NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN HỖN HỢP PASTE GIA VỊ SỬ DỤNG TRONG LÊN MEN KIM CHI

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN HỖN HỢP PASTE GIA VỊ SỬ DỤNG TRONG LÊN MEN KIM CHI Họ và tên sinh viên:

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN HỖN HỢP PASTE GIA VỊ

SỬ DỤNG TRONG LÊN MEN KIM CHI

Họ và tên sinh viên: LÊ THỊ NGỌC LAN

Ngành: BẢO QUẢN CHẾ BIẾN NÔNG SẢN THỰC PHẨM

VÀ VI SINH THỰC PHẨM

Niên khóa: 2006 – 2010

NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN HỖN HỢP PASTE GIA VỊ

SỬ DỤNG TRONG LÊN MEN KIM CHI

Tác giả

LÊ THỊ NGỌC LAN

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng Kỹ sư ngành

Bảo quản chế biến nông sản và vi sinh thực phẩm

Giáo viên hướng dẫn:

ThS Lâm Thanh Hiền

Tháng 08 năm 2010

LỜI CẢM ƠN

Con xin gửi lòng biết ơn sâu sắc đến cha mẹ và những thành viên trong gia đình

đã nuôi dưỡng, dạy dỗ con Là chỗ dựa tin thần vững chắc giúp con vượt qua những khó khăn trong cuộc sống và học tập

Chân thành cảm tạ các thầy cô trong Khoa Công Nghệ Thực Phẩm, Trường Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh đã truyền đạt cho em những kiến thức và kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian học tập

Chân thành cảm ơn Giám đốc và nhân viên của Trung tâm Nghiên cứu Bảo quản và chế biến rau quả thuộc trường Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh

đã tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp

Xin cho em bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Cô Lâm Thanh Hiền vì sự giúp đỡ tận tình trong suốt quá trình học và sự hướng dẫn nhiệt tình, sâu sắc cùng sự quan tâm

lo lắng cho em trong thời gian thực hiện đề tài

Cảm ơn tập thể lớp DH06VT đã luôn giúp đỡ, động viên và chia sẻ những khó khăn trong học tập và cuộc sống sinh viên Những kỉ niệm đẹp về DH06VT sẽ mãi trong tôi

Sinh viên

Lê Thị Ngọc Lan

TÓM TẮT

Đề tài “Nghiên cứu chế biến hỗn hợp paste gia vị sử dụng trong lên men kim chi” với

các nội dung như sau:

Công thức chế biến paste gia vị sử dụng trong lên men kim chi dựa trên kết quả đánh giá cảm quan về màu sắc, mùi và vị của sản phẩm kim chi Kết quả thí nghiệm cho thấy hàm lượng muối, đường và tỏi- gừng đều ảnh hưởng đến tính chất của sản phẩm Từ thí nghiệm này, công thức chế biến paste gia vị gồm có hàm lượng tỏi 4%, hàm lượng gừng 4%, hàm lượng đường 3%, hàm lượng muối 2,5% và hàm lượng bột

ớt 2%

Để bảo quản paste gia vị ở nhiệt độ phòng, kết quả khảo sát chế độ thanh trùng paste gia vị cho thấy nhiệt độ và thời gian thanh trùng ảnh hưởng đến mùi và vị của kim chi Kim chi chế biến từ paste được thanh trùng ở 85oC trong 10 phút có điểm cảm quan cao nhất về mùi và vị

Một gói paste gia vị có trọng lượng 200 g có thể được phối trộn với 600 -700 g cải bách thảo

MỤC LỤC

Trang

Trang tựa i

Lời cảm ơn ii

Tóm tắt iii

Mục lục iv

Danh sách chữ viết tắt vii

Danh sách các bảng viii

Danh sách các hình ix

Chương 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích của đề tài 1

Chương 2 TỔNG QUAN 3

2.1 Giới thiệu tổng quát về kim chi 3

2.1.1 Phân loại 3

2.1.2 Giá trị dinh dưỡng của kim chi 4

2.1.3 Tình hình sản xuất kim chi ở Hàn Quốc 6

2.1.4 Tình hình sản xuất kim chi ở Việt Nam 6

2.2 Sản xuất kim chi 7

2.2.1 Qui trình sản xuất chung 7

2.2.2 Quá trình lên men kim chi 9

2.2.2.1 Cơ sở sinh hóa quá trình lên men 9

2.2.2.2 Hệ vi sinh vật trong kim chi 13

2.2.2.3.Tính an toàn của kim chi và bacteriocin trong kim chi 14

2.2.2.4 Kim chi lên men với starter 16

2.2.3 Phương pháp chế biến một số loại kim chi phổ biến 16

2.2.3.1 Baechu kim chi 16

2.3 Gia vị sử dụng trong lên men kim chi 18

2.3.1 Bột ớt 18

2.3.2 Tỏi 18

2.3.3 Gừng 19

2.3.4 Hành tây 20

2.3.5 Củ cải trắn 21

2.3.6 Nước mắm 21

Chương 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22

3.1 Địa điểm và thời gian tiến hành thí nghiệm 22

3.2 Vật liệu 22

3.3 Nội dung và phương pháp nghiên cứu 22

3.3.1 Khảo sát tỷ lệ phối trộn hỗn hợp gia vị trong kim chi lên men 22

3.3.1.1 Hàm lượng muối 23

3.3.1.2 Hàm lượng đường 23

3.3.1.3 Hàm lượng tỏi- gừng 23

3.3.2 Khảo sát tỷ lệ phối trộn hỗn hợp gia vị sử dụng trong kim chi lên men 24

3.3.3 Khảo sát chế độ thanh trùng paste gia vị 25

3.3.4 Khảo sát tỷ lệ phối trộn cải bách thảo và paste gia vị 26

3.3.5 Phương pháp xác định các chỉ tiêu 26

3.3.5.1 Hóa lý 26

3.3.5.2 Cảm quan 27

3.4 Phương pháp xử lý số liệu 29

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 30

4.1 Khảo sát tỷ lệ phối trộn hỗn hợp gia vị sử dụng trong kim chi lên men 30

4.1.1 Hàm lượng muối 30

4.1.2 Hàm lượng đường 31

4.1.3 Hàm lượng tỏi- gừng 32

4.2 Phối trộn hỗn hợp gia vị sử dụng trong kim chi lên men 33

4.2.1 Điểm cảm quan màu 33

4.2.2 Điểm cảm quan mùi 35

4.2.4 Điểm cảm quan cấu trúc 40

4.2.5 Điểm cảm quan chung 43

4.3 Khảo sát chế độ thanh trùng 46

4.3.1 Ảnh hưởng của thời gian xử lý paste gia vị lên tính chất của gia vị 46

4.3.2 Đánh giá chất lượng vi sinh của paste gia vị thanh trùng ở 85oC/ 10 phút 49 4.4 Qui trình chế biến paste gia vị trộn kim chi 50

4.4.1 Qui trình 50

4.4.2 Thuyết minh qui trình 50

4.5 Khảo sát tỷ lệ phối trộn cải bách thảo và paste gia vị 52

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 53

5.1 Kết luận 53

5.2 Đề nghị 53

TÀI LIỆU THAM KHẢO 54

PHỤ LỤC 62

DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT CAPS: Capsaicinoid

E.coli: Escherichia coli

LAB: Lactic acid bacteria

Lac plantarum: Lactobacillus plantarum

Leu.mensenteroides: Leuconostoc mensenteroides

Ped cerevisiae: Pediococcus cerevisiae

TEF: The thermic effects of food

TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Trang

Bảng 2.1: Phân loại kim chi dựa vào nguyên liệu chính 3

Bảng 2.2: Thành phần và tỷ lệ vi khuẩn Gram dương được phân lập từ quá trình lên men kim chi ở nhiệt độ 5 oC, 15 oC và 25oC 14

