quá trình muối chua rau, củ, qủa
Tổng quan trình muối chua rau, củ, qủa – Vi sinh vật MỤC LỤC Trang LỜI MỞ ĐẦU Chương I GIỚI THIỆU CHUNG Chương II CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH MUỐI CHUA RAU, CỦ, QUẢ 2.1.Lactic acid vi khuẩn trình lên men lactic 2.2.Quá trình lên men lactic 2.3.Các emzym để lên men acid lactic 14 2.4.Biến đổi gen vi khuẩn acid lactic 15 Chương III.ỨNG DỤNG QUY TRÌNH MUỐI CHUA TRONG SẢN XUẤT THỰC PHẨM 17 3.1.DƯA BẮP CẢI 17 3.1.1.Nguyên liệu 18 3.1.2.Công nghệ chế biến 18 3.1.3.Vi sinh vật trình lên men 22 3.1.4.Hao hụt hư hỏng dưa bắp cải 25 3.2 DƯA CHUỘT MUỐI CHUA 26 Trang Tổng quan trình muối chua rau, củ, qủa – Vi sinh vật Trang 3.2.1.Nguyên liệu 25 3.2.2.Công nghệ chế biến 26 3.2.3 Vi sinh vật trình lên men 29 3.2.4 Hao hụt hư hỏng dưa chuột muối chua 31 Chương IV TINH HOA VĂN HÓA NGƯỜI VIỆT 32 4.1 Một số sản phẩm muối chua từ rau,củ, 32 4.2.Tinh hoa văn hóa ẩm thực người việt 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO 44 Trang Tổng quan trình muối chua rau, củ, qủa – Vi sinh vật LỜI NÓI ĐẦU Rau đóng vai trị quan trọng bữa ăn người.trong rau co chất dinh dưỡng quý như: hidratcacon (chủ yếu số loại đường glucoza, saccaroza, fructoza, tinh bột, xenluloza), acid hữu cơ, vitamin, chất khống, tannin, pectin,.v.v… Thành phần hóa học rau tương đối phức tạp, nước chiếm tới 65% 95% dạng dịch tế bào Trong dịch có hợp chất hữu chất khống hịa tan Hàm lượng chất khơ rau thường dao động khoảng 10 – 20%, có trường hợp cao Trong rau có số loại chứa số chất thơm, chất màu chất kháng sinh thực vật (fitonxit) Rau có tương đối đầy đủ chấ dinh dưỡng, chúng mơi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển Để bảo quản giữ rau, củ, lâu mà giữ giá trị dinh dưỡng ,sau nghiên cứu tổng quan trình muối chua rau, củ, ( phương pháp bảo quản truyền thống lâu đời ), đem lại nhiều lợi ích kinh tế Do đề tài có nhiều ý nghĩa mang tính thực tế, tài liệu bao quát rộng nên việc chắt lọc tài liệu gặp nhiều bất cập, thiếu sót Rất mong góp ý chân tình từ q thầy bạn sinh viên Trang Tổng quan trình muối chua rau, củ, qủa – Vi sinh vật CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG Nguồn gốc trình bảo quản rau phương pháp lên men có từ thời cổ đại Trên giới, hầu hết rau lên men với qui mô nhỏ, điều kiện gia đình người bn bán nhỏ Hiện có số mặt hàng sản xuất dạng dưa bắp cải, dưa chuột muối chua ơliu muối chua Có ý nghĩa thương mại quan trọng tiêu điểm cho seminar Có gia tăng quan tâm phạm vi rộng loại rau lên men khác nước ép rau lên men , đặc biệt thị trường Châu Âu (Bảng 2.1); nhiên, dạng thương mại hầu hết sản xuất với qui mô nhỏ (Buchenhuskes cộng sự, 1990) Kimchi Hàn Quốc, mang tính truyền thống bữa ăn gia đình, gần thương mại