Quy trình sản xuất giấm

Giấm là loại thực phẩm được con người biết đến từ hàng ngàn năm nay và ngày nay đã trở thành văn hóa ẩm thực không thể thiếu trong mỗi bữa ăn của gia đình cũng như trong những dịp quan trọng như ngày lễ, tết của nhiều quốc gia. Sự chuyển từ rượu hay nước trái cây sang giấm là quá trình hóa học trong đó rượu etylic bị oxy hóa tạo acid acetic. Trong công nghiệp thường gọi là lên men giấm, đây là môt quá trình áp dụng vi sinh vật vào chế biến thực phẩm đã có từ lâu đời. Giấm ăn là một chất lỏng có vị chua chứa 3% axit acetic, được hình thành từ sự lên men của ethanol(C2H5OH). Từ xưa, dấm đã là một nhân tố quan trọng và được sử dụng rộng rãi trong ẩm thực, nội trợ và ngày nay dấm còn được sử dụng như là một loại dầu, kem làm trắng da, mượt tóc cho phái đẹp và được sử dụng rộng rãi hơn phát triển theo nhu cầu ngày càng cao của con người. Giấm gạo hay còn gọi là giấm cất, dùng lương thực, ngủ quả, đường làm nguyên liệu chính nhờ quá trình lên men của vi khuẩn acetic. Thành phần dinh dưỡng bao gồm đường, axit acetic, axit hữu cơ, vitamin và muối vô cơ… rất tốt cho việc tiêu hóa của cơ thể. Tùy theo vùng nguyên liệu ở mỗi nước khác nhau sẽ cho ra các loại dấm mang hương vị đặc trưng từng vùng miền.[3]

MỞ ĐẦU

Giấm là loại thực phẩm được con người biết đến từ hàng ngàn năm nay và ngày nay đã trở thành văn hóa ẩm thực không thể thiếu trong mỗi bữa ăn của gia đình cũng như trong những dịp quan trọng như ngày lễ, tết của nhiều quốc gia Sự chuyển từ rượu hay nước trái cây sang giấm là quá trình hóa học trong đó rượu etylic bị oxy hóa tạo acid acetic Trong công nghiệp thường gọi là lên men giấm, đây là môt quá trình áp dụng vi sinh vật vào chế biến thực phẩm đã có từ lâu đời

Giấm ăn là một chất lỏng có vị chua chứa 3% axit acetic, được hình thành từ

sự lên men của ethanol(C2H5OH) Từ xưa, dấm đã là một nhân tố quan trọng và được sử dụng rộng rãi trong ẩm thực, nội trợ và ngày nay dấm còn được sử dụng như là một loại dầu, kem làm trắng da, mượt tóc cho phái đẹp và được sử dụng rộng rãi hơn phát triển theo nhu cầu ngày càng cao của con người

Giấm gạo hay còn gọi là giấm cất, dùng lương thực, ngủ quả, đường làm

nguyên liệu chính nhờ quá trình lên men của vi khuẩn acetic Thành phần dinh dưỡng bao gồm đường, axit acetic, axit hữu cơ, vitamin và muối vô cơ… rất tốt cho

việc tiêu hóa của cơ thể Tùy theo vùng nguyên liệu ở mỗi nước khác nhau sẽ cho

ra các loại dấm mang hương vị đặc trưng từng vùng miền.[3]

Giấm pha chế hay còn gọi là giấm hóa học được sản xuất dựa trên nguyên liệu chính là axit axetic tinh luyện, pha thêm nước mà thành, không có thêm thành phần dinh dưỡng khác loại này thường dùng trong công nghiệp luyện kim hoặc sát khuẩn…[3]

Tùy theo nhu cầu sử dụng giấm khác nhau mà người ta chia :

- Giấm dùng để nấu nướng: chứa axit axetic 4- 5% có vị nồng, thơm dịu, tẩy mùi tanh của cá, giúp tươi thịt, các hải sản.[3]

