Ứng dụng vi khuẩn lactic trong sản xuất tôm chua

Ứng dụng vi khuẩn lactic trong sản xuất tôm chua, Ứng dụng vi khuẩn lactic trong sản xuất tôm chua, Ứng dụng vi khuẩn lactic trong sản xuất tôm chua, Ứng dụng vi khuẩn lactic trong sản xuất tôm chua

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÀI BÁO CÁO ỨNG DỤNG VI SINH VẬT LÊN MEN LACTIC TRONG CÔNG NGHỆ MUỐI TÔM CHUA Họ tên sinh viên : HUỲNH THỊ THU HUYỀN Lớp : DH06BQ MSSV : 06125058 Ngành : BẢO QUẢN VÀ CHẾ BIẾN NÔNG SẢN THỰC PHẨM Niên khóa : 2006- 2010 Năm học: 2007 – 2008 MỤC LỤC MỞ ĐẦU I Tổng quan tài liệu I.1 Nguồn tơm I.2 Hình số loại tơm có giá trị Việt Nam I.3 Thành phần hóa học tơm I.3.1 Nước I.3.2 Protein I.3.3 Lipid I.3.4 Chất khoáng I.3.5 Hệ vi sinh vật enzyme I.4 Cơ sở khoa học trình lên men lactic I.4.1 Đặc điểm vi khuẩn lên men lactic I.4.2 Phân loại vi khuẩn lên men lactic I.4.3 Vi sinh vật lên men lactic I.4.3.1 Vi khuẩn I.4.3.2 Nấm men I.4.3.3 Nấm mốc II Một số quy trình sản xuất tơm chua truyền thống II.1 Quy trình Huế 10 II.2 Quy trình Đồng Hới 11 II.3 Quy trình Nam Bộ 11 III Các q trình sinh hóa xảy muối tơm chua 12 III.1 Q trình lên men lactic muối tơm chua 12 III.1.1 Sự biến đổi trình lên men lactic 12 III.1.2 Các ảnh hưởng lên trình lên men lactic 13 III.2 Quá trình thủy phân protein muối tơm chua 14 III.2.1 Q trình thủy phẩn protein 14 III.2.2 Các ảnh hưởng lên trình thủy phân protein 15 IV Các hạn chế quy trình lên men truyền thống số cải tiến, đề nghị15 IV.1 Các hạn chế quy tình lên men truyền thống 15 IV.2 Biện pháp khắc phục 16 IV.2.1 Chống tượng biến đen tôm 16 IV.2.2 Chống biến đổi màu gia vị 16 IV.2.3 Rút ngắn thời gian muối tôm chua 16 IV.2.4 Giảm lượng muối sử dụng 17 IV.3 Đề nghị quy trình sản xuất 17 V VI Kết luận 19 Tài liệu tham khảo 21 MỞ ĐẦU Trong thức ăn cổ truyền tiếng dân tộc ta, tơm chua có giá trị dinh dưỡng cao thơm ngon đặc biệt Tôm chua xem đặc sản Việt Nam Thực chất tôm chua sản phẩm lên men lactic thủy phân protein, làm từ nguyên liệu: tơm, cơm nếp, muối ăn gia vị Nó thức ăn thường thấy tỉnh phía Nam Từ Huế trở vào tỉnh muối tôm chua, tôm chua Huế thơm ngon Tuy đặc sản từ trước đến chưa nghiên cứu kĩ phát triển thành sản phẩm công nghiệp mà sản xuất quy mơ gia đình với sản lượng khiêm tốn Nước ta có nguồn lợi tơm lớn.Tơm ngồi tiêu thụ nước cịn xuất nước ngồi dạng tôm lạnh đông Sản lượng tôm lớn thực tế lượng tơm có đủ phẩm chât để làm lạnh đông chiếm tỉ lệ không 40% sản lượng tơm nói Số tơm cịn lại phải xếp vào thứ phẩm, chất lượng bị giảm nhiều trình bảo quản chuyên chỏ Lượng tôm không đủ để xuất lạnh đông, phân phối tươi đưa vào sản phẩm tôm chế biến, có tơm chua Với lợi thời gian bảo quản dài, dễ dàng cho viêc lưu thông phân phối, hương vị thơm ngon, sản phẩm tôm chua đầu tư nghiên cứu sản xuất trở thành mặt hàng đáng giá tương lai I Tổng quan tài liệu I.1 Nguồn tôm Tôm đối tượng