hoá (Cheigh & Park, 1994; Fleming cộng sự, 1995a) Việc nghiên cứu vi sinh vật trình lên men rau sớm bắt đầu vào năm đầu 1900 Nhiều nghiên cứu có giá trị đến ngày nay, có nhiều thay đổi trình lên men rau với qui mơ thương mại Tiêu điểm nghiên cứu gần việc rút bỏ nước muối, vấn đề có ý nghĩa mơi trường, áp dụng việc cấy men giống điều khiển trình lên men để sản phẩm cuối tăng tính vững Nhiều báo chí viết chủ đề lên men rau quả, người đọc dẫn thêm thông tin chủ đề (Daeschel cộng sự, 1987; Buchenhuskes cộng sự, 1990; Fleming cộng sự, 1995a; GarridoFernandez cộng sự, 1995) Vi sinh vật tiêu biểu rau tươi bị ảnh hưởng lớn vi khuẩn gram âm hiếu khí nấm men, mật độ vi khuẩn lactic tạo thành lúc đầu thứ yếu (Mundt cộng sự, 1967; Mundt & Hammer, 1968; Mundt, 1970; Schneider, 1988) Tuy nhiên, hầu hết rau nước ép chúng chịu lên men lactic tự phát điều kiện yếm khí với độ ẩm, nồng độ muối nhiệt độ điều chỉnh thích hợp để vi khuẩn lactic có cạnh tranh thuận lợi Sự phát triển vi khuẩn lactic (Bảng 2.2) phụ thuộc vào thành phần hoá học (mơi trường dinh dưỡng, nồng độ muối, pH) tính chất vật lí (loại rau quả, nhiệt độ mơi Trang Tổng quan trình muối chua rau, củ, qủa – Vi sinh vật trường) Môi trường thay đổi suốt trình lên men, sinh vật chiếm ưu thường vi khuẩn có đặc điểm đặc biệt sinh trưởng tốt Vi khuẩn gram âm sớm bị ức chế trình lên men muối thêm vào acid tạo thành nhanh Bảng 2.1 Một vài sản phẩm rau lên men mang tính thương mại Châu Âu, Bắc Mĩ Hàn Quốc Sản phẩm thương mại Ơliu Dưa bắp cải Sản phẩm thương mại phụ Artisô Cà chua xanh Bắp cải (Cà chua chưa chín) Dưa leo Capers Kimchia Cà rốt Lupinus beans Cải bơng Dưa Cần tây Ớt Cà tím Ớt cay Tỏi Củ cải đường Đậu xanh Bắp cải đỏ Củ cải Trích từ Buchenhiskes, 1993 a Sản phẩm có tính thương mại cao Hàn Quốc Bảng 2.2 Sản phẩm phức tạp vi khuẩn lactic trình lên men rau Vi khuẩn acid lactic Dạng lên men Hình dạng lactic Enterococcus faecalis Các sản phẩm Lên men đồng thể Lactate Lên men đồng thể Lactate L(+) Lactobacillus bavaricus L(+) Lactobacillus brevis Lên men dị thể Lactate, acetate, CO DL Lactobacillus plantarum Lên men đồng thể Trang Lactate Tổng quan trình muối chua rau, củ, qủa – Vi sinh vật D(-),L(+), DL Lên men dị thể Lactate, acetate D(-),L(+), DL Lactococcus lactis Lên men đồng thể Lactate L(+) Leuconostoc mensenteroides Lên men dị thể Lactate, acetate, CO D(-) Pediococcus pentosaceus Lên men đồng thể Lactate DL, L(+) Trích từ Fleming cộng (1995a) Vi khuẩn lactic có khả sinh chất có hoạt tính kháng sinh, ức chế vi khuẩn phân huỷ peptides protein tuỳ thuộc vào giống loài Vi khuẩn lactic loại phổ biến sản sinh chất có hoạt tính kháng sinh qui mô lớn nhỏ (Klaenhammer, 1988) Những kết báo cáo nghiên cứu qui mô lớn, sản phẩm chất