Tiểu luận môn vi sinh thực phẩm LÊN MEN RAU QUẢ.doc

Cho tới nay thì các nhà khoa học cũng đã có nhiều nghiên cứu cho sản phẩm này tuynhiên trong sản xuất thủ công trên quy mô nhỏ, quay mô gia đình thì đại đa số ngườidân làm theo phương ph

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC_THỰC PHẨM

cc cc TIỂU LUẬN VI SINH THỰC PHẨM

ĐỀ TÀI : LÊN MEN RAU QUẢ

GVHD:Ths ĐÀO HỒNG HÀ Lớp: ĐHTP8BLT

Nhóm : 7

1 CAO THỊ MỸ DUNG 10343301

2 TẠ THỊ MINH HIỆP 10343291

3 ĐỖ THỊ GIANG 10350161

4 NGUYỄN THỊ NHẬT HẠ 10347471

5 NGUYỄN THỊ THẢO HIỀN 10351641

6 NGUYỄN THỊ NGỌC HÂN 10327021

7 NGUYỄN THỊ NGỌC MAI 10327061

8 LÊ THỊ THANH NGA 10340671

9 HOÀNG THỊ SÁU 10328841

10 HỒ THANH SƠN 10337331

Trước hết nhóm em xin được gửi lời cảm ơn chân thành tới BGH trường Đại

Học Công Nghiệp cùng toàn thể các thầy cô trong viện Công Nghệ Sinh Học – Thực Phẩm đã tạo điều kiện cho em được học tập và nghiên cứu trong một môi trường học tập khoa học, giúp cho em có những kiến thức vững vàng trước khi bước vào làm việc Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn sự chỉ bảo tận tình của cô Ths Đào Hồng

Hà – cô là người trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo cho nhóm em trong suốt quá trình nhóm tiến hành làm báo cáo tiểu luận này.

Mặc dù được sự giúp đỡ tận tình của cô và các bạn song do thời gian có hạn và vốn kiến thức về lý thuyết và thực tế của chúng em có hạn chế nên bài báo cáo không tránh khỏi những thiếu sót rất mong nhận được ý kiến đóng góp của quý thầy cô cùng

để bài báo cáo được hoàn thiện hơn

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

Tp.HCM, ngày 7 tháng 05 năm 2011

Nhóm thực hiện

LỜI MỞ ĐẦU

Đất nước ta từ xưa đến nay vốn là nước có nền nông nghiệp phát triển với đủ mọingành nghề như trồng các loại cây lương thực: lúa, ngô, khoai….và cây công nghiệp:cao su, cà phê, tiêu, điều… Bên cạnh đó, trồng hoa màu cũng rất phát triển đặc biệt

là trồng rau

Sản lượng trồng rau tương đối nhiều: như bắp cải, cải bẹ, cà chua, dưa leo, … cho nênngoài việc buôn bán cũng còn lại khá nhiều một phần được sử dụng trong các bữa ăncủa người nông dân, một phần được ngâm với nước muối, sau một thời gian ngâm sảnphẩm có hương thơm và mùi đặc trưng chúng mang lại cảm giác ngon miệng khi ăn

Từ đó sản phẩm rau củ lên men đã ra đời

Cho tới nay thì các nhà khoa học cũng đã có nhiều nghiên cứu cho sản phẩm này tuynhiên trong sản xuất thủ công trên quy mô nhỏ, quay mô gia đình thì đại đa số ngườidân làm theo phương pháp thủ công gia truyền mà hầu như không biết nhiều về quátrình xảy ra trong khi lên men và chưa hiểu hết về bản chất của quá trình lên men, đểhiểu hết về sản phẩm lên men này chúng ta phải đi sâu vào tìm thiểu quy trình côngnghệ Đó chính là lí do nhóm chúng em quyết dịnh chọn đề tài này

MỤC LỤC

Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LÊN MEN RAU QUẢ 4

1.1 Giới thiệu về chung về rau quả lên men 4

1.2 Khái quát tình hình sản xuất và tiêu thụ rau quả muối chua trên thế giới và ở Việt Nam 6

1.3 Một số sản phẩm muối chua 7

Chương 2: HỆ VI SINH VẬT TRONG LÊN MEN RAU QUẢ VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH LÊN MEN 8

2.1 Quá trình phát triển của vi sinh vật vào sản phẩm 8

2.2 Các vi sinh vật trong lên men rau quả 9

2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men của rau quả muối chua 12

Chương 3 CÁC SẢN PHẨM LÊN MEN TỪ RAU QUẢ 17

3.1 Bắp cải và kim chi 17

3.2 Oliu 27

3.3 Dưa chuột 29

Chương 1:

