bài tập nhóm cơ sở công nghệ hóa sinh : nem chua

BÀI TẬP NHÓM: Nhóm 6: Lê Thị Liên Nguyễn Thị Hường Nguyễn Thị Linh Nguyễn Thị Liễu Đặng Hải Linh CƠ SỞ CÔNG NGHỆ HÓA SINH Nem Chua I, Giới thiệu chung Ở Việt Nam nem chua loại đặc sản có hương vị thơm ngon, nem chua thu hút người vị chua, cay, ngọt, bùi…rất đặc trưng Nem chua sản phẩm lên men từ thịt tươi, chế biến theo phương pháp cổ truyền lâu đời, Trong thành phần nem, thịt nguyên liệu phối trộn với phụ gia vi sinh vật nhiễm vào Bản chất trình lên men nem chua trình chuyể hóa đường thành axit lactic nhờ hoạt động nhóm vi khuẩn lactic tự nhiên Từ nem chua sống người ta chế biến theo nhiều cách khác để tạo hương vị cho nem chua : nem chua rán, nem chua nướng II, Quy trình làm nem chua Nguyên liệu  Thịt lợn nạc: chiếm từ 40-60% trọng lượng sản phẩm - Thịt làm nem phải thịt sống, nóng, giết mổ, có màu trong, thịt mềm dịu nóng ẩm, tế bào thịt giữ tính chất tế bào sống  Da lợn: chiếm từ 16-30% trọng lượng sản phẩm - Chọn da tươi phần lưng Da phải lạng mỡ, cạo lông, sau luộc chín cần làm khô cắt thành sợi - Da (bì) có tác dụng: tạo độ giòn, tăng khả kết dính dẫn tới làm tăng độ dai cho sản phẩm  Đường: Chiếm từ 10-50% trọng lượng nguyên liệu (thịt nạc) tùy thuộc vào quy trình sản xuất, vùng miền - Đường chất cho trình lên men lactic, tạo vị dịu, mùi thơm cho sản phẩm - Làm giảm lượng nước tự do, tăng khả liên kết gel thịt  Bao bì: Thường vông, chuối, nilon…Bao bì phải khô ráo, để không tạo điều kiện cho nấm mốc phát triển  Nguyên liệu phụ: muối, ớt, tiêu, tỏi, bột ngọt… Sơ đồ khối quy trình làm nem chua Thịt heo tươi Da heo Rửa Luộc chín Xay nhuyễn Thái nhỏ Trộn gia vị Quết nhuyễn Quạt Trộn Tạo hình, bổ sung gia vị Bao gói Lên men Nem chua II, Vi sinh vật lên men chính: Qúa trình lên men chủ yếu sản phẩm lên men lactic, với tác nhân vi khuẩn lactic Vi khuẩn lactic thuộc họ Lactobacillaceae xếp vào giống: Streptococcus, Pediococcus, Lactobacillus, Leuconostoc Ngày người ta bổ sung vào nhóm vi khuẩn lactic vi khuẩn Bifidobacterium Vi khuẩn lactic : Đặc điểm chung • Thuộc loại vi khuẩn gram dương, không sinh bào tử, bất động • Hô hấp yếm khí tùy tiện, phát triển điều kiện có oxy Nếu oxi, vi khuẩn lactic thực trình lên men chuyển hóa đường thành rượu số sản phẩm khác • Khả sinh tổng hợp chất cần thiết cho sống vi khuẩn lactic yếu, nên chúng sinh vật đa khuyết dưỡng aa, nhiều bazơ nucleic, nhiều loại vitamin • Sinh sản hình thức phân đôi tế bào • Hình dạng tế bào: Hình cầu hình que • Không có men hô hấp xitocrom men catalaza Các chủng vi khuẩn lactic thường gặp trình lên men nem chua là: Vi khuẩn lactobacillus, Micrococcus, Pediococcus, Streptococcus Trong ý Lactobacillus Pediococcus -Giống Lactobacillus bao gồm vi khuẩn chiếm ưu hệ vi sinh vật tự nhiên thịt lên men • Đây trực khuẩn Gram dương, có dạng hình que (tùy vào điều kiện môi trường sống mà hình dạng chúng thay đổi từ hình que ngắn đến dài) • Không sinh bào tử, lên men đồng hình dị hình • Sắp xếp thành chuỗi hay đứng riêng lẻ • Chúng có khả phân hủy đường saccaroza mạnh • Nhiệt độ phát triển tối ưu 30-35°C, pH hoạt động – 7, pH tối ưu 5.5 – 6.5 • Chúng thường tìm thấy nhiều môi trường, ví dụ: môi