Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chế biến và bảo quản sản phẩm mắm cá sặc lên men chua xương mềm

Đỗ Thị Tuyết Nhung Sinh viên thưc hiên: Huỳnh Phạm Hoài Thương MSSV: LT10050 Lớp: CNTP K36 LT Cần Tho, 2012 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG Luận văn tốt ngh

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

HUỲNH PHẠM HOÀI THƯƠNG

KHẢO SÁT MỘT SÓ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐÉN QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN VÀ BẢO QUẢN SẢN PHẤM MẮM

CÁ SẬC LÊN MEN CHUA XƯONG MÈM

Luận văn tốt nghiệp Ngành: CÔNG NGHỆ THỤC PHẨM

Cần Thơ, 2012

Giảo viên hướng dẫn:

ThS Lê Mỹ Hồng ThS Đỗ

Thị Tuyết Nhung

Sinh viên thưc hiên:

Huỳnh Phạm Hoài Thương

MSSV: LT10050 Lớp: CNTP K36 LT

Cần Tho, 2012

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

Luận văn tốt nghiệp Ngành: CÔNG NGHỆ THựC PHẨM

KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ RƯỢU VÀ TỈ

LỆ KALISORBATE ĐÉN CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM

MẮM CÁ SẶC LÊN MEN CHUA XƯƠNG MÈM

LỜI CAM ĐOAN

Luận văn đính kèm dưới đây với tên đề tài “Khảo sát một số yếu tố ảnh huởng đến quá trình chế biến và bảo quản sản phấm mắm cá sặc lên men chua xuơng mềm” do sinh viênHuỳnh Phạm Hoài Thương thực hiện và báo cáo đã được hội đồng chấm luận văn thông qua

Chân thành cảm ơn cô Đỗ Thị Tuyết Nhung và cô Lương Uyên Uyên đã giúp đỡ và truyền đạt cho tôi những kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian qua

Chân thành cảm ơn quỷ Thầy, Cô Bộ môn Công nghệ thực phẩm đã giảng dạy và truyền đạt nhừng kiến thức bố ích trong thời gian tôi học tại trường

Chân thành cảm ơn Thầy, Cô Viện nghiên cứu và phát triển Công nghệ sinh học Cảm ơncác anh, chị cán bộ hướng dẫn phòng thí nghiệm và các bạn sinh viên đã nhiệt tình giúp

đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp tại Viện

Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn đến tập the lóp Công nghệ thực phẩm khóa 36 liên thông

đã giúp đỡ tôi trong nhừng năm học qua và thời gian thực hiện luận văn tốt nghiệp

Cần Thơ, ngày tháng năm 2012

Sinh viên thực hiện

Luận văn tốt nghiệp năm 2012 Trường Đại học cần Thơ

Huỳnh Phạm Hoài Thương

TÓM LƯỢC

ơ Việt Nam, các sản phâm lên men truyền thông từ lâu đã rất được ưa chuộng, đặc biệt

là sản phâm lên men từ rau quả do chủng là món ăn rất tốt cho tiêu hóa và thường xuyên được sử dụng trong các bừa ăn của gia đình người Việt Trong khi đó, các sản phâm lên men chua từ cá lại ít được biết đến Tiến hành các nghiên cứu về sản phẩm mắm chua từ

cá nhằm làm đa dạng các sản phâm truyền thống và đưa các sản phâm này đến gần với người tiêu dùng là điều cần thiết Vì muốn góp phần giữ gìn bí quyết đang dần bị thất truyền trong dân gian, xây dựng qui trình sản xuất mang lại hiệu quả cao đã cỏ một sô nghiên cứu liên quan đên sản phâm mắm chua Đê tiếp tục hoàn thiện qui trình sản xuất

và kéo dài thời gian bảo quản sản phâm việc “Khảo sát một sô yếu tô ảnh hưởng đên quả trình chê biên và bảo quản sản phâm mắm cá sặc lên men chua xương mềm ” cần được thực hiện.

Tiến hành khảo sát các nồng độ rượu: 1%, 2%, 3%, không bô sung mợu và bảo quản sản phâm sau lên men trong điều kiện nhiệt độ thường không sử dụng chất bảo quản và sử dụng chất bảo quản là kali sorbat ở nông độ 0,05%, 0,1%.

Kêt quả cho thây nồng độ rượu, thời gian lên men có ảnh hưởng đên chất lượng sản phâm Với nông độ rượu 1% cho hàm lượng acid lactic tôi ưu và thời gian lên men 25 ngày cho sản phâm có chất lượng cao.

Sản phâm khi sử dụng tác nhân bảo quản là kali sorbat với nông độ 0,05% các thành phần trong sản phâm ít bị biên đôi và sau 45 ngày bảo quản thì chât lượng sản phâm vẫn còn giữ ở mức tốt.

