Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố công nghệ trong quá trình làm chín xúc xích lên men đến chất lượng sản phẩm

Luận văn thạc sỹ Học viên: SYSOMBATH Phitsamone MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN Sản phẩm thịt lên men xúc xích lên men 1.1 Giới thiệu chung 1.2 Phân lọai xúc xích lên men khô xúc xích lên men bán khô Công nghệ sản xuất xúc xích lên men 2.1 Quy trình công nghệ sản xuất xúc xích lên men 2.2 Những biến đổi chuyển hóa xảy trình làm khô làm chín 22 2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm [8];[20] 30 CHƢƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIEN CỨU 36 Nguyên vật liệu 36 1.1 Nguyên liệu để sản xuất xúc xích lên men 36 1.2 Chủng vi sinh vật 36 1.3 Hóa chất môi trường 36 1.4 Thiết bị 37 Phương pháp nghiên cứu 37 2.1 Phương pháp hóa lý 37 2.2 Phương pháp vi sinh 40 2.3 Phương pháp đánh giá cảm quan [7] 41 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 43 Nghiên cứu yếu tố công nghệ trình làm khô làm chín xúc xích lên men bán khô (có gia nhiệt) 43 1.1 Quá trình lên men xúc xích bán khô 43 1.2 Nghiên cứu lựa chọn chế đô gia nhiệt (sấy) 44 1.3 Nghiên cứu lựa chọn chế độ làm khô làm chín XXLM bán khô 45 Nghiên cứu yếu tố công nghệ trình làm khô làm chín xúc xích lên men khô (không gia nhiệt) 52 2.1 Quá trình lên men xúc xích khô 52 2.2 Nghiên cứu lựa chọn chế độ làm khô làm chín XXLM khô 53 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội i Viện CN Sinh Học – CN Thực Phẩm Luận văn thạc sỹ Học viên: SYSOMBATH Phitsamone Đánh giá chất lượng sản phẩm cuối 61 3.1 Đánh giá tiêu hóa lý vi sinh vật 61 3.2 Đánh giá cảm quan mẫu xúc xích lên men 64 Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất XXLM khô bán khô 68 Thuyết minh quy trình công nghệ hoàn thiện 69 Lựa chọn nguyên liệu 69 Thái, xay nhuyễn, phối trộn 69 Nhồi, định lượng 69 Lên men 69 Làm chín làm khô 70 Bảo quản 70 KẾT LUẬN Error! Bookmark not defined TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 PHỤ LỤC 74 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội ii Viện CN Sinh Học – CN Thực Phẩm Luận văn thạc sỹ Học viên: SYSOMBATH Phitsamone MỞ ĐẦU Xúc xích lên men sản phẩm thịt lên men phổ biến thị trường giới giá trị dinh dưỡng hương vị đặc trưng mà đem lại, Salami (của Ý), Summer (của Mỹ), Chorizo (của Tây Ban Nha), Peperoni (của Châu Âu) … Đó hỗn hợp thịt nghiền nhỏ, phối trộn với gia vị, phụ gia lên men tự nhiên cấy chủng, sau dược làm chín, sấy khô hun khói Ở Việt Nam số vùng Đông Nam Á, sản phẩm gần chưa có xuất công nghệ sản xuất đòi hỏi tương đối khắt khe, đặc biệt trình lên men làm chín dài ngày Quá trình làm chín xúc xích lên men trình chín sinh hóa làm khô sản phẩm diễn sau trình lên men Giai đoạn đóng vai trò quan trọng việc định chất lượng, tính ổn định, cấu trúc, an toàn sản phẩm hương vị cho sản phẩm cuối Xúc xích lên men chia làm hai loại xúc xích lên