lên men lactic trong sản xuất tôm chua

Thực chất tôm chua là một san phẩm của quá trình lên men lactic vàthuỷ phân protein, được làm từ tôm, cơm nêp, muối và gia vị.. Với lợi thê ở thời gian bao quan dài, dễ

Trang 1

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

1. Từ Tấn Lộc

2. Lưu Minh Long

3. Bùi Nguyên Khôi

Trang 2

LỜI MỞ ĐẦU

Hệ sinh vật trên thê giới rất phong phú và đadạng với số lượng giống và chủng loài khác nhau vớimột con số không tưởng Và hệ vi khuẩn là bắt nguồn của từ khi sự sống xuất hiện và tớigiờ con người không thể xác định được có những vi khuẩn nào mới xuất hiện và khanăng của chúng tới đâu Vi khuẩn với số lượng được xem là lớn nhất hành tinh mang chocon người và xã hội bao nhiêu khó khăn với những căn bệnh hiểm ác Tuy nhiên, conngười cũng không thể phủ nhận được giá trị quan trọng của nó khi ứng dụng vào đời sốngvà mang lại nhiều lợi ích mà ta không tưởng Và vi khuẩn lactic đã được con người pháthiện và đem lại nhiều giá trị Nhóm đã tìm hiểu và biêt được lên men lactic là quá trìnhđặc trưng cho nó vậy nó có những phát triển, biên đổi và ứng dụng gi do đó nhóm chọnđề tài “Lên men lactic” để tìm hiểu kỹ hơn

Trong các món ăn cổ truyền nổi tiêng của dân tộc Việt Nam, tôm chua được xemlà một đặc san của người dân Việt Tôm chua có giá trị dinh dưỡng cao giàu chất đạm vàthơm ngon đặc biệt Thực chất tôm chua là một san phẩm của quá trình lên men lactic vàthuỷ phân protein, được làm từ tôm, cơm nêp, muối và gia vị Nó là một món ăn thườngthấy ở các tỉnh phía Nam Từ Thừa Thiên Huê trở vào tỉnh nào cũng muối tôm chua,nhưng tôm chua xứ Huê thơm ngon và có hương vị đặc biệt khác lạ so với các san phẩmcùng loại Tuy là một đặc san nhưng từ trước đên nay nó chưa được nghiên cứu kĩ và pháttriển nó thành san phẩm công nghiệp mà chỉ được san xuất ở quy mô gia đình với sanlượng khiêm tốn, chất lượng phụ thuộc vào tay nghề của người chê biên Nước ta có

Trang 3

là nước có san lượng về nguyên liệu tôm rất lớn nhưng thực tê san lượng tôm có đủ tiêuchuẩn để xuất khẩu thì chỉ chiêm không quá 40% san lượng Số tôm còn lại được tiêu thụtrong nước dưới dạng nguyên liệu tươi hoặc dưới dạng các san phẩm tôm khác nhautrong đó có san phẩm tôm chua Với lợi thê ở thời gian bao quan dài, dễ dàng cho việclưu thông và phân phối, hương vị thơm ngon, san phẩm tôm chua nêu được đầu tư chonghiên cứu và san xuất có thể trở thành một mặt hàng đáng giá trong tương lai Từ xưacon nguời đã biêt ứng dụng vi khuẩn lactic đang được sử dụng rộng rãi trong san xuất cácsan phẩm lên men chua trong đó có san phẩm tôm chua Quá trình lên men lactic trongcác san phẩm lên men chua làm tăng giá trị dinh dưỡng, vừa có tính chữa bệnh đườngruột giúp ta ăn ngon miệng, dễ tiêu hoá mà còn 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 theophương pháp truyền thống, cho nên không thể không tránh khỏi những nhược điểm củaphương pháp này Đó là sự phụ thuộc vào hệ vi sinh vật có trong tự nhiên và có trongtôm, phụ thuộc vào chất lượng của tôm, môi trường bên ngoài, tay nghề, đặc biệt là nhiệtđộ…Tất ca các yêu tố đó đều không thể khống chê được, gây ra sự mất ổn định chấtlượng của san phẩm, nhiều khi làm cho quá trình lên men khó xay ra được ( nhiệt độ thấpvào mùa đông ) hoặc diễn ra quá nhanh vào mùa hè làm cho chất lượng san phẩm thấpđồng thời tăng nguy cơ nhiễm các vi sinh vật không mong muốn từ môi trường hay khókiểm soát được sự phát triển của các tạp khuẩn có trong tôm gây nguy hiểm cho sức khoẻngười tiêu dùng Đó là lí do em chọn đè tài “Ứng dụng vi khuẩn lactic trong san xuât tômchua”, nhằm khắc phục được những nhược điểm của san phẩm tôm chua san xuất theophương pháp truyền thống, ổn định chât lượng, đam bao vệ sinh an toàn thực phẩm

