lên men lactic trong sản xuất tôm chua

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM  MÔN: VI SINH THỰC PHẨM BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ: QUÁ TRÌNH LÊN MEN LACTIC ỨNG DỤNG VÀO SẢN XUẤT TÔM CHUA GVHD: ThS Nguyễn Thị Thanh Hải LỚP 56.TP2 Từ Tấn Lộc Lưu Minh Long Bùi Ngun Khơi Q TRÌNH LÊN MEN LACTIC TRONG SẢN XUẤT TÔM CHUA LỜI MỞ ĐẦU Hệ sinh vật thê giới phong phú và đa dạng với số lượng giống và chủng loài khác với số không tưởng Và hệ vi khuẩn là bắt nguồn của từ sự sống xuất hiện và tới giờ người không thể xác định được có những vi khuẩn nào mới xuất hiện và kha của chúng tới đâu Vi khuẩn với số lượng được xem là lớn hành tinh mang cho người và xã hội khó khăn với những bệnh hiểm ác Tuy nhiên, người cũng không thể phủ nhận được giá trị quan trọng của nó ứng dụng vào đời sống và mang lại nhiều lợi ích mà ta không tưởng Và vi khuẩn lactic đã được người phát hiện và đem lại nhiều giá trị Nhóm đã tìm hiểu và biêt được lên men lactic là quá trình đặc trưng cho nó vậy nó có những phát triển, biên đổi và ứng dụng gi đó nhóm chọn đề tài “Lên men lactic” để tìm hiểu kỹ Trong các món ăn cổ truyền nổi tiêng của dân tộc Việt Nam, tôm chua được xem là đặc san của người dân Việt Tôm chua có giá trị dinh dưỡng cao giàu chất đạm và thơm ngon đặc biệt Thực chất tôm chua là san phẩm của quá trình lên men lactic và thuỷ phân protein, được làm từ tôm, cơm nêp, muối và gia vị Nó là món ăn thường thấy ở các tỉnh phía Nam Từ Thừa Thiên Huê trở vào tỉnh nào cũng muối tôm chua, tôm chua xứ Huê thơm ngon và có hương vị đặc biệt khác lạ so với các san phẩm loại Tuy là đặc san từ trước đên nó chưa được nghiên cứu kĩ và phát triển nó thành san phẩm công nghiệp mà được san xuất ở quy mô gia đình với san lượng khiêm tốn, chất lượng phụ thuộc vào tay nghề của người chê biên Nước ta có nguồn nguyên liệu tôm lớn và phong phú Tơm khơng những được tiêu thụ nước mà được xuất khẩu nước ngoài dưới dạng các san phẩm tơm đơng lạnh Mặc dầu Q TRÌNH LÊN MEN LACTIC TRONG SẢN XUẤT TÔM CHUA là nước có san lượng về nguyên liệu tôm lớn thực tê san lượng tôm có đủ tiêu chuẩn để xuất khẩu thì chiêm không quá 40% san lượng Số tơm lại được tiêu thụ nước dưới dạng nguyên liệu tươi hoặc dưới dạng các san phẩm tôm khác đó có san phẩm tôm chua Với lợi thê ở thời gian bao quan dài, dễ dàng cho việc lưu thông và phân phối, hương vị thơm ngon, san phẩm tôm chua nêu được đầu tư cho nghiên cứu và san xuất có thể trở thành mặt hàng đáng giá tương lai Từ xưa nguời đã biêt ứng dụng vi khuẩn lactic được sử dụng rộng rãi san xuất các san phẩm lên men chua đó có san phẩm tôm chua Quá trình lên men lactic các san phẩm lên men chua làm tăng giá trị dinh dưỡng, vừa có tính chữa bệnh đường ruột giúp ta ăn ngon miệng, dễ tiêu hoá mà có tác dụng bao quan san phẩm lâu hơn, lại có tính an toàn sinh học Từ trước tới nay, chúng ta đều chê biên tôm chua theo phương pháp truyền thống, không thể không tránh khỏi những nhược điểm của phương pháp này Đó là sự phụ thuộc vào hệ vi sinh vật có tự nhiên và có tôm, phụ thuộc vào chất lượng của tôm, môi trường bên ngoài, tay nghề, đặc biệt là nhiệt độ…Tất ca các yêu tố đó đều không thể khống chê được, gây sự ổn định chất lượng của san phẩm, nhiều làm cho quá trình lên men khó xay được ( nhiệt độ thấp vào mùa đông ) hoặc diễn quá nhanh vào mùa hè làm cho chất lượng san phẩm thấp đồng thời tăng nguy nhiễm các vi sinh vật không mong muốn từ môi trường hay khó kiểm soát được sự phát triển của các tạp khuẩn có tôm gây nguy hiểm cho sức khoẻ người tiêu dùng Đó là lí em chọn đè tài “Ứng dụng vi khuẩn lactic san xuât tôm chua”, nhằm khắc phục được những nhược điểm của san phẩm tôm chua san xuất theo phương pháp truyền thống, ổn định chât lượng, đam bao vệ sinh an toàn thực phẩm QUÁ TRÌNH LÊN MEN LACTIC TRONG SẢN XUẤT TÔM CHUA PHẦN I : TỔNG QUAN TÀI LIỆU Lịch sử nghiên cứu chủng vi khuẩn lactic: Acid lactic lần được phát hiện từ sữa bò lên men chua bởi nhà toán học Thụy Điển Carl Scheele năm 1780 và được gọi là acid sữa Năm 1857 Louis Pasteur lần đã chứng minh được việc làm chua sữa bò