Luận văn tốt nghiệp năm 2012 Trường Đại học cần Thơ

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM TẠ ii

TÓM LƯỢC iii

MỤC LỤC iv

MỤC LỤC BẢNG vi

MỤC LỤC HÌNH vii

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1

CHƯƠNG 2: Lược KHẢO TÀI LIỆU 2

2.1 Giới thiệu chung về nguyên liệu 2

2.1.1 Một số tính chất của nguyên liệu cá sặc 2

2.1.2 Thành phần hóa học của nguyên liệu cá sặc 3

2.1.3 Nguyên liệu phụ 3

2.2 Vi sinh vật trong lên men lactic 6

2.2.1 Lactobacillus 6

2.2.2 Leuconostoc 6

2.2.3 Pediococcus 6

2.2.4 Streptococcus 7

2.3 Cơ sở lý thuyết của quá trình lên men lactic 7

2.3.1 Các dạng của quá trình lên men lactic 7

2.3.2 Các giai đoạn hoạt động của vi sinh vật trong quá trình lên men lactic 9

2.3.3 Các yếu tố ảnh huởng đến quá trình lên men lactic 9

2.4 Kỹ thuật chế biến các sản phẩm lên men 11

2.5 Các kết quả nghiên cứu có liên quan 12

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứu 13

3.1 Phuơng tiện nghiên cứu 13

3.1.1 Địa đếm - thời gian 13

3.1.2 Dụng cụ - thiết bị 13

3.1.3 Hóa chất 13

3.1.4 Nguyên liệu 14

3.2 Phuơng pháp nghiên cứu 14

3.2.1 Phương pháp thống kê 14

3.2.2 Phương pháp phân tích 15

3.3 Qui trình thí nghiệm 15

3.4 Nội dung và bố trí thí nghiệm 16

Luận văn tốt nghiệp năm 2012 Trường Đại học cần Thơ

3.4.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ rượu ethylic đến quá trình lên

men và chất lượng sản phẩm mắm cá sặc lên men chua xương mềm 16

3.4.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của kali sorbat đến chất lượng sản phấm trong thời gian bảo quản 16

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ - THẢO LUẬN 18

4.1 Ket quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ rượu ethylic đến quá trình lên men và chất lượng sản phẩm mắm cá sặc lên men chua xương mềm 18

4.2 Ket quả khảo sát ảnh hưởng của kali sorbat đến thời gian bảo quản và chất lượng sản phẩm mắm cá sặc lên men chua xương mềm 25

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN - ĐỀ NGHỊ 29

5.1 Kết luận 29

5.2 Đe nghị 29

TÀI LIỆU THAM KHẢO 30

PHỤ LỤC viii

MỤC LỤC BẢNG

Bảng 2.1: Thành phần hóa học của cá sặc 3Bảng 2.2: Thành phần hóa học của gừng 4Bảng 2.3: Thành phần hóa học của các hạng muối

4Bảng 2.4 Tiêu chuẩn vật lý vàhóa học của muốiăn (TCVN 3974 - 84) 5Bảng 4.1: Ánh hưởng của nồng độ rượu đến biến đoi hàm lượng acid lactic trong quátrình lên men sản phâm (%) 18Bảng 4.2: Ánh hưởng của nồng độ rượu đến biến đoi giá trị pH (phần nước) trong quátrình lên men sản phâm 19Bảng 4.3: Ánh hưởng của nồng độ rượu đến biến đối giá trị pH (phần cái) trong quátrình lên men sản phâm 20Bảng 4.4: Ánh hưởng của nồng độ rượu đến biến đôi hàm lượng canxi của sản phấmtrong quá trình lên men (%) 20Bảng 4.5 Ket quả thống kê ảnh hưởng của nồng độ rượu đến biến đôi hàm lượng đạmtrong quá trình lên men sản phẩm 22Bảng 4.6: Ảnh hưởng của nồng độ rượu đến giá trị cảm quan về màu sắc của sản

phâm trong quá trình lên men 23Bảng 4.7: Ảnh hưởng của nồng độ rượu đến giá trị cảm quan về mùi của sản phẩmtrong quá trình lên men 23Bảng 4.8: Ảnh hưởng của nồng độ rượu đến giá trị cảm quan về vị của sản phẩm

trong quá trình lên men 24Bảng 4.9: Ảnh hưởng của nồng độ rượu đến giá trị cảm quan về cấu trúc của sản

phâm trong quá trình lên men 24Bảng 4.10: Biến đối hàm lượng acid lactic trong thời gian bảo quản sản phấm sử dụngkali sorbat (%) 25Bảng 4.11: Biến đối giá trị pH (phần nước) trong thời gian bảo quản sản phấm sử

dụng kali sorbat 26Bảng 4.12: Biến đối giá trị pH (phần cái) trong thời gian bảo quản sản phẩm sử dụngkali sorbat 26Bảng 4.13: Ket quả thống kê biến đối hàm lượng đạm trong thời gian bảo quản sản phẩm

Luận văn tốt nghiệp năm 2012 Trường Đại học cần Thơ

sử dụng kali sorbat 28

MỤC LỤC HÌNH

Hình 2.1: Cá sặc điệp 2

Hình 2.2: Cá sặc bướm 2

Hình 2.3: Cá sặc rằn 2

Hình 2.4: Ảnh hưởng của nồng độ rượu ethylic đến sự phát triển của vi sinh vật 11

Hình 4.1: Đồ thị biếu diễn ảnh hưởng của nồng độ rượu đến biến đôi hàm lượng nitơ tổng số trong quá trình lên men sản phẩm 21

Hình 4.2: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ rượu đến biến đổi hàm lượng nitơ íormol trong quá trình lên men sản phấm 21

Hình 4.3: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ rượu đến biến đổi hàm lượng nitơ amoniac trong quá trình lên men sản phâm 22

Hình 4.4: Đồ thị biểu diễn biến đối hàm lượng nito amoniac trong thời gian bảo quản sản phấm sử dụng kali sorbat 27

Hình 4.5: Đồ thị biếu diễn biến đoi hàm lượng nitơ formol trong thời gian bảo quản sản phấm sử dụng kali sorbat 27