- Giấm ăn với cơm và rau trộn: Độ axit axetic 3- 4%, vị ngọt, thơm thích hợp cho trộn rau, nước chấm, ăn với phở, mì quảng, điểm tâm…[3]

- Loại bảo vệ sứ khỏe: Axit axetic khoảng 1- 2%, khẩu vị khá ngon, mỗi khi làm về

mệt hoặc học hành mệt mỏi thì pha giấm với đường, thêm đá lạnh vào uống sảng khoái, giải khát, rất tốt cho sức khỏe.[3]

I Thành phần dinh dưỡng của giấm.

1.1 Các thành phần dinh dưỡng có trong giấm.

- Số axit amin phong phú: Gồm18 loại a.a mà cơ thể không tổng hợp được thì đều

có trong giấm, có 8 loại a.a thực vật cung cấp, còn lại là sinh ra trong quá trình lên men.[3]

- Do giấm có vị ngọt thanh nên giấm trở nên đều hợp ngủ vị giúp cơ thể hấp thụ dể

tiêu hóa thức ăn, kích thích hệ men đường ruột hoạt động tốt hơn.[3]

- Trong giấm còn có các vitamin B1, B2, C… bắt nguồn từ kết quả trao đổi chất vi sinh vật trong quá trình lên

men thức ăn và nguyên liệu

Một số sinh tố dinh dưỡng

loại này tạo thành men phụ

của một số men trong quá

trình trao đổi chất của cơ thể

[3]

Hình 1.1 Con Giấm [3]

- Thành phần muối vô cơ có trong giấm rất phong phú như Na, K, Ca, Fe, Cu,

Zn…một số khoáng chất lấy từ nguyên liệu giấm, đồ chứa thức ăn trong quá trình

trao đổi chất hay tăng thêm do người da công thêm vào Những nguyên tố đó giúp cho giấm tăng thêm hương vị, cân bằng môi trường kiềm, axit trong cơ thể.[3].

- Các nguyên tố vi lượng Ca, Fe, Cu, P… giúp quá trình lão hóa, già yếu giảm, là thành phần không thể thiếu trong quá trình trao đổi chất, vận chuyển O 2 vào máu

đi nuôi cơ thể.[3]

1.2 Chức năng của giấm đối với cơ thể người.

1.2.1 Đẩy lùi bệnh tật:

Có axit hữu cơ nhiều xúc tiến thay thế đường và làm cho axit acetic và axit lactic tồn trữ trong cơ bắp gây nên việc phân giải các chất ứ đọng gây mệt mỏi nên hết bệnh.[3]

1.2.2 Điều tiết, ổn định môi trường axit, kiềm trong cơ thể:

Theo các nhà dinh dưỡng học phân tích giấm là loại thực phẩm có tính kiềm sinh lý, qua sự thay thế trao đổi chất trong cơ thể sản sinh phản ứng kiềm Do cơ thể hàng ngày hấp thụ một lượng lớn thức ăn có tính axit cao như: thịt, cá, trứng… uống hoặc bổ sung chút giấm vào thức ăn có thể trung hòa môi trường axit, từ đó duy trì sự cân đối axit kiềm trong cơ thể.[3]

1.2.3 Giúp hệ tiêu hóa tốt hơn.

Các chất có trong giấm như các axit amin… có thể kích thích trung khu thần kinh não của người làm cho bộ máy tiêu hoá tiết ra dịch men làm cho cơ thể tiêu hóa thức ăn tốt hơn.[3]

1.2.6 Phòng trị cao huyết áp, sơ cứng động mạch.

- Giấm làm tàn huyết, máu chảy lưu thông bình thường, huyết áp ổn định

- Bài tiết ion Na+, ức chế lượng muối dư thừa trong cơ thể, từ đó ổn định huyết áp.[3]

1.2.7 Tăng cường chức năng bài tiết của thận, phòng ngừa sỏi thận trong cơ thể.

Nước tiểu chúng ta thường mang tính axit, dễ dàng làm muối trong nước tiểu kết tinh thành sỏi, giấm có khả năng làm nước tiểu chuyển sang dạng kiềm tính, trung hòa axit và kiềm có trong nước tiểu phòng chống hình thành sỏi thận.[3].1.2.8 Phòng trị bệnh béo phì.