là nhóm vi sinh vật đặc biệt gọi là vi khuẩn lactic Năm 1878, Josph Lister lần phân lập được loại vi khuẩn lactic đặt tên là Bacterium lactis (hiện gọi là Streptococcus lactis) Từ đó đên nhiều loài vi khuẩn lactic khác đã được phân lập và nghiên cứu Giới thiệu tổng quan vi khuẩn lactic: -Vi khuẩn lactic được xêp chung vào họ Lactobacteriacae Mặc dù nhóm vi khuẩn này không đồng về hình thái (vi khuẩn dạng que ngắn, que dài lẫn vi khuẩn hình cầu) song về mặt sinh lý chúng tương đối đồng nhất: vi khuẩn Gram (+), không tạo bào tử, và hầu hêt không di động - Chúng thu nhận lượng nhờ phân giai hydratcacbon và tiêt acid lactic: C6H12O6 2CH3CHOHCOOH + 22,5 kcal Tất ca các loài vi khuẩn lactic đều là vi khuẩn lên men bắt buộc, chúng không chứa các xitocrom và enzyme catalaza Tuy nhiên chúng có thể sinh trưởng được có mặt oxi, chúng là các loài vi khuẩn sống từ kị khí tới hiêu khí -Các loài vi khuẩn lactic bao gồm giống sau: Streptococcus, Leuconostoc, Pediococcus, Lactobacilus 2.1 Đặc điểm hình thái vi khuẩn khác có hình dạng kích thước khác Ngoài hình dạng và kích thước của tê bào vi kh̉n lactic phụ thuộc vào mơi trường, điều kiện nuôi cấy, sự có mặt của oxi và tuổi tê bào - Giống Streptococcus có tê bào hình tròn hoặc hình ovan đường kính khoang 0,5 – 1,0µm, sắp xêp riêng biệt, cặp đôi hoặc chuỗi dài QUÁ TRÌNH LÊN MEN LACTIC TRONG SẢN XUẤT TƠM CHUA - Giống Leuconostoc có hình dạng dài hoặc hình ovan, đường kính từ ,5 – 0,8µm, sắp xêp thành chuỗi và không tạo thành đám tập trung - Giống Lactobacillus có hình que, là loại vi khuẩn phổ biên Hình dạng của chúng thay đổi từ hình que ngắn cho đên hình que dài 2.2 Đặc điểm sinh lý, sinh hoá: 2.2.1 Nhu cầu dinh dưỡng vi khuẩn lactic Nhu cầu dinh dưỡng của vi khuẩn lactic khác thì khác nhau, đặc biệt nhu về cầu vitamin và nitơ a Nhu cầu dinh dưỡng cacbon: Vi khuẩn lactic có thể sử dụng được nhiều loại hydratcacbon, từ các hexose, các đường đôi, cho đên các polysaccharit Một vài loài vi khuẩn lactic lên men dị hình, phân lập được từ các san phẩm thực phẩm, quá trình trao đổi chất chúng tạo CO2, acid acetic và acid lactic Do chủ yêu các vi khuẩn lên men lactic thực phẩm là vi khuẩn lên men lactic dị hình Phương trình tạo thành acid lactic: C6H12O6 CH3COOH + CO2 + C2H5COOH b Nhu cầu dinh dưỡng nitơ: Một số lớn vi khuẩn lactic không thể sinh được các hợp chất hữu phức tạp có chứa nitơ Vì vậy để đam bao cho sự phát triển của mình chúng phai sử dụng nguồn nitơ có sẵn môi trường Chỉ có số ít loài vi khuẩn lactic có kha sinh tổng hợp các chất hữu từ nguồn nitơ vô Vì vậy để sinh trưởng và phát triển bình thường, ngoài nitơ dưới dạng hỗn hợp cá acid amin, vi khuẩn lactic cần những hợp chất hữu phức tạp chứa nitơ các san phẩm thuỷ phân protein từ thịt, casein, pepton, peptid… c Nhu cầu vitamin: Các vi khuẩn lactic cần vitamin cho sự phát triển Thường phai bổ sung vào môi trường các chất vitamin khoai tây, cà rốt, dịch tự phân nấm men và nhiều chất khác Các vitamin đóng vai trò là coenzim quá trình trao đổi chất của tê bào Rất ít vi khuẩn lactic có kha sinh tởng hợp được vitamin Q TRÌNH LÊN MEN LACTIC TRONG SẢN XUẤT TƠM CHUA d Nhu cầu muối vơ cơ: Để đam bao sinh trưởng và phát triển đầy đủ, vi khuẩn lactic cần nhiều các hợp chất vô đồng sắt, natri, kali, lưu huỳnh, mangan Đặc biệt là mangan vì mangan ngăn can sự tự phân của tê bào và nó cần thiêt cho qúa trình sống bình thường của vi khuẩn sau này Mặt khác vài enzyme có sự tham gia của các ion kim loại Fe2+, Mg2+, Mn2+ cấu trúc của trung tâm hoạt động e Các chất hữu khác cần cho nhu cầu phát triển của vi khuẩn lactic Ngoài acid amin và vitamin, vi khuẩn lactic có nhu cầu lớn về các hợp chất hữu khác cho sự phát triển của chúng như: - Acid hữu cơ: acid acetic… có tác động đên sự sinh trưởng của tê bào - Các bazơ nitơ: Adenin, Guanin, Uraxin, Thimin…thúc đẩy sự phát triển định của vi khuẩn - Acid amin: L - Asparagin - Glutamin 2.3 Phân loại chủng vi khuẩn lactic: Người ta dựa vào quá trình lên men chia vi khuẩn lactic thành hai loại: vi khuẩn lên men lactic đồng hình và dị hình 2.3.1 Lên men đồng hình - Lactobacterium casei: là những trực khuẩn ngắn gây chua sữa tự nhiên Yêm khí tuỳ tiện, lên men tốt glucose, maltose, lactose tạo mơi trường có từ 0,8 ÷ 1% acid lactic Ở điều kiện bình thường gây chua sữa vòng 10 đên 12 giờ Ng̀n nitơ cho vi khuẩn này là peptone Nhiệt độ tối thiểu cho chúng phát triển là 100C, tối ưu là 350C và tối đa là 450C, chúng thuỷ phân cazein và gelatin yêu - Streptococcus cremoris: Thường tạo thành chuỗi dài, thường phát triển ở nhiệt độ thấp Lactobacterium casei, tới ưu từ 250C ÷ 300C, lên men glucose, galactose Q TRÌNH LÊN MEN LACTIC TRONG SẢN XUẤT TƠM CHUA Streptococcus cremoris - Lactobacterium bulgaricus: là trực khuẩn dài, nhiệt độ phát triển tối ưu là 200C, có kha lên men glucose, lactose Có kha tạo độ acid cao (3,7% acid lactic) - Lactobacterium delbruckii: thường gặp hạt đại mạch, là trực khuẩn lớn Trong quá trình phát triển của mình chúng có kha tạo thành sợi Nhiệt độ tối ưu cho chúng phát triển từ 45 ÷ 50 0C, khác với các loài khác chúng không có kha lên men đường lactose vì vậy chúng không được dùng chê biên sữa - Lactobacterium cueumeris fermenti: thường tìm thấy chúng sữa ủ chua Là trực khuẩn không chuyển động, thường tạo thành tê bào đơn và có tạo thành chuỗi Thường chúng tạo thành chuỗi quá trình lên men Kha tạo axit tối đa môi trường từ 0,9 ÷ 1,2% 2.3.2 Lên men dị hình: - Streptobacterium hassice fermentatae: thường thấy chúng các dịch lên men chua rau cai Chúng tồn tại tê bào riêng biệt hoặc ghép thành đôi, hoặc chuỗi ngắn có ghép thành chuỗi dài hình sợi Khi lên men rau cai chua tạo thành acid lactic, acid acetic, rượu etylic và CO2 Lên men đường saccarose tớt lên men đường lactose Q TRÌNH LÊN MEN LACTIC TRONG SẢN XUẤT TÔM CHUA - Lactobacterium lycopersici: là trực khuẩn gram dương, sinh hơi, tê bào tạo thành chuỗi hay đơn, có ghép thành đôi Khi lên men chúng tạo thành acid lactic, rượu êtylic, acid axetic và CO2 Chúng có kha tạo bào tử, tê bào sinh dưỡng thường chêt ở nhiệt độ 800C Một số hình anh về vi khuẩn lactic Hình Leuconostoc Hình Lactobacillus casei QUÁ TRÌNH LÊN MEN LACTIC TRONG SẢN XUẤT TƠM CHUA HÌnh Lactobacillus bulgaricus 2.4 Nguồn gốc hình thành: Là san phâm quá trình lên men đường, quá trình oxy hóa glucid yêm khí này là quá trình oxy hóa không hoàn toàn hay là quá trình tự lên men lactic Kêt qua của sự phân giai phân tử glucoz tự cung cấp cho tê bào phân tử ATP và tạo phân tử acid Lactic Nêu quá trình này bắt đầu từ glycogen dự trữ thì cung cấp cho tê bào được phân tử ATP và cũng tạo phân tử acid Lactic Sơ đồ quy trình: Q TRÌNH LÊN MEN LACTIC TRONG SẢN XUẤT TÔM CHUA 2.5 Ứng dụng tạo sản phẩm hư hỏng 2.5.1 Ứng dụng  Sản xuất acid lactic Nguyên liệu dùng để san xuất acid lactic là: rỉ mật, đường, tinh bột đã được đường hoá Nồng độ đường sử dụng cho quá trình lên men lactic từ đên 20% Nêu nguyên liệu là rỉ mật phai làm để loại bỏ các hợp chất chứa nitơ Quá trình lên men lactic xay tốt môi trường acid, nhiên vi khuẩn lactic không có kha chịu được nồng độ acid quá cao Khi nồng độ acid quá cao anh hưởng đên sự phát triển của vi khuẩn, vì vậy cần phai điều chỉnh độ pH của môi trường từ 6,3 ÷ 6,5 Trong thực tê san xuất người ta thường xuyên bổ sung vôi hoặc cacbonat canxi để giữ pH của môi trường không thay đổi Acid lactic thu được ở dạng muối canxilactat Nhiệt độ tối ưu cho quá trình lên men lactic là 50°C, quá trình lên men lactic có nhiều vi khuẩn tham gia vì vậy san phẩm thu được ngoài acid lactic có CO và sớ san phẩm phụ khác Người ta san xuất acid lactic theo cách lên men đồng hình sau đó tinh chê thành acid lactic tinh khiêt để ứng dụng vào ngành công nghệ thực phẩm, thay thê acid citric san xuất bánh kẹo, đồ hộp… Trong công nghiệp nhẹ, acid lactic là dung môi cho công nghiệp san xuất sơn, vecni, nhuộm và thuộc da Trong công nghiệp rượu, acid lactic được dùng dưới dạng muối của canxi  Chế biến sản phẩm sữa Trong sữa chứa đường, cazein và các loại muối khoáng khác nên là môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển Trong sữa bình thường chứa khá nhiều vi sinh vật (khoang 300 đên 400tb/1ml), vi sinh vật xâm