trường sữa giàu dinh dưỡng, môi trường sống vi sinh vật chủ to lớn bề mặt niêm mạc người, hệ sinh thái tự nhiên cỏ đất Các vi khuẩn lactic thuộc nhóm sử dụng như: Lactobacillus pasterian, Lactobacillus brevis, Lactobacillus axitophilus, Lactobacillus casei, Lactobacillus sake… -Giống Pediococcus: • Là cầu khuẩn gram dương, thường dính lại với thành cặp đôi bốn • Có hoạt tính thủy phân protein yếu • Quá trình trao đổi chất trình lên men đồng hình • Chúng vi khuẩn yếm khí, phát triển môi trường rắn với có mặt không khí • Chủng yêu cầu cao thành phần dinh dưỡng từ môi trường, chúng khả sinh tổng hợp tế bào chất cho thể • Môi trường sống tự nhiên pediococci tương tự Lactobacillus , loại thực phẩm sống chế biến đường ruột động vật người -Ngoài vi khuẩn lactic người ta bổ sung chủng vi sinh vật thuộc loài Mycrococcus… • Đây cầu khuẩn Gram dương • Hiếu khí bắt buộc phát triển môi trường 5% NaCl • Chủng có khả khử Nitrat thành Nitric, đóng vai trò việc cải thiện màu sắc cho sản phẩm Chúng dùng để thay loại hóa chất tạo màu gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe người III, Qúa trình lên men nem chua Qúa trình lên men thịt kết trình lên men lactic hoạt động vi khuẩn lactic có sẵn không khí, bề mặt dụng cụ chế biến, vật liệu làm bao bì Nguyên liệu sử dụng để lên men lactic đường Có hai dạng lên men lactic: Lên men đồng hình lên men dị hình 1, Lên men đồng hình Thường xảy điều kiện đường dư thừa oxy hạn chế Phân giải glucose theo đường EMP để chuyển thành pyruvat, sau khử trực tiếp hầu hết pyruvat thành lactate nhờ vào enzyme lacticodehydrogenaza Sản phẩm acid lactic chiếm 90% Ngoài có sản phẩm phụ chiếm tỉ lệ không đáng kể acid acetic, ethanol, CO2… Cơ chế: Glucozo Enzym hexokinaza Glucozo-6-P Enym glucozo phosphatriozomeraza Fructozo-6-P Enzym phospho fructokinaza Fructozo-1,6di-P Enzym aldolaza Phosphodioxyaxeton 3-phosphoglyxerinic Enzym triozophosphatdehydrogenaza Axit 1,3 di-P glyxeri Enzym triphosphat-glyxerat-1phosphotransferaza Axit 3-P glyxeric Enzym phosphoglyxeromutaza Axit 2-P glyxeric Enzym enolaza Axit Phospho Enol Pyruvic Enzym piruvatkinaza Axit Pyruvic Enzym lacticodehydrogenaza Axit lactic Ở đường lên men đồng hình: mol glucozo tạo mol axit lactic mol ATP 2, Lên men dị hình Sự biến đổi glucozo vi khuẩn lên men dị hình xảy khác với vi khuẩn lên men đồng hình Ở vi khuẩn dị hình enzym aldolaza triozophosphat isomeraza nên làm thay đổi đường chuyển hóa glucozo Sau photphoryl, đường bị oxy hóa bị khử CO2 vào đường pentozophotphat, cuối enzym phosphoxetalaza tham gia vào biến đổi thành aldehytphosphoglyxerin Chất giống vi khuẩn lên men đồng hình chuyển hóa thành axit pyruvic, sau lại khử tiếp thành axit lactic Cơ chế: Glucozo Glucozo-6-P Axit 6-P gluconic Riboluzo-5-P Xyluluzo-5-P Axetyl-P Axit axetic 3-phosphoglyxerinic Enzym triozophosphatdehydrogenaza Axetyl-CoA Axit 1,3 di-P glyxeric Enzym triphosphat-glyxerat-1-phosphotransferaza Axetaldehyt Axit 3-P glyxeric Enzym phosphoglyxeromutaza Etanol Axit 2-P glyxeric Enzym enolaza Axit Phospho Enol Pyruvic Enzym piruvatkinaza Axit Pyruvic Enzym lacticodehydrogenaza Axit lactic Ngoài sản phẩm acid lactic(40%) tạo lượng lớn sản phẩm