Trang 4

PHẦN I : TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1. Lịch sử nghiên cứu chủng vi khuẩn lactic:

Acid lactic lần đầu tiên được phát hiện ra từ sữa bò lên men chua bởi nhà toán học ThụyĐiển Carl Scheele năm 1780 và được gọi là acid sữa Năm 1857 Louis Pasteur lần đầutiên đã chứng minh được rằng việc làm chua sữa bò là do nhóm vi sinh vật đặc biệt gọi là

vi khuẩn lactic Năm 1878, Josph Lister lần đầu tiên phân lập được một loại vi khuẩnlactic đặt tên là Bacterium lactis (hiện nay gọi là Streptococcus lactis) Từ đó đên naynhiều loài vi khuẩn lactic khác nhau đã được phân lập và nghiên cứu

2 Giới thiệu tổng quan về vi khuẩn lactic:

-Vi khuẩn lactic được xêp chung vào họ Lactobacteriacae Mặc dù nhóm vi khuẩn nàykhông đồng nhất 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, vàhầu hêt không di động

- Chúng thu nhận năng lượng nhờ phân giai hydratcacbon và tiêt ra acid lactic: C6H12O62CH3CHOHCOOH + 22,5 kcal Tất ca các loài vi khuẩn lactic đều là vi khuẩn lên menbắt buộc, chúng không chứa các xitocrom và enzyme catalaza Tuy nhiên chúng có thểsinh trưởng được khi có mặt oxi, chúng là các loài vi khuẩn sống từ kị khí tới hiêu khí -Các loài vi khuẩn lactic bao gồm 4 giống sau: Streptococcus, Leuconostoc, Pediococcus,Lactobacilus

2.1 Đặc điểm hình thái các vi khuẩn khác nhau có hình dạng và kích thước khác nhau

Ngoài ra hình dạng và kích thước của tê bào vi khuẩn lactic còn phụ thuộc vào môitrường, điều kiện nuôi cấy, sự có mặt của oxi và tuổi tê bào

Trang 5

- Giống Leuconostoc có hình dạng hơi dài hoặc hình ovan, đường kính từ 0 ,5 – 0,8µm,sắp xêp thành chuỗi và không tạo thành đám tập trung

- Giống Lactobacillus có hình que, đây là loại vi khuẩn phổ biên nhất Hình dạng củachúng 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 của vi khuẩn lactic.

Nhu cầu dinh dưỡng của vi khuẩn lactic khác nhau thì khác nhau, đặc biệt nhu về cầuvitamin và nitơ

a Nhu cầu dinh dưỡng cacbon: Vi khuẩn lactic có thể sử dụng được rất nhiều loại

hydratcacbon, từ các hexose, các đường đôi, cho đên các polysaccharit Một vài loài vikhuẩn lactic lên men dị hình, phân lập được từ các san phẩm thực phẩm, trong quá trìnhtrao đổi chất chúng tạo ra CO2, acid acetic và acid lactic Do chủ yêu các vi khuẩn lênmen lactic trong thực phẩm là vi khuẩn lên men lactic dị hình Phương trình tạo thànhacid 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 cơ phức tạp có chứa nitơ Vì vậy để đam bao cho sự phát triển của mình chúngphai sử dụng nguồn nitơ có sẵn trong môi trường Chỉ có một số ít loài vi khuẩn lactic cókha năng sinh tổng hợp các chất hữu cơ từ nguồn nitơ vô cơ Vì vậy để sinh trưởng vàphát triển bình thường, ngoài nitơ dưới dạng hỗn hợp cá acid amin, vi khuẩn lactic còncần những hợp chất hữu cơ phức tạp chứa nitơ như các san phẩm thuỷ phân protein từthịt, casein, pepton, peptid…

c Nhu cầu vitamin: Các vi khuẩn lactic rất cần vitamin cho sự phát triển Thường phai

bổ sung vào môi trường các chất vitamin như khoai tây, cà rốt, dịch tự phân nấm men vànhiều chất khác Các vitamin đóng vai trò là coenzim trong quá trình trao đổi chất của têbào Rất ít vi khuẩn lactic có kha năng sinh tổng hợp được vitamin