nhập vào sữa nhiều đường khác Để QUÁ TRÌNH LÊN MEN LACTIC TRONG SẢN XUẤT TÔM CHUA 10 Giai đoạn 2: quá trình lên men lactic đồng hình xay mạnh Các loài vi khuẩn lactic phát triển điều kiện yêm khí, nêu có oxy vi khuẩn gây thối phát triển tạo thành mùi khó chịu và anh hưởng đên thức ăn ủ chua Chất lượng khối ủ phụ thuộc nhiều vào sự phát triển của vi khuẩn lactic Giai đoạn 3: ủ tới thời kỳ chín thì chính vi khuẩn lactic cũng bị tiêu diệt lượng acid lactic tạo thành nhiều môi trường Trong giai đoạn này nêu khối ủ không sạch mà bị lẫn đất cát, vi khuẩn butyric phát triển, gây cho khối ủ có vị đắng và mùi khó chịu Nhiệt độ thích hợp cho khối ủ là 25 ÷ 30°C Hiện quá trình ủ chua người ta còn cho thêm ḿi với nờng độ từ 0,1 ÷ 0,5% so với ngun liệu Cho thêm ḿi để làm tăng kha trích ly các chất và tăng cường kha trao đổi chất của vi sinh vật  Sản xuất tương Trong san xuất tương quá trình lên men lactic tạo pH thích hợp cho san phẩm và tăng hương vị cho san phẩm  Một số ứng dụng khác vi khuẩn lactic - Ứng dụng y học - Ứng dụng ngành công nghệ vật liệu - Ứng dụng ngành mỹ phẩm 2.5.2 Hư hỏng Ngoài những mặt có lợi được ứng dụng và phát huy, vi khuẩn lactic gây những tác dụng có hại Gây hiện tượng đục và bị chua công nghệ san xuất bia, nước ngọt, rượu vang, làm anh hưởng xấu đên chất lượng của san phẩm Do đó chúng ta cần phai có biện pháp phòng và chớng lại những anh hưởng xấu đó QUÁ TRÌNH LÊN MEN LACTIC TRONG SẢN XUẤT TƠM CHUA 13  Hiện tượng đóng váng bề mặt nước rau lên men: - Nguyên nhân: Do hoạt động của số nấm men, nấm mốc Các vi sinh vật gây váng là các chủng Debaromyces, Mycoderma, Pichia thường chịu nồng độ muối cao - Cơ chê: Chúng phân hủy acid lactic cách oxi hóa acid này , làm giam độ acid đên mức khơng ức chê nổi các vi sinh vật gây hỏng san phẩm - Biện pháp khắc phục: Phủ lên bề mặt san phẩm lớp dầu thực vật trung tính, dày khoang 3mm Sử dụng tia từ ngoại để chống váng giá thành khá cao  Hiện tượng sản phẩm bị sẫm màu: - Nguyên nhân: Phần rau qua không ngập nước dần thâm đen bị oxi hòa với khơng khí Màu thâm đen của nước rau qua lên men các sắc tớhòa tan tạo bởi Bacillus nifrificans + Do tạo thành sắt sunfua + Do tác dụng giữa tannin gỗ đóng thùng với sắt có trongmuối ăn hoặc nước + Ngoài cai ngã màu hờng nấm men sinh sắc tớ đỏ Rhodotorula glutinis Q TRÌNH LÊN MEN LACTIC TRONG SẢN XUẤT TÔM CHUA 14 Biện pháp khắc phục: Tạo điều kiện kỵ khí quá trình lên men cách cho ngập nước rau qua, đè nén khối rau qua, đậy kín để yêm khí  Hiện tượng sản phẩm bị nhớt: - Nguyên nhân: Do các vi khuẩn có vỏ nang phát triển Nước lên men rau qua có hàm lượng muối và hàm lượng acid quá thấp, nhiệt độ lên men cao tạo điều kiện cho vi khuẩn sinh nhầy phát triển Pedi°C°Ccus acidilactici - Biện pháp khắc phục: Loại bỏ nước lên men và thay nước muối Chắt nước lên men ra, đem đun sôi, để nguội rồi lại đổvào san phẩm  Hiện tượng sản phẩm bị mềm nhũn: - Nguyên nhân: Do muối rau qua thùng quá lớn, các lớp rau qua ở phía dưới thùng chịu áp suất lớn nên bị mềm hoặc bị biên dạng Trong điều kiện nồng độ muối thấp hoạt động của các enzyme phân giai pectin vi sinh vật tạo đã chuyển hóa protopectin thành pectin hòa tan - Biện pháp khắc phục: Loại bỏ nước lên men và thay nước ḿi Q TRÌNH LÊN MEN LACTIC TRONG SẢN XUẤT TƠM CHUA 15 Nờng độ nước ḿi không nên thấp 8%, đủ để ức chê sự phát triển của Bacillus vulgatus là vi sinh vật chủ yêu gây hiện tượng rau qua bị mềm Chắt nước lên men ra, đem đun sôi, để nguội rồi lại đổvào san phẩm Không nên nén quá chặt nguyên liệu thùng lên men  Hiện tượng sản phẩm có hương vị lạ khó chịu: Nguyên nhân: Các nấm mốc, nấm men Mycoderma, Debaromyces, Hanzeuula Pichia và số vi sinh vật khác hoạt động ,làm giam độ acid của san phẩm, anh hưởng xấu đên hương vị san phẩm và có thể làm cho san phẩm có hương vị lạ Hiện tượng này xay điều kiện lên men thực hiện không tốt PHẦN 2: TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM TÔM CHUA 3.1 Nguyên liệu sản xuất tôm chua - Tôm tươi - Riềng - Tỏi - Ớt - Gạo nêp - Rượu trắng 400C - Muối - Đường - Các hũ nhựa - Giống chuẩn Q TRÌNH LÊN MEN LACTIC TRONG SẢN XUẤT TƠM CHUA 16 3.2 Thành phần hố học tơm chua: Thành phần hố học tơm chua gồm: - Protein - Lipid - Glucid - Acid lactic 3.3 Tổng quan nguồn ngun liệu tơm: 3.3.1 Nguồn lợi tình hình thương mại tôm giới Việt Nam: 3.3.1.1 Tôm giới: Nguồn lợi tôm phân bố hầu hêt thê giới Tôm phân bố ca ở biển và sông hồ Tuy vậy tôm biển nhiều hẳn Tôn nước ngọt chiêm – 4% san lượng tôm khai thác được Hiện thê giới đã biêt đên hàng trăm loài tôm tôm có giá trị thương phẩm 20 loài Nguồn lợi tôm phân bố khắp thê giới và có nhiều chủng loại để trở thành hàng hoá có giá trị thì đó bị hạn chê bởi nhiều điều kiện giống tôm, nơi sinh sống, điều kiện chăm sóc và điều kiên tự nhiên Phân loại tôm theo khu vực sinh sống thì có thể chia làm loại chính là tôm hàn đới và tôm nhiệt đới a Tôm hàn đới: Biển hàn đới Bắc Băng Dương vào mùa đông nhiệt độ nước biển ấm nhiệt độ không khí nên tạo thành dòng đới lưu biển Đây là điều kiện cho các loài thuỷ san phát triển Tôm hàn đới đa số sống thành đàn ở ven bờ sâu khoang 10m Tuy vậy cũng có thể đánh bắt được tôm ở tầng nước sâu Nhưng nhìn chung loài tôm sống ở vùng sâu thì có giá trị thương phẩm lại Như vậy, hầu hêt các loài tôm có giá trị thương phẩm sống ở ven bờ biển, môi trường sinh sống đa dạng chân lệnh về các điều kiện: - Chênh lệnh thuỷ triều Chênh lệnh nhiệt độ của nước - Tính đa dạng của điều kiện sống ở đáy sông, biển đá lớn, dá nhỏ, cát bùn - Sự sai khác về điều kiện nhiệt độ,nồng độ oxy, ánh sáng Do tính đa dạng của môi trường làm cho chủng loại tôm trở nên đa dạng QUÁ TRÌNH LÊN MEN LACTIC TRONG SẢN XUẤT TƠM CHUA 17 b Tơm nhiệt đới: Do hoàn canh ưu đãi nên tôm nhiệt đới thường trưởng thành nhanh.Chỉ vòng tháng tơm nhiệt đới phát dục và sinh sôi nở tốt Tôm nhiệt đới có nguồn lợi thực phẩm cao 3.3.1.2 Tôm Việt Nam Tôm đối tượng quan trọng ngành thuỷ sản nước ta Vì nó chiêm 70 – 80% kim ngạch xuất khẩu của ngành Tôm có giá trị dinh dưỡng cao, tổ chức thịt săn chắc, có mùi vị thơm ngon đặc trưng hấp dẫn Xuất phát từ nhu cầu của nghề nuôi tôm và khai thác tôm ở nước ta đẩy mạnh Ở Việt Nam có khoang 70 loài tôm được phân bố ở vùng biển xa bờ, vùng biển ven bờ và các thuỷ vực nội địa Các khu vực có nhiều tôm ở nước ta là: - Khu vực vịnh Bắc Bộ tôm tập trung ở các cửa sông lớn sông Hồng, song Thái Bình, sông Mã…, ở có nhiều tôm rão, tôm bạc Tôm xuất hiện quanh năm tập trung vào tháng 3- và tháng – 10 hàng năm - Khu vực Bình Định, Khánh Hoà đối tượng khai thác chủ yêu là tôm sú, tôm võ, tôm bạc, tôm rồng… - Khu vực nam Hoàng sa chủ yêu là tôm rồng - Khu vực Côn Sơn có các loài tôm thuộc họ tôm gai - Khu vực Tây Nam Bộ chủ yêu là tôm sú, tôm bạc Hiện nhu cầu về tôm ngày càng cao, san lượng đánh bắt có hạn vì vậy nghề nuôi tôm được phát triển mạnh đặc biệt là khu vực Nam Trung Bộ kéo dài đên vùng đồng sơng Cửu Long 3.3.1.3.Một số lồi tơm dùng để sản xuất tơm chua Q TRÌNH LÊN MEN LACTIC TRONG SẢN XUẤT TƠM CHUA 18 - Tơm thẻ - Tơm sú - Tơm xanh - Tơm bạc Q TRÌNH LÊN MEN LACTIC TRONG SẢN XUẤT TƠM CHUA 19 - Tơm đất 3.3.2 Thành phần hố học tơm: Thành phần hoá học tôm gồm có: Nước, protein, lipid, chất khoáng, vitamin Enzyme, hoocmon, hydratcacbon Hàm lượng hydratcacbon tôm ít và tồn tại dưới dạng glycogen Thành phần hoá học của tôm khác tuỳ theo giống loài Trong loài có hoàn canh sinh sống khác thì thành phần hoá học khác Ngoài thành phần hoá học của tơm phụ thuộc vào tình trạng sinh lý, mùa vụ và thời tiêt…Sự khác về thành phần hoá học và sự biên đổi của chúng làm anh hưởng lớn đên giá trị dinh dưỡng san phẩm, việc bao quan tươi nguyên liệu và quá trình bao quan 3.3.2.1 Nước: Cơ thịt của tôm chứa 70 – 80% nước hàm lượng này phụ thuộc vào giống, loài tôm và tình trạng dinh dưỡng của tôm Giai đoạn nhịn đói thường xay ở nhiều loài tôm thời gian đẻ trứng, làm giam lượng dự trữ mô và dẫn đên làm tăng hàm lượng nước thể tôm Trong và các tê bào, nước đóng vai trò quan trọng làm dung mơi cho các chất vô và hữu cơ, tạo môi trường cho các hoạt động sinh hoá tê bào Đồng thời nước cũng tham gia nhiều vào các phan ứng hoá học và có anh hưởng lớn đên các phan ứng của protein trạng thái của nước QUÁ TRÌNH LÊN MEN LACTIC TRONG SẢN XUẤT TÔM CHUA 20 thịt tôm phụ thuộc nhiều vào sự tương tác giữa cấu trúc của nước và các chất dinh dưỡng khác tê bào và đặc biệt là các protein Những thay đổi về hàm lượng nước thịt tôm gây bởi quá trình chê biên có anh hưởng mạnh đên tính thẩm thấu, giá trị dinh dưỡng và chất lượng cam quan của thịt tôm Những thay đổi này cũng anh hưởng lớn đên thời gian bao quan được của san phẩm 3.3.2.2 Protein: Cơ thịt của tôm thường chứa khoang 13 – 25% protein Hàm lượng này biên thiên tuỳ thuộc vào giống, loài tôm, điều kiện dinh dưỡng và loại thịt Có thể chia protein mô của tôm nguyên liệu thành nhóm sau: - Protein cấu trúc: 70 – 80% tổng hàm lượng protein - Protein (mycoalbumin, globulin) chiêm 23 – 30% tổng hàm lượng protein - Protein mô liên kêt: điểm đẳng điện của protein tôm khoang pH = 4.5 – 5.5, ở giá trị pH này các protein trung hoà về điện và kị nước trạng thái ion hoá Điều đó có nghĩa kha liên kêt với nước và kha hoà tan thấp Nêu pH cao hoặc thấp điểm đẳng điện thì độ hoà tan tăng lên Tôm là loại thực phẩm khá giàu các acid amin Giá trị dinh dưỡng của tôm cao là nhờ các acid amin này Trong đó thành phần các acid amin chứa lưu huỳnh cao thịt nên các acid amin này bị thuỷ phân tạo mùi ươn thối khó chịu 3.3.2.3 Lipid: Mô của tôm chứa khoang 0.01 – 3% lipid so với khối lượng của tôm mà thành phần chủ yêu là các phospholipid 3.3.2.4 Chất: Khoáng Tôm là loại thực phẩm giàu chất khoáng Hàm lượng chất khoáng có thịt tôm biên thiên ở khoang từ 0,7 – 1,5% khới lượng tơm Hàm lượng chất Q TRÌNH LÊN MEN LACTIC TRONG SẢN XUẤT TÔM CHUA 21 khoáng thịt tôm có đặc trưng theo loài và biên thiên theo mùa, đồng thời hàm lượng chất khoáng phụ thuộc lớn vào điều kiện sống của tôm 3.3.2.5 Hệ vi sinh vật enzyme: Các loài thuỷ san có hệ vi sinh vật tự nhiên cao sống môi trường nước Tôm có lượng vi sinh vật cao ít cá có vỏ chitosan dày bao vệ Các nhóm sinh vật chủ yêu bao gồm: - Nhóm vi khuẩn hiêu khí nước: Pseudomonas sp, Liquefacciens sp - Trong nội tạng tập trung các vi khuẩn hiêu khí như: Clotrium sp, Escherichina coli, Samonella Các vi khuẩn này tham gia vào quá trình ươn thối của tôm - Đầu tôm là nơi chứa quan nội tạng đó có máy tiêu hoá Hai enzyme protease anh hưởng đên quá trình muối tôm sau này là trypsin và pepsin 3.4 Các q trình sinh hố xảy q trình muối tơm chua: 3.4.1.Cơ sở khoa học q trình lên men tơm chua: Quá trình lên men tạo thành san phẩm Tôm chua là quá trình Oxy hóa khử sinh học dưới tác dụng của hệ enzyme của vi sinh vật và enzyme nội tại nguyên liệu Quá trình này có thể xay điều kiện yêm khí hoặc hiêu khí Tuy nhiên, chủ yêu diễn điều kiện kỵ khí, đó hiệu suất biên đổi chất lên men thành acid lactic là nhiều nhất, là điều mong muốn xay Quá trình lên men tạo acid lactic thông qua chu trình đường phân (EMP), lúc đầu phân tử glucose thông qua quá trình đường phân để tạo thành acid pyruvic, tiêp đó acid pyruvic bị khử tạo thành acid lactic Acid pyruvic Lacta đehydrogenaza acid lactic Có hai quá trình chính diễn quá trình lên men để hình thành nên san phẩm đó là: quá trình lên men tạo thành axit lactic từ các nguồn chất khác và quá trình thủy phân protein thành các axit amin và các peptides QUÁ TRÌNH LÊN MEN LACTIC TRONG SẢN XUẤT TÔM CHUA 22 3.4.2 Quá trình lên men lactic: 3.4.2.1 Quá trình lên men lactic: Quá trình lên men lactic muối tôm chua xay nhiều giai đoạn,tạo nhiều san phẩm trung gian Trong giai đoạn đầu của quá trình chuyển hoá, san phẩm chung là acid pyruvic Sau đó acid pyruvic bị khử thành acid lactic Song song với quá trình tạo acid lactic là quá trình lên men rượu, lên men acid acetic, acid propionic và acid butylic… Theo thời gian muối tôm chua, các hợp chất được tạo ra, sự phối hợp giữa các thành phần chính là acid lactic với rượu etylic, acid acetic….tạo hương vị đặc trưng cho san phẩm Trong môi trừờng acid lactic, protein bị biên tính tạo cho tôm có mùa đỏ đẹp 3.4.2.2 Sự biến đổi trình lên men lactic - Sự biến đổi lượng acid lactic: Trong quá trình muối tôm chua, lượng acid lactic tăng lên Hàm lượng acid lactic lớn 2% có kha ức chê không những với vi sinh vật có hại mà ức chê ca vi khuẩn lactic Tuy nhiên tôm chua với lượng acid lactic lớn 2% có kha bao quan được lâu - Sự biên đổi lượng acid chung Trong quá trình lên men lactic khơng điển hình, ngoài acid lactic thì san phẩm khá nhiều acid hữu khác Theo thời gian lên, lượng acid chung ngày càng tăng lên Nêu muối tôm chua theo phương pháp dùng đường thay cơm nêp có mùi vị đặc trưng của san phẩm lên men lactic - Sự biên đổi hàm lượng rượu êtylic Khi muối tôm chua theo phương pháp cổ truyền, người ta có phun vào tôm chua ít rượu với mục dích làm cho san phẩm thêm hương vị Quá trình lên men lactic dị hình ngoài acid lactic có rượu và các acid khác Trong đó rượu etylic là trung gian chuyển hóa thành các acid khác Bổ sung thêm lượng rượu làm hàm lượng các acid khác san phẩm tăng lên Khi kêt thúc QUÁ TRÌNH LÊN MEN LACTIC TRONG SẢN XUẤT TÔM CHUA 23 quá trình lên men lượng rượu etylic sót lại lượng nhỏ cũng góp phần tạo mùi thơm cho san phẩm tôm chua - Sự biên đổi pH Trong tôm chua thì quá trình biên động pH theo xu hướng ngày càng giam Do quá trình lên men tôm chua thì vi khuẩn lactic sử dụng chất là đường để tổng hợp nên acid lactic làm cho hàm lượng acid ở san phẩm tăng lên nên pH giam x́ng 3.2.2.3 Các ảnh hưởng lên q trình lên men lactic - Ảnh hưởng của lượng muối ăn - Muối ăn có anh hưởng lớn đên hoạt động của vi khuẩn lactic và sự tích luỹ acid lactic san phẩm tôm chua Hàm lượng muối ăn khoang 6% làm giam đên 30% sự hoạt động của vi khuẩn lactic Tuy nhiên muối ăn có hoạt động tích cực là kìm hãm sự hoạt động của các vi khuẩn gây thối Sử dụng nước mắm thay muối ăn để muối tôm chua là giai pháp vì nước mắm chứa nhiều acid amin và có chức ổn định vị Tuy nhiên nó làm tăng giá thành san phẩm và giam mùi vị đặc trưng của san phẩm - Với hàm lượng muối ăn sử dụng khác thì lượng acid chung tạo tôm chua cũng khác Với hàm lượng muối ăn khoang 4% thì lượng acid chung tạo tôm chua lớn Hàm lượng muối ăn càng thấp thì lượng acid chung tôm chua tạo càng nhiều Tuy nhiên nêu hàm lượng muối ăn nhỏ 2%, các vi khuẩn gây thối hoạt động mạnh, san phẩm tôm chua hư hỏng Hàm lượng muối ăn cao thì ức chê sự hoạt động của vi khuẩn lactic làm quá trình lên men chậm - Ảnh hưởng của hàm lượng đường Đường là yêu tố có tính chất quyêt định đên quá trình lên men lactic Với sự có mặt của đường vi khuẩn lactic mới thực hiện quá trình lên men được Lượng đường nhiều hay ít đều làm anh hưởng đên sự tích luỹ acid lactic san phẩm.Khi lượng đường tăng thì tốc độ lên men lactic tăng, hàm lượng đường lớn 20% thì tốc độ lên men lactic giam dần xuống Với lượng Q TRÌNH LÊN MEN LACTIC TRONG SẢN XUẤT TƠM CHUA 24 đường 14 – 17% đam bao tạo lượng acid chung vừa phai, làm cho tôm chua ngọt thích hợp - Ảnh hưởng của gia vị Khi muối tôm chua người ta dùng gia vị gồm: tỏi, ớt, riềng Các gia vị tỏi, riềng có kha ức chê hoạt động của vi sinh vật gây thối tạo điều kiện cho vi khuẩn lactic phát triển mạnh Vì ớt, tỏi, riềng có chất sát khuẩn nên nó ức chê được các vi sinh vật gây thối - Ảnh hưởng của nhiệt độ + Nhiệt độ anh hưởng trực tiêp đên quá trình lên men lactic và chất lượng san phẩm Mùa nắng tôm chín nhanh, vào mùa nắng thì nhiệt độ thích hợp cho vi khuẩn lactic phát triển (nhiệt độ 300C – 400C), mùa lạnh tôm lâu chín vì vào mùa lạnh nhiệt độ môi trường thấp nên ức chê sự phát triển của vi khuẩn lactic nên quá trình lên men lactic xay chậm Tôm chua muối vào mùa nắng có chất lượng san phẩm cao hơn, màu sắc đỏ tươi và mùi vị thơm ngon + Nhiệt độ muối tôm chua ngày càng cao thì quá trình muối tôm chua càng nhanh, lượng acid chung tích luỹ ngày càng nhiều Nhưng nhiệt độ cao, số vi khuẩn gây thối lại có kha phát triển mạnh làm hư hỏng san phẩm Ngoài quá trình lên men butylic xay mạnh điều kiện yêm khí và nhiệt độ 30 – 40 0C đó để hạn chê tôm chua lên men butyric nên muối tôm chua ở nhiệt độ dưới 300C ở nhiệt độ này quá trình lên men xay chậm ở nhiệt độ 35 0C - Ảnh hưởng của giống vi khuẩn lactic sử dụng muối tôm chua + Tôm chua chê biên theo phương pháp cổ truyền, được lên men lactic tự nhiên, các vi khuẩn lactic cư trú nguyên liệu, không khí xâm nhập vào thực hiện quá trình lên men lactic + Giống vi khuẩn sử dụng để lên men lactic phai là giông chủng, có tốc độ sinh trưởng nhanh, sinh san mạnh QUÁ TRÌNH LÊN MEN LACTIC TRONG SẢN XUẤT TÔM CHUA 25 3.4.3 Quá trình thuỷ phân protein 3.4.3.1 Quá trình thuỷ phân protein Khi muối tôm chua, tôm được để nguyên ca đầu để sử dụng protein ở nội tạng của tôm Khác với mắm tơm, tơm chua sau ḿi ngun ca mắm tơm sau ḿi xong yêu cầu phai nhuyễn Quá trình thuỷ phân protein diễn sự hoạt động của protease các vi sinh vật tự nhiên có tôm tạo và có sẵn nội tạng của tôm Đây là dạng ươn thối thường gặp ở thuỷ san Quá trình này về ban chất là không có lợi cho san phẩm vì nó tạo các hợp chất amin có mùi khó chịu Tuy nhiên các hợp chất này nêu tồn tại ở hàm lượng nhỏ lại tạo nên hương vị đặc trưng cho san phẩm, là phối hợp với các acid bay Vì vậy vấn đề cần giai quyêt của quá trình muối tôm chua chính là việc khống chê kiểm soát quá trình thuỷ phân protein này Cùng với quá trình thuỷ phân protein là qúa trình biên tính protein dưới tác động của pH thấp acid lactic gây tạo cho tôm có màu đỏ đẹp Trong vỏ tôm có chứa asthaxanthin màu xanh tím Khi tôm tươi thì asthaxanthin liên kêt chặt chẽ với protein, có tác nhân gây biên tính hay phân huỷ ( nhiệt độ, pH, sự thối rữa ) protein của tôm thì asthaxanthin tách rời khỏi protêin và dễ dàng oxy hoá thành asthaxin có màu đỏ gạch Ngoài pH, acid, thì nhiệt độ cao cũng là nguyên nhân gây biên tính Ở nhiệt độ 400C thì quá trình biên tính này xay Vì vậy nêu quá trình muối tôm chua ở nhiệt độ cao thì tôm chua có màu đỏ đẹp 3.4.3.2 Các ảnh hưởng lên trình thuỷ phân protein - Ảnh hưởng của lượng muối ăn lên quá trìmh thuỷ phân protein Muối ăn có anh hưởng lớn đên quá trình thuỷ phân protein ở tôm cũng sự tạo các hợp chất amin san phẩm tôm chua Muối ăn có tác dụng tích cực là kìm hãm hoạt động của các vi sinh vật gây thối cũng giam hoạt tính protease chúng sinh Nhìn chung lượng muối ăn càng cao thì tốc độ thuỷ phân protein càng chậm QUÁ TRÌNH LÊN MEN LACTIC TRONG SẢN XUẤT TÔM CHUA 26 - Ảnh hưởng của quá trình lên men lactic lên quá trình thuỷ phân protein Đường dưới tác dụng của vi khuẩn lactic chuyển hoá thành acid lactic và các acid hữu khác Các acid này tạo môi trường pH thấp ( – 4,5 ) Môi trường pH này có anh hưởng đên quá trình thuỷ phân protein Một mặt nó tạo môi trường thích hợp cho các enzyme protease thuỷ phân protein Các protease này có sẵn tôm hay dom các vi khuẩn tổng hợp nên Mặt khác nó lại ức chê sự có mặt các vi khuẩn gây thối và cũng hạn chê sự tổng hợp protease của các vi khuẩn này Như vậy tác động này có hai mặt.Vi khuẩn lactic cũng có kha tổng hợp protease Protease của vi khuẩn lactic cũng tham gia vào quá trình thuỷ phân protein tôm protease này có hàm lượng ít và hoạt tính không cao Acid lactic tạo quá trình muối tôm chua có kha ức chê các hoạt động của vi khuẩn gây thối cũng kha tổng hợp protease của chúng Như vậy có protease của tôm đóng vai trò chính quá trình thuỷ phân protein Nhưng protease của tôm lại giam hoạt tính mạnh môi trường có nồng độ muối cao, protease của vi khuẩn lại có kha hoạt động môi trường có nồng độ muối cao mạnh protease của tôm Vì vậy quá trình chính của tôm thường phai kéo dài Tóm lại để san phẩm tôm chua có chất lượng tốt chung ta cần chú trọng nguyên liệu, quá trình lên men và điều kiện bao quan thật tốt để san phẩm đạt chất lượng cao QUÁ TRÌNH LÊN MEN LACTIC TRONG SẢN XUẤT TƠM CHUA 27 ... 3.3.1.3.Một số lồi tơm dùng để sản xuất tơm chua Q TRÌNH LÊN MEN LACTIC TRONG SẢN XUẤT TƠM CHUA 18 - Tôm thẻ - Tôm sú - Tôm xanh - Tơm bạc Q TRÌNH LÊN MEN LACTIC TRONG SẢN XUẤT TƠM CHUA 19 - Tơm đất 3.3.2... các peptides QUÁ TRÌNH LÊN MEN LACTIC TRONG SẢN XUẤT TƠM CHUA 22 3.4.2 Q trình lên men lactic: 3.4.2.1 Quá trình lên men lactic: Quá trình lên men lactic muối tôm chua xay nhiều giai đoạn,tạo... sợi Khi lên men rau cai chua tạo thành acid lactic, acid acetic, rượu etylic và CO2 Lên men đường saccarose tốt lên men đường lactose QUÁ TRÌNH LÊN MEN LACTIC TRONG SẢN XUẤT TÔM CHUA -