có hoạt tính kháng sinh vi khuẩn lactic phân lập từ trình lên men rau tự nhiên biểu thị chất kháng vi khuẩn phân huỷ protein đóng vai trị quan trọng q trình lên men thực phẩm truyền thống mặt sinh thái học (Fleming cộng sự, 1975; Daeschel & Klaenhammer, 1985; Anderson, 1986; Daeschel cộng sự, 1990; Harris cộng sự, 1992a; Uhlman cộng sự, 1992; Atrih cộng sự, 1993; Jimenez-Diaz cộng sự, 1993) CHƯƠNG II CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH MUỐI CHUA RAU, CỦ, QUẢ Muối chua có ý nghĩa lớn tong việc cất giữ rau Khó giữ loại rau bắp cải, su hào, rau cải, dưa chuột, cà chua thòi gian dài để cung cấp Trang Tổng quan trình muối chua rau, củ, qủa – Vi sinh vật cho người tiêu dung thành phố khu công nghiệp lúc giáp vụ thời tiết sang khô khan rau tươi Muối chua rau dưa có từ xưa Song, nước ta việc tìm hiểu q trình hóa sinh – vi sinh trọng đên1 việc sản xuất sản phẩm muối chua theo quy mô công nghiệp chu trọng phát triển nay, sản phẩm muối chua bày bán thi trường thực phẩm bước đầu nhắm vào thị hiếu người tiêu dùng 2.1.Lactic acid vi khuẩn [2] Vi khuẩn lactic acid vi sinh vật học tốt phát triển quan trọng thực nghiên cứu vi khuẩn axit lactic lĩnh vực đa kháng, bacteriocins, đại biểu cảm, osmoregulation, autolysins bacteriophages Tiến trình thực việc xây dựng cấp thực phẩm biến đổi gen vi khuẩn axit lactic Những tiềm mở ứng dụng cho vi sinh vật ngành cơng nghiệp khác Các đặc tính mong muốn vi sinh vật cơng nghiệp có khả lên men nhanh chóng hồn tồn ngun vật liệu rẻ tiền, yêu cầu số tiền tối thiểu chất đạm, cung cấp sản lượng cao stereo ưa thích acid lactic cụ thể điều kiện pH thấp nhiệtđộ cao, sản xuất số lượng thấp khối tế bào không đáng kể số lượng sảnphẩm phụ khác Sự lựa chọn quan chủ yếu phụ thuộc vào carbohydrate để lên men Lactobacillus delbreuckii phân lồi delbreuckii có khả lên men đường sucrose Lactobacillus delbreuckiiphân lồi bulgaricus sử dụng đường lactose helveticus Lactobacillus sử dụng hai lactose galactose Lactobacillus amylophylus amylovirus Lactobacillus có khả lên men tinh bột lactis Lactobacillus lên men glucose, sucrose galactose pentosus Lactobacillusđã sử dụng để lên men rượu chất thải sulfite Lactobacillus có nhu cầu dinh dưỡng phức tạp, họ nhóm vi sinh vật bị khả tổng hợp yếu tố tăng trưởng Họ khơng thể phát triển hồn tồn vào nguồn cacbon nitơ muối vơ .[1] Trang Tổng quan trình muối chua rau, củ, qủa – Vi sinh vật 2.2.Quá trình lên men lactic.