Hình 5.1: Sản phẩm mắm cá sặc 29

Luận văn tốt nghiệp năm 2012 Trường Đại học cần Thơ

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU

1.1 ĐẶT VẤN ĐÈ

Sản phấm lên men truyền thống là những sản phấm mang sắc thái của một dân tộc Bất

kỳ một quốc gia nào cũng có những sản phấm truyền thống riêng Nhu bao quốc gia trên thế giới, Việt Nam cũng có những sản phấm truyền thống đặc trưng Một trong số đó là các sản phấm mắm Mắm Việt Nam có nhiều loại: mắm cá, mắm tôm, mắm nêm, dưa mắm đều là những sản phẩm gần gũi và được sử dụng phổ biến trong những bữa ăn củagia đình người Việt Đặc biệt mắm cá (được làm chủ yếu từ các loài cá tạp như: cá linh,

cá sặc ) là loại được sử dụng nhiều nhất, nhưng thường chỉ dùng để lấy hương vị chế biến các món ăn như: mắm kho, mắm chưng, ít được dùng ở dạng nguyên con do kích thước nhỏ, xương nhiều, ít thịt

Sản phẩm “mắm cá sặc lên men chua xương mềm” thường gọi là “mắm chua cá sặc” là một dạng sản phẩm có hương vị đặc trưng của mắm cá, có vị chua - ngọt hài hòa, xương

cá mềm, ngoài cảm quan tốt thì sản phẩm này còn là nguồn cung cấp các chất dinh dưỡngcho cơ thể Đây là sản phẩm đã được sản xuất từ rất lâu nhưng chỉ ở qui mô hộ gia đình

và được sử dụng trong phạm vi gia đình do đây là dạng sản phẩm có quá trình lên men tương đối phức tạp, chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như: nguyên liệu, cách xử lỷ nguyênliệu, nhiệt độ, pH, nồng độ đường, muối, các thành phần bổ sung vào sản phấm nên chất lượng thường không ồn định và thời gian bảo quản ngắn

“Mắm chua cá sặc” là một dạng sản phẩm truyền thống chỉ được truyền từ đời này sang đời khác nên đang dần bị thất truyền Nhận thấy được việc nghiên cứu công nghệ lên mentruyền thống là điều cần thiết nhằm bảo tồn nền văn hóa ẩm thực đặc trưng của nước nhà nên hiện nay đã có những nghiên cứu, những khảo sát chuyên sâu về sản phẩm “mắm chua cá sặc” như “Khảo sát qui trình chế biến và phân lập giống vi khuẩn hiện diện trên sản phấm mắm chua xương mềm từ cá sặc” (Đỗ Thị Tuyết Nhung và ctv, 2010), “Khảo sát và xây dựng qui trình chế biến mắm chua xương mềm từ cá sặc” (Lương Uyên Uyên, 2010)

Những nghiên cứu nêu trên đã góp phần xây dựng một qui trình sản xuất mang lại hiệu quả cao, chất lượng ổn định, Đe tiếp tục hoàn thiện qui trình, nâng cao chất lượng sản phẩm, kéo dài thời gian bảo quản, việc “Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chế biến và bảo quản sản phẩm mắm cá sặc lên men chua xương mềm” được thực hiện

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN cứu

Tìm ra nồng độ rượu ethylic và tỉ lệ kali sorbat phối trộn thích hợp cho sản phấm có chất lượng tốt, góp phần hoàn thiện qui trình sản xuất và kéo dài thời gian bảo quản sản phấm mắm cá sặc lên men chua xương mềm

CHƯƠNG 2: Lược KHẢO TÀI LIỆU

2.1 GIỚI THIỆU CHUNG VÈ NGUYÊN LIỆU

2.1.1 Một số tính chất của nguyên liệu cá sặc:

Giống cá sặc có các loài: sặc bướm, sặc điệp và sặc rằn

Hệ thống phân loại được sắp xếp như sau:

Trichogaster micrơlepsis (cá sặc điệp)

Trichogaster trichopterus (cá sặc bướm)

Trichogaster pectoralis (cá sặc răn)

Hình 2.3: Cá sặc rằn

2.1.1.1 Nơi song và sinh thái: cư trú vùng trũng, trong các bụi cỏ, đầm lầy và kênh đào,

trong các vùng nước cạn chảy chậm hay tĩnh, nơi có thật nhiều thực vật thủy sinh Di chuyến theo mùa từ sông, hồ vào vùng ngập lũ ở trung và hạ lưu sông Mekong và rút về nơi cư trú khi mùa khô đến, sinh sản tự nhiên

2.1.1.2 Phân bổ:

- Thế giói: lưu vục sông Mekong gần Thái Lan, Lào, Campuchia, Miến Điện,

Indonesia, Malaysia và Trung Quốc

- Việt Nam: vùng đồng bằng sông Cửu Long.

Luận văn tốt nghiệp năm 2012 Trường Đại học cần Thơ 2.1.1.3 Giá trị sử dụng: cá sặc là loài có thịt thom ngon, được sử dụng chế biến các món

ăn hằng ngày trong gia đình, nhưng sản phẩm pho biến từ cá sặc được nhiều người biết đến đó là mắm cá sặc từ nguyên liệu cá sặc bướm, sặc điệp và ướp muối phơi khô, được làm từ nguyên liệu cá sặc rằn

2.1.2 Thành phần hóa học của cá sặc

Bảng 2.1: Thành phần hóa học của cá sặc (tính trên 100 g cá (phần ăn được))