men khô (dry sausages) xúc xích lên men bán khô (semi dry sausages) Đối với loại xúc xích lên men khô thời gian làm chín thường kéo dài thường không gia nhiệt, xúc xích lên men bán khô sau trình lên men thường gia nhiệt (sấy hun khói) có thời gian làm chín ngắn Trong điều kiện sản xuất Việt Nam việc lựa chọn thông số công nghệ trình làm chín xúc xích lên men (nhiệt độ, độ ẩm tương đối không khí, thời gian, sấy hun khói …) nhằm đảm bảo VSATTP chất lượng cảm quan sản phẩm vấn đề cần thiết để phát triển sản phẩm rộng rãi Thêm vào số nguồn nguyên liệu thịt Việt Nam có nhiều nguy chưa đáp ứng yêu cầu chất lượng an tòan cho người sử dụng.Việc sản xuất xúc xích lên men Việt Nam gặp nhiều khó khăn kiểm soát trình lên men điều khiển trình làm chín làm khô Việc sử dụng chủng khởi động có hoạt tính sinh hóa tốt kiểm soát trình lên men Còn qúa trình làm chín làm khô phải tiến hành nghiên cứu lựa chọn cách phù hợp Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện CN Sinh Học – CN Thực Phẩm Luận văn thạc sỹ Học viên: SYSOMBATH Phitsamone Xuất phát từ lý trên, em lựa chọn tiến hành nghiên cứu đề tài : “Nghiên cứu ảnh hƣởng số yếu tố công nghệ trình làm chín xúc xích lên men đến chất lƣợng sản phẩm” Để thực mục tiêu này, đề tài bao gồm nội dung nghiên cứu sau: Nghiên cứu yếu tố công nghệ trình làm khô làm chín xúc xích lên men bán khô có gia nhiệt (sấy hun khói) Nghiên cứu yếu tố công nghệ trình làm khô làm chín xúc xích lên men khô (không gia nhiệt) Đánh giá chất lượng sản phẩm cuối Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất XXLM khô bán khô Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện CN Sinh Học – CN Thực Phẩm Luận văn thạc sỹ Học viên: SYSOMBATH Phitsamone CHƢƠNG TỔNG QUAN Sản phẩm thịt lên men xúc xích lên men 1.1 Giới thiệu chung [8];[9];[13] Lịch sử lên men thịt Châu Âu hay Trung Quốc đến từ lâu (cách khoảng 2000 năm) xuất phát từ trình bảo quản tự nhiên thịt Thịt lên men trình “chín sinh hóa thịt” nhờ vai trò enzym nội thịt hay từ hệ VSV bổ sung vào Bản chất trình lên men lactic trình thủy phân protein, lipit thịt tạo sản phẩm có hương vị thơm ngon đặc trưng Xúc xích lên men tự nhiên có truyền thống lâu đời bắt nguồn từ quốc gia Địa Trung Hải suốt thời đại La Mã Sau sản phẩm lan rộng nước Đức, Hungary số quốc gia khác Mỹ, Agentina Úc Mặc dù Châu Âu nơi sản xuất tiêu thụ xúc xích lên men lớn Trên thị trường Châu Âu có nhiều loại sản phẩm xúc xích lên men thay đổi nguyên liệu ban đầu, công thức phối trộn trình sản xuất tạo nên thói quen phong tục cho vùng miền quốc gia khác Công nghệ sản xuất xúc xích lên men khác tùy vào vùng địa lý tạo nên hương vị đặc trưng riêng cho loại xúc xích lên men, sản phẩm xúc xích lên men vùng Địa Trung Hải có tốc độ axit hóa đạt giá trị pH 5, sản phẩm miền bắc cho tốc độ axit hóa sản phẩm cuối đạt giá trị pH Hun khói sấy có sử dụng để đảm bảo an toàn đóng góp lớn việc ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Công nghệ sản xuất xúc xích lên men ngày hoàn thiện với nhiều nghiên cứu bổ sung chủng khởi động trình lên men diễn nhanh hơn, đồng không bị phát triển loài VSV không mong muốn Theo Zeuthen (1995), thịt bảo quản lên men dựa vi khuẩn Lactic tự nhiên thịt (Lactic Acid Bacteria – LAB), lượng nhỏ nitrat lượng lớn muối Khi mà nhu cầu thịt lên men tăng lên sau chiến tranh giới II, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện CN Sinh Học – CN Thực Phẩm Luận văn thạc sỹ Học viên: SYSOMBATH Phitsamone nghiên cứu chủng khởi động nhằm nâng cao chất lượng cho trình lên men đặt Sự cấy chủng bắt đầu Jensen Paddock năm 1940 cho sản phẩm xúc xích khô, chế phẩm Pediococcus cervisae thần kiết (1955) Mỹ Niven Niinivaara (1955) ứng dụng Micrococcus M53 Châu Âu sau Numi (1966) kết hợp Micrococcus với Lactobacillus spp, Pediococcus acidilactici, Pediococcus pentosaceus, Staphylococcus xylosus hay Staphylococcus camosus thần kiết hỗn hợp chúng cho thịt lên men Nghiên cứu cụ thể thành phần phụ gia bổ sung để sản xuất sản phẩm có hương vị thơm ngon cải thiện cấu trúc sản phẩm Trên giới có nghiên cứu trình làm khô làm chín sản phẩm xúc xích lên men để sản xuất sản phẩm có tính hiệu cao Hình : Những loại sản phẩm xúc xích lên men giới 1.2 Phân lọai xúc xích lên men khô xúc xích lên men bán khô [11] Hình Những loài sản phẩm XXLM khác thị trường Xúc xích lên men dạng sản phẩm thực phẩm chế biến từ hỗn hợp thịt xay nhuyễn phân từ chất béo, gia vị (muối, đường, ớt, hạt tiêu tác nhân bảo quản…) có bổ sung chủng khởi động vào Hỗn hợp phối trộn sau nhồi định hình loại vỏ bao ruột động vật làm từ ruột heo, bò, cừu loại nhân tạo làm từ cellulose, polymer … tiếp đem lên men, khô làm chín Quá trình lên men kết hợp với trình làm khô làm giảm độ ẩm cho sản phẩm tạo nên hương vị mùi thơm, cấu trúc đặc trưng cho sản phẩm cuối Việc phân biệt xúc xích lên men khô xúc xích lên men bán khô xem xét Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện CN Sinh Học – CN Thực Phẩm Luận văn thạc sỹ Học viên: SYSOMBATH Phitsamone theo tiêu khác nhau, độ ẩm, tỷ lệ độ ẩm protein (M:P), hoạt độ nước (aw), mức độ xử lý bề mặt thịt mức độ nghiền chất béo theo địa phương Xúc xích lên men bán khô khô phân biệt sở giá trị aw tỷ lệ M:P Sự kết hợp độ ẩm ban đầu/muối độ ẩm/khối lượng Protein, mức độ khô, xác định aw cuối tỷ lệ M:P tương ứng Cụ thể hơn, tỷ lệ M:P cho biết mức độ khô phần Protein thịt Tuy nhiên, cuối giá trị aw 0,90 - 0,91 giá trị tỷ lệ M:P 2,0 - xác định xúc xích lên men khô xúc xích lên men bán khô 1.2.2 Xúc xích lên men khô [11] Các loài sản phẩm nhóm gồm có Salami khô cứng (của Ý, Đức, Hungary), saucisson (của Pháp), pepperoni (của Châu Âu, Bắc Mỹ, Úc) Sự khác biệt xúc xích lên men khô với xúc xích lên men bán khô thời gian làm chín làm khô dài ngày nhiều, giai đoạn có thay đổi sinh hóa vật lý xảy ra, trình