[4] 2.2.1 Cơ chế lên men lactic Lên men lactic q trình chuyển hóa đường thành axit lactic nhờ vi sinh vật, điển hình vi khuẩn lactic Lên men lactic loại hình lên men phát triển thiên nhiên, có hai kiểu lên men lactic lên men đồng hình lên men dị hình 2.2.1.1 Lên men lactic đồng hình (điển hình) Trong trường hợp axit pyruvic tạo thành theo sơ đồ EmbdenMayerhorf-Parnas (EMP) Sau axit pyruvic tạo thành axit lactic tác dụng enzyme lactatdehydrogenase Lượng axit lactic tạo thành chiếm 90% Chỉ lượng nhỏ pyruvat bị khử cacbon để tạo thành axit axetic, etanol, CO2 axeton Lượng sản phẩm phụ tạo thành phụ thuộc vào có mặt oxy Phương trình tổng quát trình lên men lactic điển sau : C6H12O6 → 2CH3-CHOH-COOH + 94 KC ( glucoza ) ( acid lactic ) 2.2.1.2 Lên men lactic dị hình (khơng điển hình) Xảy trường hợp vi khuẩn lactic khơng có enzyme sơ đồ Embden – Mayerhorf – Parnas (aldolase triozophotphatizomerase), xilulose 5-photphat tạo thành theo đường pento-photphat (PP) Trong trường hợp có 50% lượng đường tạo thành axit lactic, ngồi cịn có sản phẩm phụ khác như: axic axetic, etanol, CO2 Các sản phẩm phụ tương tác với tạo thành ester có mùi thơm Phương trình tổng qt: 2C6H12O6 = ( glucoza ) CH3-CHOH-COOH + HOOC-CH2-CH2-COOH + ( acid lactic ) ( acid xucsinic ) + CH3 – COOH + CH3-CH2-OH + CO2 + H2 ( acid acetic ) ( rượu etylic) Glucose axit lactic (40%) axit acetic etanol axit sucxinic Lượng sản phẩm phụ tạo thành hoàn tồn phụ thuộc vào giống vi sinh vật, vào mơi trường dinh dưỡng Trang Tổng quan trình muối chua rau, củ, qủa – Vi sinh vật điều kiện ngoại cảnh, nói chung axit lactic thường chiếm 40% lượng đường phân hủy, axit sucxinic 20%, rượu etylic chiếm 10%, axit axetic 10% loại khí gần 20% 2.2.2.Vi khuẩn lên men lactic 2.2.2.1 Đặc điểm Vi khuẩn lên men lactic thuộc họ Lactobacterium Đây trực khuẩn, cầu khuẩn không tạo bào tử hầu hết không di động, hô hấp tuỳ tiện Chúng có khả lên men nhiều loại đường đơn đường đơi khơng có khả lên men loại glucid phức tạp tinh bột Sự phát triển cần có có mặt peptone, axit amin hay dưỡng giàu vitamin, axit amin khống chất Q trình lên men xảy tốt mơi trường axit pH từ 5,5 ÷ 6, pH nhỏ 5,5 trình lên men bị dừng lại Nhiệt độ thích hợp cho q trình lên men từ 15 ÷ 50 oC Tuy nhiên, lồi có khoảng nhiệt độ thích hợp khác nhau, nhiệt độ lớn 80 oC vi khuẩn lactic bị tiêu diệt hoàn toàn 2.2.2.2 Phân loại Người ta dựa vào trình lên men chia vi khuẩn lactic thành hai loại: vi khuẩn lactic lên men đồng hình dị hình Lên men đồng hình: + Lactobacterium casei: trực khuẩn ngắn gây chua sữa tự nhiên Yếm khí tuỳ tiện, lên men tốt glucose, maltose, lactose tạo mơi trường có từ 0,8 ÷ 1% axit lactic Ở điều kiện bình thường gây chua sữa vòng 10 đến 12 Nguồn nitơ cho vi khuẩn peptone Nhiệt độ tối thiểu cho chúng phát triển 10oC, tối ưu 35oC tối đa 45oC, chúng thuỷ phân cazein gelatin yếu + Streptococcus cremoris: thường tạo thành chuỗi dài, thường phát triển nhiệt độ thấp Lactobacterium casei, tối ưu từ 25 oC ÷ 30 oC, lên men glucose, galactose + Lactobacterium bulgaricus: trực khuẩn dài, nhiệt độ phát triển tối ưu 20oC, có khả lên men glucose, lactose Có khả tạo độ axit cao (3,7% axit lactic) + Lactobacterium delbruckii: thường gặp hạt đại mạch, trực khuẩn lớn Trong trình phát triển chúng có khả tạo thành sợi Nhiệt độ tối Trang Tổng quan trình muối chua rau, củ, qủa – Vi sinh vật ưu cho chúng phát triển từ 45 ÷ 50oC, khác với lồi khác chúng khơng có khả lên men đường lactose chúng khơng dùng chế biến sữa + Lactobacterium cueumeris fermenti: thường tìm thấy chúng sữa ủ chua Là trực khuẩn không chuyển động, thường tạo thành tế bào đơn có tạo thành chuỗi Thường chúng tạo thành chuỗi trình lên men Khả tạo axit tối đa mơi trường từ 0,9 ÷ 1,2% Lên men dị hình: + Streptobacterium hassice fermentatae: thường thấy chúng dịch lên men chua rau cải Chúng tồn tế bào riêng biệt ghép thành đôi, chuỗi ngắn có ghép thành chuỗi dài hình sợi Khi lên men rau cải chua tạo thành axit lactic, axit axetic, rượu etylic CO2 Lên men đường saccarose tốt lên men đường lactose + Lactobacterium lycopersici: trực khuẩn gram dương, sinh hơi, tế bào tạo thành chuỗi hay đơn, có ghép thành đơi Khi lên men chúng tạo thành axit lactic, rượu êtylic, axit axetic CO2 Chúng có khả tạo bào tử, tế bào sinh dưỡng thường chết nhiệt độ 80 oC 2.2.3 Ứng dụng 2.2.3.1 Sản xuất axit lactic Nguyên liệu dùng để sản xuất axit lactic là: rỉ mật, đường, tinh bột đường hoá Nồng độ đường sử dụng cho trình lên men lactic từ đến 20% Nếu nguyên liệu rỉ mật phải làm để loại bỏ hợp chất chứa nitơ Quá trình lên men lactic xảy tốt mơi trường axit, nhiên vi khuẩn lactic khơng có khả chịu nồng độ axit cao Khi nồng độ axit cao ảnh hưởng đến phát triển vi khuẩn, cần phải điều chỉnh độ pH mơi trường từ 6,3 ÷ 6,5 Trong thực tế sản xuất người ta thường xuyên bổ sung vôi cacbonat canxi để giữ pH môi trường không thay đổi Axit lactic thu dạng muối canxilactat Nhiệt độ tối ưu cho trình lên men lactic 50oC, trình lên men lactic có nhiều vi khuẩn tham gia sản phẩm thu ngồi axit lactic cịn có CO2 số sản phẩm phụ khác Người ta sản xuất axit lactic theo cách lên men đồng hình sau tinh chế thành axit lactic tinh Trang 10 ... thối rữa Hiện có nhiều sản phẩm rau muối chua sử dụng rộng rãi Việt Nam giới Trang 11 Tổng quan trình muối chua rau, củ, qủa – Vi sinh vật Quá trình muối chua rau tiến hành sau: - Lựa chọn rau... Trang 16 Tổng quan trình muối chua rau, củ, qủa – Vi sinh vật CHƯƠNG III ỨNG DỤNG QUY TRÌNH MUỐI CHUA TRONG SẢN XUẤT THỰC PHẨM 3.1 DƯA BẮP CẢI.[3] Sự tiến hoá sản phẩm bắp cải muối chua biết đến ngày... vào nguồn cacbon nitơ muối vơ .[1] Trang Tổng quan trình muối chua rau, củ, qủa – Vi sinh vật 2.2 .Quá trình lên men lactic.[4] 2.2.1 Cơ chế lên men lactic Lên men lactic q trình chuyển hóa đường