khác ethanol (20%), acid acetic, CO2… Ở đường lên men dị hình: 1mol glucozo tạo mol ATP • Phương trình từ axit Pyruvic O axit Lactic: OH O NADH NAD+ OH O NADH NAD+ OH => Axit lactic tạo từ trình lên men có tác dụng ức chế phát triển vi sinh vật có hại, vi sinh vật gây thối đồng thời tạo hương vị, cảm quan đặc trưng cho sản phẩm IV, Qúa trình thủy phân protein (quá trình chín nem) Quá trình thủy phân protein xảy đồng thời với trình lên men lactic Dưới tác dụng hệ enzyme protease nội nguyên liệu hệ enzyme protease vi sinh vật, protein (thịt) bị thủy phân thành peptides, axit amin theo chế sau: Protein Polypeptides Peptides Axit amin Quá trình thuỷ phân protein diễn hoạt động protease vi sinh vật tự nhiên có thịt tạo Quá trình chất lợi cho sản phẩm tạo hợp chất amin có mùi khó chịu Tuy nhiên hợp chất tồn hàm lượng nhỏ lại tạo nên hương vị đặc trưng cho sản phẩm, phối hợp với acid bay V, Các yếu tố ảnh hưởng đến trình lên men nem chua: - Thành phần nguyên liệu: Đường chất cần thiêt cho trình lên men mà hàm lượng axid tạo thành trình lên men liên qua chặt chẽ đến hàm lượng đường có nguyên liệu ban đầu nồng độ đường cao làm tăng áp suất thẩm thấu, làm cân băng trạng thái sinh lý vi khuẩn lactic nên không tốt cho trình lên men, hàm lượng đường cần thiết cho lên men lactic 16-18% - Thành phần, số lượng chất lượng vi sinh vật lên men lactic: trình lên men lactic trình sinh hóa thực vi khuẩn lactic việc chọn chủng vi sinh vật thích hợp có ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm Theo nghiên cứu cho thấy cấy giống khởi đầu lactobacillus brevis pediococcus pentosaceus với tổng mật độ vi khuẩn 6.0 x 10 (mũ 6) CFU/ g thịt nhão với tỷ lệ chủng vi khuẩn 1:1 cho sản phẩm có chất lượng cảm quan tốt (Ho, T N T., Nguyen, N T., Deschamps, A., Hadj Sassi, A., Urdaci, M and Caubet, R 2009.) - Độ pH (Nồng độ sản phẩm lên men): Tất loại vsv có khoảng pH thích hợp cho hoạt động chúng pH giảm xuống thấp (khoảng 4,5) làm ức chế vi khuẩn khác vi khuẩn lactic phát triển, chúng chiếm ưu tuyệt đối Nhưng pH giảm xuống thấp làm nem có vị chua, protein thịt bị đông tụ làm nem trở nên cứng Bên cạnh pH thấp (pH = 2) loại vi khuẩn lactic vi khuẩn thối rữa bị ức chế ức chế nấm mốc phát triển (nấm mốc bị ức chế hoàn toàn pH < 2) gây hư hỏng cho nem - Nhiệt độ: Nhiệt độ yếu tố quan ảnh hưởng đến trình lên men Khi nhiệt độ cao trình lên men xẩy mạnh, nhiên để đạt chất lượng sản phẩm ta phải chọn nhiệt độ thích hợp (vì chất lượng lên men không tỉ lệ thuận với tốc độ lên men).Một số ngiên cứu cho thấy 27-30 oC cho giá trị dinh dưỡng cảm quan tốt - Độ yếm khí môi trường: Do trình lên men lactic sản xuất nem chua trình lên men điều kiện yếm khí nên phải tạo điều kiện tốt cho lên men vsv - Muối: Có tác dụng thay đổi áp suất thẩm thấu nên hạn chế phát triển vsv có hại vsv lạ tạo điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn lactic len men Tuy nhiên nồng độ muối dịch lên men cao (NaCl > 6.5%) ức chế phát triển vi khuẩn lactic màng tế bào chất vi khuẩn màng bán thấm Nồng độ muối cần thiết cho dịch lên men không 6.5% - Độ ẩm: Tế bào vi sinh vật chứa lượng nước lớn (75-85%) nước cần thiết giai đoạn đầu trình lên men