làm chín làm khô có ảnh hưởng mạnh mẽ đến ổn định an toàn sản phẩm Xúc xích lên men khô có độ pH cuối từ 4,7 - 5,3 với hàm lượng axit lactic thấp (0,5% - 1,0%), độ ẩm thấp 35%, tỷ lệ độ ẩm với protein (M:P) thấp 2,3 : Do aw có giá trị từ 0,85 - 0,91 xúc xích lên men khô có hạn sử dụng ổn định cao không cần giữ lạnh Quá trình làm chín xúc xích lên men khô dài ngày thúc đẩy tăng trưởng chủng khởi động, góp phần tăng chất lượng cảm quan, tính an toàn đảm bảo cách làm khô có a w thấp Sản phẩm loại có mùi vị thơm ngon đặc trưng, cấu trúc rắn khô cứng sản phẩm xúc xích bán khô Đặc điểm sản phẩm cuối  Độ ẩm khoảng 20 - 35%  Hàm lượng chất béo khoảng 25 - 30%  Hàm lượng protein khoảng 35 - 40%  Hàm lượng muối khoảng - 4%  Tỷ lệ độ ẩm với protein (M:P) thấp 2,3 :  Mức aw khoảng 0,85 - 0,91 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện CN Sinh Học – CN Thực Phẩm Luận văn thạc sỹ Học viên: SYSOMBATH Phitsamone Saucisson (của Pháp) Pepperoni (của Châu Âu) Hình : Một số sản phẩm xúc xích lên men khô thị trường 1.2.2 Xúc xích lên men bán khô [11] Những sản phẩm nhóm gồm có summer sausage (của Mỹ), salami, Holsteiner, Cervelat (Zervelat), Chorizo (của Tây Ban Nha), Tuhringer Những loài xúc xích có hương vị thơm đặc trưng từ giai doạn lên men, tích lũy axit lactic số lượng lớn thành phần khác từ thủy phân giai đoạn lên men Ở Mỹ, xúc xích lên men bán khô lên men làm chín thường không làm khô, Còn châu Âu liên quan đến trình sản xuất nhiều, hầu hết khối lượng sản phẩm bị giảm sau lên men trình làm chín hun khói nhiệt độ cao Sản phẩm xúc xích thường nhồi vào bao bì tự nhiên có đường kính thường lớn, thời gian lên men làm khô hun khói phụ thuộc vào loại khí vượt vài ngày pH cuối xúc xích bán khô rõ ràng axit (từ 4,7 đến 5,2 - 5,4), với hàm lượng axit lactic 0,5% 1,3% ; Mặc dù xúc xích thường mịn nhỏ thái lát được, có độ ẩm từ 35% cao Xúc xích bán khô thường hun khói làm chín nhiệt độ nóng tủ hun khói, mà đạt đến gần 60°C thời gian hạn chế nghiêm ngặt Sau hun khói, xúc xích sấy khô thời gian tương đối ngắn So với xúc xích khô, sản phẩm cho thấy giá trị aw cao (0,92 0,94), giá trị pH thấp phải bảo vệ cần thiết chống lại vi sinh vật không mong muốn Tuy nhiên tỷ lệ M:P khác từ 2,3 : đến 3,7 : , xúc xích lên men bán khô phải giữ lạnh Thời gian sử dụng loại xúc xích sử dụng vòng tháng Những sản phẩm bị hư hỏng nhiệt độ thường môi trường xung quanh Quá trình axit hóa xúc xích lên Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện CN Sinh Học – CN Thực Phẩm Luận văn thạc sỹ Học viên: SYSOMBATH Phitsamone men bán khô xảy tương đối rõ rệt, nên chúng làm cho sản phẩm hấp dẫn người tiêu dùng không quen thuộc loại thực phẩm axit Đặc điểm sản phẩm cuối  Độ ẩm khoảng 35 - 45%  Hàm lượng chất béo khoảng 20 - 25%  Hàm lượng Protein khoảng 30 - 35%  Hàm lượng muối khoảng 1,5 - 3,5%  Tỷ lệ độ ẩm với protein (M:P) khoảng (2,5-3,7) :  Mức aw khoảng 