2.1.3.1 Ớt: ớt có nhiều loại khác nhau, trong đó có 2 loại chính: ớt chỉ thiên và ớt sừng

trâu Chất cay trong ớt chủ yếu là Capxaixỉn (CI8H27N03) 0,5 - 2%, ngoài ra, trong ớt còn

có Capxantin là chất màu loại caroten, vitamin c, Bị, B2, các acid citric, acid malic (Quách Đĩnh, Nguyễn Vân Tiếp, Nguyễn Văn Thoa, 2008)

Ớt trong sản phẩm có tác dụng tăng giá trị cảm quan, đồng thời ớt cũng là một loại khángsinh thực vật Ớt sử dụng cần tươi, không bị hư, thối hay bị tốn thương Trước khi tiến hành phối trộn vào sản phẩm, ớt cần rửa sạch, bỏ cuống, bỏ hết hạt, phần thịt quả xắt sợi

2.1.3.3 Thính: thính được làm bằng cách rang gạo rồi giã mịn

2.1.3.4 Tỏi: Trong tỏi có 62% nước, 1% protein, 0,1% lipid, 29% glucid, 1% tro, 0,8%

cellulose, 0,16 mg vitamin BI, 0,06 - 0,2% tinh dầu mà chủ yếu là Alixin.

Alixỉn với nồng độ — — — - 5 - —-— đã ức chế vi khuẩn Staphylococcus, lị, tả, thương 125000 85000

hàn, bạch hầu Vì vậy, tỏi không chỉ là một gia vị mà còn là một vị thuốc có tính kháng khuẩn cao

2.1.3.4 Gia vị:

- Muối:

Bảng 2.3: Thành phần hóa học cùa các hạng muối

Chất không tan

(%)

Chất tan(%)

Luận vãn tôt nghiệp năm 2012 Trường Đại học cần Thơ

+ Tạo cho sản phẩm có vị ngọt dịu

+ Tăng giá trị dinh dường cho sản phẩm

+ Nồng độ đường cao có tác dụng bảo quản cho sản phẩm

2.1.3.5 Acid sorbic và muối của nó: acid sorbic (còn có tên là acid - 2,4 - hecxadienoic

Bảng 2.4 Tiêu chuẩn vật lý và hóa học của muối ăn (TCVN 3974 - 84)

Trắng, ánh xám, ánh vàng, ánh hồng

Trắngxám,trắngnâuqua

n

2 Mùi vị

- Không mùi

- Dung dịch muối 5% có vị mặn không có vị lạ

thuầnkhiết,

3 Dạng bên ngoài và cỡ hạt

- Khô ráo, sạch

- Cỡ hạt 1 - 15mm

4 Hàm lượng NaCl tính theo

% khối lượng khô, không nhỏ

Chỉ

tiêu

hóa

5 Hàm lượng chất không tan

trong nước, tính theo % khối

(C5H7COOH)) và các muối của nó (natri sorbat và kali sorbat)

Acid sorbic có dạng tinh thể, nóng chảy ở nhiệt độ 134,5 °c, ít hòa tan trong nước lạnh (0,16%), hòa tan tốt hơn trong nước nóng (ở 100 °c tan 3,9%) Các muối sorbat hòa tan mạnh trong nước, 100 ml nước có thê hòa tan 138 g kali sorbat (ở 20 °C)

Acid sorbic và muối sorbat ức chế hoạt động của nấm men và nấm mốc nhưng ít ảnh hưởng tới vi khuẩn, do vậy chỉ dùng acid sorbic để bảo quản các sản phẩm chua, là sản phâm ít bị vi khuân làm hỏng

Acid sorbic và các sorbat khi vào cơ thế con người sê bị oxi hóa nên không gây độc, chúng cũng không gây mùi lạ cho sản phâm

Nồng độ có hiệu lực bảo quản của acid sorbic và muối của nó là 0,05% - 0,1% (Quách Đĩnh và ctv, 2008)

2.2 VI SINH VẬT TRONG LÊN MEN LACTIC Vi sinh

vật trong lên men lactic chủ yếu là vi khuấn lactic

- Vi khuân lactic thuộc họ Lactobacillaceae, các chủng vi khuân thuộc nhóm này có đặc

điểm sinh thái khác nhau, nhưng đặc tính sinh lỷ tương đối giống nhau Tất cả đều có đặcđiếm chung là vi khuấn Gram +, không tạo bào tử, không di động, hô hấp tùy tiện (kỵ khí

và hiếu khí) Chúng thu nhận năng lượng nhờ quá trình phân giải hydratcacbon và sinh raacid lactic, sinh sản bằng hình thức phân đôi tế bào

- Hình dạng tế bào của vi khuẩn lactic:

+ Trưc khuẩn ngắn hoặc dài, dạng đơn, đôi hoặc xếp thành chuỗi

+ Cầu khuẩn dạng đơn, đôi, đám hoặc xếp thành chuồi

+ Hình que ngắn hoặc dài

- Nhóm vi khuấn lactic bao gồm nhiều giống khác nhau: Streptococcus, Pediococcus,

Lactobacillus, Leuconostoc

2.2.1 Lactobacillus: Có dạng hình que, đường kính tế bào 0,5 - 1,5 pm Tùy vào điều

kiện của môi trường sống mà hình dạng của chúng thay đối từ hình que ngắn đến dài Sắp

xếp thành chuỗi hay đứng riêng lẻ Lactobacilỉus lên men lactic có tác dụng bảo quản sản

phấm, do acid lactic sinh ra làm giảm pH Tuy nhiên, nếu tiến hành lên men kéo dài sẽ tạo điều kiện cho vi sinh vật lạ phát triến gây hư hỏng