Theo nghiên cứu giấm chứa axit amoni, ngoài ra giấm còn thúc đẩy chuyển hóa mở trong cơ thể thành dạng năng lượng tiêu hao, thúc đẩy quá trình hấp thụ

protit, đường… dễ dàng hơn, do đó có tác dụng làm giảm béo phì, kháng ung thư.[3]

1.2.9 Làm đẹp da, mượt tóc.

- Không những ức chế sắc tố da, giảm vết nhăn ở người già mà có thể tăng

tuần hoàn máu cho da thay thế tế bào già, làm co rút lỗ chân lông lại làm cho da vừa mịn, vừa láng bóng Giấm còn chứa một lượng các chất như canxi, axít amin,

vitamin B, glycerin, axít succinic,

đường… rất phong phú và một số

loại muối, các chất này rất có lợi

cho da Dùng nước có pha thêm

giấm để rửa có thể giúp da hấp thụ

được một số chất dinh dưỡng vô

cùng quan trọng, từ đó làm cho da

trở nên mềm mại, tăng cường sức

sống cho da [1] Hình 1.2 Làm đẹp da từ Giấm [1]

- Có thể dùng giấm để thay cho loại dầu xả dưỡng tóc thông thường vì nó có tác dụng làm cho tóc đen hơn, bóng mượt và loại trừ gàu Muốn tạo cho tóc hương thơm quyến rũ tự nhiên, lại kích thích tóc mọc nhanh thì dùng nước hoa hồng pha với giấm để xả lại tóc.[1]

1.2.10 Làm tỉnh rượu.

Các chất axit trong giấm có thể cùng hấp thụ axit axetic cồn trong cơ thể người, làm giảm độc tố cồn có trong máu nhờ đó làm tỉnh rượu.[3]

1.2.11 Công dụng trong nội trợ.

- Xoong nồi nấu bị cháy khê, thức ăn nấu bị dính nồi, rửa nhanh và sạch hơn nếu ta rắc lên đáy một ít muối và rót một ít giấm rồi để 10-15 phút

- Ðáy ấm đun nước bị cặn, vết loang của café, nước chè, trà dưới đáy chén,

ta hãy đổ vào 1 lít nước pha với 3-5 thìa giấm, đun sôi chừng 30 phút, đem cạo thì cặn sẽ bong Rồi chỉ cần tráng qua một lần nước lạnh nữa, cái ấm sạch và sáng

- Các đồ sành sứ sẽ láng bóng nếu ta dùng giẻ có tẩm giấm để lau chùi chúng.[3]

II Nguyên liệu và vi sinh vật sử dụng lên men giấm.

2.1 Nguyên liệu.

Có thể sử dụng tất cả các loại nguyên liệu có nguồn gốc từ nông nghiệp bao gồm tinh bột hoặc đường hoặc cả tinh bột và đường qua quá trình lên men có vị giấm gồm lượng axit axetic cho phép

Dựa vào nguyên liệu lên men giấm người ta chia ra 2 nhóm nguyên liệu chính sau:

+ Nguyên liệu chứa nhiều tinh bột : Gạo, ngô, lúa mì, đại mạch

+ Nguyên liệu chứa đường: Mật ong, nho, táo, điều

Hình 2.1 Nguyên liệu lên men giấm.[23]

2.1.1 Gạo.

Gạo là một sản phẩm lương thực thu từ cây lúa Hạt gạo thường có màu trắng, nâu hoặc đỏ thẫm, chứa nhiều dinh dưỡng Hạt gạo chính là nhân của thóc

sau khi xay để tách bỏ vỏ trấu Hạt gạo sau khi xay được gọi là gạo lứt, nếu tiếp tục xát để tách cám thì gọi là gạo xát hay gạo trắng.

