I. QUÁ TRÌNH LÊN MEN LACTIC
II. Cơ sở lý thuyết của quá trình lên men lactic:
Muối chua rau quả là quá trình lên men lactic chủ yếu bởi các vi khuẩn lactic, làm cho chất đường có sẵn trong nguyên liệu rau quả chuyển hóa thành acid lactic. Phương trình tổng quát của quá trình lên men lactic như sau:
C6H12O6 vi khuẩn lactic 2CH3CHOHCOOH glucose acid lactic
Trong quá trình lên men lactic, ngoài sản phẩm chính là acid lactic còn có các sản phẩm trung gian và sản phẩm của các quá trình lên men phụ như acid acetic, acid propionic, rượu... Tổng hợp tất cả các sản phẩm trên tạo nên hương vò đặc trưng của rau quả muối chua. Acid lactic tích tụ lại có tác dụng kiềm hãm sự hoạt động của các loại vi sinh vật có hại, nhất là các vi khuẩn gây thối rữa, do đó rau quả muối chua có thể giữ được từ một vài tuần đến một vài tháng. Mặt khác acid lactic tạo được môi trường acid cho sản phẩm, nên hàm lượng vitamin C của rau quả muối chua ít bò hao hụt hơn so với các chế phẩm khác của rau quả. Các vi khuẩn lactic trong khi thực hiện sự lên men lactic còn có khả năng tổng hợp vitamin B1, do đó làm tăng thêm giá trò dinh dưỡng cho rau quả muối chua. Quá trình lên men lactic trong sản phẩm rau quả muối chua có thể phân tách thành 3 giai đoạn:
Giai đoạn đầu: do muối ăn gây áp suất thẩm thấu lớn nên đường và các chất dinh dưỡng khác có trong nguyên liệu khuếch tán vào nước muối, tạo điều kiện thuận lợi cho sự hoạt động của vi khuẩn lactic và một số vi sinh vật khác. Trên bề mặt nước muối thấy xuất hiện những bọt khí, đó là do hoạt động của các vi khuẩn coli và một số vi sinh vật có khả năng sinh khí. Giống vi khuẩn lactic phát triển chủ yếu trong thời kỳ này là Leuconostoc mensenteroides, đây là loại cầu khuẩn có khả năng sinh ra acid lactic và sinh khí tuy nhiên khả năng tích tụ acid lactic của giống này yếu (nhỏ hơn 1%).
Giai đoạn thứ hai: đây là giai đoạn rất quan trọng của quá trình lên men lactic vì các vi khuẩn lactic phát triển mạnh mẽ và acid lactic được tích tụ nhiều tạo nên hương vò đặc trưng của sản phẩm. Lúc này phần lớn các vi khuẩn gây thối bò ức chế vì độ pH của môi trường giảm xuống tới 3 – 3,5. Giống vi khuẩn lactic phát triển chủ yếu trong giai đoạn này là Lactobacterium cucumeris, Bacterium brassicae fermentati và Lactobacterium plantorum. Cuối giai đoạn này vi khuẩn Lactobacterium pentoaceticus và Lactobacterium breris phát triển rất mạnh, lượng aid lactic có thể đạt tới 0,8 – 1,2%.
Giai đoạn thứ ba: khi acid lactic đã tích tụ với lượng khá cao thì các vi khuẩn lactic cũng bò ức chế. Khi ấy các loại nấm men và nấm mốc phát triển làm giảm chất lượng sản phẩm vì chúng có khả năng phân hủy acid lactic mạnh. Vì vậy trong thời kỳ này cần ngăn ngừa các hiện tượng trên bằng cách bảo quản sản phẩm ở nhiệt độ thấp (2 - 40C), bảo quản trong điều kiện yếm khí hoặc bảo quản bằng các chất sát trùng như acid sorbic 0,07 – 0,1%, natri benzoat…
III. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men lactic:
2.1. Hệ vi sinh vật:
Do vi khuẩn lactic là tác nhân chính của quá trình lên men, vì vậy muối chua rau quả không thể thực hiện trong điều kiện vô trùng. Các vi khuẩn lactic có sẵn trong nguyên liệu, không khí và nước sẽ thực hiện quá trình lên men lactic. Trong quá trình muối chua, ngoài vi khuẩn lactic còn có các loại vi sinh vật khác hoạt động như vi khuẩn butyric, vi khuẩn acetic, các vi khuẩn gây thối cùng một số loại nấm men, nấm mốc. Các quá trình lên men phụ này nếu xảy ra quá mạnh mẽ sẽ ảnh hưởng đến sản phẩm:
Các loại nấm mốc sẽ phân hủy acid lactic tạo thành nhiều chất làm giảm chất lượng hoặc hư hỏng sản phẩm.
Vi khuẩn butyric chuyển hóa glucid thành acid butyric làm cho sản phẩm có mùi vò ôi, khó chòu.
Cầu khuẩn Leuconostoc mensenteroides, vi khuẩn Coli aerogenes và các vi khuẩn khác có thể phân hủy đường thành các sản phẩm như metan, acid formic, acid propionic và acid succinic...
Có thể hạn chế quá trình lên men phụ bằng cách điều chỉnh điều kiện lên men thích hợp. Vi khuẩn lactic là loại vi khuẩn kỵ khí tùy tiện, còn các loại vi khuẩn có hại hầu hết đều hiếu khí, vì vậy khi muối chua rau quả cần đậy kín, nén chặt để các loại vi khuẩn có hại không hoạt động được, đồng thời tạo điều kiện tốt cho vi khuẩn lactic hoạt động.
Mức độ thuần khiết của vi khuẩn lactic có ảnh hưởng đến chất lượng của rau quả muối chua. Lượng vi khuẩn lactic càng nhiều, mức độ thuần khiết cao thì tốc độ của quá trình lên men càng nhanh và sản phẩm có chất lượng tốt. Ngược lại, nếu lượng vi khuẩn lactic và mức độ thuần khiết thấp, các vi khuẩn gây hại sẽ có điều kiện phát triển. Để tạo ra giống vi khuẩn thuần khiết người ta tiến hành nuôi cấy trong môi trường dinh dưỡng gọi là nước chua hay nước cốt.
2.2. Nồng độ muối ăn trong môi trường lên men:
Trong quá trình chế biến sản phẩm muối chua, muối có tác dụng tăng thêm vò cho sản phẩm và ức chế được hoạt động của các vi sinh vật có hại, nhưng phải không gây ảnh hưởng đến hoạt động của vi khuẩn lactic:
Muối ăn với hàm lượng 2% làm giảm độ hoạt động của nhiều vi sinh vật, trong đó có vi khuẩn butyric và các vi khuẩn nhóm coli mà không ảnh hưởng tới hoạt độ của các vi khuẩn lactic.
Nồng độ muối 5 - 6% hoàn toàn ức chế các vi khuẩn butyric và vi khuẩn nhóm coli nhưng làm giảm hoạt độ của vi khuẩn lactic đến 30%.
Vì vậy nồng độ muối thích hợp trong muối chua là 3 - 4%. Để tạo ra nồng độ muối này, lượng muối sử dụng thường từ 6-12% so với nguyên liệu vì khi nén, áp suất thẩm thấu trong dung dòch nước muối lớn làm cho dòch bào trong nguyên liệu thoát ra, nên nồng độ muối giảm xuống còn 3 - 4%, thích hợp cho vi khuẩn lactic hoạt động. Nếu dùng nước muối thì ở nồng độ 6 – 10%.
Muối còn ảnh hưởng đến màu sắc của sản phẩm, muối có lẫn tạp chất sẽ làm cho rau quả muối chua bò đen. Vì vậy tốt nhất là dùng muối ăn tinh khiết để muối chua rau quả.
2.3. Hàm lượng đường trong nguyên liệu:
Đường glucose là nguyên liệu để thực hiện quá trình lên men lactic. Nếu nguyên liệu có hàm lượng đường thấp, lượng acid lactic sinh ra ít, sản phẩm lâu chua, có hương vò kém và dễ bò hư hỏng trong quá trình tàng trữ. Ngược lại, nếu nguyên liệu có hàm lượng đường cao, lượng acid lactic sinh ra nhiều, thời gian muối chua nhanh hơn, sản phẩm có màu vàng hấp dẫn và hương vò thơm ngon. Muốn sản phẩm muối chua có chất lượng tốt, thời gian chế biến nhanh, người ta thêm đường vào nước muối kèm theo các nguyên liệu phụ như hành, tỏi, mía…
2.4. Độ pH của sản phẩm:
Độ acid trong sản phẩm cũng ảnh hưởng lớn đến quá trình muối chua vì các vi sinh vật rất nhạy cảm với độ pH của môi trường. Độ pH thích hợp nhất cho các vi sinh vật hoạt động như sau:
Loại vi sinh vật
Độ pH thích hợp
Vi khuẩn đường ruột
5,0-5,5
Vi khuẩn gây thối
4,4-5
Vi khuẩn butyric
4,5
Vi khuẩn lactic
3,0-4,5
Nấm men
2,5-3,0
Nấm mốc
1,2-3,0
2.5. Nhiệt độ lên men:
Nhiệt độ lên men và nhiệt độ tàng trữ sản phẩm ảnh hưởng trực tiếp tới quá trình lên men và tới chất lượng sản phẩm. Nhiệt độ 0 - 4oC ức chế sự hoạt động của B. coli, vi khuẩn butyric và một số nấm mốc. Ở nhiệt độ ấy, sự lên men lactic không bò đình chỉ nhưng tiến hành rất chậm. Nhiệt độ tối thích cho sự phát triển của vi sinh vật lactic là 36 - 42oC. Nhưng nhiệt độ ấy cũng kích thích sự phát triển của nhiều vi sinh vật lạ. Vì vậy, thường muối chua rau quả ở nhiệt độ không quá 20oC, tùy thuộc dạng nguyên liệu được sử dụng.
3. Các hiện tượng hư hỏng ở rau quả muối chua:
Trong quá trình muối chua rau quả, thường gặp một số hiện tượng hư hỏng như sau:
Sản phẩm bò thâm đen: nguyên nhân là do khi muối, nước muối không ngập nguyên liệu, chất tanin bò oxy hoá hoặc do muối có nhiều tạp chất, nhất là muối sắt. Nếu mùi vò của sản phẩm chưa bò biến đổi cần rửa sạch phần sản phẩm bò thâm đen bằng nước sạch rồi ngâm trong nước dưa tốt hoặc trong dd acid lactic trong một ngày, sau đó xếp nén lại như cũ và đổ dung dòch acid lactic, dung dòch muối hoặc nước dưa tốt cho ngập sản phẩm.
Sản phẩm có mùi thối: trong quá trình muối, nồng độ muối hoặc acid lactic thấp, hoặc đậy không kỹ, nén không chặt tạo điều kiện cho các vi sinh vật gây hại hiếu khí hoạt động. Nếu vật chứa không được vệ sinh kỹ sẽ làm cho sản phẩm có mùi lạ gọi là bò kháng.
Sản phẩm có váng trắng: do nấm mốc phát triển tạo váng trên bề mặt. Xử lý bằng cách phải vớt bỏ ngay lớp váng trắng và thay nước mới.
Sản phẩm có màu xanh đen: do nấm Torula
Phần hai
Rau quả lên men etylic