2.2.2 Leuconostoc: có hình dạng hơi dài hoặc hình oval, đường kính từ 0,5 - 0,8 pm và

chiều dài khoảng 1,6 pin Trong một số điều kiện chúng có dạng hơi tròn, chiều dài khoảng 1 - 3 pm Sau khi phân chia chúng sẽ sắp xếp thành chuỗi, không tạo thành đám tập trung

2.2.3 Pediococcus: là những tứ cầu khuấn hay song cầu khuấn Cũng là loại vi khuẩn

lên men lactic, Gram +, không sản sinh enzyme catalase và enzyme oxidase, có hoạt tính thủy phân protein rất yếu Chúng có thể phát triển trong điều kiện nuôi cấy hiếu khí hoặc

kỵ khí Chúng lên men đồng sản sinh ra acid lactic, nhưng không sản sinh CO2 từ glucose

Luận văn tốt nghiệp năm 2012 Trường Đại học cần Thơ

H

2.2.4 Streptocoeeus: có dạng hình tròn hoặc hình oval, đường kính tế bào 0,5 - 1 pm

Sau khi phân chia, theo một phương chúng thường xếp riêng biệt, cặp đôi hoặc chuỗi ngắn

(Nguồn: Lương Đức Phẩm, 2010)

2.3 CO SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH LÊN MEN LACTIC

2.3.1 Các dạng của quá trình lên men:

23 ỉ ỉ Dạng lên men lactic đồng hình:

Quá trình lên men lactic điển hình là quá trình phân hủy đường theo con đường đơn giản

và tạo nên sản phẩm chủ yếu là acid lactic

Do hệ enzyme trong những vi khuấn khác nhau thường khác nhau nên cơ chế hóa học củaquá trình lên men lactic ở các giống vi khuấn thường không giống nhau, ơ vi khuấn lacticđien hình, sự chuyến hóa đường đi theo con đường lên men rượu đến giai đoạn tạo acid pyruvic, acid này khử 2 nguyên tử hydro nhờ hoạt động của enzyme

lactatedehydrogenase

CH3COCOOH

Nhóm vỉ khuẩn

lên men lactỉc đồng hình:

- Streptococcus lactic: đây là những trực khuẩn rất ngắn (1 -1,5 X 0,5 - 1,0 pm), yếm khítùy tiện Lên men tốt glucose, mantose, lactose, tạo trong môi trường 0,8 - 1% acid lactic.Nguồn nitơ cho vi khuẩn này cần cung cấp là pepton Nhiệt độ tối thiếu cho chúng phát triển là 10 °C, tối U11 là 35 °c và cao nhất là 45 °c Chúng thủy phân casein và zelatin rấtyếu

- Streptococcus cremoris: thường tạo thành một chuỗi dài tế bào có kích thước 0,6 - 0,7

pm Thường phát triến ở nhiệt độ thấp hơn Streptococcus lactic, tối ưu là 25 - 30 °c, tối

đa là 35 - 38 °C Lên men glucose và galactose

- Lactobacterium vulgaricum: đây là trực khuấn rất dài được tìm ra do Mesnhicov ở sữa

chua Bungari Có khả năng lên men glucose, nhiệt độ phát trien tối đa 40 - 45 °C, tối ưu

20 °c có khả năng tạo acid cao (có khả năng tạo 3,7% acid lactic)

- Streptococcus thermophilus: chuồi hình cầu dài, phát triển mạnh ở 40 - 45 °C Tích tụ trong môi trường khoảng 1 % acid, được sử dụng cùng với Lactobacillus trong chế biến

sữa chua và phomat

- Lactobacillus bulgaricus: hình que lớn (đôi khi là dạng hạt), thường kết chuỗi dài

Không lên men saccharose Vi khuân ưa nhiệt, nhiệt độ thích hợp cho phát triên là 40

- 45 °C, tối thích là 1 5 - 2 0 °C Tạo nhiều acid, tích tụ trong sữa tới 2,5 - 3,5% acid lactic

- Lactobacillus casei: hay gặp ở dạng chuỗi dài ngắn khác nhau, tích tụ đuợc 1,5% acid

trong môi truờng Nhiệt độ thích họp cho sinh trưởng là 30 - 35 °c Trục khuẩn này được dùng trong việc làm phomat

- Lactobaciỉỉus acidophilus: vi khuấn ưa nhiệt, nhiệt độ tối thiếu 20 °c, nhiệt độ thích họp 30 - 40 °c Trong sữa, trực khuẩn này tích tụ tới 2,2% acid Sinh bacterioxin, ức chế

vi khuấn gây bệnh đường ruột

- Lactobacillus delbmeckii: trực khuẩn ưa nhiệt, đứng riêng rẽ hoặc kết thành chuỗi dài,

ngắn Không lên men lactose, vì vậy nó không thấy có mặt trong sữa Nhiệt độ cho phát triển: tối thiếu 20 °c, thích hợp 45 - 50 °c Trong cơ chất, nó tạo được 2,5% acid

- Lactobacillus plantarium: trực khuân không lớn, kết đôi hoặc thành chuồi Nhiệt độ tối

thích là 30 °c, tích tụ được 1,3% acid Dùng cho muối chua rau quả và ủ chua thức ăn xanh cho gia súc

Số lượng sản phấm phụ phụ thuộc vào giống vi sinh vật và môi trường dinh dường Trong các sản phấm tạo ra thì acid lactic chiếm 40% lượng đường đã phân hủy, acid succinic gần 20%, rượu ethylic khoảng 10%, acid acetic khoảng 10% và các loại khí gần 20% Đôi khi lượng khí ít hơn và thay vào đó là một lượng nhỏ acid formic

Nhóm vỉ khuấn lên men lactỉc dị hình:

- Lactobacillus brevis (tên cũ là L brassica ýermenti): thấy có mặt chủ yếu trong dưa

chua bắp cải và dưa chuột, lên men được saccharose và tích tụ được 1,2% acid lactic Ngoài ra còn thấy acid acetic, rượu ethylic, C02 Trực khuẩn này làm rau quả muối chua

có mùi vị dễ chịu

- Streptococcus diacetiỉactis, Str citrovorus, : sản phâm tạo ra của các loài này ngoài

acid lactic và C02 còn có các chất tạo mùi (este, diacetyl, ) Nhiệt độ thích họp cho phát triển của các vi khuẩn này là 25 - 30 °c Chúng có khả năng lên men được muối của acid citric

(Nguồn: Lương Đức Phẩm, 2010)

Luận văn tôt nghiệp năm 2012 Trường Đại học cần Thơ

2.3.2 Các giai đoạn hoạt động trong quá trình lên men:

2.3.2.1 Giai đoạn đầu:

Do muối gây ra áp suất thẩm thấu lớn, nên đường và các chất dinh dưỡng khác có trong nguyên liệu khuếch tán vào dung dịch nước muối và bắt đầu có sự hoạt động của vi khuẩn lactic và một số vi sinh vật khác, giá trị pH giảm dần và kìm hãm được một số vi khuấn không cần thiết

Chất lượng sản phẩm phụ thuộc nhiều vào mức độ hoạt động của vi khuẩn lactic và tốc

độ hình thành acid lactic

2.3.2.2 Giai đoạn ỉên men chỉnh:

Vi khuẩn lactic có thế lên men được và bắt đầu chiếm ưu thế, pH của môi trường giảm, lượng acid lactic tích tụ nhiều có thế ức chế được vi khuấn gây thối

Đây là giai đoạn quan trọng trong quá trình lên men vì nó quyết định hương vị của sản phâm

2.3.2.3 Giai đoạn sau quả trình lên men:

Khi acid lactic tích tụ với một lượng khá cao thì các vi khuấn lactic cũng bị ức chế Khi

bề mặt dung dịch tiếp xúc với không khí thì nấm men oxi hóa, nấm mốc có khả năng pháttriển mạnh làm giảm chất lượng sản phấm, tạo điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn gây thối phát triển sinh ra H2S, indol, NH3, làm cho sản phẩm bị thối

(Nguồn: Lê Mỷ Hồng, 2000)

2.3.3 Các yếu tố ảnh hưỏng đến quá trình lên men lactic

2.3.3.1 Anh hưởng của nồng độ muối ăn:

- Ánh hưỏng của nồng độ muối ăn đến vi sinh vật và hoạt động của enzyme:

+ Nồng độ muối thấp, các vi khuẩn lactic có khả năng phát triển sinh ra acid làm giảm

pH sản phâm Tuy nhiên, các vi khuân gây thối, gây bệnh cũng có thế tồn tại và phát triển

+ Neu nồng độ muối cao, không những vi sinh vật mà các enzyme cũng bị ức chế, đặc biệt là Cathepsin trong 1Ĩ1Ô cơ của cá bị đình chỉ hoạt động ở nồng độ NaCl 15% Một

số vi khuấn ưa muối như Pediococcus sp, nấm men Rhotorula, Debaryomyces Candida, nấm mốc Aspergiỉỉus vẫn có khả năng hoạt động.

- Ảnh hưởng của nồng độ muối đến hoạt độ của nưóc (a w ): gia muối với nồng độ cao

(>200g/l) aw giảm mạnh, làm cho vi khuấn lactic bị ức chế hoạt động, bị tiêu diệt một phần và kìm hãm hoạt động của men tiêu hóa trong cá

Thông thường, lượng muối thích họp cho sản phẩm mắm cá lên men chua là 10 — 15%, tuy nhiên, có thể sử dụng trong giới hạn 3 - 30%

2.3.3.2 Anh hưởng của carbonhydrat:

Việc thêm đường trong quá trình chế biến tạo thuận lợi cho hoạt động của vi khuẩn lactic,làm giảm pH như mong muốn và giảm họat động của vi khuẩn gây thối Nguồn

carbonhydrat là yếu tố làm ảnh hưởng pH của quá trinh lên men Việc khống chế pH cũng cần chú ý đến khoảng pH tối thích cho hoạt động của các enzyme phân giải protein

Đường thêm vào trong quá trình lên men có thê là đường đon (glucose, íructose ) nhưngcũng có the là nguồn carbonhydrat như tinh bột, các nguyên liệu chứa tinh bột như gạo, nếp, sắn kết họp Mặc dù hầu hết các vi khuẩn lactic không có khả năng tạo nên

enzyme thủy phân tinh bột nhưng người ta có the sử dụng malt như là nguồn cung cấp

enzyme a - amylase biến đổi tinh bột thành glucose Ngoài ra, hoạt động của a - amylase còn được tìm thấy ở Lactobacillus plantarum.