lactic, thiếu nước vi khuẩn lactic không tồn phản ứng enzym bị kìm hãm Tuy nhiên, giai đoạn sau trình lên men (khi tạo thành sản phẩm nem chua) cần hạ thấp độ ẩm độ ẩm cao tạo điều kiện cho nấm mốc phát triển (nấm mốc phát triển độ ẩm 65-100%) - Các yếu tố sinh học: Trong trình lên men, vi sinh vật có mối quan hệ kháng sinh Quan hệ kháng sinh mối quan hệ đối kháng vi sinh vật Sự có mặt loài vi sinh vật gây tác động ức chế tiêu diệt loài vi sinh vật khác: vi khuẩn lactic sinh axit lactic ức chế phát triển loài vi sinh vật gây thối [...]... mốc phát triển ở độ ẩm 65-100%) - Các yếu tố sinh học: Trong quá trình lên men, các vi sinh vật có mối quan hệ kháng sinh Quan hệ kháng sinh là mối quan hệ đối kháng giữa các vi sinh vật Sự có mặt của loài vi sinh vật này có thể gây tác động ức chế hoặc tiêu diệt loài vi sinh vật khác: vi khuẩn lactic sinh ra axit lactic ức chế sự phát triển của các loài vi sinh vật gây thối ... muối cần thiết cho dịch lên men là không quá 6.5% - Độ ẩm: Tế bào vi sinh vật chứa lượng nước rất lớn (75-85%) vì vậy nước là rất cần thiết ở giai đoạn đầu của quá trình lên men lactic, nếu thiếu nước thì vi khuẩn lactic sẽ không tồn tại do phản ứng enzym bị kìm hãm Tuy nhiên, ở giai đoạn sau của quá trình lên men (khi đã tạo thành sản phẩm nem chua) thì cần hạ thấp độ ẩm vì nếu độ ẩm cao sẽ tạo điều... and Caubet, R 2009.) - Độ pH (Nồng độ của sản phẩm lên men ): Tất cả các loại vsv đều có một khoảng pH thích hợp cho hoạt động của chúng pH giảm xuống thấp (khoảng 4,5) làm ức chế các vi khuẩn khác chỉ còn vi khuẩn lactic phát triển, chúng chiếm ưu thế tuyệt đối Nhưng nếu pH giảm xuống quá thấp làm nem có vị chua, protein của thịt bị đông tụ làm nem trở nên cứng chắc Bên cạnh đó tại pH quá thấp (pH = 2)... cho nem - Nhiệt đ : Nhiệt độ là một trong những yếu tố quan trong nhất ảnh hưởng đến quá trình lên men Khi nhiệt độ càng cao thì quá trình lên men xẩy ra càng mạnh, tuy nhiên để đạt chất lượng sản phẩm ta phải chọn một nhiệt độ thích hợp (vì chất lượng lên men không tỉ lệ thuận với tốc độ lên men).Một số ngiên cứu cho thấy ở 27-30 oC cho giá trị dinh dưỡng và cảm quan tốt - Độ yếm khí của môi trường:... men).Một số ngiên cứu cho thấy ở 27-30 oC cho giá trị dinh dưỡng và cảm quan tốt - Độ yếm khí của môi trường: Do quá trình lên men lactic trong sản xuất nem chua là quá trình lên men trong điều kiện yếm khí nên phải tạo điều kiện tốt cho sự lên men của vsv - Muối: Có tác dụng thay đổi áp suất thẩm thấu nên có thể hạn chế được sự phát triển của vsv có hại và vsv lạ tạo điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn lactic .. .Nem Chua I, Giới thiệu chung Ở Việt Nam nem chua loại đặc sản có hương vị thơm ngon, nem chua thu hút người vị chua, cay, ngọt, bùi…rất đặc trưng Nem chua sản phẩm lên men... khác để tạo hương vị cho nem chua : nem chua rán, nem chua nướng II, Quy trình làm nem chua Nguyên liệu  Thịt lợn nạc: chiếm từ 40-60% trọng lượng sản phẩm - Thịt làm nem phải thịt sống, nóng,... phần nem, thịt nguyên liệu phối trộn với phụ gia vi sinh vật nhiễm vào Bản chất trình lên men nem chua trình chuyể hóa đường thành axit lactic nhờ hoạt động nhóm vi khuẩn lactic tự nhiên Từ nem chua