0,92 - 0,94 Chorizo (của Tây Ba Nha) Summer sausage (của Mỹ) Hình : Một số sản phẩm xúc xích lên men bán khô thị trường Bảng : Các thành phần dinh dưỡng sản phẩm thịt lên men [9] STT Thành phần Xúc xích khô (Dry) Salami lợn, bò Pepperoni lợn, bò 29,4% 30,5% Độ ẩm (Moisture) Calorie (Kcal) 424 466 Protein 39% 40,3% Chất béo (fat) 21% 20,3% Chất tro (ash) 5,5% 4,8% Chất xơ - 1,5% Carbohydrate - 5g/ 100g Đường - 0,7% Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện CN Sinh Học – CN Thực Phẩm Luận văn thạc sỹ Học viên: SYSOMBATH Phitsamone Bảng : Thành phần chất khoáng sản phẩm thịt lên men (mg/100g) [17] Thành phần STT Xúc xích khô (Dry) Salami lợn, bò Pepperoni lợn, bò - 21 Calcium Iron 1,5 1,4 Magnesium (Mg) 17,8 18 Phosphorus (P) 143 176 Potassium (K) 379 315 Sodium 1881 1788 Zine (Zn) 3,3 2,7 Cu 0,07 0,07 Mn 0,4 0,3 10 Selenium - 21,8 11 Thiamine (B1) 0,6 0,5 12 Riboflavin (B2) 0,3 0,2 13 Niacin (B3) 4,9 5,4 14 Pantothenic axit (B5) 1,1 0,6 15 Vitamin B6 0,5 0,4 16 Vitamin B12 1,9 1,6 17 Vitamin E - 0,3 18 Cholesteron 78 118 Công nghệ sản xuất xúc xích lên men 2.1 Quy trình công nghệ sản xuất xúc xích lên men [10];[11];[12] Mặc dù gới có nhiều loại xúc xích lên men với nhiều công thức khác nhau, thay đổi nghiên liệu ban đầu, công thức phối trộn, thời gian lên men thời gian làm chín dẫn đến nghiệt độ độ ẩm làm khô sản phẩm Công nghệ sản xuất xúc xích lên men khác tùy vào thói quen phong tục vùng miền, quốc gia khác Tuy nhiên quy trình công nghệ bước cần thiết để sản xuất xúc xích lên men khô bán khô tòan theo quy trình sản xuất hình ( Trang 42 ) Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện CN Sinh Học – CN Thực Phẩm Luận văn thạc sỹ Học viên: SYSOMBATH Phitsamone TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng việt : Lê Văn Hoàng (2004) Cá, thịt chế biến công nghiệp NXB KHKT Lê Thanh Mai, Nguyễn Thị Hiền, Phạm Thu Thuỷ, Nguyễn Thanh Hằng, Lê Thị Lan Chi (2005) Các phương pháp phân tích ngành công nghệ lên men Kiểm tra vi sinh vật công nghệ thực phẩm Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Hà Duyên Tư (2000) Kỹ thuật phân tích cảm quan công nghiệp thực phẩm NXB KHKT Lương Đức Phẩm (2000) Vi sinh vật học an toàn vệ sinh thực phẩm NXB Nông nghiệp Hà Nội Lê ngọc Tú (2002), Hóa sinh công nghiệp, NBX khoa học kỹ thuật Nguyễn Phùng Tiến, Bùi Minh Đức, Nguyễn Văn Dịp (2003) Vi sinh vật thực phẩm -Kỹ thuật kiểm tra tiêu đánh giá chất lượng an toàn thực phẩm NXB Y học Tiêu chuẩn Việt Nam thịt chế biến không qua xử lí nhiệt (TCVN 7050:2009) Tiêu chuẩn Việt Nam thịt chế biến có xử lí nhiệt (TCVN 7049:2009) Tài liệu tiếng Anh Campbell Platt G and Cook.P.E (1995), Fermented Meat Blackie Academic and professional, Chapman and Hall, UK Edward R Farnworth (2003), Handbook of fermented functional food, CRC Press LLC Chapter 10: Fermented Meat, p251 – 276 10 Alan H Varnam and Jane P Sutherland (1995), Meat