2.33.3 Anh hưởng của nhiệt độ:

Nhiệt độ ảnh hưởng rất lớn đến sự phân giải của enzyme và vi sinh vật, do đó ảnh hưởng lớn đến thời gian lên men và lượng acid được tạo thành, ơ nhiệt độ quá cao hay quá thấp thì enzmye và vi sinh vật đều bị kìm hãm Từ 0 - 40 °c, tác dụng phân giải của enzyme

và vi sinh vật tăng tỉ lệ thuận với sự tăng của nhiệt độ Mồi loại enzyme và vi sinh vật đều có một nhiệt độ thích hợp cho sự hoạt động

Ớ nhiệt độ cao hơn nhiệt độ thích hợp thì vi sinh vật bị kìm chế mạnh hơn ở dưới nhiệt độthích hợp Trừ loài chịu nhiệt, hầu hết vi sinh vật bị tiêu diệt ở nhiệt độ trên

60 °c

Đối với enzyme thì 50 °c đã bị đình chỉ tác dụng, trên 55 °c bắt đầu bị phá hủy (Nguồn: Phan Thị Thanh Quế, 2000)

2.33.4 Anh hưởng của nông độ rượu (ethylic):

Rượu (ethylic) thường được sử dụng với mục đích tạo hương vị và giúp hạn chế sự phát triển của vi sinh vật, do rượu (ethylic) gây đông tụ protein nên ức chế được hoạt động của

vi sinh vật (Bùi Thị Quỳnh Hoa, 2010)

Úng với từng khoảng nồng độ ethylic sử dụng, có thế ngăn cản sự phát triến của vi sinh vật tương ứng:

Hình 2.4: Ảnh hưởng của nồng độ rượu ethylic đến sự phát triển của vỉ sinh vật.

(Nguồn: Kalathenos và Russell, 2003)

Trong hệ vi sinh vật gồm vi khuẩn, nấm men, nấm mốc thì vi khuấn lactic có khả năng chịu được nồng độ rượu cao nhất, nấm men chịu được nồng độ rượu kém hơn và nấm mốc là loài chịu được nồng độ rượu kém nhất

2.4 KỸ THUẬT CHẾ BIÉN CÁC SẢN PHẨM LÊN MEN

Chế biến các sản phẩm lên men chủ yếu là lợi dụng enzyme trong bản thân nguyên liệu

và vi sinh vật có lợi đế tiến hành phân giải protid, lipid, đường thành những sản phẩm trung gian tạo nên sản phẩm hương vị thơm ngon Quá trình lên men là quá trình tự nhiên Thời kỳ đầu chủ yếu là enzyme phân giải protid cho pepton, polypeptid, peptid và các acid amin, chất đạm thủy phân tăng lên rõ rệt và tốc độ phân giải tương đối nhanh Thời kỳ sau của quá trình lên men chủ yếu là tác dụng phân hủy của vi sinh vật và loại enzyme sản sinh amin, amoniac Tốc độ thủy phân cũng tương đối nhanh (Nguyễn Trọngcấn và Đỗ Minh Phụng, 1996)

Các chất béo, đường cũng phân giải thành nhiều hợp chất khác nhau Vì vậy, quá trình lên men là rất phức tạp nếu không kìm chế tốt sản phấm rất dễ bị hư hỏng

2.5 CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN cứu CÓ LIÊN QUAN

Ket quả từ đề tài “Khảo sát qui trình chế biến và phân lập giống vi khuẩn hiện diện trên sản phẩm mắm chua xương mềm từ cá sặc” (Đồ Thị Tuyết Nhung và ctv, 2010) cho thấymắm chua cá sặc là dạng sản phẩm lên men lactic do từ sản phẩm đã phân lập được 2 giống vi khuẩn lactic hình que, gram dương với mật số 1,37 - 6,29.10x cfu/g Đối với các sản phẩm lên men lactic bảo quản bằng acid sorbic và muối của chúng ở nồng độ 0,05 - 0,1% không những chống lại được sự phá hoại của nấm men, nấm mốc mà còn giữ được hương vị đặc trưng của sản phẩm và không gây độc (Quách Đĩnh và ctv, 2008) Đối với những sản phấm có độ pH thấp như các sản phấm lên men lactic (những sản phẩm ít bị vikhuấn làm hỏng) có thế phối trộn thêm rượu ethylic đế tạo hương vị và giúp hạn chế sự phát triến của nấm men, nấm mốc do chúng có khả năng chống chịu yếu với rượu ethylic, trong khi đó vi khuẩn lactic có khả năng chống chịu cao hơn (Kalathenos & Russell, 2003)

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứư

3.1 PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN cứu

3.1.1 Địa điếm - thòi gian:

3.1.1.1 Địa điềm: nghiên cứu được thực hiện tại phòng thí nghiệm:

- Viện nghiên cứu và phát triến Công Nghệ Sinh Học, Đại học cần Thơ

- Khoa Công nghệ Chế Biến, trường Cao đắng kinh tế - kỹ thuật cần Thơ

3.1.1.2 Thời gian: từ ngày 2/1/2012 đến ngày 24/4/2012

3.1.2 Dụng cụ - thiết bị:

-Tủ sấy model DZF 6051 (Shanghai, China)

- Microwave Sanyo model EM - G2065 (Japan)

- Waterbath model WB10 (Memmert, Schwabach, Germany)

- Cân điện tử model PA413 (Ohaus Corp Pine Brook, NJ, USA) (khối lượng cân tối đa: 410 g, độ chính xác: 0,001 g)

- pH kế model HI 8424 (thang đo: 0,00 - 14,00, độ chính xác: ± 0,02) (HANNA, ĩtaly)

- Lò nung model sx 2 (China)

- Bộ vô cơ hóa mẫu model DIGESTOR DS6 gồm bộ phá mẫu (MS 2006 - 001) và bộ

xử lý khí độc (MS 2006 - 020) (Foss, Thụy Điển)

- Thiết bị chưng cất đạm tự động model Kjeltec 2003 (Foss, Thụy Điển)

