LÊN MEN LACTIC VA ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM KHOA CƠNG NGHỆ HỐ HỌC BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM  BÁO CÁO VI SINH THỰC PHẨM GVHD: GV NGUYỄN THÚY HƯƠNG SVTH: Lớp: HC07TP TRẦN THỊ NGUYỆT MINH 60701493 MAI THẾ TÌNH 60702499 PHẠM THỊ THANH TRÚC 60702706 TRẦN PHƯƠNG TUẤN 60702788 HUỲNH THÚC VƯƠNG 60703052 Tháng 05/2009 MỤC LỤC Mở đầu Chương Giới thiệu chung len men lactic 1.1 Tác nhân vi sinh vật 1.1.1 Đặc điểm hệ vi khuẩn lactic 1.1.2 Phân loại vi khuẩn lên men lactic 1.2 Cơ chế trình lên men 1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình lên men 1.4 Một số loại vi khuẩn lactic quan trọng Chương Ứng dụng lên men lactic công nghệ thực phẩm 2.1 Sản xuất acid lactic 2.2 Bảo quản chế biến sản phẩm từ rau (rau muối chua) 2.3 Bảo quản chế biến sản phẩm từ thịt, thủy sản 2.3.1 Nem chua 2.3.2 Tôm chua 2.4 Ngành công nghiệp sữa 2.4.1 Sữa chua 2.4.2 Sữa chua kefir 2.4.3 Bơ 2.4.4 Format MỞ ĐẦU Năm 1780, nhà toán học Thủy Điển Schaele lần tách acid lactic từ sữa bò lên men chua Năm 1857, Pasteur chứng minh lên men làm sữa chua nhóm vi khuẩn lactic Năm 1878, Lister phân lập thành công vi khuẩn lactic đặt tên Bacterium lactis (hiện gọi Streptococcus lactis); sau nhà khoa học liên tiếp phân lập nhiều lồi vi khuẩn lactic khác Cơng nghiệp lên men để sản xuất acid lactic nói hình thành từ năm 1881 Nhóm vi khuẩn lactic nhóm vi sinh vật có ý nghĩa quan trọng cơng nghiệp sữa, nói chung tác nhân gây lên men nhằm sản xuất hàng loạt sản phẩm từ sữa khác có yaourt, sữa chua, fomat, bơ Ngồi ứng dụng cơng nghiệp sữa, vi khuẩn lactic cịn sử dụng nhiều công nghiệp sản xuất acid lactic, công nghiệp chế biến thịt cá, công nghiệp muối rau quả, sản xuất men tiêu hóa y học, dùng để ủ chua thức ăn gia súc công nghiệp Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LEN MEN LACTIC 1.1 TÁC NHÂN VI SINH VẬT 1.1.1 Đặc điểm vi khuẩn lên men lactic Vi khuẩn lactic xếp vào họ Lactobacteriaceae Chúng cầu khuẩn, trực khuẩn ngắn dài, không tạo bào tử hầu hết không chuyển động, khoảng nhiệt độ thích hợp 10 - 400C Chúng khơng có cytochrom catalase sống điều kiện có oxy khơng khí có proxyoase phân giải H2O2 thành oxy khơng khí nên gọi vi khuẩn hiếu khí kị khí khơng bắt buộc Sự phân bố vi khuẩn lactic tự nhiên chứng tỏ vi khuẩn yêu cầu dinh dưỡng cao khả phân giải để thu lượng chúng lớn Những vi khuẩn lactic gặp đất, nước mà thường gặp sữa sản phẩm sữa (như Lactobacillus lactis, L bulgaricus, L helveticus, L casei, L fermenti, L brevis, Streptococcus lactis, Str diacetilactis…), bề mặt thực vật xác phân giải (như L plantarum, L delbruckii, L fermenti, L brevis, Str lactis, Leuconostoc mesenteroides…), ruột lớp màng nhầy người động vật (như L acidophilus, Str faecalis, Str salivarius, Str bovis, Str pyogenses, Pneumococcus…) 1.1.2 Phân loại vi khuẩn lên men lactic Dựa vào sản phẩm sinh trình lên men, người ta chia vi khuẩn lactic làm nhóm: nhóm vi khuẩn lên men lactic điển hình (đồng hình) nhóm vi khuẩn lên men lactic khơng điển hình (dị hình) + Vi khuẩn lên men lactic đồng hình sau q trình lên men sản phẩm acid lactic chiếm 90 – 98% tổng sản phẩm lên men, sản phẩm phụ etanol, acid axetic, CO 2, axetoin Nhóm vi khuẩn chủ yếu hai giống Lactobacterium như: Lactobacterium bungaricum, L plantarum, L casei, L delbruckii, L cucumeris fermentati… Streptococcus như: Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris… + Vi khuẩn lên men lactic dị hình sau trình lên men ngồi acid lactic cịn hàng loạt sản phẩm khác: 40% acid lactic, 20% acid sucxinic etanol, 10% acid acetic, 20% chất khí… Nhóm vi khuẩn gồm có vi khuẩn như: Bacterium coli, Bac aeogenes, Bac pentoacetium, L brevis, Strep votrovorus, Strep paracotrovorus, Strep diacetylactis… 1.2 CƠ CHẾ CỦA QUÁ TRÌNH LÊN MEN LACTIC 1.2.1 Lên men lactic đồng hình (điển hình) Lên men lactic đồng hình q trình lên men sản phẩm acid lactic chiếm 90 – 98% tổng sản phẩm lên men, sản phẩm phụ etanol, acid axetic, CO 2, axetoin… Phương trình chung biểu diễn trình lên men: C6H12O6 → CH3CHOHCOOH + 21,8.104 J Sơ đồ chuyển hóa lên men lactic đồng hình Thực chất q trình đường chuyển hóa theo đường glycolysis Embden-Mayerhoff tạo acid pyruvic Trong tế bào vi khuẩn lên men đồng hình khơng có đủ enzyme carboxylase, acid pyruvic không bị phân giải sâu xa hơn, mà thu nhận hydro để thành acid lactic Một phần nhỏ acid pyruvic bị decarboxyl để tạo lượng nhỏ sản phẩm phụ nói 1.2.2 Lên men lactic dị hình Lên men lactic dị hình q trình lên men ngồi sản phẩm acid lactic tạo lượng đáng kể sản phẩm phụ acid acetic, etanol, acid sucxinic, CO 2, H2 Phương trình chung biển diễn trình lên men: C6H12O6 → CH3CHOHCOOH + HOOC(CH2)2COOH + CH3COOH + C2H5OH + CO2 + H2… Theo giả thuyết nay, hệ vi khuẩn lactic dị hình thiếu enzyme chủ yếu đường Embden-Mayerhoff aldolase, triosephosphate isomerase Vì giai đoạn đầu phân giải glucose xảy theo đường pentosephosphate, tạo sản phẩm trung gian xilulose-5-phosphate, sau bị phân ly thành andehit photphoglycerinic acetyl photphat Từ andehit photphoglycerinic chuyển tiếp tạo thành acid sucxinic acid lactic acetyl photphat tiếp tục chuyển hóa theo hướng để tạo etanol acid acetic Sơ đồ chuyển hóa lên men lactic dị hình Lên men dị hình ứng dụng công nghiệp tạo nhiều sản phẩm đồng thời, làm cho độ tinh khuyết sản phẩm không cao, tách riêng loại sản phẩm khác khó khăn tốn 1.3 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG LÊN MEN LACTIC 1.3.1 Nguồn glucid Để trì sống, điều hồ q trình chuyển hố tế bào vi khuẩn cần sử dụng nguồn glucid có mơi trường dinh dưỡng làm nguồn cacbon Nguồn cung cấp glucid quan trọng cung cấp cho vi khuẩn đường lactoza Hầu hết vi khuẩn lactic có enzyme lactose nên thuỷ phân lactose thành glucose galactose Một số loại đường khác vi khuẩn lactic sử dụng chọn lọc: + Đisaccarit: Saccarose, maltose…… + Polysaccarit: dextrin, tinh bột,…… Đối với lên men lactic đồng hình vi khuẩn lactic chuyển hố khoảng 98% glucid thành acid lactic 1.3.2 Nguồn Azốt Các nguồn Azốt có ý nghĩa quan trọng phát triển vi sinh vật khơng có nguồn tổng hợp chất phức tạp cấu tạo nên nguyên chất tế bào vi sinh vật Vi sinh vật đòi hỏi nguồn Azốt cao đặc biệt là: + Protit: tương tác casein sữa với vi khuẩn lactic có diện ion H môi trường làm tăng khả lên men lactic Ngồi ra, casein cịn chất đệm có tính trung hồ lượng acid sinh q trình lên men + Pepton: mơi trường sữa có sẳn nguồn pepton nhu cầu peptone thể vi khuẩn cao cần bổ sung peptone từ bên ngồi vào mơi trường sữa để đảm bảo lượng peptone đủ để làm tăng tốc độ lên men + + Acid amin: vi khuẩn lactic hấp thụ dễ dàng Theo nghiên cứu, vi khuẩn lactic phát triển tốt môi trường có đầy đủ 16 loại acid amin Đối với vi khuẩn sinh hương, acid amin việc cần thiết cho phát triển vi khuẩn mà cịn kích thích tạo hương thơm Trong acid amin, serine có tác dụng ức chế phát triển nhiều lồi Streptococus 1.3.3 Vitamin Vi khuẩn lactic khơng có khả sinh tổng hợp vitamin môi trường sữa bên ngồi có đủ loại vitamin cần thiết cho phátt triển vi khuẩn lactic nên khơng cần bổ sung thêm từ bên ngồi Lồi vi khuẩn Ribiflavin + + + + + Lac Jugurti Lac Lulveticum Lac Bulgaricum Lac Lactis Lac Acidphilus Piridoxin + + - Vitamin Acid folic +/+ B12 +/+/- Tianin - 1.3.4 Muối khoáng nguyên tố vi lượng + Nhu cầu khơng lớn khơng cần bổ sung thêm từ vào mà cần sử dụng chất có sẳn mơi trường sữa + Trong loai muối khoáng P chiếm tỉ lệ cao Chú ý : Nồng độ muối NaCl môi trường khơng q 6.5% tiêu diệt hết loại vi khuẩn lactic 1.3.5 Nhu cầu Oxy + Vi khuẩn lactic vừa có khả sống mơi trường có oxy vừa sống mơi trường khơng có oxy + Theo nghiên cứu cho vi khuẩn lactic phát triển tốt mơi trường có nồng độ oxy thấp 1.3.6 Nhiệt độ Tuỳ loại vi khuẩn khác mà nhiệt độ thích hợp cho khác VSV ưa lạnh tmin = 0oC tmax =20 – 30oC top = -10oC VSV ưa ấm tmin = 3oC tmax =45 – 50 oC top = 20 -35oC VSV ưa nóng tmin = 30oC tmax =80oC top = 50 -60oC Nhiệt độ không ảnh hưởng đến cường độ phát triển mà ảnh hưởng đến khả phát triển chúng Điều chỉnh nhiệt độ thích hợp sẽ: + Rút ngắn thời gian lên men + Hạn chế nhiễm vi sinh vật lạ khác + Sản phẩm thu đạt kết mong muốn 1.3.7 pH môi trường pH môi trường ảnh hưởng đến hoạt động phát triển vi sinh vật, có mặt ion H tác động lên tế bào vi sinh vật theo nhiều cách: + Ảnh hưởng trực tiếp lên bề mặt tế bào làm thay đổi tích điện bề mặt màng từ dẫn đến hoạt độ loại enzym bị giảm + Nồng độ ion H+ ảnh hưởng đến độ phân ly chất dinh dưỡng mơi trường + pH mơi trường khác cịn làm độ phân tán chất keo độ xốp thành tế bào không đồng việc chống lại tác động bên khác dẫn đến làm thay đổi hình dạng tế bào Với vi khuẩn lactic loại cầu khuẩn chịu pH so với trực khuẩn + Loài vi khuẩn Trực khuẩn ưa nhiệt Strep.Lactic Strep.Thermophilus Strep.Faccalis pHmin 3.5 - 4.25 4.75 4.75 4.5 pHop 5.5 – 6.5 – 6.5 6-7 6-7 pHmax 7–8 8.5 8.5 10 Đối với vi khuẩn lên menlactic đồng hình, pH mơi trường thường không ảnh hưuởng đến sản phẩm đặc trưng q trình lên men cịn vi khuẩn lên men lactic dị hình ngược lại + Khi pH mơi trường cao sản phẩm tạo thành chủ yếu acid lactic + Khi pH môi trường thấp sản phẩm tạo thành ngồi acid lactic cịn có thêm acid acetic, nhiều sản phẩm khác Qua nhiều nghiên cứu người ta nhận thấy lượng di-acetyl tạo nhiều pH = 4.6 – 5.2 , yếu tố làm tăng mùi hương cho sản phẩm 1.3.8 Các chất kháng sinh Các chất kháng sing ảnh hưởng lớn đến vi khuẩn lactic + Penicilin: lượng nhỏ đủ để ức chế nhiều lồi vi khuẩn lactic + Streotomycin: có tính kháng sinh mạnh, có khả tiêu diệt vi khuẩn Gram (+) vi khuẩn Gram (–) trơng q trình lên men, hàm lượng chất kháng sinh tạo môi trường đủ lớn làm giảm hiệu suất lên men 1.4 MỘT SỐ LOÀI VI KHUẨN LACTIC QUAN TRỌNG o Streptococcus lactic: vi khuẩn phát triển tốt sữa số môi trường pha chế từ sữa, lại phát triển môi trường nước thịt pepton Đây loại vi khuẩn hiếu khí tuỳ tiện nên phát triển sâu thạch cho khuẩn lạc hình có nhánh Đặc điểm sinh hoá quan trọng lên men glucose, lactose, galactose, maltose, dextrin, khơng lên men saccharose Vì Streptococcus lactic đóng vai trị quan trọng việc chế biến sữa chua Phát triển tốt nhiệt độ 30÷35 0C, nhiệt độ vi khuẩn gây đông tụ sữa sau 10÷12 giờ, độ acid giới hạn Streptococcus lactic tạo nên thường dao động khoảng 110-120 0T có chủng yếu tạo khoảng 90-100 0T Sữa lên men chua Streptococcus lactic ln ln có hương vị đặc trưng sản phẩm sữa chua Ở nhiệt độ tối ưu Streptococcus lactic phát triển sữa đạt đến số lượng tối đa 1,2 ÷2 tỷ tế bào/ml sau 10÷12 Thời gian tương ứng với thời gian lên men chua sữa đến 60 0T Độ acid sữa tăng lên nhanh vài đầu, sau giảm dần ngừng hẳn đạt đến gần 120 0T Đường biểu thị acid sữa lên men khơng có hướng xuống sau đạt cực đại độ chua giữ nguyên theo thời gian mà không giảm o Streptococcus cremoris: loại liên cầu khuẩn thường thấy sữa dạng chuỗi dài diện dạng song cầu khuẩn, phát triển tốt 20÷250C Các điều kiện nuôi cấy khác với giống S lactic Tuy nhiên, ảnh hưởng chúng sữa khác, chúng thường làm đơng sữa chúng làm cho sữa bị nhớt Một số chủng loại phát triển sữa cho mùi đặc biệt dễ chịu ứng dụng chế biến bơ Cũng S lactic, S cremoris lên men lactose thành acid lactic không lên men saccharose, maltose, dextrin Streptococcus cremoris làm cho sữa có độ chua thấp (110÷115 0T) tạo nên sản phẩm có vị ngon thường dùng sản xuất bơ chua o Streptococcus thermophillus Streptococcus bovis hai vi khuẩn thuộc nhóm Viridams Streptococci chúng khơng phát triển 100C, phát triển tốt 40÷450C lên men sữa tạo khối đông, không phát triển có diện 0,1% xanh methylen, 6,5%NaCl, pH=9,6, arginin, pepton, không tạo thành amoniac Streptococcus thermophillus vi sinh vật ưa nhiệt giống tên chủng, nhiệt độ thích hợp khoảng 40÷450C bị tiêu diệt nhiệt độ 530C Khi làm môi trường nuôi cấy từ sữa trùng ủ 320C số lượng lớn khuẩn lạc Streptococcus thermophillus xuất Streptococcus thermophillus vi sinh vật quan trọng sản xuất yaourt, phomat, bị ngăn cản hoạt động 0,01mg penicillin hay 5mg streptomycin/ml Streptococcus bovis tìm thấy sữa bị xâm nhập vào sữa từ nguồn hay nguồn khác, sống sót sữa trùng, tách chúng từ sữa trùng hay số loại phomat o Các trực khuẩn lactic: trực khuẩn lactic phát triển rộng rãi thiên nhiên, chúng ln ln có mặt sữa sản phẩm sữa chịu độ acid cao, phát triển phạm vi nhiệt độ rộng mơi trường có khơng có khơng khí Trực khuẩn lactic đóng vai trị quan trọng chế biến sữa chua, trình làm fomat Trực khuẩn lactic chia thành nhóm điển hình nhóm khơng điển hình tuỳ thuộc vào khả tạo thành sản phẩm phụ Nhóm trực khuẩn lactic gồm trực khuẩn ưa nhiệt, trực khuẩn xếp chuỗi cần nhiệt độ trung bình (ưa ấm) + Bacterium thuộc nhóm trực khuẩn khơng điển hình Nhờ nhiều loại enzim thích hợp nên vi khuẩn lactic điển hình có khả phân giải đường đơn (glucose, galactose, levulose ) thành acid lactic Các loại khác tích tụ lượng acid khác nhau: Lactobacterium bulgaricum tích tụ đến 3,5%, Thermobacter, Ribirium cerea 2,2%, Lactobacterium plantarum 1% + Các trực khuẩn lactic ưa nhiệt phát triển tốt mơi trường acid yếu (pH=6,5), nhiên có lồi phát triển pH=5,4 Lactobacillus bulgaricus, có loại phát triển tốt pH =3,8 trực khuẩn xếp chuỗi phát triển được, nhiệt độ tối ưu 40 ÷450C, vi khuẩn tạo độ acid cao 300÷3500T + Lactobacterium helveticum (trực khuẩn phomat) phát triển 22-510C, làm cho sữa chua tới 200÷3000T, + Lactobacterium bulgarium phát triển 22÷530C tạo độ acid sữa 200÷3000T, độ giới hạn 200÷2500T + Lactobacterium lactic phát triển 22÷500C độ acid giới hạn 110÷1800T + Betabacterium mơi trường thạch tạo khuẩn lạc giống khuẩn lạc trực khuẩn lactic ưu nhiệt Khi phát triển sữa vi khuẩn cho acid, cho dịch tự phân nấm men vào môi trường, vi khuẩn phát triển mạnh hẳn lên, đường sữa bị lên men vi khuẩn không tạo thành acid lactic mà tạo nhiều acid dễ bay Trong sữa thường có hai loại Betabacterium causasium Betabacterium breve + Leuconostoc: nhóm gồm vi khuẩn lên men lactic khơng điển hình Chúng có dạng hình cầu môi trường acid chúng nhọn hai đầu dài sinh lượng acid có hạn khơng làm đơng sữa Trái lại chúng hình thành từ đường, acetyl metyl carbonyl acetoin làm cho bơ thơm Loại vi khuẩn điển hình giống Leuconostoc citrovorium ứng dụng sản xuất bơ Giá trị nhiệt độ pH tối ưu cho sinh trưởng số loài vi khuẩn lactic Chương 2: Loài vi sinh vật Totp ( 0C ) pHotp Lactococcus lactis Lactococcus cremoris Lactococcus diacetylactis Streptococcus thermophilus Lactobacillus bulgaricus Lactobacillus helveticus Lactobacillus casei Lactobacillus kefir Lactobacillus acidophilus Lauconotoc lactis Lauconotoc cremoris Bifidobacterium bifidum 29 ÷ 34 28÷32 30÷34 40÷42 43÷46 43÷46 30÷37 30 37 20÷27 25÷30 37÷41 6,0÷6,5 6,0÷6,5 6,0÷6,5 6,0÷6,5 5,5÷6,0 5,5÷6,0 5,5÷6,0 5,5÷6,0 - ỨNG DỤNG CỦA LÊN MEN LACTIC TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM 2.1 SẢN XUẤT ACID LACTIC Do vị chua dễ chịu đặc tính bảo quản, acid lactic sản xuất công nghiệp ứng dụng nhiều lĩnh vực, lượng lớn acid lactic sử dụng cơng nghệ thực phẩm Nó sử dụng chất gia vị loại đồ uống nhẹ, tinh dầu, cao, dịch quả, mứt siro ngành đóng hộp hoa cá Acid lactic dùng để acid hóa rượu vang hoa nghèo acid, acid hóa dịch đường hóa công nghiệp sản xuất rượu mạnh để sản xuất bột chua ngành bánh mì Acid lactic sử dụng công nghiệp thuộc da, dệt công nghiệp đồ nhựa Nguyên liệu: dùng để sản xuất acid lactic mật rỉ, đường, tinh bột đường hóa Nồng độ đường sử dụng q trình lên men lactic – 20% Nếu sử dụng nguyên liệu mật rỉ phải làm có chứa hợp chất nitơ làm ảnh hưởng đến trình lên men Quá trình xảy tốt môi trường acid Tuy nhiên, vi khuẩn lactic khơng có khả chịu có nhiều acid Trong sản xuất, dịch bị acid nhiều mà chưa trung hòa gây khó khăn cho vi sinh vật lactic phát triển nên sản xuất phải trung hịa lượng acid thừa đến pH = 6.3 – 6.5 Người ta thường dùng vơi tơi cacbonat canxi để trung hịa, cho vào trước, cho vào sau cho từ từ Lên men: Lactobacillus delbruecki sử dụng để sản xuất acid lactic Đó loại vi khuẩn đồng hình có nhiệt độ sinh trưởng tối ưu 45-48ºC, có ưu việc phịng ngừa nhiễm trùng Ngày Lactobacillus leichmanii Lactobacillus bulgaricus, loài vi khuẩn lactic ưu tiên sử dụng Nếu dịch sữa sử dụng làm nguyên liệu ban đầu Lactobacillus bulgaricus chọn khả lên men lactose có hiệu Các chất chứa tinh bột đường sử dụng làm nguyên liệu thô Các nguyên liệu chứa tinh bột trước hết phải phân giải enzym acid Lactobacillus khơng chứa enzym phân giải tinh bột Điều có nghĩa giá thành cao phải trả cho công đoạn bổ sung công đoạn đem đến nhiều tạp chất Việc sử dụng đường sacarose 12-18% tạo nên môi trường khiết tốn cho việc tách sản phẩm Việc bổ sung hợp chất nitơ hữu vô cao ngô, mầm mạch sunfat amon giữ mức tối thiểu Sau đun nóng đến 90-95ºC 1-2giờ nhiệt độ hạ thấp xuống tới 50ºC, CaCO3 vô trùng bổ sung làm chất đệm với mức độ thừa môi trường cấy giống sơ cấp Lactobacillus delbrueckii hoạt động Trong q trình lên men nhiệt độ giữ nhiệt độ 48-50ºC dịch nuôi khuấy trộn để ngăn ngừa CaCO3 khỏi kết tủa Thơng thường sau 2-4 ngày đường chuyển hóa hồn tồn Q trình lên men tiếp tục với Lactobacillus delbrueckii tiến hành 50ºC Môi trường bao gồm dịch thủy phân làm từ phần tinh bột ngô phần bột đại mạch với acid H2SO4 0,5N Sau pha loãng tới khoảng 9% hàm lượng đường tổn số bổ sung lượng nhỏ sunfat amon sunfit natri môi trường khử cấy vi khuẩn Việc trung hòa acid sinh tiến hành bổ sung dung dịch Na2CO3 song song với việc kiểm tra pH Tốc độ sản xuất 89g/l/ngày quy trình giai đoạn Tuy nhiên nồng độ đường lại phải thấp 0,1% quy mơ sản xuất quy trình tiến hành giai đoạn.Thời gian lên men rút ngăn xuống cịn ngày so với ngày phương pháp khơng liên tục Ngồi 1,2 propandiol có sử dụng làm nguồn cacbon cho trình sản xuất acid lactic thể với chủng Arthrobacteroxidans, Alcaligenes faecalis hay Fusarium solani Khác với phương pháp cổ điển q trình hiếu khí tiến hành 25-37ºC môi trường chứa 3% 1,2 propandiol; 0,4% ure; 0,1% K2HPO4; 0,05% MgSO47H2O; 0,05%KCl; 0,001% FeSO4.7H2O 0,05% cao nấm men Quá trình bắt đầu pH 7-9 sau khơng cần điều chỉnh pH Sau 72 đạt 0,9% acid lactic môi trường 30ºC Trong hầu hết trình, acid lactic tạo thành dạng muối canxi Do lactat canxi có tính tan thấp, nồng độ đường không phép khối chất không tan khác, dịch lên men đun nóng để hịa tan tồn lactat canxi Dịch lọc xử lý với H 2SO4 để giải phóng acid lactic, acid tách khỏi sunfat canxi vừa tạo thành Sự khiết phụ thuộc vào mục đích ứng dụng Một số phương pháp hay ứng dụng là: loại màu than hoạt tính, trao đổi ion hay điện thẩm tích, chiết dung môi, khiết nhờ este etyl metyl 2.2 BẢO QUẢN VÀ CHẾ BIẾN CÁC SẢN PHẨM TỪ RAU QUẢ Rau muối chua sản phẩm thuộc nhóm sản phẩm lên men lactic Trong trình lên men này, chất đường có sẵn nguyên liệu chuyển hóa thành acid lactic nhờ vi sinh vật lactic (một số vi khuẩn nấm men) Acid lactic sản phẩm khác tạo thành trình lên men làm cho sản phẩm có hương vị đặc trưng Ngồi ra, acid lactic cịn có tác dụng làm giảm pH sản phẩm, ức chế hoạt động nhiều loại vi sinh vật gây hư hỏng Sản phẩm lên men lactic đầy đủ sử dụng để ăn ngay, khơng cần nấu nướng Ở nước ngồi, rau muối chua sản xuất nhiều từ dưa chuột, bắp cải, cà chua số rau khác Ở nước ta, loại rau muối chua nhiều cải bẹ, bắp cải, cà pháo, hành củ … Sản phảm điển hình: Bắp cải muối chua Quy trình: Vi sinh vaät Lactic  Leuconostoc mesenteroides  Lactobacillus cucumeris  B brassicae fermentati  L pentoacetius Vai trò trình lên men lactic: Quá trình muối chua rau gồm có giai đoạn: + Giai đoạn 1: muối ăn tạo áp suất thẩm thấu lớn nên đường chất dinh dưỡng khác có nguyên liệu khuếch tán vào nước tạo môi trường thuận lợi cho vi sinh vật lactic số vi sinh vật khác hoạt động Trên bề mặt nước muối xuất bọt khí, hoạt động vi khuẩn coli số vi sinh vật có khả sinh khí khác Chủng vi sinh vật lactic phát triển chủ yếu thời kỳ Leuconostoc mesenteroides Đó loại cầu khuẩn có khả sinh khí acid lactic pH mơi trường nhanh chóng giảm xuống, vi sinh vật có hại bị ức chế Khí CO2 sinh làm tăng điều kiện yếm khí, góp phần ức chế vi sinh vật “lạ”, đồng thời ngăn cản oxy hóa vitamine C giữ màu sắc tự nhiên rau cải Ngoài ra, phát triển chủng làm môi trường biến đổi, tạo điều kiện thuận lợi cho chủng vi sinh vật lên men giai đoạn sau phát triển Khi nồng độ acid ( chủ yếu acid lactic) đạt 0,25 – 0,3%, phát triển chậm dần chết enzyme mà tiết tiếp tục chuyển hóa đường thành acid lactic + Giai đoạn 2: vi khuẩn lactic phát triển mạnh mẽ acid lactic tích tụ nhiều pH môi trường giảm tới – 3,5 ức chế hoạt động vi khuẩn gây thối Chủng vi sinh vật lactic phát triển chủ yếu thời kỳ Lactobacillus cucumeris, B brassicae fermentati số chủng khác Đây thời kỳ quan trọng trình lên men Trong giai đoạn sản phẩm tích tụ lượng acid lactic cao có hương vị đặc trưng Khi nồng độ acid đạt 1,5 – 2%, với nồng độ muối cao nhiệt độ thấp, chủng bị giảm hoạt tính + Giai đoạn 3: số chủng vi sinh vật lactic khác (ví dụ:L pentoacetius…) tiếp tục trình lên men đưa nồng độ acid lên – 2,5% Lượng acid lactic tích lũy cao quay lại ức chế hoạt động vi sinh vật Lúc này, số nấm men nấm mốc có khả phân hủy acid lactic phát triển, làm giảm chất lượng sản phẩm Do vậy, thời kỳ này, để ngăn ngừa tượng trên, ta bảo quản sản phẩm nhiệt độ thấp (2 – oC) bảo quản điều kiện yếm khí hay bảo quản acid sorbic, natri benzoat… 2.3 BẢO QUẢN VÀ CHẾ BIẾN CÁC SẢN PHẨM TỪ THỊT, THỦY SẢN 2.3.1 Nem chua Nem chua ăn sử dụng thịt lợn, lợi dụng men (lá ổi, sung v.v.) thính gạo để ủ chín, có vị chua ngậy Nổi tiếng Việt Nam sản vật phổ biến nhiều địa phương Một số nước Đông Nam Á có tương tự nem chua Việt Nam (khá giống màu sắc mùi vị) Ở Lào gọi Som mou, Thái Lan gọi Nham Người Thái hay dùng Nham làm salad cay làm nham nướng Nguyên liệu: Thịt nạc mơng heo 0.5kg, da heo 0.1kg, thính gạo muỗng cà phê, muối rang giã nhỏ ½ muỗng cà phê, tỏi tép, potassium nitrat 0.25g Quy trình: Thịt nạc tươi Da heo Thái nhỏ Luộc chín Giã nhuyễn Trộn Trộn với gia vị, thính gạo, potassium nitrat Làm thành viên (to, nhỏ tùy ý) Gói ổi, vơng nem bên chuối bên ngồi Để lên men nhiệt độ phòng ngày Nem chua Thái nhỏ Vai trị q trình lên men lactic: Trong q trình chín tự nhiên nem chua có hai q trình xảy đồng thời trình lên men lactic trình thủy phân protein Trong trình lên men lactic tác dụng vi khuẩn lactic tự nhiên nhiễm từ môi trường ngồi vào chuyển hóa lượng đường có nem thành acid lactic sản phẩm phụ tạo cho nem có vị chua mùi vị đặc trưng Nem có vị chua acid lactic phát sinh Lúc pH cuả thịt xuống thấp (khoảng 4,5) làm nem có vị chua, đồng thời protein thịt bị đơng tụ làm nem trở nên cứng Mặc dù môi truờng acid, loại vi khuẩn gây thối rữa thịt không hoạt động được, nên miếng nem không bị hư thối trình bảo quản, pH 4,5 không ức chế nấm mốc phát triển (nấm mốc bị ức chế hoàn toàn pH