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LÊN MEN RAU QUẢ

1.1 Giới thiệu về chung về rau quả lên men.

Rau quả là những thức ăn thiết yếu của con người Rau quả cung cấp cho chúng tamột lượng lớn các thành phần: protein, vitamin, muối khoáng, axit hữu cơ, chất thơm

và chất xơ Đời sống ngày càng cao thì nhu cầu về rau quả càng phong phú và đadạng, đủ về số lượng, tốt về chất lượng và an toàn đối với con người

Rau quả lên men (muối chua) là những sản phẩm chế biến từ rau quả, bằng cáchlàm cho đường có sẵn trong nguyên liệu hoặc đường bổ sung thêm vào chuyển hóathành axit lactic do quá trình lên men lactic bởi các vi khuẩn lactic

Axit lactic và các sản phẩm khác của quá trình lên men lactic tạo cho sản phẩm rauquả muối chua hương vị đặc trưng Ngoài ra axit lactic có khả năng ức chế hoạt độngcủa nhiều loại vi sinh vật gây hư hỏng sản phẩm, do đó rau quả muối chua có thể bảoquản được lâu ngày Vì vậy có thể nói rau quả muối chua là nhu cầu không thể thiếuđược của người dân Việt Nam

Các sản phẩm rau quả muối chua như rau cải bẹ, cà muối, su hào muối, bắp, cảimuối, dưa chuột muối chua là những sản phẩm truyền thống được nhân dân ta sửdụng từ rất lâu đời, nó phù hợp với khẩu vị và món ăn của người Việt Nam Nhữngnguyên liệu dùng để muối chua như cải bẹ, cà pháo, cà bát, su hào, bắp cải, dưachuột đều là những nguyên liệu có thể trồng quanh năm, năng suất cao, dễ trồng vàthời gian trồng ngắn

Hiện nay ở nước ta các sản phẩm rau quả muối chua chủ yếu được sản xuất ở mức

độ thủ công, lên men tự nhiên và mới bắt đầu sản xuất công nghiệp ở qui mô nhỏ, do

đó năng suất thấp, chất lượng không đồng đều, có độ rủi ro cao, thời gian sử dụngngắn

Ở Việt Nam, dưa muối có thể được coi là sản phẩm truyền thống của dân tộc Từgiữa thế kỷ 18 đến giữa thế kỷ 19, nhân dân ta đã tiếp thu kinh nghiệm của người Hoalàm ra dưa muối từ các loại rau, củ, quả

Có hai loại dưa : dưa muối xổi thường dùng các loại rau cải non, các loại củ, quảcắt nhỏ, ngâm trong dấm, có thể ăn ngay sau khi muối một thời gian ngắn; còn loạithứ hai là dưa muối để lâu dùng các loại cải bẹ, cà, hành, dưa chuột, xơ mít

Cách muối truyền thống thường rất đơn giản, rau củ rửa sạch, để ráo nước chonguyên liệu hơi héo rồi xếp vào vại, thêm muối, đường, gia vị, giữ được trong thờigian tương đối dài từ vài ngày đến vài tuần, một số loại như cà muối mặn có thể đểđược hàng tháng

Các sản phẩm rau, củ, quả muối được sản xuất quanh năm Mùa đông, mùa xuân cócải bẹ muối, hành muối, bắp cải muối, còn mùa hè, mùa thu có cà muối, dưa chuộtmuối Các sản phẩm trên được tiêu thụ với số lượng lớn tuy nhiên chủ yếu được sảnxuất ở qui mô gia đình Một số sản phẩm như dưa chuột muối, cà muối, hành muối đãbắt đầu được sản xuất ở một số nhà máy, ở qui mô bán công nghiệp nhưng số lượngkhông đáng kể

1.3 Một số sản phẩm muối chua.

Giai đoạn 3:

Khi rau quả đã chua, pH giảm xuống đến 3, thì ngay cả vi khuẩn lactic cũng bị ứcchế, nếu cứ để tự nhiên như vậy thì các nấm men dại, nấm mốc sẽ bắt đầu phát triểnphân giải axit lactic thành CO2 và H2O, pH tăng lên, sản phẩm bắt đầu có váng (vángdưa, váng cá) và môi trường giảm chua, có mùi mốc, có nhiều bọt khí (nấm men dại

thường có là Geotrichumcandidum).

2.2 Các vi sinh vật trong lên men rau quả

2.2.1 Lên men lactic

Muối chua rau quả chủ yếu xảy ra do quá trình lên men lactic tạo thành

Lên men lactic là quá trình chuyển hóa đường thành axit lactic nhờ vi sinh vật, điểnhình là vi khuẩn lactic

Phương trình tóm tắt của quá trình lên men lactic:

C6H12O6 -> 2C3H6O3+136 Kj (32,4 Kcal)

Nhóm vi khuẩn lactic:

Vi khuẩn lên men lactic thuộc họ Lactobacterium Đây là những trực khuẩn, cầu

khuẩn không tạo bào tử và hầu hết không di động, hô hấp tuỳ tiện Chúng có khả nănglên men nhiều loại đường đơn và đường đôi nhưng không có khả năng lên men cácloại glucid phức tạp và tinh bột

Vi khuẩn lactic được chia thành hai nhóm:

- Nhóm vi khuẩn lên men đồng hình

Chúng lên men đường cho sản phẩm chủ yếu là acid lactic (khoảng 90-98%) baogồm một số giống:

Bacterium cucumeris fermentati

Bacterium brassiceae fermentati

Giống Streptococcus: là loại giống không nha bào dạng liên cầu khuẩn Đại diện đồng hình của chúng là Streptococcus lactic, có khả năng lên men nhiều loại đường

như: glucose, lactose, maltose và hình thành được khoảng 5% acid lactic, nhiệt độthích hợp cho việc phát triển của nó là 300C

Streptococcus lactis Streptococcus thermophilus

Giống Lactobacillus: là giống được sử dụng rộng rãi Chúng có dạng hình que

thẳng hay hơi cong

Lactobacillus bulgaricus Lactobacillus acidophilus

Nhiệt độ phát triển thích hợp

Loại ưa nóng: 40 -600C như Lactobacillus bulgaricus

Loại ưa ấm: 28 -350C như Lactobacillus plantarum

- Nhóm vi khuẩn lên men dị hình

Gây lên men phức tạp hơn Chúng tạo nên trong môi trường ngoài acid lactic cònnhiều sản phẩm phụ khác như acid aceitc, rượu etylic, CO2, H2, một số chất thơm nhưdiacetyl, ester… bao gồm:

Giống Leuconostoc: có dạng hình cầu, nhưng trong môi trường acid tế bào dài ra

và nhọn hai đầu Trong đó loài Leuconostoc mesenteroides cùng một số vi khuẩn đồng hình khác như Lactobacillus plantarum tham gia vào việc chế biến rau muối chua.

Leuconostoc mesenteroides

Lactobacillus pentoacetum: là loài trực khuẩn không sinh bào tử.

Nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển là 30-350C khi lên men glucose

Bacterium – coli arrogenes: là giống đại diện chủ yếu của lên men lactic dị hình.

Có dạng hình que, không hình thành bào tử, nhiệt độ thích hợp phát triển là 35-380C.Sản phẩm của sự lên men của vi khuẩn này là acid lactic, rượu etylic, acid acetic, CO2,

H2 và indol

2.2.2 Vi khuẩn butyric

Là loại vi khuẩn yếm khí, nó xâm nhập vào sản phẩm chế biến đường, acid lacticthành các acid bay hơi, acid butyric,H2, CO2 Acid butyric làm cho sản phẩm có mùi ôithối khó chịu Vi khuẩn này tạo bào tử có khả năng chịu nhiệt cao

2.2.3 Vi khuẩn gây thối: đa số thuộc nhóm vi khuẩn sinh bào tử

Vi khuẩn gây thối chia làm hai loại:

Loại hiếu khí: Bacillus mensentericus, Bacillus subtilis

Loại yếm khí: Bacillus putrificans, Bacillus botulinum

Các vi khuẩn gây thối hoạt động sinh ra H2S, indol, NH3 làm rau dưa bị thối Các

vi khuẩn này đều có khả năng sinh bào tử, chịu nhiệt cao, có hại cho sản phẩm trongquá trình bảo quản

2.2.4 Nấm men

Có cấu tạo đơn bào và thường sinh sản bằng cách nảy chồi.

Nấm men phân bố rộng rãi trong khắp tự nhiên.

Giống thường gặp là Saccharomyces, có tế bào hình cầu, elip, hình ống.

Giống được sử dụng rộng rãi là Saccharomyces cerevisiae có ý nghĩa quan trọng

trong lên men rượu và lên men lactic

quá trình lên men lactic thường gặp các loại mốc: Aspergillus, Penicillium,

Aspergillus cidium lactic.

2.3 Các dạng hư hỏng ở sản phẩm muối chua

Sự hư hỏng của sản phẩm rau muối chua chủ yếu xảy ra ở giai đoạn lên men, từ đó

có thể làm giảm chất lượng của sản phẩm hay có thể gây hư hỏng hoàn toàn sản phẩmgây tổn thất lớn về kinh tế Do đó, nếu biết được nguyên nhân và có biện pháp ngănchặn được các hiện tượng hư hỏng thì sẽ mang lại lợi ích kinh tế rất lớn

Sản phẩm rau muối chua thường bị những hư hỏng sau:

 Hiện tượng sản phẩm bị sẫm màu

Do dưa không ngập nước, phần dưa tiếp xúc với không khí sẽ bị thâm do bị oxyhóa

Do vi sinh vật gây ra hiện tượng nước dưa bị thâm đen do Bacillus nigrificans sinh

ra các sắc tố hòa tan trong nước dưa

Do lớp dưa trên cùng bị thối khi nước dưa không đủ ngập, khi đó vi sinh vật lactic

bị ức chế, các vi sinh khác phát triển gây thối dưa, trong trường hợp muối phân bố

không đều thì có những chổ có nồng độ muối cao vi khuẩn lactic bị ức chế và các visinh vật khác cũng phát triển gây thối dưa.

Ngoài hiện tượng thâm đen ra dưa còn có thể bị biến đổi thành màu khác Khi có sự

hoạt động của nấm men Torula dưa sẽ có màu hồng Các vi sinh vật gây ra hiện tượng

đổi màu dưa chủ yếu là các vi sinh vật hiếu khí

 Hiện tượng đóng váng trên bề mặt nước dưa

Các lớp váng này do nấm mốc và nấm men tạo màng gây ra: Mycoderma,

Aspergillus, Torula, Odium lactic, Penicillium, Debaromyces, Pychya…trong số này

có các nấm men chịu được nồng độ muối cao, chịu được môi trường acid Chúng phânhủy acid lactic làm độ acid giảm tạo điều kiện thích hợp cho vi sinh vật gây thối, gây

hư hỏng sản phẩm phát triển

 Hiện tượng sản phẩm bị nhớt

Do các vi khuẩn có vỏ nang phát triển, một số chủng vi khuẩn sinh nhầy của vikhuẩn lactic Hiện tượng này xảy ra khi nồng độ muối và acid quá thấp nhiệt độ lênmen cao tạo điều kiện cho các vi khuẩn này phát triển

 Hiện tượng sản phẩm bị mềm nhũn

Do các enzim phân giải pectin chuyển hóa proropectin thành pectin hòa tan Cácenzim phân giải pectin là pectinoesterase hoặc pectipolygalacturonase do các vi sinhvật sinh ra trong điều kiện nồng độ muối quá thấp Nồng độ muối để ức chế các visinh vật này là 8%

 Hiện tượng sản phẩm có hương vị lạ khó chịu

Do hoạt động của các vi sinh vật gây hại chủ yếu là nấm mốc, nấm men như:

Mycoderma, Debaromyces, Hansenula, Pychya và một số vi sinh vật khác làm giảm

độ acid của sản phẩm, gây ảnh hưởng xấu đến mùi vị sản phẩm làm sản phẩm cóhương vị lạ Dưa bị thối do các vi sinh vật lạ phát triển Hiện tượng này xảy ra khi chế

độ lên men thực hiện không tốt, chế độ vệ sinh trong quá trình chế biến bị vi phạmnghiêm trọng

Để ngăn chặn các hiện tượng hư hỏng trên cần phải có chế độ lên men hợp lí đảmbảo nồng độ muối sử dụng, nhiệt độ lên men, điều kiện yếm khí…

Khi dung dịch muối có nồng độ cao làm ngưng sự phát triển của các loại vi sinh vật

kể cả vi khuẩn lactic Nhưng vi khuẩn lactic có khả năng chịu được tác dụng của muốicao hơn các vi sinh vật khác Vì vậy khi muối chua rau quả, phải tạo điều kiện thuậnlợi cho sự phát triển của vi khuẩn lactic và ức chế hoạt động của các vi sinh vật không

có lợi cho quá trình muối chua

Thường tỷ lệ muối thích hợp thay đổi theo loại nguyên liệu rau và nhiệt độ môitrường Có loại cần sử dụng nồng độ muối cao Nồng độ muối thích hợp khoảng 3 -5%

2.2.2 Đường

Đường có khả năng thúc đẩy quá trình lên men và giúp cho sản phẩm có vị ngọt.Nếu sử dụng nguyên liệu có lượng đường thấp thì acid sinh ra ít Do đó sản phẩm cóchất lượng kém và khó bảo quản Nếu chế biến từ những nguyên liệu có lượng đườngthấp thì phải bổ sung thêm những nguyên liệu phụ có chứa nhiều đường như củ hành,

Ngược lại, lượng vi khuẩn lactic càng ít và mức độ thuần khiết càng thấp, các vikhuẩn gây hại càng có điều kiện phát triển làm hư hỏng sản phẩm.

2.2.4 Acid

Nồng độ acid của môi trường ảnh hưởng đến sự hoạt động của vi khuẩn gây chua

sẽ kém hoạt động và sự chuyển hoá của nó sẽ chậm lại Đồng thời các vi sinh vật cókhả năng hoạt động ở môi trường acid cao sẽ phát triển, ngăn cản tác dụng của vikhuẩn gây chua Do đó cần tạo môi trường có độ acid thích hợp cho các vi khuẩnlactic hoạt động

Bảng :pH thích hợp cho các loại vi sinh vật

Loại vi sinh vật pH

Vi khuẩn gây chua 3.0 - 4.5

Vi khuẩn gây thối 4.5 - 5.0

Vi khuẩn đường ruột 5.0 - 5.5

2.2.5 Nhiệt độ

Nhiệt độ môi trường ảnh hưởng lớn đến thời gian lên men và lượng acid tạo thành.Mỗi loại vi sinh vật có một khoảng nhiệt độ thích hợp để hoạt động, ở nhiệt độ caoquá hoặc thấp quá nó sẽ bị ức chế

Nhiệt độ khoảng 0 -100Csẽ ức chế hoạt động của Bacterium coli, vi khuẩn butyric

và một số nấm mốc Ở nhiệt độ này sự lên men lactic không bị đình chỉ nhưng tiếnhành rất chậm

Nhiệt độ 10 - 200C, sự lên men lactic xảy ra rất chậm, nhiệt độ này cũng ức chếđược sự hoạt động của các vi sinh vật lạ nhưng một số nấm mốc có thể phát triển

để được lâu hơn.

Nhiệt độ 30 - 370C, tuy tốc độ lên men nhanh, nhưng ở nhiệt độ này những vikhuẩn có hại cũng phát triển song song nên dưa mau hư Ở nhiệt độ lớn hơn 400C các

vi khuẩn gây chua sẽ bị ức chế

Nhiệt độ để muối dưa thích hợp là 20 - 300C cũng là nhiệt độ bình thường của thờitiết nước ta đạt được thích hợp cho sản xuất

2.2.6 Oxy

Sự lên men lactic cần được tiến hành trong điều kiện yếm khí và các vi khuẩn lactichoạt động tốt trong điều kiện môi trường không có oxi không khí Trong khi đó, các visinh vật cũng như vi khuẩn acetic, các loại nấm mốc lại hoạt động trong điều kiệnhiếu khí và khi không có oxi thì nó không phát triển được

Do đó, trong quá trình muối chua dưa, phải hạn chế sự có mặt của không khí bằngcách đậy kỹ và nén chặt khối dưa trong nước muối

Chương 3

CÂC SẢN PHẨM LÍN MEN TỪ RAU QUẢ

3.1 Bắp cải vă kim chi

3.1.1 Bắp cải

Hầu hết câc sản phẩm trồng trọt có thể được bảo quản bằng câch lín men acidlactic Ở phương Tđy sản phẩm thương mại quan trọng nhất lă cải bắp, dưa leo vẵliu, mặc dù số lượng nhỏ hơn nhiều so với câc khâc loại như că rốt, súp lơ, cần tđy,đậu bắp, hănh tđy, ớt ngọt vă ớt cay vă că chua xanh cũng được lín men

Giống như lín men truyền thống, quâ trình sản xuất thương mại với công nghệ đơngiản (hình dưới), nhưng liín quan đến một số chất hóa học phức tạp vă vi sinh vật.Thông thường, cải bắp để sản xuất dưa bắp cải thương mại lă giống đặc biệt đượctrồng Những giống bắp cải năy có hăm lượng chất rắn cao hơn bình thường vă vì vậy

sẽ giảm thiểu chất thải lỏng trong khi chế biến Câc lâ ngoăi được loại bỏ vă cắt thănhsợi dăy khoảng 1 mm Câc bắp cải cắt nhỏ lă sau đó ướp muối vă cho văo thùng đểlín men Nồng độ muối rất quan trọng để tạo được sản phẩm đạt yíu cầu, nồng độmuối phải nằm trong khoảng 2-3% w / w vă phổ biến nhất lă khoảng 2,25%

Nồng độ muối quâ ít (< 2%) sản phẩm sẽ bị mềm vă không đạt yíu cầu, quâ nhiềumuối (>3%) thì vi sinh vật sẽ bị ức chế dẫn đến tâc dụng không hiệu quả