- Hệ thống cất NH3 thủ công gồm: bình cầu, bếp đun, ống sinh hàn, bình hứng, bình chứa mẫu, ống dẫn

- Máy chụp ảnh kỹ thuật số, máy vi tính phân tích và lưu trữ số liệu

- Keo đựng sản phẩm, dụng cụ đánh giá cảm quan và một số dụng cụ dùng trong phòngthí nghiệm thực phẩm

3.1.3 Hóa chất

- Copper (II) sulíate pentahydrate (CuS04.5H20 > 99%) (Guangdong Guanghua

Chemical factory Co., Ltd, Guangdong, China)

- Potassium sulfate (K2SO4 > 99%) (Guangdong Guanghua Chemical factory Co., Ltd,Guangdong, China)

- Selenium powđer (Se) (Guangdong Guanghua Chemical factory Co., Ltd,

- Sodium chloride (NaCl > 99,5%) (Guangdong Guanghua Chemical factory Co., Ltd, Guangdong, China)

- Diammonium oxalatemonohydrate ((NH4)2C204.H20 > 99,5%) (Guangdong

Guanghua Chemical factory Co., Ltd, Guangdong, China)

- Phenolphtalein (C20H14O4) (BuDaPest, Hungary)

- Methyl red (Ci5H15N302) (BuDaPest, Hungary)

- Sodium hydroxide (NaOH > 96%) (Guangdong Guanghua Chemical íactory Co., Ltd, Guangdong, China)

- Formaldehyde solution (HCHO 37 - 40%) (Shantou Xilong Chemical íactory

Guangdong, Guangdong, China)

- Dung dịch chuẩn NaOH 0,1N (Công ty cổ phần hóa chất và vật tư khoa học kỹ thuật,

TP Hồ Chí Minh, Việt Nam)

- Dung dịch chuấn H2SO4 0,1N (Công ty cổ phần hóa chất và vật tư khoa học kỹ thuật, TP Hồ Chí Minh, Việt Nam)

Dung dịch chuẩn KMnơ4 0,1N (Công ty co phần hóa chất và vật tư khoa học kỹ thuật, TP

Hồ Chí Minh, Việt Nam)

- Cồn tuyệt đối (C2H5OH 99,5% ở 20 °C) (Công ty cổ phần hóa chất và vật tư khoa học kỳ thuật, TP Hồ Chí Minh, Việt Nam)

- Magnessium oxit bột (MgO) (Shantou Xilong Chemical factory Guangdong,

Guangdong, China)

- Bromoresol green (C2iHi4Br405S) (Shantou Xilong Chemical íactory Guangdong, Guangdong, China)

3.1.4 Nguyên liệu

3.1.4.1 Nguyên liệu chỉnh: cá sặc được sử dụng trong thí nghiệm là cá sặc bướm, cá sặc

điệp được đặt mua ở các chợ Bình Thủy và An Hòa, Tân An, Thành phố cần Thơ

3.1.4.2 Nguyên liệu phụ: muối, đường, rượu, gạo, thính, gừng, tỏi, ớt.

3.2.1 Phương pháp thống kê

Thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên với 3 lần lặp lại Ket quả được phân tích thống kê bằng chương trình Statgraphic version 15.2 Kiểm định bằng phép thử LSD để so sánh trung bình nghiệm thức

3.2.2 Phương pháp phân tích

- Xác định pH: đo bằng pH kế

- Xác định hàm lượng acid lactic: chuẩn độ trực tiếp acid lactic có trong mẫu bằng dungdịch chuẩn NaOH 0,1 N với phenolphtalein là chất chỉ thị màu theo phương pháp xác định pH

- Xác định hàm lượng nitơ tổng số: sử dụng thiết bị chưng cất đạm tự động theo phương pháp Kjeldahl.

- Xác định hàm lượng nitơ amoniac: định phân NH3 sinh ra bằng dung dịch chuấn

H2SO40,l N theo phương pháp Kjeldahl

- Xác định hàm lượng nitơ íbrmol: chuấn độ trực tiếp lượng nitơ íbrmol có trong mẫu bằng dung dịch chuẩn NaOH 0,1 N theo phương pháp xác định pH

- Xác định hàm lượng canxi: theo phương pháp khoáng hóa khô, chuẩn độ bởi KMn04

Cho vào keo, gài nén

1ủ

ĩ

Bảo quản

3.4 NỘI DUNG VÀ BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM

3.4.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ rượu ethylic đến quá trình lên men và chất lượng sản phẩm.

Mục đích: Xác định nồng độ rượu ethylic thích họp sử dụng trong thành phần phối trộn

15% đường, 10% muối, 5% thính, cháo, gừng, ớt, tỏi và các nồng độ rượu ethylic khác nhau Sau đó, cho vào keo, gài nén và ủ Cứ sau 5 ngày sẽ tiến hành lấy mẫu phân tích.

Bố trí thí nghiệm:

Thí nghiệm được bố trí với 1 nhân tố, 3 lần lặp lại

Nhân tố A: nồng độ rượu ethylic, %

AI: không bổ sung rượu ethylic A2: 1

+ Hàm lượng nitơ tống số, nitơ amoniac, nitơ íbrmol

3.4.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của kali sorbat đến chất lượng sản phẩm trong thời gian bảo quản.

Mục đích: tìm ra tỉ lệ kali sorbat thích họp để giữ được chất lượng sản phẩm.

Thí nghiệm được bố trí với 1 nhân tố, 3 lần lặp lại

Nhân tố C: tỉ lệ kali sorbat, %

BI: không bổ sung kali sorbat B2: