Tiểu luận về Hóa sinh thực phẩm

Tiểu luận: Hóa sinh thực phẩm GVHD: PGS.TS.Nguyễn Thị Xuân Sâm Dương Văn Hà-KS2-K52 - TEL: 0984181498 Trang 1 LỜI MỞ ĐẦU. o0o Chúng ta nói đến các món ăn cổ truyền đã tạo nên bản sắc cho dân tộc Việt Nam, thì 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, thế 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. Nem chua là một món ăn sử dụng thịt lợn, lợi dụng men của lá (lá ổi, lá sung v.v.) và thính gạo để ủ chín, có vị chua ngậy. Nổi tiếng ở Việt Nam như một sản vật phổ biến tại nhiều địa phương, tuy không rõ nem chua được người dân vùng nào làm ra đầu tiên. Nem chua mỗi vùng đều có hương vị riêng: nem chua của thành phố Thanh Hóa, Thủ Đức (thành phố Hồ Chí Minh), Ninh Hòa (Khánh Hòa), Đông Ba (Huế), Lai Vung (Đồng Tháp), làng Ước Lễ (Hà Đông), làng Vẽ (Hà Nội), Quảng Yên (Quảng Ninh) v.v… 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… Tiểu luận: Hóa sinh thực phẩm GVHD: PGS.TS.Nguyễn Thị Xuân Sâm Dương Văn Hà-KS2-K52 - TEL: 0984181498 Trang 2 PHẦN I: GIỚI THIỆU VỀ NEM CHUA. I.1.Giới thiệu. 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 khi ăn, cũng như quá trình tiêu hoá được dễ dàng hơn. Nem chua là một hỗn hợp thịt lợn nạc và các gia vị, phụ gia được lên men nhanh và không qua xử lý nhiệt. Chất lượng của sản phẩm này bị tác động đồng thời của rất nhiều yếu tố: nguyên liệu thịt, môi trường, hệ vi sinh vật, thời gian, bao gói…nên rất khó kiểm soát. Giải pháp sinh học với việc ngiên cứu tìm các chủng giống vi sinh vật có các đặc tính sinh học tốt như sinh tổng hợp bacteriocin có khả năng kháng khuẩn cao, probiotic, hoạt lực proteaza cao để tạo bộ chủng giống (Starter culture BIO-NC) và chế phẩm tỏi để nâng cao chất lượng và tính an toàn cho sản phẩm đã được thực hiện. Đồng thời bằng mô hình toán học đã tối ưu hóa các yếu tố công nghệ cho chất lượng sản phẩm tốt nhất. Tiểu luận: Hóa sinh thực phẩm GVHD: PGS.TS.Nguyễn Thị Xuân Sâm Dương Văn Hà-KS2-K52 - TEL: 0984181498 Trang 3 I.2.Quy trình sản xuất nem chua tự nhiên. a. Sơ đồ sản xuất nem chua. BIO-NC Glucoza, NaCl, thính gạo. Chế phẩm tỏi bột Chế phẩm sinh học Bì lợn. Làm sạch,chần Thái sợi Thịt lợn nạc Xay nhuyễn, phối trộn Thái miếng Bao bì lá chuối Định lượng Bao gói Lên men Bảo quản ở 2 0 C Thời gian sử dụng 30 ngày. Sản phẩm nem chua an toàn Tiểu luận: Hóa sinh thực phẩm GVHD: PGS.TS.Nguyễn Thị Xuân Sâm Dương Văn Hà-KS2-K52 - TEL: 0984181498 Trang 4 b. Cách tiến hành. Nguyên liệu :  Thịt lợn thăn  Mỡ sống  Bì lợn.  Đường kính, muối ăn, thính gạo  Lá ổi, lá chuối. - Thịt lợn là yếu tố quyết định đến chất lượng sản phẩm, được giết mổ, pha lọc ở điều kiện vệ sinh sạch sẽ, thái mỏng, bóp đều rồi đem xay hoặc giã nhỏ. - 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 với gạo một ít đỗ tương. - Trộn đều bì thái, thịt xay với nhau. Rắc thính cùng với lượng đường và các gia vị còn lại vào hỗn hợp rồi trộn đều. - Trải lá chuối, xếp vào giữa một ít lá ổi non, tùy sở thích mà gói nem hình trụ hay 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. - Lên men, để chín. - Nem chua thành phẩm phải có yêu cầu: rắn chắc, màu đỏ hồng đặc trưng mô cơ thịt, vị chua ngọt, thơm đặc trưng. Tiểu luận: Hóa sinh thực phẩm GVHD: PGS.TS.Nguyễn Thị Xuân Sâm Dương Văn Hà-KS2-K52 - TEL: 0984181498 Trang 5 PHẦN II: CÁC BIẾN ĐỔI HÓA SINH TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT NEM CHUA. Bao gồm:  Thành phần và tính chất của thịt.  Quá trình đường phân (glycolysis) và sự lên men lactic.  Sự phân giải protein (proteolysis).  Sự tạo màu và hương thơm.  Sự phân giải lipit (lipolysis).  Ảnh hưởng của gia vị. 1. Thành phần và tính chất của thịt Trong dinh dưỡng, thịt và các sản phẩm từ thịt là nguồn đạm, chất béo, vitamin, chất khoáng và các chất hòa tan không thể thiếu của con người. Thành phần, tính chất của thịt và các sản phẩm từ thịt phụ thuộc vào loài, giống, độ tuổi, điều kiện chăm sóc cũng như những thay đổi xuất hiện trong mô dưới tác dụng của enzim, VSV, oxi không khí và các yếu tố khác. Chất lượng thịt được xác định bằng tỷ lệ giữa các mô và đặc tính sinh lý của con vật. Thông thường mô cơ chiếm khoảng 50 - 70 %, mô mỡ 2 - 20%, còn lại là mô xương và mô liên kết. Thành phần của thịt được đưa ra theo bảng sau: Thành phần hóa học (g/100g) Muối khoáng Vitamin (mg/100g) Loại thịt Nước Protein Lipit Tro Ca P Fe A B 1 B 2 PP Thịt lợn mỡ 47.5 14.5 37.3 0.7 8.0 156.0 0.4 - - - - Thịt nửa nạc nửa mỡ 60.9 16.5 21.5 1.1 9.0 178.0 1.5 0.01 0.53 0.16 2.7 Thịt lợn nạc 73.0 19.0 7.0 1.0 - - - - - - - Tiểu luận: Hóa sinh thực phẩm GVHD: PGS.TS.Nguyễn Thị Xuân Sâm Dương Văn Hà-KS2-K52 - TEL: 0984181498 Trang 6 a) Mô cơ: Mô cơ là thành phần dinh dưỡng cao nhất. Các thành phần chủ yếu trong mô cơ gồm:  Nước: nước trong mô cơ có thể chia làm 3 loại - Nước liên kết mạnh: chiếm khoảng 4 - 5% tổng lượng nước, hình thành lớp đơn phân protein. - Nước liên kết yếu: chiếm khoảng 60 - 80% tổng lượng nước, được giữ bởi lực tĩnh điện trên bề mặt phân tử protein. Đây là nước liên kết nội bào, chiếm giữ khoảng trống giữa các tơ cơ. - Nước tự do (ngoại bào): chiếm khoảng 20 - 40% tổng lượng nước. được giữ bởi lực mao dẫn giữa các tơ cơ. Nước tự do cũng được coi như nước gian bào.  Protein: chiếm khoảng 80% chất khô của mô cơ và trong một mức độ nào đó nó xác định giá trị thực phẩm, chỉ tiêu lý hóa của thịt cũng như những đặc trưng về sự thay đổi của thịt trong chế biến. Các protein tham gia thành phần của mô cơ chia làm 3 nhóm chính: chất cơ, tơ cơ, màng cơ. Myoglobin là thành phần được quan tâm nhiều nhất trong số các thành phần của chất cơ. Đó là protein mang lại sắc tố đỏ của thịt. Hàm lượng myoglobin trong mô cơ khoảng 1% và thay đổi tùy độ tuổi con vật. Chức năng của myoglobin trong mô cơ là tham gia vận chuyển oxy. Con vật càng lớn lượng protein này trong mô cơ càng cao. Khối lượng phân tử của myoglobin là 16500. Tơ cơ bao gồm myozin, actin, actomyozin, tropomyozin, troponin… trong đó myozin chiếm khoảng 55%. Màng cơ bao gồm một phức hợp vô định hình. Các protein này có trong thành phần của chất cơ và màng liên kết bao boc sợi cơ. Màng cơ có thể ở Tiểu luận: Hóa sinh thực phẩm GVHD: PGS.TS.Nguyễn Thị Xuân Sâm Dương Văn Hà-KS2-K52 - TEL: 0984181498 Trang 7 dạng chặt chẽ, dày đặc hay lỏng lẻo tùy thuộc vào thành phần và sự liên kết của các tế bào và các sợi hiện diện. Collagen và elastin là hai thành phần cơ bản của màng cơ. Ngoài ra trong màng cơ còn có mucin và mucoid. Protein Thành phần (g/100g protein) Khối lượng phân tử Protein Myofibrin (sợi cơ) Myosin Actin Tropomyosin Troponin Protein M Protein C α - actinin β - actinin 51.5 27 11 4.3 4.3 2.2 1.1 1.1 0.5 475000 41785 70000 72000 160000 140000 206000 70000 Protein sarcoplasmic (dịch cơ) Enzym và protein hòa tan Myoglobin Hemoglobin Xitocrom, flavoprotein 32.5 30 1.5 0.5 0.5 17800 67000 Protein Stroma (cơ nền) Collagen Elastin Protein không hòa tan 16 8 0.5 7.5 100000 100000  Lipit: Hàm lượng lipit trong mô cơ khoảng 3% và dao động tùy thuộc vào loài, độ lớn và chế độ nuôi dưỡng. Phần lipit (chủ yếu là phospholipit) có trong thành phần của tơ cơ, màng tế bào… Tiểu luận: Hóa sinh thực phẩm GVHD: PGS.TS.Nguyễn Thị Xuân Sâm Dương Văn Hà-KS2-K52 - TEL: 0984181498 Trang 8 Lipit là chất dự trữ năng lượng có mặt trong chất cơ, mô liên kết giữa các bào và có dạng cơ bản là triglyxerit. Hàm lượng axit béo không no của chất béo trong mô cơ của lợn rất nhỏ.  Chất hòa tan: Gồm những chất được trích ra từ mô cơ bằng nước, bao gồm 2 loại: chứa Nitơ và không chứa Nitơ. Chức năng quan trọng của nó là tham gia vào các quá trình trao đổi chất và năng lượng khác nhau của tế bào. Sự có mặt của các chất hòa tan và các chất chuyển hóa hóa học của nó trong quá trình tự phân, trong đa số trường hợp tạo nên giá trị cảm quan của thịt.  Vitamin: Các vitamin trong mô cơ phần lớn tan trong nước (B 1 , B 2 , B 3 , B 6 , B 12 , B 15 , PP, H(Biotin)) Mô cơ là nguồn chứa Vitamin nhóm B, các Vitamin này khi chế biến nhiệt sẽ bị biến đổi theo các mức độ khác nhau.  Các chất khoáng: Hàm lượng các chất khoáng trong mô cơ khoảng 1.0 - 1.5%. Trong thịt có mặt K, Na, Mg, P, S, Cl. Nhiều cation liên kết với các hợp chất protid của mô cơ. Một số ở dạng tự do sau khi giết mổ. Ngoài ra trong thịt cũng có mặt của các nguyên tử đồng, coban, molipden. b) Mô mỡ Mô mỡ được xem như một biến thể của mô liên kết trong đó các tế bào mỡ được tập trung nhiều. Trong cấu trúc của tế bào mỡ giọt mỡ chiếm thể tích lớn nhất còn protoplasma, nhân và các thành phần khác phân bố ở phần rìa của tế bào mỡ cạnh màng liên kết. Tham gia vào thành phần các chất nằm giữa tế bào và mô mỡ ngoài các chất vô định hình còn có các sợi collagen và elastin. Hàm lượng của các thành phần cơ bản (ẩm, chất béo,đạm) trong mô mỡ tuỳ thuộc vào từng vùng trên cơ thể con vật. Ngoài thành phần chính trong mô mỡ còn chứa các chất màu, chất khoáng và Vitamin. Tiểu luận: Hóa sinh thực phẩm GVHD: PGS.TS.Nguyễn Thị Xuân Sâm Dương Văn Hà-KS2-K52 - TEL: 0984181498 Trang 9 Về cơ bản, giá trị thực phẩm của mô mỡ được tạo nên do chất béo. Đó là nguồn cung cấp năng lượng. Cùng với chất béo cũng có mặt các chất sinh học khác như: axit béo không no, phosphatit, VTM hoà tan trong dầu, sterin. Màu sắc của mỡ là do các sắc tố tan trong đó quyết định. 2. Quá trình đường phân (glycolysis) và sự lên men lactic Glucoza là glucid đơn giản quan trọng nhất. Sự phân giải glucid do vi sinh vật chủ yếu là sự phân giải glucoza. Những glucid phức tạp như xenlulloza, tinh bột…, các đường như monosaccarit, disaccarit (ở đây là đường saccaroza) trước tiên thường được chuyển hoá thành glucoza sau đó mới chuyển hoá xa hơn. Trong sản xuất nem chua, quá trình phân giải glucoza xảy ra trong điều kiện yếm khí gọi là quá trình lên men (lên men lactic). Sự chuyển hoá tuân theo sơ đồ sau (lên men lactic đồng hình): Tiểu luận: Hóa sinh thực phẩm GVHD: PGS.TS.Nguyễn Thị Xuân Sâm Dương Văn Hà-KS2-K52 - TEL: 0984181498 Trang 10 3. Sự phân giải protein Protein trong thịt dưới tác dụng của các enzim bị biến đổi tạo thành nhiều sản phẩm và có các tính chất cảm quan khác nhau: sự phân giải protein, sự tạo gel. a) Sự phân giải protein Dưới tác dụng của enzim proteaza do hệ vi sinh vật có mặt trong thịt tiết ra, protein bị thuỷ phân thành các chất thấp phân tử như các polypeptit, các axit amin làm tăng giá trị dinh dưỡng của nem chua (do cơ thể dễ hấp thu) Protein proteaza polypeptid + axit amin Ngoài ra, trong quá trình bảo quản nem chua, thường xảy ra hiện tượng ôi thiu làm mất giá trị dinh dưỡng của thực phẩm. Vi sinh vật sống trong thịt phân huỷ các chất hữu cơ của thịt thành chất có mùi khó chịu và độc hại. Tuy nhiên không phải tất cả các VSV đều gây lên hiện tượng này. Về phương diện sinh hoá, quá trình ôi thiu diễn ra rất phức tạp. Đầu tiên gluxcid trong thịt (chủ yếu là glycogen) bị chuyển hoá thành axit, nước, CO 2 . Quá trình này hình thành các axit, chủ yếu là axit lactic làm cho môi trường có tính axit ức chế quá trình lên men thối. Sau đó các nấm mốc sẽ sử dụng các axit sinh ra ở trên làm cho môi trường trở nên trung tính tạo điều kiện cho VSV gây thối hoạt động. Quá trình hoạt động của VSV gây thối sẽ phân huỷ protit thành các polypeptit, pepton, NH 3 , H 2 S, indol, scatol… có mùi khó chịu. Như vậy khi bảo quản và chế biến thịt, cần phải ngăn cản quá trình làm mất tính axit của môi trường. Do vậy phải tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động của hệ vi khuẩn lactic (là VSV chủ yếu tạo nên sự axit hoá môi trường) để ức chế sự phát triển của VSV gây thối khác. Một trong những cách hiệu quả nhất là bổ sung trực tiếp vi khuẩn lactic vào thịt bằng cách cấy chủng tạo điều kiện thuận lợi cho sự hoạt động của chúng (đường bổ sung vào, một phần tạo vị ngọt, một phần bổ sung cơ chất làm tăng a.lactic) trong quá trình chuyển hoá. [...]... là sản phẩm truyền thống ngày càng phát triển Chúng ta, cùng nhau giữ gìn và phát triển mạnh sản phẩm truyền thống này để làm phong phú thêm nét văn hóa, tinh thần của người dân Việt Nam Dương Văn Hà-KS2-K52 - TEL: 0984181498 Trang 17 Tiểu luận: Hóa sinh thực phẩm GVHD: PGS.TS.Nguyễn Thị Xuân Sâm TÀI LIỆU THAM KHẢO -o0o - 1 Kỹ thuật thực phẩm đại cương TS.Phan Thanh Tâm, ĐHBK Hà Nội 2 Hóa sinh công... gốc SH thì sẽ cho xystein có tác dụng ức chế sự sinh sản của vi khuẩn Nước tỏi 5% ức chế hoạt động của amíp (loại ký sinh trùng thường gây bệnh thương kiết lỵ và gây áp - xe gan) Dương Văn Hà-KS2-K52 - TEL: 0984181498 Trang 16 Tiểu luận: Hóa sinh thực phẩm GVHD: PGS.TS.Nguyễn Thị Xuân Sâm KẾT LUẬN -o0o - Từ trước khi khoa học có môn hóa sinh, trước khi hóa học có bảng tuần hoàn Menđêlép, người Việt... lưưọng của sản phẩm Cụ thể: Muối: muối là chất nền trong sản phẩm Muối không chỉ đóng vai trò là chất tạo vị sản phẩm mà còn là chất kìm hãm hoạt động của vi khuẩn, bảo đảm tính chất vi sinh cho sản phẩm Muối có tác dụng thay đổi áp suất thẩm thấu vì thế có thể hạn chế được sự phát triển của VSV và những hư hỏng tiếp Dương Văn Hà-KS2-K52 - TEL: 0984181498 Trang 15 Tiểu luận: Hóa sinh thực phẩm GVHD: PGS.TS.Nguyễn... lactic người ta cũng cho rằng có mối liên quan yếu giữa sự có mặt của axit axetic (a axetic là sản phẩm của quá trình lên men lactic dị hình) trong sản phẩm với hương axit của sản phẩm Dương Văn Hà-KS2-K52 - TEL: 0984181498 Trang 14 Tiểu luận: Hóa sinh thực phẩm GVHD: PGS.TS.Nguyễn Thị Xuân Sâm Những chất sinh hương cũng đến từ quá trình thuỷ phân Photpholipit và triglixerit cũng như sự thuỷ phân protein... Khoa học & Kỹ thuật – 2002 3 Đại cương vi sinh vật thực phẩm TS Trần Liên Hà - NXB Khoa học & Kỹ thuật 4 Website: http://www.google.com.vn 5 Website: http://vi.wikipedia.org/ Dương Văn Hà-KS2-K52 - TEL: 0984181498 Trang 18 Tiểu luận: Hóa sinh thực phẩm GVHD: PGS.TS.Nguyễn Thị Xuân Sâm MỤC LỤC -o0o Trang Lời mở đầu……………………………………….……… …………………1 PHẦN I: GIỚI THIỆU VỀ NEM CHUA……….………………… …….…2 I.1.Giới thiệu.……………………………………………………………... 0984181498 Trang 13 Tiểu luận: Hóa sinh thực phẩm Myoglobin dạng khử GVHD: PGS.TS.Nguyễn Thị Xuân Sâm O2 MbFe2+ Oxymyoglobin MbFe2+ (Màu đỏ tía) (Màu đỏ tươi) Metmyoglobin MbFe2+ (Màu đỏ nâu) Trong quá trình sản xuất nem chua, sự liên men lactic làm pH thay đổi Khi pH thay đổi thì dạng cấu tạo hoá học của các sắc tố thay đổi theo Nếu pH thay đổi cao thì myoglobin ở dạng khử, nem chua thành phẩm có màu đỏ... trong nước Nem chua là sản phẩm thực phẩm lên men truyền thống phổ biến của dân tộc Việt Nam Là loại thực phẩm được sản xuất thủ công , mang sắc thái kinh nghiệm lưu truyền từ đời này sang đời khác Mỗi dân tộc, mỗi vùng, mỗi gia đình có thói quen thưởng thức, sử dụng mùi vị riêng Sản phẩm truyền thống luôn trường tồn cùng dân tộc và theo thời gian được nghiên cứu kỹ hơn về khoa học cơ bản và kỹ thuật... cacboxyl: R - CH-COOH + 1/2 O2 R – CO - COOH + NH3 NH2 R – CO – COOH decacboxylaza R - CH-COOH +H2O NH2 Dương Văn Hà-KS2-K52 - TEL: 0984181498 R - CH=O + CO2 R – CH - COOH + NH3 OH Trang 11 Tiểu luận: Hóa sinh thực phẩm R - CH-COOH GVHD: PGS.TS.Nguyễn Thị Xuân Sâm -CO2 R – CH2 - OH + CO2 OH + Phản ứng tạo thành mercaptan: (Thường xảy ra đối với các a.amin chứa lưu huỳnh) CH2 – SH CH2 – SH + CO2 + NH3... tăng nhiệt độ, làm cho các mạch polypeptid sít lại với nhau hơn, khiến cho khối gel trở nên cứng hơn Các nút lưới có thể tạo ra do các liên kết Dương Văn Hà-KS2-K52 - TEL: 0984181498 Trang 12 Tiểu luận: Hóa sinh thực phẩm GVHD: PGS.TS.Nguyễn Thị Xuân Sâm hyđro giữa các nhóm peptit với nhau, giữa nhóm OH của serin, treonin hoặc tironin với các nhóm COOH của axit glutamic hoặc axit aspartic Liên kết hyđro.. .Tiểu luận: Hóa sinh thực phẩm GVHD: PGS.TS.Nguyễn Thị Xuân Sâm Một số phản ứng chuyển hoá protein theo chiều hướng không có lợi: + Phản ứng khử amin: R - CH-COOH + H2O R – CH - COOH + NH3 NH2 R - CH-COOH + H2 OH R