Bảng 3.1: Bố trí thí nghiệm công thức hỗn hợp gia vị sử dụng trong kim chi …… 25

Bảng 4.1: Sản phẩm kim chi bổ sung hàm lượng muối………30

Bảng 4.2: Sản phẩm kim chi bổ sung hàm lượng đường……… 31

Bảng 4.3: Sản phẩm kim chi bổ sung hàm lượng tỏi – gừng ………32

Bảng 4.4: Sản phẩm kim chi có điểm cảm quan về chỉ tiêu màu 33

Bảng 4.5: Sản phẩm kim chi có điểm cảm quan về chỉ tiêu mùi 36

Bảng 4.6: Sản phẩm kim chi có điểm cảm quan về chỉ tiêu vị 38

Bảng 4.7: Sản phẩm kim chi có điểm cảm quan về chỉ tiêu cấu trúc 41

Bảng 4.8: Hệ số quan trọng 43

Bảng 4.9: Điểm cảm quan chung 44

Bảng 4.10: Tác dụng của thời gian xử lý paste gia vị lên tính chất của kim chi 47

Bảng 4.11: Chất lượng vi sinh của paste gia vị thanh trùng ở 85oC/ 10 phút …… 49

Bảng 4.12: Tỷ lệ phối trộn thích hợp paste gia vị và nguyên liệu cải thảo 51

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Trang

Hình 2.1: Qui trình chế biến kim chi 7

Hình 3.1: Sơ đồ qui trình chế biến kim chi nghiên cứu 23

Hình 3.2: Sơ đồ bố trí đánh giá cảm quan theo Marc Danzart 28

Hình 4.1: Sự tương thích giữa điểm cảm quan màu thực tế và dự đoán 34

Hình 4.2: Tác động của các yếu tố khảo sát lên điểm cảm quan màu 34

Hình 4.3: Tác động của các yếu tố khảo sát lên điểm cảm quan màu 35

Hình 4.4: Sự tương thích giữa điểm cảm quan mùi thực tế và dự đoán 36

Hình 4.5: Tác động của các yếu tố khảo sát lên điểm cảm quan mùi 37

Hình 4.6: Tác động của các yếu tố khảo sát lên điểm cảm quan mùi 37

Hình 4.7: Sự tương thích giữa điểm cảm quan vị thực tế và dự đoán 39

Hình 4.8: Tác động của các yếu tố khảo sát lên điểm cảm quan vị 39

Hình 4.9: Tác động của các yếu tố khảo sát lên điểm cảm quan vị 40

Hình 4.10: Sự tương thích giữa điểm cảm quan cấu trúc thực tế và dự đoán 41

Hình 4.11: Tác động của các yếu tố khảo sát lên điểm cảm quan cấu trúc 42

Hình 4.12: Tác động của các yếu tố khảo sát lên điểm cảm quan cấu trúc 42

Hình 4.13: Sự tương thích giữa điểm cảm quan chung thực tế và dự đoán 44

Hình 4.14: Tác động của yếu tố khảo sát lên điểm cảm quan chung 45

Hình 4.15: Tác động của yếu tố khảo sát lên điểm cảm quan chung 45

Hình 4.16: Paste gia vị được thanh trùng sau 30 ngày bảo quản 46

Hình 4.17: Paste gia vị được thanh trùng ở 85oC trong 10 phút 49

Hình 4.18: Qui trình chế biến paste kim chi 50

Hình 4.19: Kim chi được phố trộn từ paste gia vị 51

Chương 1

MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề

Theo nghiên cứu của Viện dinh dưỡng, bữa ăn của người Việt đã thay đổi đáng

kể trong 10 năm qua, với mức tiêu thụ các thức ăn chế biến sẵn tăng lên 4 lần so với

10 năm trước Cũng theo nghiên cứu này, việc sử dụng thịt động vật đã tăng gấp 5 lần

từ 55 g/ngày (năm 1985) lên 113 g/người/ngày (năm 2000) và 180 g/người/ngày (năm 2005) Bên cạnh đó, tần số các bệnh như ung thư, tim mạch, tai biến, và béo phì ở nước ta đang càng ngày càng tăng ở mức độ báo động

Ngày nay, nhiều nghiên cứu khoa học đã chứng minh được những giá trị có lợi đối với việc sử dụng kim chi như ngăn chặn chứng táo bón và ung thư ruột kết, chống oxy hóa, chống ung thư, tăng cường hệ miễn dịch… (Park và Cheigh, 2004) Kim chi -một món ăn truyền thống của Hàn Quốc, đã trở nên phổ biến trong bữa ăn của người Việt Vị chua của kim chi góp phần tạo nên cảm giác ngon miệng Ngoài ra, kim chi cung cấp chất xơ và hệ vi khuẩn lactic Nhiều sản phẩm kim chi được bán rộng rãi trong siêu thị để đáp ứng cho người tiêu dùng không có nhiều thời gian tự tay làm kim chi Tuy nhiên, người Việt Nam vẫn có thói quen tự tay chế biến ra những món ăn hợp với khẩu vị của mỗi gia đình Để tạo ra được hỗn hợp gia vị cho phối trộn đòi hỏi nhiều công sức và thời gian Vì vậy, được sự chấp thuận của Ban Chủ Nhiệm khoa Công Nghệ Thực Phẩm, dưới sự hướng dẫn của ThS Lâm Thanh Hiền, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN HỖN HỢP PASTE GIA VỊ SỬ DỤNG TRONG LÊN MEN KIM CHI” để việc chế biến kim chi trở nên đơn giản và nhanh chóng hơn

1.2 Mục đích của đề tài

 Xác định công thức gia vị phối trộn kim chi được ưa thích

 Khảo sát thời gian thanh trùng để bảo quản hỗn hợp paste gia vị

 Xây dựng qui trình chế biến hỗn hợp paste gia vị trong phối trộn kim chi lên men

 Xác định tỷ lệ phối trộn cải bách thảo và paste gia vị được ưa thích

Chương 2

TỔNG QUAN 2.1 Giới thiệu tổng quát về kim chi

Các loại rau lên men được sử dụng ở Hàn Quốc có rất sớm từ thế kỉ 3 - 4 sau Công nguyên Kim chi xuất hiện đầu tiên vào năm 289 sau Công nguyên Trong giai đoạn đầu, kim chi chỉ được phối trộn với những gia vị như bột ớt, tỏi, gừng và trần bì

Về sau, nhiều loại gia vị khác từ nước ngoài được du nhập vào Hàn Quốc, thành phần gia vị để phối trộn trong kim chi cũng phong phú hơn và phương pháp chế biến cũng phức tạp hơn Kim chi được chế biến từ nhiều loại nguyên liệu khác nhau và bổ sung thêm các loại cá muối hay cá lên men Sự kết hợp giữa động vật và thực vật trong kim

chi làm tăng thêm mùi vị và giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm (Park và Cheigh, 2004) 2.1.1 Phân loại

Bảng 2.1: Phân loại kim chi dựa vào nguyên liệu chính Nhóm Loại

1 Kim chi cải bách

3 Kaktugi (25 loại) Kaktugi củ cải trắng, kaktugi củ cải trắng và hào, kaktigu củ

cải trắng và tỏi, kaktugi củ cải trắng và tỏi tây, kaktugi củ cải

trắng và lá củ cải trắng, kaktugi dưa chuột, kaktugi chonggak, kaktugi củ cải trắng và ruột non cá pollack muối, kaktugi củ cải trắng hấp, yolmu kaktugi, kaktugi củ cải trắng với cá

tuyết,

Bảng 2.1: Phân loại kim chi dựa vào nguyên liệu chính (tiếp theo)

5 Kim chi từ phần lá

và thân (27 loại)

Kim chi shigumchi (kim chi rau Spinach), kim chi từ lá mù tạt, kim chi kodulbaegi (kim chi rau diếp), kim chi kongnamul (kim chi giá đậu), kim chi minari ( dropwort kim chi), kim chi doraji, kim chi dolnamul, kim chi lá mù tạt non,

6 Kim chi từ quả và

củ (27 loại)

Kim chi dưa chuột, oi sobagi, dưa chuột muối, kim chi hobak (kim chi bí ngô), kim chi gaji (kim chi cà tím), uong kim chi (kim chi burdock), kim chi kam (kim chi quả hồng vàng),

2.1.2 Giá trị dinh dưỡng của kim chi

Kim chi với thành phần chính là các loại rau quả có màu xanh và vàng, nhiều nghiên cứu chứng minh chúng chứa những chất có khả năng ngăn chặn ung thư, tăng cường khả năng miễn dịch và hạn chế triệu chứng táo bón Thêm vào đó, quá trình lên men lactic trong kim chi làm tăng thêm hương vị cho rau và được xem như một dạng probiotic như yogurt (Park và Cheigh, 2004)

Kim chi tạo nên cảm giác ngon miệng hơn nhờ mùi vị, cấu trúc, màu sắc… Mùi

vị tươi của rau, vi khuẩn lactic lên men và hương vị của các gia vị như bột ớt, tỏi, gừng

và nước mắm, và tất cả các thành phần gia vị có trong kim chi Hơn thế, kim chi còn được biết như một giải pháp để ngăn chặn chứng táo bón và ung thư ruột kết do có chứa vi khuẩn lactic (LAB) và chất xơ- khoảng 84%- đóng một vai trò quan trọng trong phòng ngừa bệnh tiểu đường và chứng táo bón (Park và ctv, 1996)

LAB trong kim chi là một nguồn probiotic tốt Một vài hợp chất có trên màng tế bào của LAB được chỉ ra rằng có tác dụng làm tăng chức năng miễn dịch và phòng ngừa bệnh ung thư (Park và Cheigh, 2000) Ngoài ra, sử dụng kim chi có tác dụng

làm giảm lượng Escherichia coli (E coli)và tăng lượng LAB, đặc biệt là lus và Leuconostoc trong đường ruột (Lee và ctv, 1996) Các tế bào LAB ở dạng đông

Lactobacil-khô được bổ sung vào quá trình lên men kim chi có khả năng hoạt động tốt để tạo ra chất kháng đột biến để chống lại 4-NQO (4-nitroquinoline-1-oxid) và MeIQ - được xem là yếu tố gây ra đột biến (Son và ctv, 1998; Park và ctv, 1998)

Leuconostoc mensenteroides (Leu Mensenteroides), Lacbacillus plantarum (Lac plantarum) và Lac fermentum trong kim chi cho thấy tác dụng phòng ngừa đột biến cũng tốt như Lac acidophilus trong các sản phẩm từ sữa Sử dụng kim chi cũng

góp phần làm giảm β-glucosidase, β-glucuronidase và những enzyme không có lợi khác- chúng được biết như là tác nhân biến đổi các chất tiền ung thư trong ruột kết của con người và làm giảm pH (Oh và ctv, 1993) Điều này đã được chứng minh qua số người mắc các bệnh về ung thư ruột kết ở Hàn Quốc rất thấp

Ngoài ra, ăn kim chi còn giúp giảm lượng cholesterol và tăng hoạt động phân giải các mảng bám trên thành động mạch và có tác dụng chống xơ vữa động mạch (Song, 1999) Kim chi có thể cải thiện quá trình lão hóa da do hoạt động của chất chống oxy hóa như vitamin C, β-caroten, các hợp chất phenolic, chlorophyll… (Ryu

và ctv, 1997) Ngoài ra, kim chi còn chứa β-sitosterol, dẫn xuất của PUFA, late, isothiocyante, indole và các hợp chất allyl Những hợp chất này đóng vai trò khác nhau trong phòng ngừa ung thư và tăng chức năng miễn dịch cho cơ thể (Park, 1995;

glucosino-Oh và ctv, 1993)

2.1.3 Tình hình sản xuất kim chi tại Hàn Quốc

Theo Trung tâm Dinh dưỡng Quốc gia Hàn Quốc năm 1975, bình quân người dân tiêu thụ 50 - 100 g kim chi trên ngày, vào những ngày đông con số này tăng lên từ

150 – 200 g trên ngày Lượng kim chi tiêu thụ chiếm 12,5% thực phẩm ăn trong ngày Năm 1995, lượng kim chi tiêu thụ ở Hàn Quốc là 1.500.000 tấn/ năm Khoảng 290.000 tấn (19,4%) kim chi được bán trên thị trường Số lượng kim chi bán trên thị trường

ngày càng tăng, 15-20% mỗi năm Trong các loại kim chi thì kim chi cải thảo chiếm 70%, Kaktugi chiếm 20% và 10% là những loại kim chi khác (Nguyen, 2000)

Kim chi được xuất khẩu đến 33 quốc gia trên thế giới, mang lại cho Hàn Quốc

50 triệu USD trong năm 1995 Các loại kim chi xuất khẩu: kim chi cải thảo chiếm 92,3%, Kaktugi 6,1%, Chonggak 1% và những loại kim chi khác chiếm 0.6% (Nguyen, 2000)

Theo The Koria Times (2009), các sự kiện văn hóa nhằm giới thiệu hình ảnh về

nền văn hóa cũng như ẩm thực của Hàn Quốc, cũng như phổ biến các bộ phim Hàn Quốc đã góp phần thúc đẩy hơn sự phát triển ngành công nghiệp thực phẩm nước này Theo kết quả thông kê, giá trị xuất khẩu của ngành công nghiệp thực phẩm đã mang lại cho Hàn Quốc 1,9 tỉ USD vào năm 2008 Từ 2005-2008, Hàn Quốc thu được 93 tỉ won trong giá trị xuất khẩu kim chi Do đó, theo Viện Khoa Học Nông Nghiệp Quốc gia Hàn Quốc sẽ tiến hành xúc tiến mạnh mẽ hơn nữa việc quảng bá ngành công nghiệp thực phẩm nước này và tiến hành thành lập cơ sở nghiên cứu văn hóa ẩm thực của các nước khác nhau Bắt đầu ở các nước Đông Nam Á và các nước Châu Mỹ La Tinh Dự

án này sẽ tiếp tục trong khoảng 10 năm tới

2.1.4 Tình hình sản xuất kim chi tại Việt Nam

Qua các sự kiện các sự kiện văn hóa giới thiệu hình ảnh về nền văn hóa cũng như ẩm thực của Hàn Quốc, đặc biệt những bộ phim Hàn Quốc, kim chi được du nhập vào Việt Nam Tuy nhiên, kim chi được chế biến phù hợp với khẩu vị của người Việt

và pha trộn thêm nhiều loại nguyên liệu sẵn có Ngày nay, kim chi trở thành một món

ăn tương đối phổ biến trong các bữa ăn của người Việt do dễ làm và hương vị đặc trưng của nó

Tại Việt Nam, kim chi không chỉ được làm ở hộ gia đình mà còn được sản xuất

ở qui mô lớn với các thương hiệu như Ông Kim Chi, Shing San

2.2 Sản xuất kim chi

2.2.1 Qui trình sản xuất chung

Hình 2.1: Qui trình chế biến kim chi

(1) Tongbaechu kimchi; (2) matbaechu kimchi

Cải bách thảo (Brassica

Cải thảo đã qua ngâm muối

Trộn hỗn hợp gia vị với cải thảo đã qua xử lý

Đóng gói

Lên men

Kim chi cải thảo

Phụ liệu (bột ớt, tỏi, gừng….)

Xử lý (cắt, gọt, băm nhuyễn) Trộn hỗn hợp các gia vị

Thuyết minh qui trình

a Lựa chọn nguyên liệu

Chất lượng và giống của thành phần các nguyên liệu ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của kim chi Do đó, cải bách thảo phải chọn loại có cấu trúc rắn chắc, đầu bắp cải thảo hình oval, thân bẹ trắng, lá xanh hay vàng nhạt

Bên cạnh đó, nguyên liệu (cải bách thảo và các loại rau) để dùng trong chế biến kim chi phải đảm bảo tươi, sạch

thấp góp phần ngăn chặn sự phát triển của Leuconostoc trong thời gian xử lý với muối

Đối với kim chi cải bách thảo, nồng độ muối cuối cùng phải đạt từ 2,2 - 3,0%

để đảm bảo tạo ra kim chi có mùi vị ngon và độ giòn cho sản phẩm Nếu nồng độ thấp hơn 2,2% , quá trình lên men sẽ diễn ra nhanh, tạo ra nhiều acid sẽ làm cải thảo mềm nhũn Nếu nồng độ muối cao hơn 6%, kim chi rất mặn, mùi vị kém và xuất hiện các mùi vị lạ

e Rửa

Cải bách thảo sau thời gian xử lý với muối sẽ được rửa lại với nước sạch

độ muối, nhiệt độ và pH là những yếu tố ảnh hưởng quyết định dến tốc độ và mức độ lên men của vi khuẩn lactic Quá trình diễn ra trong một thời gian ngắn để đạt được độ chín của kim chi khi nhiệt độ tăng và nồng độ muối giảm

j Kim chi

Sau khoảng 2-3 ngày (phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ) lên men, kim chi đạt độ chua nhất định Kim chi chín phải đảm bảo có màu sắc tự nhiên của bột ớt Mùi và vị của sản phẩm phải cay, mặn và chua Cấu trúc của kim chi phải rắn chắc và giòn (CODEX STAN 223-2001)

2.2.2 Quá trình lên men kim chi

2.2.2.1 Cơ sở sinh hóa quá trình lên men

Quá trình lên men của kim chi diễn ra một cách tự nhiên sau khi nguyên liệu được xử lý với muối và phối trộn hỗn hợp gia vị Trong suốt quá trình lên men, hệ vi sinh vật nào chịu được muối, acid, điều kiện kỵ khí và các hợp chất kháng khuẩn có trong các thành phần gia vị trong kim chi sẽ chiếm ưu thế Vi sinh vật chính liên quan đến quá trình lên men kim chi là LAB, đó là vi khuẩn kỵ khí tùy ý, hoặc vi khuẩn kỵ

khí Một vài yếu tố như nồng độ muối, nhiệt độ, pH, mật độ vi sinh vật và lượng khí phải kiểm soát trong quá trình lên men kim chi

Quá trình lên men acid lactic của kim chi cũng tương tự như quá trình lên men acid lactic của sauerkraut, nhưng khác nhau về thành phần các phụ liệu Quá trình ngâm muối để trích ly nước ra khỏi nguyên liệu bằng hoạt động thẩm thấu và ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn gây hư hỏng kim chi Đồng thời, ngâm muối nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho LAB tăng lên

Số lượng của tổng số vi khuẩn, nấm men và nấm mốc giảm một cách rõ rệt từ

11 - 16 lần đối với vi khuẩn, 29 - 87 lần đối với nấm men và nấm mốc khi cải thảo được ngâm trong dung dịch muối 10% trong 10 giờ Ngược lại, mức độ LAB lại tăng lên từ 3 - 4 lần, điều này cho thấy ngâm muối giúp làm giảm vi sinh vật hiếu khí, nấm men và nấm mốc nhưng lại tăng sự phát triển của LAB trong cải thảo (Choe và ctv, 1991) Số lượng của vi khuẩn, nấm men, nấm mốc giảm tương ứng 45%, 58% và 40%

do việc ngâm muối và rửa lại, quá trình lên men chủ yếu được thực hiện bởi LAB trên cải thảo sau khi ngâm muối (Kim và ctv, 1987) Hệ vi sinh vật khác trong các thành phần phụ ngoài cải thảo ra cũng liên quan đến quá trình lên men nhưng LAB từ cải thảo ngâm muối được xem là hệ vi sinh vật chủ yếu (Park và ctv, 1994)

a Chuyển hóa carbohydrate

Carbohydrate chiếm 75% ở thực vật Carbohydrate bao gồm các loại đường đơn giản, tinh bột, pectic, lignin và cellulose Cellulose, pectic và lignin đóng vai trò chính trong hình thành cấu trúc của thành tế bào Polysaccharide đóng góp nhiều vào kết cấu đặc trưng của các loại rau quả Tuy nhiên, polysaccharide lại không lên men Trong rau quả, glucose, fructose, sucrose và tinh bột là những carbohydrate có khả năng lên

men phổ biến

 Chuyển hóa glucose

Glucose là đường lên men chính trong rau Con đường biến đổi từ glucose thành acid lactic được gọi là quá trình lên men lactic Lên men lactic có 2 dạng là lên men lactic đồng hình và dị hình

Lên men lactic đồng hình, glucose được chuyển hóa theo con đường glycolysis

để tạo ra pyruvate Pyruvate tiếp tục bị biến đổi thành acid lactic dưới tác dụng của

en-zyme lactate dehydrogenase Sản phẩm chính của lên men lactic đồng hình là acid tic (90%) (Robert, 2006)

lac-Lên men lactic dị hình tạo ra acid lactic theo con đường phosphoketolase Con đường này liên quan đến việc phân giải CO2 từ phân tử glucose để tạo thành pentose (xylulose-5-phosphate) Quá trình chuyển hóa dược tiếp tục dưới tác dụng của phos-phoketolase sẽ tạo ra glyceraldehyde-3-phosphate và acetylphosphate Acetylphos-phate sẽ biến đổi thành lactate như con đường lên men lactic đồng hình, và glyceralde-hyde-3-phosphate chuyển hóa thành ethanol Lactate được tạo ra thấp hơn các sản phẩm khác như acetate, CO2, ethanol (Robert, 2006), do đó quá trình này gọi là lên men lactic dị hình Vì vi khuẩn lactic lên men dị hình thiếu các enzyme chủ yếu của con dường glycolysis Do đó, nguồn năng lượng cung cấp cho chúng nhờ vào quá trình phosphoryl hóa cơ chất (Li, 2004)

 Chuyển hóa fructose

Fructose là một loại đường chiếm ưu thế thứ hai trong quá trình lên men lactic

Vi khuẩn lactic chứa enzyme fructokinase và phosphoglucoisomerase để phosphoryl hóa fructose thành fructose-6-phosphate và đồng phân hóa thành glucose-6-phosphate Trong con đường lên men lactic đồng hình, glucose-6-phosphate tiếp tục chuyển hóa qua glycolysis để tạo ra pyruvate Pyruvate sẽ biến thành lactate dưới tác dụng của lac-tate dehydrogenase Ngược lại với lên men đồng hình, lên men dị hình có enzyme mannitol dehydrogenase để phân giải frucotose thành manitol và oxy hóa NADH trong điều kiện yếm khí (Erten, 1998) Trong phản ứng này, một lượng nhỏ fructose dược sử dụng như một chất nhận điện tử để chuyển hóa fructose thành lactate, acetate, ethanol

và CO2 (Busse và ctv, 1961)

 Chuyển hóa sucrose

Sucrose chiếm tỉ lệ thấp hơn so với đường glucose và fructose Sự chuyển hóa sucrose trong quá trình lên men không đầy đủ vào giai đoạn cuối Sucrose không là cơ chất tối ưu cho các vi khuẩn lên men lactic Trên thực tế, chỉ có một vài loại vi khuẩn acid lactic có khả năng lên men đường sucrose Một báo cáo khoa học cho thấy, trong

số 14 chủng vi khuẩn acid lactic , Lc cellobiosus là loài duy nhất chuyển hóa tất cả các

mentum và Leu mensenteroides lên men chỉ bằng một nửa sucrose trong nước đậu

xanh (Chen và ctv, 1983)

 Chuyển hóa tinh bột

Tinh bột chiếm tỷ lệ rất thấp trong các loại rau, do đó khả năng phân giải tinh bột của vi khuẩn lactic rất thấp Trong quá trình lên men, vi khuẩn acid lactic phân giải tinh bột để tạo ra đường đơn rồi tiếp tục con đường chuyển hóa để tạo ra acid lactic và

các chất hữu cơ khác

b Chuyển hóa acid hữu cơ

Citrate và malate là những acid hữu cơ có mặt phong phú trong thực vật Sản

phẩm của quá trình chuyển hóa citrate là cơ chất quan trọng cho sự phát triển của conostoc và Cit+ lactococci Citrate bị phân giải dưới tác dụng của enzyme citrate lyase

Leu-tạo ra oxaloacetate và acetate Enzyme citrate lyase được sản sinh ra do Leuconostoc

và Cit+ lactococci (Mellerick và Cogan, 1981) Oxaloacetate được decarboxyl hóa tạo

ra pyruvate, hay có thể tiếp tục chuyển hóa để tạo ra diacetyl, acetoin, và 2,3-butylene glycol (Cogan và Jordan, 1994)

Acid malic được sinh ra bởi quá trình chuyển hóa dưới sự hoạt động của vi khuẩn acid lactic Cả hai quá trình lên men lactic đồng hình hay dị hình thì acid malic cũng bị decarboxyl hóa để tạo ra acid lactic và CO2 CO2 được tạo ra có hiệu quả tốt trong quá trình lên men kỵ khí

c Sinh tổng hợp acid amin

Quá trình lên men của các loại nguyên liệu thực vật còn chứa một lượng nhỏ acid amin Tuy nhiên, một lượng quá mức các acid amin này có thể gây ra ngộ độc thực phẩm Những acid amin này được xem như một tác nhân gây ung thư bởi vì nó có khả năng biến đổi nitrit thành dạng tiền chất gây ung thư nitrosamine (Lijinsky, 1980) Những amin này hiện diện trong rau quả lên men thông qua hoạt động chuyển hóa của

hệ vi sinh vật như quá trình decarboxyl hóa acid amin Glutamic acid, arginine, lysine, aspartic acid, và alanine là những acid amin có trong kim chi lên men (Park và Cheigh, 2004) Như vậy, sử dụng kim chi có thể được xem như một nguồn cung cấp amin trong chế độ ăn hằng ngày

2.2.2.2 Hệ vi sinh vật trong kim chi

Quá trình lên men bắt đầu với sự hoạt động của Leu mesenteroides (Leuconostoc sp.), thuộc nhóm lên men lactic dị hình và vi sinh vật kỵ khí, chúng sản

xuất acid lactic, acid acetic, CO2 và ethanol như là sản phẩm cuối cùng Tuy nhiên, khi

giảm đến pH = 4,6 - 4,9, do sự tích lũy acid hữu cơ, Leu mesenteroides bị ức chế Quá

trình lên men tiếp tục với sự thích nghi của những loài có khả năng chịu acid như

Pediococcus cerevisiae, Lac brevis, Lac fermentum và Lac plantarum (Park và

Cheigh, 2004) Tuy nhiên, sự cạnh tranh giữa các loài xảy ra để xác định loài nào chiếm ưu thế Loài nào chiếm ưu thế có thể phụ thuộc vào số lượng của chúng trên cải thảo và các thành phần nguyên liệu khác như tỏi, gừng, củ cải trắng… nồng độ muối

và đường, điều kiện kỵ khí, nhiệt độ lên men Theo Mheen và Kwon (1984), Lac plantarum hiện diện nhiều nhất và sản sinh ra acid tối đa trong giai đoạn này, đặc biệt khi nhiệt độ tăng Lac plantarum cũng được tin rằng nó là vi sinh vật chính acid hóa

và làm giảm sự có mặt của vi sinh vật có hại trong quá trình lên men của kim chi

Ngoài ra, sự hiện diện của nấm men trong giai doạn cuối của quá trình lên men

có thể tạo ra enzyme như polygalacturonase, một enzyne phá hủy pectic và các chất khác ảnh hưởng đến cấu trúc của cải bách thảo và củ cải trắng, làm giảm chất lượng của kim chi Bên cạnh đó, cấu trúc mềm nhũn của kim chi cũng có thể do quá trình acid hóa quá mức khi để kim chi quá chín hay trong giai doạn bảo quản sản phẩm (Lee, 1986) Bảng 2.2 cho thấy sự hiện diện của vi khuẩn Gram dương, chủ yếu là LAB được phân lập từ quá trình lên men kim chi ở nhiệt độ 5oC, 15oC, và 25oC.Trong

khi đó, Leu mesenteroides và Leu para mesenteroides chiếm ưu thế với 65,2% khi ở

nhiệt độ thấp hơn 5oC

Tuy nhiên, khi nhiệt độ tăng lên 25oC thì chỉ còn 13,5% Trong loài

Lactobacillus mà chủ yếu là Lac plantarum (thuộc nhóm LAB đồng hình) tạo ra acid

lactic và chiếm ưu thế khi nhiệt độ cao hơn 25oC, giảm xuống chỉ còn 28% khi nhiệt

độ 5oC (Lim và ctv, 1986) Số lượng Streptococcus và Pediococcus cũng thấp hơn

Leuconostoc và Lactobacillus khi nhiệt độ giảm

Bảng 2.2: Thành phần và tỷ lệ vi khuẩn Gram dương được phân lập từ quá trình lên

men kim chi ở nhiệt độ 5 oC, 15 oC và 25oC

a B cereuss, B anthracis, B mycoides, B thuringiesis

(Nguồn:Lim và ctv, 1986)

Từ điều này đưa ra giả thuyết rằng quá trình lên men diễn ra ở nhiệt độ 5oC sẽ tạo ra mùi kim chi thơm hơn và kéo dài gian bảo quản hơn (Park và Cheigh, 2004)

2.2.2.3 Tính an toàn của kim chi và bacteriocin trong kim chi

Kim chi được ăn từ nhiều thế kỉ nay mà không có bất kỳ dấu hiệu nào cho thấy

có hại cho sức khỏe người sử dụng Tuy nhiên, hiện nay những hóa chất còn tồn dư lại trong sản phẩm nông nghiệp, con đường nhiễm qua vi sinh vật, hàm lượng NO2 có

trong cải thảo lại là nguyên nhân gây ảnh hưởng đến sức khỏe của người dân Một nghiên cứu cho thấy rằng những hóa chất sử dụng trong nông nghiệp như thuốc trừ sâu

chloropyrifos (O, O-diethyl-O-(3,5,6-trichloro-2-pyridyl)-phosphorothioate), có thể

xâm nhập vào trong quá trình sản xuất kim chi (Yun, 1989) Điều này có nghĩa là cải bách thảo được tưới bằng dung dịch chlorpyrufos dùng để chế biến kim chi Chlorpyri-fos tồn dư ở mức 0,161 ppm trong nguyên liệu cải thảo, và giảm đến 0,038 ppm qua 4 lần rửa với nước và giảm chỉ còn 0,0099 ppm trong quá trình lên men (Park và Cheigh, 2004) Ngoài ra, vi sinh vật cũng có thể bị lây nhiễm qua các thành phần nguyên liệu khác trong kim chi Trong 41 ngày, kim chi được bảo quản ở nhiệt độ 0 - 8oC, E coli, Stap aureus hay Vibrio parahaemolyticus đều không thấy có trong sản phẩm (Park,

1998)

Tuy nhiên, vi khuẩn Coliform vẫn thấy có trong giai đoạn đầu của quá trình bảo quản này nhưng ở mức độ thấp Mật độ của vi khuẩn Coliform là 2,0 x103 CFU/ml ở ngày đầu tiên nhưng sau đó giảm xuống 10 lần vào ngày thứ 13 ở nhiệt độ 8oC Điều này là do nồng độ acid và nồng độ muối cùng với sự cạnh tranh cơ chất của hệ vi sinh vật trong suốt thời gian bảo quản

LAB trong kim chi được biết có khả năng ức chế sự phát triển của các vi sinh

vật gây bệnh Chẳng hạn, Ped cervisiae và Leuconostoc sp có tác dụng hạn chế sự phát triển của vi sinh vật gây bệnh như E coli, Staph aureus và Bacillus cereus (Park

và ctv, 1983) Ped ceresiae có khả năng ức chế sự phát triển của E coli, Strep lis và Lac.bulgaricus (Park và Jo, 1986) Theo Park và Song (1991), Lac plantarum Lp2 được phân lập từ kim chi có khả năng hạn chế sự phát triển của E.coli, Pseud ae- ruginosa và nhóm psychrotrophic PC1 Lac brevis cũng sản xuất ra chất kháng vi sinh

faeca-vật (Cho và ctv, 1994) Chất này có phổ tác dụng cực rộng, có khả năng ức chế cả vi khuẩn Gram dương và Gram âm và duy trì khả năng này trong khoảng pH = 4,0 - 9,0

(Hanne R C.và Hanne F., 2006) Ngoài ra, Lactococcus lactis BH5 đã phân lập được

trong kim chi và xác định nó sản xuất ra được bacteriocin- Lacticin BH5- để chống lại

hoạt động của Micrococcus flavus ATCC 10240, có khả năng hoạt động trong khoảng

pH = 2,0 - 9,0 và có thể chịu được một số dung môi hữu cơ (Paik và ctv, 2000)

2.2.2.4 Kim chi lên men với starter

Để cải thiện chất lượng của kim chi, nhiều nghiên cứu đã được thử nghiệm lên

men kim chi bằng cách sử dụng starter Lee và Kim (1988) đã phân lập và chọn Lac plantarum, Lac brevis, Ped cerevisiae và Leu mesenteroides sử dụng như những

starter Trong 24 giờ và nhiệt độ 25oC, kim chi được bổ sung starter thì tốc độ lên men nhanh hơn so với kim chi đối chứng Những nghiên cứu này cho thấy, về mặt cảm quan như mùi vị và các chỉ tiêu cảm quan khác của kim chi được bổ sung starter được đánh giá cao hơn so với kim chi đối chứng

Tiếp tục những nghiên cứu trên, So và ctv (1996) đã sử dụng thêm 5 giống khác của LAB chịu lạnh được phân lập từ kim chi Ở 8oC, kim chi đối chứng đạt độ chín tốt

nhất sau 10 ngày, nhưng chỉ cần 4 - 6 ngày đối với kim chi được bổ sung Leuconostoc

và 2 ngày khi bổ sung Lactobacillus thì đạt đến pha cân bằng của sự phát triển Tuy

nhiên, việc bổ sung tất cả starter này không gây ra quá trình acid hóa Chất lượng của

kim chi khi bổ sung Leuconostoc được đánh giá cao hơn so với kim chi đối chứng nhưng lại không cao như kim chi bổ sung Lactobacillus

Park và ctv (2000) đã nghiên cứu môi trường chứa đựng riêng biệt và hỗn hợp

starter, Leu mesenteroides subsp mesenteroiodes KFRI 819, Lac Plantarum KFRI

813 và Lac Maltaromicus KFRI 235, sử dụng trong lên men kim chi được bảo vệ

trong hỗn hợp paste tỏi hay sữa gầy ở nhiệt độ 4 - 10oC Theo tác giả nhận thấy hỗn hợp starter gồm nhiều vi sinh vật được bảo quản trong 10% paste tỏi có chất lượng tốt hơn so với bảo quản bằng sữa gầy 10% và trong môi trường riêng lẻ Vì hầu hết các nguyên liệu làm kim chi đều nhạy cảm với nhiệt, những công nghệ mới phải được phát triển để giảm số lượng vi sinh vật có trong nguyên liệu và nghiên cứu nhiều hơn về môi trường bảo quản starter sử dụng trong lên men kim chi

2.2.3 Phương pháp chế biến một số loại kim chi phổ biến

2.2.3.1 Baechu kim chi

Thành phần chế biến kim chi tùy thuộc vào công thức chế biến của từng gia đình và dịa phương Theo Cho et al (1997;1998) công thức chế biến baechu kim chi được tiêu chuẩn hóa dựa trên các sách nấu ăn, các tài liệu khoa học, và các tài liệu xuất bản của các nhà máy chế biến kim chi dựa trên khẩu vị của người Hàn Quốc, các tính

chất hóa học và chức năng của chúng Công thức tính theo tỷ lệ phần trăm các thành phần trên cải bách thảo đã xử lý với muối (100): củ cải trắng (13), hành lá (2), bột ớt (3,5), tỏi (1,4), gừng (0,6), nước mắm (2,2) và đường (1) và nồng độ muối cuối cùng là 2,5% Tôm lên men cũng được cho vào kim chi tùy thuộc vào công thức chế biến, thông thường tôm lên men cho vào kim chi phổ biến ở Seoul và một số địa phương

2.2.3.2 Kaktugi

Kaktugi là một loại kim chi củ cải trắng được cắt hột lựu lên men với nhiều thành phần phụ khác nhau Từ kinh nghiệm thực tế, công thức chuẩn và phương pháp chế biến kaktugi dựa trên những thí nghiệm của Hwang (1999) và nhiều tài liệu có trước Thành phần để chế biến trong kaktugi gồm củ cải trắng cắt hột lựu (2x2x2 cm)

đã qua xử lý với muối (100%), bột ớt (39%), tôm lên men (4,1%), tỏi (2,3%), gừng (1%), hành lá (5,1) và đường (1,4%) khi nồng độ muối cuối cùng đạt 2,5% Có 3 phương pháp để xử lý củ cải trắng đã cắt hột lựu trước khi trộn kim chi: cải trắng trộn với muối khô, trộn với nước muối hay không xử lý với muối Cải trắng để làm kaktugi cắt hột lựu được xử lý với muối 7% trong 30 phút ở nhiệt độ 5oC sẽ cho mùi vị và cấu trúc tốt hơn so với 2 phương pháp xử lý còn lại Sau khi xử lý với muối, phải để ráo nước sau 1 giờ Sau đó, cải trắng được trộn với hỗn hợp bột ớt và các gia vị còn lại Bột ớt mang đến màu đỏ cho sản phẩm Hỗn hợp cải trắng sẽ được để trong lọ để tiến

hành lên men (Hwang, 1999)

2.2.3.3 Dongchimi

Dongchimi là loại kim chi toàn củ cải trắng (12-15x7-10 cm), cần một lượng lớn nước muối Củ cải trắng được trộn với muối khô và sau đó được rửa lại với nước sạch Củ cải trắng sau khi rửa không cắt mà được trộn trực tiếp với các thành phần gia

vị với lượng nước muối chiếm từ 3-4% sau đó chứa trong lọ sành, hỗn hợp phải đảm bảo ngập hoàn toàn trong nước muối Hánh lá, tỏi và gừng là những thành phần phụ chính trong khi chuẩn bị làm dongchimi Tuy nhiên, lê, ớt chuông xanh lên men và glue plant cũng thường được thêm vào (Lee và ctv, 1998)

2.3 Gia vị sử dụng trong lên men kim chi

2.3.1 Bột ớt

Bột ớt góp phần tạo nên màu đỏ đặc trưng và vị cay cho kim chi Thành phần vị cay của ớt là do hợp chất alkaloid có tên là capsaicinoid (CAPS), thường có trong các loại trái cây Capsaicin ( C18H27NO3, trans-8-methyl-N-vanillyl-6-noneamide) là một CAPS phong phú nhất, tiếp đến là dihydrocapsaicin với một lượng nhỏ nor dihydrocapsaicin, homocapsaicin, homo- dihydrocapsaicin và những chất khác Lượng capsaicin phụ thuộc vào lượng ánh sáng và nhiệt độ nơi trồng, tuổi thu hoạch quả và vị trí của quả trên cây (Andrew, 1995)

Ớt được biết với những tác dụng có lợi cho sức khỏe Các nhà Đông y đã có một thời gian dài tìm hiểu những hiệu quả của ớt đối với sức khỏe con người Nghiên cứu này chủ yếu đối với phổi và bệnh viêm xoang, bảo vệ dạ dày bằng cách tăng dịch tiêu hóa tác động lên hệ thần kinh giải phóng endorphin (một loại thuốc giảm đau tự nhiên), chảy nước bọt, chúng giúp trung hòa acid và bảo vệ cơ thể chống lại bệnh ung thư nhờ các chất chống oxy hóa (Andrew, 1995)

Chức năng như một loại thuốc giảm đau của CAPS là một trong những vai trò của chúng trong thành phần thực phẩm Do đó, có thể ăn nhiều trong một lúc Các nhà khoa học đã chứng minh rằng độc tính của capsaicin như một loại chất phụ gia thì không đáng kể Theo nhiều nghiên cứu, ớt có chứa chất chống đông huyết tương giúp ngăn chặn việc đông tụ máu có thể gây đau tim (Andrew, 1995) Thực phẩm có chứa CAPS giúp tăng hiệu ứng nhiệt cho thực phẩm (TEF-the thermic effects of food) TEF tăng giúp kích thích tốc độ trao đổi chất trong cơ thể góp phần tạo nên cảm giác ngon miệng Trong bữa ăn có chứa CAPS, TEF của cơ thể tăng lên 25% trong 3 giờ (And-rew, 1995) Ngoài ra, ớt cũng chứa một lượng cao vitamin A, vitamin C, vitamin E, K

và một ít Na (Govindarajan và ctv, 1986)

2.3.2.2 Tỏi

Tỏi có tên khoa học là Allium sativum L, là một loại gia vị phổ biến và có nhiều

giá trị về mặt y học Tỏi đã được coi là một nguồn giàu carbohydrate, protein và pho.Nhiều nghiên cứu cho rằng trong tỏi có chứa hơn 200 hợp chất khác nhau, những hợp chất này có nhiều giá trị trong lĩnh vực y học Tỏi có tác dụng tốt trong giải dộc

phos-các độc tố ở dường ruột, kích thích tế bào thần kinh và là một chất sát trùng theo quan niệm y học của đạo Hindu qua nhiều thế kỉ Theo Agarwal(1996), Koch và Lawson (1996), tỏi có nhiều tác dụng như sau

Tỏi giúp giảm cholesterol (Reuter và Sendl, 1994; Han và ctv, 1995; Adler và Holub, 1997) Những nghiên cứu này cho thấy, việc sử dụng tỏi thường xuyên giúp giảm 10% tổng số cholesterol trong huyết thanh Bằng chứng cho thấy những hiệu quả này là do allicin hay những hợp chất có nguồn gốc từ allicin (Yeh Y và Yeh S., 1994; Gebhardt và Beck, 1996) Ngoài ra, tỏi giúp giảm huyết áp ( Silagy và Neil, 1994; Das

và ctv, 1995) Nó cũng có tác dụng phòng ngừa bệnh đông máu và hoạt tính lytic” giúp chống lại các nguy cơ gây nghẽn mạch máu (Han và ctv., 1995b; Brei-thaupt và Grogler, 1997)

“fibrino-Các nghiên cứu về dịch tễ học đã đưa ra mối liên hệ giữa việc sử dụng tỏi và bệnh ung thư dạ dày (Steinmetz và ctv, 1994, Han và ctv, 1995; Milner, 1996) Các thành phần của tỏi được chứng minh có khả năng ức chế sự phát triển của khối u, đặc biệt tỏi có nguồn gốc từ organosulphide (Srivastava và ctv, 1997; Pinto và ctv 1997; Riggs và ctv, 1997; Hu và Singh, 1997; Sakamoto và ctv, 1997) Ngoài ra, tỏi còn có tính kháng sinh tự nhiên Chưa có một bằng chứng nào về sự nguy hiểm khi sử dụng tỏi vì lượng lưu huỳnh có trong tỏi để gây độc là rất thấp (Stevens, 1984)

2.3.2.3 Gừng

Gừng có tên khoa học là Zingiber officinale Rosc.Gừng chứa nhiều tinh dầu, các hợp chất cay, nhựa, protein, cellulase, pentosan, tinh bột và các khoáng chất Thành phần của hợp chất này thay đổi tùy theo từng giống gừng, khu vực trồng, khí hậu, và điều kiện sử dụng gừng dạng tươi hay đã qua chế biến (Purseglove và ctv,

gian sử dụng thịt (Ziauddin và ctv, 1995), dehydrate hóa thịt heo (Fujo và ctv, 1969), xúc xích lên men (Al-Jalay và ctv, 1987)

Một số nghiên cứu về tác dụng kháng khuẩn của gingerol, ví dụ như Bacillus subtillis và E.coli, Mycobacterium (Yamada và ctv, 1992; Galal, 1996; Hiserodt và

ctv, 1998) Bên cạnh đó, gừng có khả năng chữa lành vết thương, viêm nhiễm và các chứng xơ cứng động mạch (Srivasta, 1986; Sankawa, 1987; Kiuchi và ctv, 1992; Ka-wakishi và ctv, 1994)

Gừng có tác dụng tốt đối với hệ tiêu hóa, giúp cải thiện nhu động đường tiêu hóa, có tác dụng điều trị đau dạ dày, nôn mửa và khó tiêu (Yamahara và ctv, 1988; Yamahara và ctv, 1992; Yoshikawa và ctv, 1994)

Một nghiên cứu gần đây cho thấy khả năng ngăn chặn sự phát triển khối u của gingerol, đáng chú ý nhất là ngăn ngừa ung thư da (Park và ctv, 1998) Gừng giúp kiểm soát lượng cholesterol và ức chế sinh tổng hợp “hypercholesterolema” (Tanabe

và ctv, 1993) Nhiều nghiên cứu của các nhà y học Trung Quốc cho rằng gừng cũng có vai trò trong việc kiểm soát béo phì (Wijaya và Wu, 1995)

2.3.2.4 Hành tây

Hành tây có tên khoa học là Alllium cepa L., một loại gia vị phổ biến trên thế

giới Mùi vị của nó được xem là một yếu tố cần thiết trong nấu ăn Hành tây là một loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng với nhiều khoáng chất và vitamin như: Ca, P,

Ka, Na, vitamin D, riboflavin, acid forlic… Trong đó, amino acid tự do chiếm một lượng khá cao, chủ yếu là acid glutamic và orginine Hàm lượng của amino acid ở giữa cao nhất và giảm dần khi từ trong ra theo cấu trúc của hành tây

Ngoài vai trò là một thực phẩm và một gia vị mang đến mùi vị phong phú hơn trong các món ăn, hành tây còn được biết đến như một dược liệu Người Trung Hoa,

Ấn Độ và Ai Cập thời xưa đã có nhiều tìm hiểu về dược lý của hành tây Augusti (1990) đã liệt kê ra những lợi ích của hành tây như sau:

 Hoạt tính của hành tây giống như một chất kích thích, có tác dụng lợi tiểu và làm long đờm khi trộn trong giấm, hữu ích khi bị đau họng

 Những tinh dầu của hành tây tạo cảm giác nóng, làm tăng nhịp tim, có hiệu quả lên áp suất của tâm thu và dòng chảy trong động mạch vành Những

chất trong hành tây góp phần phân giải một ít lượng đường trong máu, cũng như lipid và cholesterol

 Nước ép từ hành tây có tác dụng chống khuẩn nhờ vào allicin, disulphide và cysteine và những tương tác giữa chúng

2.3.2.5 Củ cải trắng

Củ cải trắng (Raphanus sativus L.) thuộc họ Brassicaceae, là một loại thực vật

phổ biến ở Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật và các nước Đông Nam Á Củ cải trắng chứa nhiều chất dinh dưỡng như protein, vitamin C, chất xơ,… (Lu và ctv, 2008) Ngoài ra,

củ cải trắng còn được xem như một loại thuốc có khả năng phòng ngừa nhiều bệnh như hyperlipidaemia, nhồi máu cơ tim, ung thư và nhiều bệnh khác Những tác dụng trên của củ cải trắng là do sự có mặt của 2 thành phần là peroxidase và isothiocyanate Peroxisidase có nhiều trong củ cải trắng, có tác dụng loại bỏ những gốc tự do có hại Những thử nghiệm trên chuột khi cho ăn perosidase có trong củ cải trắng có dấu hiệu làm giảm cholesterol và triglyceride có trong máu Cũng theo nghiên cứu này, nồng độ của isothiocyanate cao gấp 7 lần trong củ cải được cắt mỏng hơn so với cắt hạt lựu được đo 30 phút sau khi nấu (Wang, 2002)

2.3.2.6 Nước mắm

Nước mắm là một loại gia vị phổ biến ở các nước Á Đông Nước mắm mang lại hương vị dặc trưng cho các món chế biến Trong các bữa ăn của người Việt Nam, nước mắm được sử dụng từ 15 – 30 ml/ người, chiếm 7,5 % lượng protein trong chế

độ dinh dưỡng (Amano, 1962) Ngoài ra, nó còn được biết đến với những giá trị dinh dưỡng như amino acid, những acid hữu cơ ngắn, aldehyde, ester và vitamin B12 và một

số muối khoáng (Park và ctv, 2001)

 

 

 

 

Chương 3

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Địa điểm và thời gian tiến hành thí nghiệm

Các thí nghiệm đã được thực hiện tại Trung tâm Nghiên cứu Bảo quản và chế biến rau quả thuộc trường Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh

Thời gian tiến hành thí nghiệm từ ngày 05/04/2010 đến 30/07/2010

3.2 Vật liệu

 Đường sử dụng trong nghiên cứu là đường RE của Công ty đường Biên Hòa

 Muối iốt sấy tinh khiết

 Gừng, tỏi, cải thảo, củ cải trắng, hành tây

 Bột ớt

3.3 Nội dung và phương pháp nghiên cứu

3.3.1 Khảo sát tỷ lệ phối trộn hỗn hợp gia vị trong kim chi lên men

Các thí nghiệm phối trộn hỗn hợp gia vị trong lên men kim chi dựa trên cơ sở tham khảo những tài liệu “Kim chi” (Park và Cheigh, 2004) và các công thức chế biến kim chi trên Internet

<http://www.traditionaltx.us/Heidi%27s%20kimchi%20recipe.pdf>;

<http://www.maangchi.com/recipe/kimchi-kaktugi>; song/Am-thuc/2008/10/3BA0712B/> được thực hiện thông qua qui trình chế biến kim chi như sau:

<http://vnexpress.net/GL/Doi-Hình 3.1: Sơ đồ qui trình chế biến kim chi nghiên cứu 3.3.1.1 Hàm lượng muối

Thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên một yếu tố với 4 mức hàm lượng muối là 2%, 2,5%, 3%, 3,5% (w/w)

Yếu tố cố định: đường 2,5%, tỏi-gừng 3% (theo tỷ lệ tỏi-gừng là 1:1), bột ớt 2%

Cải bách thảo

(Brassica pekinensis L.)

Xử lý (gọt vỏ, xay nhuyễn, )

Xử lý nguyên liệu (cắt, ngâm trong dung dịch NaCl 5%, trong 2 giờ

Yếu tố cố định: muối 2,5%, đường 2,5%, bột ớt 2% và nước mắm 1,5%

Chỉ tiêu theo dõi: Đánh giá mức độ ưa thích kim chi bằng phương pháp so hàng

Hội đồng đánh giá gồm 20 sinh viên năm 3 - 4 khoa Công nghệ thực phẩm

3.3.2 Khảo sát tỷ lệ phối trộn hỗn hợp gia vị sử dụng trong kim chi lên men

Mục đích: Xác định hàm lượng muối, đường và tỏi-gừng tác động lên chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm

Do khảo sát 3 yếu tố, phần mềm JMP 4.0 được sử dụng để bố trí thí nghiệm Theo đó, phương pháp bề mặt đáp ứng RSD (Response Surface Design) kiểu Box-Behnken dựa trên các khoảng hàm lượng muối, đường, tỏi-gừng được xác định từ những thí nghiệm thăm dò Kết quả bố trí thí nghiệm được trình bày ở bảng 3.1 Thí nghiệm chính gồm 13 nghiệm thức, nghiệm thức tâm lặp lại 3 lần, tổng số mẫu là 15 Các mẫu kim chi sẽ được dánh giá cảm quan qua mức độ ưa thích của người đánh giá bằng phương pháp cho điểm Kết quả đánh giá cảm quan là cơ sở để chúng tôi chọn ra được công thức phối trộn hỗn hợp gia vị thích hợp để chế biến kim chi

Do thứ tự các nghiệm thức là hoàn toàn ngẫu nhiên và để dễ dàng trong việc bố trí đánh giá cảm quan, các nghiệm thức được ký hiệu bằng các chữ cái từ A → O

Bảng 3.1: Bố trí thí nghiệm công thức hỗn hợp gia vị sử dụng trong kim chi

STT Mẫu Dạng thức Hàm lượng

muối (%)

Hàm lượng đường (%)

Hàm lượng gừng (%)

++0

000

000 0++

0-+

0 -0+

0 +-0

000 -0-

2,25 2,00 2,50 2,50 2,50 2,25 2,25 2,25 2,25 2,25 2,00 2,00 2,50 2,25 2,00

3,00 3,00 2,75 2,75 3,00 2,75 2,75 3,00 2,50 2,50 2,75 2,50 2,50 2,75 2,75

3,00 3,50 3,00 4,00 3,50 3,50 3,50 4,00 4,00 3,00 4,00 3,50 3,50 3,50 3,00

3.3.3 Khảo sát chế độ thanh trùng paste gia vị

Mục đích: Xác định thời gian xử lý nhiệt ảnh hưởng đến chất lượng paste gia vị Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên một yếu tố - thời gian xử lý nhiệt

10, 15 và 20 phút

Hỗn hợp gia vị gồm hàm lượng đường, muối, gừng, tỏi được xác từ các thí nghiệm trước và chuẩn bị theo quy trình hình 3.1 200 g hỗn hợp gia vị được chứa trong bao bì PP có kích thước 10x15 cm để thanh trùng ở nhiệt độ 85oC trong thời gian 10, 15 và 20 phút, mỗi nghiệm thức được lặp lại 3 lần Các nghiệm thức sau khi

Để đánh giá ảnh hưởng của chế độ thanh trùng lên chất lượng của paste gia vị, chúng tôi chế biến kim chi từ paste đã qua xử lý

Chỉ tiêu theo dõi:

- Đánh giá cảm quan sản phẩm kim chi về màu, mùi, vị bằng phương pháp cho điểm

- Sản phẩm được ưa thích nhất sẽ được đánh giá chất lượng vi sinh bao gồm vi

khuẩn hiếu khí, tổng nấm men - nấm mốc, nhóm Coliform, Staphylococcus aureus

3.3.4 Khảo sát tỷ lệ phối trộn cải bách thảo và paste gia vị

Mục đích: xác định tỷ lệ phối trộn cải bách thảo với paste gia vị để đưa ra hướng dẫn đối với người sử dụng

Tiến hành: Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên một yếu tố, mỗi nghiệm thức được lặp lại ba lần Cải bách thảo được cắt và xử lý muối Tiến hành phối trộn lượng cải bách thảo (đã xử lý muối) với paste gia vị (200 ± 0,2 g) lần lượt theo tỷ

Trong đó:

 Ax: Lượng acid có trong 1 lít sản phẩm, g/l

 n: Số ml NaOH 0,1 N tiêu hao khi đình phân mẫu phân tích, ml

 V: lượng mẫu mang phân tích

 K: số g acid tương ứng với 1 ml NaOH 0,1N với Kacid lactic= 0,009

Theo Mhee và Kwon (1984), acid chủ đạo trong kim chi là acid lactic Do đó, việc tính toán dựa trên chỉ số K của acid lactic để tính độ acid trong kim chi

3.3.5.2 Phương pháp đánh giá cảm quan

a Phép thử so hàng: Phép thử này được sử dụng khi muốn so sánh nhiều mẫu

về một thuộc tính đơn lẻ của sản phẩm (Meilgaard và ctv, 1999) Do đó, phép thử so hàng được sử dụng để so sánh các thuộc tính đơn lẻ về mùi và vị trong thí nghiệm thăm dò để tìm được khoảng hàm lượng thích hợp cho thí nghiệm tìm công thức phối trộn hỗn hợp gia vị Mẫu đánh giá cảm quan được trình bày ở Phụ lục 1a

b Phép thử cho điểm: Phép thử này được sử dụng để xác định sự khác nhau

về một thuộc tính cảm quan riêng biệt trong một khối lượng mẫu có thể từ 3 đến 6 hoặc 8 (Meilgaard và ctv, 1999) Sản phẩm kim chi chưa có nhiều nghiên cứu tại Việt Nam Do đó, việc đánh giá các chỉ tiêu về màu sắc, mùi, vị và cấu trúc của kim chi dựa trên CODEX STAND 223-2001, và TCVN 3216-1994 và xây dựng hệ số quan trọng cho các chỉ tiêu cảm quan

Theo Danzart (1994), để bố trí đánh giá cảm quan theo kiểu khối ngẫu nhiên không đầy đủ BIB với số mẫu là 15, mỗi cảm quan viên đánh giá 3 mẫu thì cần 35 cảm quan viên Mỗi mẫu sẽ được đánh giá 7 lần Sơ đồ bố trí đánh giá cảm quan được thể hiện trong hình 3.2

c Hệ số quan trọng

Xây dựng hệ số quan trọng: Hệ số quan trọng biểu thị mức độ quan trọng của

từng chỉ tiêu cảm quan riêng biệt Tổng hệ số quan trọng của tất cả các chỉ tiêu đươc đánh giá cho một sản phẩm bằng 4 (Hà Duyên Tư, 2006) Khi thiết lập công thức phối trộn hỗn hợp gia vị, sản phẩm kim chi sẽ được đánh giá cảm quan trên 4 chỉ tiêu màu sắc, mùi, vị và cấu trúc Hệ số quan trọng được xây dựng dựa trên ý kiến đánh giá của mức quan trọng của cảm quan viên Kết quả sẽ được dựa trên mức độ quan trọng có số phiếu cao nhất

3.4 Phương pháp xử lý số liệu

Phần mềm Minitab Release 12.21 được sử dụng để xử lý ANOVA (Analysis of Variance) các kết quả của các thí nghiệm một yếu tố Thí nghiệm 3 yếu tố được xử lý bằng phần mềm JMP 4.0 Phần mềm Microsoft Excel 2007 cũng được sử dụng để tính toán

Bảng 4.1: Sản phẩm kim chi bổ sung hàm lượng muối

Theo nhận xét của người đánh giá, nồng độ muối 2% tạo vị nhạt đối với sản phẩm kim chi và ở nồng độ muối 3,5%, sản phẩm được đánh giá là tương đối mặn,