a) Nguồn gốc:

Cây lúa hiện nay được nông dân gieo trồng là kết quả xử lý trong phòng thí nghiệm và lai tạo tự nhiên cũng như nhân tạo điểm xuất phát từ cây lúa dại

Vì quỹ đất có giới hạn, các nhà khoa học đang nghiên cứu biến đổi gen của cây lúa

để tạo ra giống lúa mới có năng suất cao, chống được bệnh tật và thời tiết khắc nghiệt, đồng thời rút ngắn thời gian chăm bón và sớm cho thu hoạch Những thành công ban đầu của lúa biến đổi gen đã được ghi nhận, và được trồng nhiều ở các quốc gia như Mỹ, Trung Quốc, song hiện các nhà khoa học vẫn chưa thống nhất được liệu loại lúa này có tác động xấu đến sức khỏe con người hay không

b) Sản xuất.

Gạo là sản phẩm từ cây lúa và là cây chủ lực trong phát triển nông nghiệp, thường bao gồm những khâu chính sau: làm đất, chọn thóc giống, gieo hạt,

ươm mạ, cấy, chăm bón (bón phân, đổ nước), gặt và xay xát.[27]

Gạo là nguồn thu nhập và cuộc sống của hàng triệu nông dân trên toàn thế giới Họ dùng khoảng 150 triệu hecta hàng năm để trồng lúa, với sản lượng khoảng

600 triệu tấn/năm Con số này sẽ giảm do biến đổi khí hậu toàn cầu, sa mạc hóa, đất cằn cỗi do hạn hán, thiên tai… do đô thị hóa ngày càng mạnh đất trồng lúa bị thu hẹp đáng kể… tương lai không xa sẽ khủng hoãng thiếu lương thực trầm trọng nhận thức được điều đó đảng và nhà nước ta đang xây dựng nền nông nghiệp bền vững chiến lược của tương lai

Đối với Việt Nam, có 2 vùng trồng lúa chính là vùng đồng bằng sông Cửu long trung bình 3 vụ/ năm, lưu vực sông Hồng 2 vụ/ năm Hàng năm sản lượng của

cả nước đạt 33-34 triệu tấn thóc, trong đó chỉ sử dụng khoảng 8 triệu tấn (tương đương 4 triệu tấn gạo sau khi xay xát) cho xuất khẩu, còn lại là tiêu thụ trong nước và bổ sung dự trữ quốc gia Là nước nông nghiệp xuất khẩu gạo đứng hàng thứ hai thế giới.[27]

c) Cấu tạo hạt thóc:

Gồm 5 thành phần chính: + mày thóc

+ lớp võ ngoài

+ lớp aleurone+ nội nhũ+ phôi

- Mày thóc: Có màu vàng nhạt hơn võ trấu, trên mày nổi những đường gân

- Lớp võ: Là bộ phận bảo vệ cho phôi và nội nhũ khỏi tác động cơ học từ bên ngoài, được chia thành 3 lớp: võ trấu, võ quả, võ hạt

- Lớp aleurone: Khi xay xát lớp võ vụn thành cám gạo

- Nội nhũ là thành phần chính của hạt thóc, trong nội nhủ chủ yếu là gluxit,(90%), trong khi đó gluxit trong toàn bộ hạt gạo chiếm khoãng 75%

- Phôi: Nằm ở phần dưới của nội nhũ, là thành phần làm nhiện vụ biến đỗi các chất dinh dưỡng nuôi mộng khi hạt nảy mầm Phôi chứa nhiều protein, lipit, vitamin B1…

6,66 ÷ 10,4347,70 ÷ 68,008,74 ÷ 12,224,00 ÷ 6,900,10 ÷ 4,501,80 ÷ 2,500,80 ÷ 3,20

2.1.2 Ngô.

a) Nguồn gốc và lịch sử phát triển.

Ngô là một loại cây lương thực được thuần canh tại khu vực Trung Mỹ và sau đó lan tỏa ra khắp châu Mỹ Ngô lan tỏa ra phần còn lại của thế giới sau các đợt khai phá tìm vùng đất mới, xâm lược thuộc địa của người châu Âu với châu Mỹ vào cuối thế kỷ 15, đầu thế kỷ 16 [28].

Có một số thuyết về nguồn gốc của ngô tại Trung Mỹ:

Ngô là sản phẩm thuần dưỡng trực tiếp từ cỏ ngô (Zea mays ssp parviglumis)

một năm ở Trung Mỹ, có nguồn gốc từ khu vực thung lũng sông Balsas ở miền

nam Mexico, với tối đa khoảng 12% vật chất gen của nó thu được từ Zea mays ssp mexicana thông qua xâm nhập gen.

Ngô sinh ra từ quá trình lai ghép giữa ngô đã thuần hóa (dạng thay đổi không

đáng kể của ngô dại) với cỏ ngô thuộc đoạn Luxuriantes, có thể là Z luxurians hoặc Z diploperennis.

Ngô trải qua 2 hay nhiều lần thuần

dưỡng của ngô dại hay cỏ ngô

Ngô tiến hóa từ quá trình lai ghép của

Z diploperennis với Tripsacum

dactyloides) Vào cuối thập niên 1930,

Paul Mangelsdorf cho rằng ngô thuần

dưỡng là kết quả của lai ghép giữa ngô

dại mà con người không biết rõ với loài

trong chi Tripsacum, một chi có họ hàng

b) Cấu tạo hạt ngô.

Gồm: võ ngoài, mày, phôi và nội nhũ

0,80,387,60,622,7

Bảng 2.4 Ngô có hàm lượng vitamin kha cao(µg/g)

Thành phần hóa học có trong quả nho:

+ Nước : 70 – 80%

+ Đường : 10 – 25% (chủ yếu là glucose, fructose và saccharose)

+ Acid hữu cơ : 0,5 – 1,7% (chủ yếu là acid malic và factoric)

Nho được thu gặt hái khi đạt khoảng 0,65% độ acid và 23o Brix (Brix là đơn

vị đo lượng đường còn lại trên nho).[29]

2.1.4 Hạt Điều

Điều hay còn gọi là đào lộn hột (danh pháp khoa học: Anacardium

occidental) là một loại cây công nghiệp dài ngày thuộc họ Đào lộn hột Cây này

có nguồn gốc từ đông bắc Brasil, nơi nó được gọi bằng tiếng Bồ Đào Nha là Caju

(nghĩa là "quả") hay Cajueiro ("cây") Ngày nay nó được trồng khắp các khu vực

khí hậu nhiệt đới để lấy nhân hạt chế biến làm thực phẩm.

Nhân điều là sản phẩm thu được sau khi tách vỏ hạt điều và bóc vỏ lụa, chiếm 25% trọng lượng hạt, hình hạt đậu màu trắng, là loại thức ăn bổ dưỡng vì có hàm lượng protein (21,91%) và chất béo cao (49,12%), hàm lượng đường rất cao so với các loại hạt ngũ cốc khác, đồng thời có nhiều loại muối khoáng cho cơ thể người và sinh vật [30]

Điều là cây công nghiệp lâu năm cây ăn quả nhiệt đới, đã được du nhập vào nước ta từ thế kỷ XVIII là cây dễ trồng và thích nghi với nhiều loại đất có đặc tính

lý hóa khác nhau Về giá trị kinh tế cây điều là cây có giá trị sử dụng ở nhiều lĩnh vực Nhân hạt điều có nhiều dinh dưỡng cao có nhiều axit amin không thay thế, chứa nhiều chất béo, giàu muối khoáng và các sinh tố khác dùng để ăn, chế biến dầu thực vật, làm nhân bánh kẹo cao cấp như nhân socola, làm giấm,… nhân hạt điều có giá trị xuất khẩu rất lớn mang về ngoại tệ cho đất nước