Trang 6

d Nhu cầu muối vô cơ: Để đam bao sinh trưởng và phát triển đầy đủ, vi khuẩn lactic

cần rất nhiều các hợp chất vô cơ như đồng sắt, natri, kali, lưu huỳnh, mangan Đặc biệt làmangan vì mangan ngăn can sự tự phân của tê bào và nó cần thiêt cho qúa trình sống bìnhthường của vi khuẩn sau này Mặt khác một vài enzyme có sự tham gia của các ion kimloại như Fe2+, Mg2+, Mn2+ trong cấu trúc của trung tâm hoạt động e Các chất hữu cơkhác cần cho nhu cầu phát triển của vi khuẩn lactic Ngoài acid amin và vitamin, vi khuẩnlactic còn có nhu cầu rất lớn về các hợp chất hữu cơ khác cho sự phát triển của chúngnhư:

- 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 nhất 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: đây là những trực khuẩn rất ngắn

gây chua sữa tự nhiên

Yêm khí tuỳ tiện, lên men tốt glucose, maltose, lactose tạo ra môi trường có từ 0,8 ÷1% acid lactic Ở điều kiện bình thường gây chua sữa trong vòng 10 đên 12 giờ Nguồnnitơ cho vi khuẩn này là peptone Nhiệt độ tối thiểu cho chúng phát triển là 100C, tối ưulà 350C và tối đa là 450C, chúng thuỷ phân cazein và gelatin rất yêu

- Streptococcus cremoris: Thường tạo thành chuỗi dài, thường phát triển ở nhiệt độthấp hơn Lactobacterium casei, tối ưu từ 250C ÷ 300C, lên men glucose, galactose

Trang 7

Streptococcus cremoris

- Lactobacterium bulgaricus: đây là trực khuẩn rất dài, nhiệt độ phát triển tối ưu là200C, có kha năng lên men glucose, lactose Có kha năng tạo độ acid cao (3,7% acidlactic)

- Lactobacterium delbruckii: thường gặp trên hạt đại mạch, đây là trực khuẩn lớn.Trong quá trình phát triển của mình chúng có kha năng tạo thành sợi Nhiệt độ tối ưucho chúng phát triển từ 45 ÷ 50 0C, khác với các loài khác chúng không có kha nănglên men đường lactose vì vậy chúng không được dùng trong chê biên sữa

- Lactobacterium cueumeris fermenti: thường tìm thấy chúng trong sữa ủ chua Làtrực khuẩn không chuyển động, thường tạo thành tê bào đơn và có khi tạo thànhchuỗi Thường chúng tạo thành chuỗi trong quá trình lên men Kha năng tạo axit tối

đa trong môi trường từ 0,9 ÷ 1,2%

2.3.2 Lên men dị hình:

- Streptobacterium hassice fermentatae: thường thấy chúng trong các dịch lên menchua rau cai Chúng tồn tại từng tê bào riêng biệt hoặc ghép thành từng đôi, hoặcchuỗi ngắn có khi ghép thành từng chuỗi dài hình sợi Khi lên men rau cai chua tạothành acid lactic, acid acetic, rượu etylic và CO2 Lên men đường saccarose tốt hơnlên men đường lactose

Trang 8

- Lactobacterium lycopersici: là trực khuẩn gram dương, sinh hơi, tê bào tạo thànhchuỗi hay đơn, có khi ghép thành đôi một Khi lên men chúng tạo thành acid lactic,rượu êtylic, acid axetic và CO2 Chúng có kha năng tạo bào tử, tê bào sinh dưỡngthường chêt ở nhiệt độ 800C

Một số hình anh về vi khuẩn lactic

Hình Leuconostoc

Hình Lactobacillus casei

Trang 9

HÌnh Lactobacillus bulgaricus

2.4 Nguồn gốc hình thành:

Là san phâm do quá trình lên men đường, quá trình oxy hóa glucid yêm khí này làmột quá trình oxy hóa không hoàn toàn hay là một quá trình tự lên men lactic Kêt quacủa sự phân giai 1 phân tử glucoz tự do cung cấp cho tê bào 2 phân tử ATP và tạo ra 2phân tử acid Lactic Nêu quá trình này bắt đầu từ glycogen dự trữ trong cơ thì cung cấpcho tê bào được 3 phân tử ATP và cũng tạo ra 2 phân tử acid Lactic

Sơ đồ quy trình:

Trang 10

2.5 Ứng dụng tạo ra các sản phẩm và 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 đườnghoá Nồng độ đường sử dụng cho quá trình lên men lactic từ 8 đên 20% Nêu nguyên liệulà rỉ mật phai làm trong để loại bỏ các hợp chất chứa nitơ

Quá trình lên men lactic xay ra rất tốt trong môi trường acid, tuy nhiên vi khuẩnlactic không có kha năng chịu được nồng độ acid quá cao Khi nồng độ acid quá cao sẽanh hưởng đên sự phát triển của vi khuẩn, vì vậy cần phai điều chỉnh độ pH của môitrường từ 6,3 ÷ 6,5 Trong thực tê san xuất người ta thường xuyên bổ sung vôi tôi hoặccacbonat canxi để giữ pH của môi trường không thay đổi Acid lactic thu được sẽ ở dạngmuối canxilactat

Nhiệt độ tối ưu cho quá trình lên men lactic là 50°C, trong quá trình lên men lactic cónhiều vi khuẩn tham gia vì vậy san phẩm thu được ngoài acid lactic còn có CO2 và một sốsan phẩm phụ khác

Người ta san xuất acid lactic theo cách lên men đồng hình sau đó tinh chê thànhacid lactic tinh khiêt để ứng dụng vào trong ngành công nghệ thực phẩm, thay thê acidcitric trong 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 các sản phẩm sữa.

Trong sữa chứa đường, cazein và các loại muối khoáng khác nên là môi trường thuậnlợi cho vi sinh vật phát triển Trong sữa bình thường chứa khá nhiều vi sinh vật (khoang

Trang 11

san xuất các san phẩm sữa khác nhau người ta dùng các giống vi khuẩn lactic khác nhau.Ứng dụng vi sinh vật vào trong chê biên sữa được biêt từ rất lâu.

- San xuất sữa chua: nguyên tắc làm sữa chua là do sự phát triển của vi khuẩn lactic làm

pH giam mạnh, cazein trong sữa bị đông tụ Sữa từ dạng lỏng chuyển sang dạng keo sệtvà có mùi vị thơm ngon Quá trình làm sữa chua người ta phai sử dụng hai chủng vikhuẩn lactic đồng hình và dị hình Vi khuẩn lactic đồng hình lên men nhanh làm giam

pH, vi khuẩn lactic dị hình lên men chậm và tạo thành mùi thơm đặc trưng của sữa chua

- San xuất phomat: để san xuất phomat người ta dùng enzyme đông kêt thu cazein trongsữa, sau đó tiêp tục cho lên men với nồng độ muối loãng Tuỳ loại phomat mà trong quátrình ủ chín người ta sử dụng các loài vi sinh vật khác nhau Các loại vi sinh vật thườngđược sử dụng để làm chín phomat là: vi khuẩn propionic, nấm mốc…

 Muối chua rau quả

Muối chua rau qua nhằm hai mục đích cơ ban sau đây: bao quan nguyên liệu và làmtăng giá trị dinh dưỡng, giá trị cam quan của rau qua Nguyên tắc để muối chua rau qua làtạo điều kiện để phát triển vi khuẩn lactic đồng thời hạn chê tác dụng của vi khuẩn gâythối rữa

Hiện nay có rất nhiều san phẩm rau qua muối chua được sử dụng rộng rãi ở Việt Namcũng như trên thê giới

Quá trình muối chua rau qua được tiên hành như sau:

- Lựa chọn rau qua

- Xử lý sơ bộ

- Phơi nắng

- Cho thêm đường, muối, nước

- Lên men

Trang 12

- Muối chua.

Thông thường muối chua rau qua người ta sử dụng 3% lượng muối so với rau qua.Nêu nồng độ muối thấp thì rau qua dễ bị thối Nêu nồng độ muối quá cao thì quá trình lênmen chậm, sự tạo thành acid lactic giam

Tác dụng của một số quá trình cơ ban trong muối chua rau qua

- Quá trình phơi nắng: làm giam lượng nước có trong nguyên liệu

- Cho thêm muối, đường: tạo áp suất thẩm thấu, làm nguyên liệu dễ nén chặt, không bịnát và trở nên giòn Làm tăng nhanh quá trình lên men

Nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men là 26 ÷ 35°C Tuy nhiên, ở nhiệt độ này

vi khuẩn butyric có thể phát triển mạnh nên trên thực tê người ta khống chê ở nhiệt độtrong khoang 20 ÷ 25°C Thông thường vi khuẩn lactic chịu được nhiệt độ thấp hơn sovới vi khuẩn khác, vì vậy trong muối chua cần tăng nhanh độ acid để loại trừ kha năngnhiễm của một số loài vi sinh vật khác

 Ủ chua thức ăn gia súc

Từ lâu người ta đã biêt sử dụng quá trình lên men lactic để ủ chua thức ăn gia súc.Phương pháp ủ chua thức ăn gia súc đặc biệt cần thiêt đối với các trại chăn nuôi gia súc Nguyên liệu dùng làm thức ăn cho gia súc nêu đem phơi khô sẽ làm giam 50% giátrị của chúng Nhưng nêu ta đem ủ chua thì chỉ giam khoang 10% giá trị Đặc biệt bằngphương pháp ủ chua sẽ tăng nhiều chỉ số dinh dưỡng khác của thức ăn

Một trong những phương pháp phổ biên là ủ chua thức ăn thủ công Các loại thức

ăn gia súc là thực vật được băm nhỏ rồi cho vào vật chứa, cho thêm một ít nước vo gạo.Sau đó ủ kín 1 đên 2 ngày và cho gia súc ăn

Quá trình ủ chua thức ăn gia súc thường qua 3 giai đoạn sau:

Trang 13

Giai đoạn 2: quá trình lên men lactic đồng hình xay ra mạnh Các loài vi khuẩn lactic chỉphát triển trong điều kiện yêm khí, nêu có oxy vi khuẩn gây thối phát triển sẽ tạo thànhmùi khó chịu và anh hưởng đên thức ăn ủ chua Chất lượng khối ủ phụ thuộc rất nhiềuvào sự phát triển của vi khuẩn lactic.

Giai đoạn 3: khi ủ tới thời kỳ chín thì chính vi khuẩn lactic cũng bị tiêu diệt do lượngacid lactic tạo thành nhiều trong môi trường Trong giai đoạn này nêu khối ủ không sạchmà bị lẫn đất cát, vi khuẩn butyric sẽ phát triển, gây cho khối ủ có vị đắng và mùi khóchịu

Nhiệt độ thích hợp cho khối ủ là 25 ÷ 30°C Hiện nay trong quá trình ủ chua người ta còncòn cho thêm muối với nồng độ từ 0,1 ÷ 0,5% so với nguyên liệu Cho thêm muối để làmtăng kha năng trích ly các chất và tăng cường kha năng 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 tănghương vị cho san phẩm

 Một số ứng dụng khác của vi khuẩn lactic.

- Ứng dụng trong y học

- Ứng dụng trong ngành công nghệ vật liệu

- Ứng dụng trong ngành mỹ phẩm

2.5.2 Hư hỏng.

Ngoài những mặt có lợi được ứng dụng và phát huy, vi khuẩn lactic còn gây ra nhữngtác dụng có hại Gây ra hiện tượng vẫn đục và bị chua trong công nghệ san xuất bia, nướcngọt, rượu vang, làm anh hưởng xấu đên chất lượng của san phẩm Do đó chúng ta cần

Định dạng
Số trang	27
Dung lượng	659,32 KB