and Meat Products (Technology, chemistry and microbiology) Chapman & Hall, Chapter 7: Fermented Sausages, p 314-354 11 Graciela Vignolo, Cecilia Fontana and Silvina Fadda(2010) Hand book of meat processing Chapter 22: Semidry and dry fermentation sausage, p 379-398 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 72 Viện CN Sinh Học – CN Thực Phẩm Luận văn thạc sỹ Học viên: SYSOMBATH Phitsamone 12 Pearson.A.M & Gillett.A (1996), Processed Meats Chapman & Hall, p227-233 13 Gunter Heige, Peter hautzinger (2007) Meat processing technology for small-to medium-scale producer, p 115-126 14 Professor Herbert W.Ockerman and Lopa Basu (2009) Fermented meat products: production and comsumption The Ohio State University, Columbus, OH 15 Food Standard of Ausstrailia and New Zealand (2001), Guidelines for the microbiological examination of ready – to – eat – foods 16 Food safety Authority of Ireland Guidance Note No.3 (2001), Guidelines for the Interpretation of Results Microbiological Analysis of some Ready – to Eat Foods Sampled at Point of Sale, ISBN 0- 9539183 – 5-1 17 Dallas G Hoover, Larry R Steenson (1993), Bacteriocinx of lactic Acid Bacteria Academic Press Inc.1250 Sixth Avenue, San Diego, California Dicks L.M.T., Mellett F.D and Hoffman L.C (2004) 18 Susanna Erkkila (2001), Bioprotective and orobiotic meat starter cultures for the fermentation of dry sausages, Academic Dissertation, University of Helsinki Department of food technology 19 Fidel Toldrá, Handbook of Fermented Meat and Poultry, Wiley - Blackwell, 2007 20 Fidel Toldrá, Handbook of Meat Processing, Wiley - Blackwell, 2010 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 73 Viện CN Sinh Học – CN Thực Phẩm Luận văn thạc sỹ Học viên: SYSOMBATH Phitsamone PHỤ LỤC Phụ lục Một số tiêu VSV sản phẩm thịt lên men (nhóm sản phẩm ăn ngay) Bảng I Giới hạn cho phép tiêu VSV sản phẩm thịt lên men theo tiêu chuẩn Food Standard of Australia & New Zealand Chất lượng tốt Chấp nhận Không tốt Tiềm ẩn mối nguy Staphylococci < 102 102 - 103 103 – 104 >104 Clostridium perfringens < 102 102 - 103 103 – 104 >104 Bacillus cereus số gây bệnh thuộc họ Bacillus < 102 102 - 103 103 – 104 >104 104 Các chủng gây bệnh Vibrio parahaemolyticus Salmonella spp Không có 25 g Phát Camphylobacter spp Không có 25 g Phát Listeria monocytogenes Không có 25 g >102 Enterobacteriacea < 104 103 - 104 104 – 105 >105 Staphylococcus aureus < 104 103 - 104 103 – 104 >104 Theo tiêu chuẩn Food Standard of Australia & New Zealand Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 74 Viện CN Sinh Học – CN Thực Phẩm Luận văn thạc sỹ Học viên: SYSOMBATH Phitsamone Phụ lục Bảng II Giới hạn cho phép tiêu vi sinh vật sản phẩm ăn liền (Salami xúc xích lên men) Ireland Chất lượng vi sinh vật ( CFU/g) Đạt tiêu Chấp Tiềm ẩn mối Không tốt chuẩn nhận nguy Tiêu chuẩn Tổng số khuẩn lạc hiếu khí (30 ºC/48h) N/A 103