Kích thước, hình dạng và tỷ lệ của hạt thay đổi nhiều Có nhiều giống khác nhau về kích thước và trọng lượng hạt, nhân và vỏ Giống hạt lớn, nặng 10 – 13 g,

có giống hạt nhỏ chỉ nặng 3 – 4

g Có giống vỏ hạt nhẵn, có

giống vỏ hạt lại xù xì hoặc

nhám Có giống nhân chiếm 25%

trọng lượng hạt, có giống chỉ

chiếm 20 – 21 %

Hình 2.2 Hạt điều[17]

Bảng 2.5 :Thành phần các chất dinh dưỡng có trong nhân hạt điều:

Thành phần phân tích

Năng lượngPrôteinChất béoChất sơCanxiSắtVitamin B1Vitamin C

506 kcal18,4 g46,3 g0,3 g28,3 mg3,6 mg0,2 mcg0,1 mg

2.2 Vi khuẩn sử dụng lên men giấm.

Để quá trình lên men giấm đạt hiệu quả cao, lựa chọn những chủng vi khuẩn thõa mãn điều kiện: + Oxy hóa rượu etylic tốt nhất

+ Tạo giấm có nồng độ axit axetic cao, vi khuẩn phải chịu được nồng độ cồn và axit cao

+ Các tính chất không bị thay đổi trong quá trình

lên men

+ Các điều kiện phân lập, nuôi cấy,

bảo quản giống đơn giản không tốn

kém phù hợp với điều kiện Việt Nam

Hình 2.2.Vi khuẩn A Suboxydans [3]

- Trong sản xuất giấm người ta thường sử dụng chủng A Suboxydans vì chúng có

khả năng chịu được nồng độ cồn rất cao Nếu trong môi trường ta thêm một lượng

nhỏ chất dinh dưỡng cần thiết, ví dụ như glucozo, vi khuẩn này có thể chuyển hóa toàn bộ cồn thành axit axetic( lượng axit có thể đạt 13%) - Nhiệt độ thích hợp cho vi khuẩn này lên men là 28 – 300C, thời gian lên men nhanh trong vòng 48h [3].

- Trong quá trình lên men cần phải thông khí liên tục vì đây là vi khuẩn hiếu khí

cần O2 rất nhiều cho quá trình chuyển hóa cồn thành axit axetic và cho quá trình phát triển thành con giấm.[3]

Ngoài vi khuẩn A Suboxydans người ta còn sử dụng vi khuẩn A Carvum để

lên men giấm, trong môi trường thuận lợi, vi khuẩn này có thể tạo được10- 11% axit axetic, nhiệt độ lên men tối ưu là 35- 370C, vi khuẩn A Carvum có khả năng

tạo váng rất chắc trên bề mặt môi trường.[3]

III Ảnh hưởng của điều kiện môi trường dinh dưỡng tới quá trình lên men.

3.1 Ảnh hưởng của O2.

Lượng oxy cần thiết lớn gấp đôi lượng oxy lý thuyết, càng thoáng khí năng suất lên men càng cao Ở phương pháp nuôi cấy chậm do bề mặt tiếp xúc giữa tế bào và không khí bị hạn chế bởi sự bao phủ dịch lên men của màng váng giấm và

độ dày lớp dung dịch Vì vậy, mà quá trình lên men kéo dài 3- 5 tuần, nồng độ giấm thu được 3- 7% axit axetic Phương pháp tuần hoàn tạo diện tiếp xúc lớn, quá trình lên men giảm 5- 7 ngày, phương pháp lên men chìm thời gian lên men 72- 96h , nồng độ giấm đạt 7- 14%.[3]

3.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ.