi pH thay đổi thì cấu tạo hoá học của sắc tố thay đổi theo. Nếu pH cao thì myoglobin ở dạng khử, nếu pH giảm nhanh thì sắc tố ở dạng metmyoglobin. Nếu có sự tương tác pH - nhiệt độ thì xảy ra sự biến tính protein và thịt có màu tái xanh. Phần protein của sắc tố có thể bị biến tính. Khi đó phức nitrozo-myoglobin bị chuyển thành dạng nitrozo myochrômgene có màu đỏ và ổn định hơn. d.Biếnđổihươngthơm. Các sản phẩm thịt lên men có hương thơm đặc trưng là nhờ muối gia vị, các axit cùng tất cả các chất sinh ra trong quá trình trao đổi chất của các hydratcacbon, protein và chất béo. 6 Tiểu luận: Hóa sinh thực phẩm GVHD: TS.Nguyễn Thị Xuân Sâm SVTH: Dương Văn Hà - KS2-K52-CNLM & Nguyễn Văn Thảo - TP1-K52 Trong lên men tự nhiên, các VSV có mặt chủ yếu là loài Micrococcus và Lactobacillus. Vai trò chính của Lactobacillus là sinh ra các axit quan trọng trong việc hình thành các chất tham gia vào quá trình tạo hương. Các loài lên men dị hình đưa lại cho sản phẩm hương thơm nhờ việc sinh ra các axit dễ bay hơi, rượu và CO 2 . Những chất sinh ra hương từ quá trình thuỷ phân photpholipit, triglyxerit, cũng như sự thuỷ phân protêin. Các loài Streptococcus, Lactobacillus, Micrococcus tham gia vào quá trình thuỷ phân protein tạo thành các peptit và axit amin. Việc tạo thành axitamin có thể bằng đường decacboxyl hay con đường khử amin để tạo ra các chất thơm con 7 Tiểu luận: Hóa sinh thực phẩm GVHD: TS.Nguyễn Thị Xuân Sâm SVTH: Dương Văn Hà - KS2-K52-CNLM & Nguyễn Văn Thảo - TP1-K52 Phần II. Chủng vi sinh vật lên men nem chua – Vi khuẩn Lactic. Axit lactic (CH 3 CHOHCOH) đã được sử dụng từ rất lâu để bảo quản và chế biến thực phẩm. Axit này lần đầu tiên được phát hiện ra từ sữa bò lên men chua bởi nhà hoá học Thụy Điển Carl Scheele năm 1780 và được gọi là “axit sữa”. Năm 1857 Louis Pasteur lần đầu tiên đã chứng minh được rằng việc làm chua sữa bò là kết quả của một nhóm VSV đặc biệt gọi là vi khuẩn lactic. Năm 1878, Joseph Lister lần đầu tiên phân lập được một loại vi khuẩn lactic đặt tên là Bacterium lactis (hiện nay gọi là Streptococcus lactis). Từ đó đến nay nhiều loài vi khuẩn lactic khác nhau đã được phân lập và nghiên cứu. Vi khuẩn lactic được xếp chung vào họ Lactobacteriaccae. Mặc dù nhóm vi khuẩn này không đồng nhất về hình thái (vi khuẩn dạng que ngắn, que dài lẫn vi khuẩn hình cầu) song về mặt sinh lý chúng lại tương đối đồng nhất: vi khuẩn Gram (+), không tạo bào tử, và hầu hết không di động. Chúng thu nhận năng lượng nhờ phân giải hydratcacbon và tiết ra axit lactic. Tất cả vi khuẩn lactic đều là vi khuẩn lên men bắt buộc, chúng không chứa các xitocrom và enzim catalaza. Tuy nhiên chúng có thể sinh trưởng được khi có mặt oxi, chúng là các vi khuẩn sống từ kị khí tới vi hiếu khí. Các loài vi khuẩn lactic bao gồm 4 giống sau: Streptococcus, Leuconostoc, Pediococcus, Lactobacillus. 8 Tiểu luận: Hóa sinh thực phẩm GVHD: TS.Nguyễn Thị Xuân Sâm SVTH: Dương Văn Hà - KS2-K52-CNLM & Nguyễn Văn Thảo - TP1-K52 Streptococcus II.1. Đặc điểm hình thái. Lactobacillus Các loài vi khuẩn khác nhau có hình dạng và kích thước khác nhau. Ngoài ra hình dạng và kích thước tế bào vi khuẩn lactic còn phụ thuộc vào môi trường, điều kiện nuôi cấy, sự có mặt của oxi và tuổi tế bào. Giống Streptococcus có tế bào hình tròn hoặc hình ovan đường kính khoảng 0,5 – 1,0μm, sắp xếp riêng biệt, cặp đôi hoặc thành chuỗi dài.  Streptococcus 9 [...]... của các vi sinh vật gây thối, gây ra các mầm bệnh cho các sản phẩm thực phẩm Ở đây, ta quan tâm đến bacterioxin là một protein có khả năng kháng khuẩn, đặc biệt là nisin Bacterioxin có khả năng tự phân huỷ và không ảnh hưởng xấu tới sức khoẻ của con người khi sử dụng sản phẩm thực phẩm có chứa nisin Hiện nay nisin đã được ứng dụng trong ngành công nghệ thực phẩm để bảo quản các sản phẩm thực phẩm mà không... hình, phân lập được từ các sản phẩm thực phẩm, trong quá trình trao đổi chất chúng tạo ra CO2, axit axetic và axit lactic Các loài vi khuẩn lactic khác nhau thì đòi hỏi nguồn cacbon khác nhau SVTH: Dương Văn Hà - KS2-K52-CNLM 10 & Nguyễn Văn Thảo - TP1-K52 Tiểu luận: Hóa sinh thực phẩm GVHD: TS.Nguyễn Thị Xuân Sâm b Nhucầudinhdưỡngnitơ Một số lớn các vi khuẩn lactic không thể sinh được các hợp chất hữu... & Nguyễn Văn Thảo - TP1-K52 Tiểu luận: Hóa sinh thực phẩm GVHD: TS.Nguyễn Thị Xuân Sâm TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Vi sinh vật học – Nguyên Lân Dũng, Nguyễn Đình Quyên, Phạm Văn Ty – NXB Giáo dục – 1997 2 Các phương pháp lên men thực phẩm truyền thống ở Việt Nam và các nước trong vùng - Nguyễn Hữu Phúc – NXB Nông Nghiệp TP Hồ Chí Minh – 1998 3 Một số phương pháp nghiên cứu vi sinh vật học, tập 2 - Nguyễn... protein II.5 Khả năng sinh các chất ức chế của vi khuẩn lactic Vi khuẩn lactic có khả năng tạo ra các chất có khả năng ức chế các vi sinh vật có hại Đây là một thế mạnh của vi khuẩn lactic và nó đang thu hút SVTH: Dương Văn Hà - KS2-K52-CNLM 13 & Nguyễn Văn Thảo - TP1-K52 Tiểu luận: Hóa sinh thực phẩm GVHD: TS.Nguyễn Thị Xuân Sâm được sự quan tâm của nhiều nhà khoa học Các sản phẩm lên men lactic như.. .Tiểu luận: Hóa sinh thực phẩm GVHD: TS.Nguyễn Thị Xuân Sâm  Giống Leuconostoc có hình dạng hơi dài hoặc hình ovan, đường kính từ 0,5 – 0,8μm, sắp xếp thành chuỗi và không tạo thành đám tập trung  Giống Lactobacillus có hình que, đây là loại vi khuẩn phổ biến nhất Hình dạng của chúng thay đổi từ hình que ngắn cho đến hình que dài Lactobacillus II.2 Đặc điểm sinh lý, sinh hoá Nhu cầu... chức năng thay cho hệ enzim dehydrogenaza, khi đó oxi được sử dụng như là chất nhận hydro Trong điều kiện hiếu khí thì năng lượng sinh ra lớn hơn rất nhiều so với trong điều kiện yếm khí SVTH: Dương Văn Hà - KS2-K52-CNLM 12 & Nguyễn Văn Thảo - TP1-K52 Tiểu luận: Hóa sinh thực phẩm GVHD: TS.Nguyễn Thị Xuân Sâm II.4.2.ẢnhhưởngcủapH Hoạt động của vi khuẩn lactic, đặc biệt là của hệ enzim của chúng, chịu... nhu cầu rất lớn về các hợp chất hữu cơ khác cho sự phát triển của chúng như: SVTH: Dương Văn Hà - KS2-K52-CNLM 11 & Nguyễn Văn Thảo - TP1-K52 Tiểu luận: Hóa sinh thực phẩm GVHD: TS.Nguyễn Thị Xuân Sâm Axit hữu cơ: axit axetic…vì có tác động quan trọng đến sự sinh trưởng của tế bào Các bazơ nitơ: Adenin, Guanin, Uraxin, Thimin…thúc đẩy sự phát triển nhất định của vi khuẩn Axit amin: L-asparagin, L-glutamin... Trong quá trình lên men lactic, axit lactic sinh ra đầu tiên có tác dụng ức chế các vi sinh vật khác Sau đó khi lượng axit tích luỹ đủ lớn thì chính vi khuẩn lactic cũng bị ức chế Tốc độ phát triển cũng như lượng sản phẩm trao đổi chất sẽ giảm khi lượng axit lactic quá nhiều Axit lactic sinh ra làm giảm pH của sản phẩm và là một phương thức bảo quản sản phẩm hữu hiệu II.4.3.Ảnhhưởngcủanhiệtđộ Nhiệt... nitơ có sẵn trong môi trường Chỉ có một số ít loài vi khuẩn lactic có khả năng sinh tổng hợp các chất hữu cơ từ nguồn nitơ vô cơ (giống Streptococcus) Vì vậy để sinh trưởng và phát triển bình thường, ngoài nitơ dưới dạng hỗn hợp các axit amin, vi khuẩn lactic còn cần những hợp chất hữu cơ phức tạp chứa nitơ như các sản phẩm thuỷ phân protein thừ thịt, casein, pepton, peptit… c Nhucầuvitamin Các vi... phân tử, điều này được thực hiện nhờ hệ FAD (Flavin Adenin Dinucleotit) Người ta thấy rằng trên môi trường thạch một số chất trong môi trường chỉ có thể được sử dụng khi có mặt oxi Ví dụ: một vài giống Leuconostoc có thể cần sự có mặt của oxi trong giai đoạn đầu để đồng hoá hexoza, gluconat Người ta đã chứng minh được rằng hệ enzim peroxydaza có trong vi khuẩn lactic có thể thực hiện chức năng thay