quan trọng nghành thủy sản nước ta chiếm tỉ lệ 70 – 80% tổng kim nghạch xuất nghành Tôm có giá trị dinh dưỡng cao, tổ chức thịt rắn chắc, có mùi vị thơm ngon đặc trưng hấp dẫn Xuất phát từ nhu cầu nên nghề nuôi tôm khai thác tôm nước ta đẩy mạnh Ở Việt Nam có khoảng 70 lồi tơm phân bố vùng biển xa bờ, vùng biển ven bờ thủy vực nội địa Các khu vực có nhiều tơm là:  Khu vực vịnh Bắc Bộ tôm tập trung cửa sông lớn sơng Hồng, sơng Thái Bình, sơng Mã… đối tượng tơm rão, tơm bạc Tơm xuất quanh năm tập trung vào khoảng tháng – tháng – 10 hàng năm  Khu vực Bình Định, Khánh Hịa, đối tượng khai thác chủ yếu tôm sú, tôm rồng, tôm hùm…  Khu vực nam Hồng Sa chủ yếu tơm rồng  Khu vực Cơn Sơn có tơm vỗ, loại tơm nhỏ thuộc họ tôm gai họ Pandalidae  Khu vực Tây Nam Bộ chủ yếu tôm sú, tôm bạc, tôm vỗ, tôm rảo Hiện nhu cầu tơm ngày cao, sản luwongj tơm đánh bắt có hạn nghề ni tơm phst triển mạnh đặc biệt khu vực Nam trung kéo dài đến địng sơng Cửu Long I.2 Hình số loại tơm có giá trị Việt Nam: I.3 Thành phần hóa học tơm: Thành phần hóa học thịt gồm có: nước, protein, lipid, hydratecarbon, khoáng chất, vitamin, enzyme hormon Hàm lượng nước, protein, lipid khoáng chất tương đối nhiều Hàm lượng hydratecarbon tồn dạng glycogen Thành phần tùy thuộc vào giống loài Cùng loài hoàn cảnh sống khác thành phần hóa học khác Ngồi thành phần hóa học cịn phụ thuộc vào trạng thái sinh lý, mùa vụ, thời tiết… Thành phần hóa học ảnh hưởng lớn đến giá trị dinh dưỡng sản phẩm, việc bảo quản nguyên liệu trình chế biến I.3.1 Nước Cơ thịt tôm chứa khoảng 70 – 80% nước Hàm lượng phụ thuộc vào giống, lồi tình trạng dinh dưỡng tôm Trong tế bào nước đóng vai trị quan trọng làm dung mơi cho chất vô hữu cơ, tạo môi trường cho hoạt động sinh hóa tế bào Đồng thời nước tham gia vào nhiều phản ứng hóa học có ảnh hưởng đến phản ứng protein Trạng thái nước phụ thuộc vào tương tác cấu trúc nước chất dinh dưỡng khác tế bào đặc biệt protein Thay đổi hàm lượng nước thịt tôm gây q trình chế biến có ảnh hưởng mạnh đến tính thẩm thấu, giá trị dinh dưỡng chất lượng cảm quan thịt tôm Những thay đổi ảnh hưởng lớn đến thời gian bảo quản sản phẩm I.3.2 Protein Cơ thịt tôm chứa khoảng 13 – 35% protein Hàm lượng biến thiên theo giống, loài, điều kiện dinh dưỡng loại thịt Protein mô tôm nguyên liệu chia thành nhóm sau:  Protein cấu trúc: chiếm 70 – 80% tổng hàm lượng protein  Protein cơ( my coalbumin, globulin…)chiếm 23 – 30% tổng hàm lượng protein  Protein mô liên kết: điểm đẳng điện protein tôm khoảng pH= 4.4 – 5.5 Ở khả liên kết nước khả hòa tan thấp pH cao điểm đẳng điện độ hịa tan tăng lên Tôm loại thực phẩm giàu acid amin Giá trị dinh dưỡng tôm cao nhờ acid amin Thành phần acid amin chứa lưu huỳnh cao thịt nên acid amin bị thủy phân tạo mùi khó chịu I.3.3 Lipid Mô tôm chứa khoảng từ 0.01 – 3% lipid, thành phần chủ yếu phospholipid I.3.4 Chất khoáng Tơm loại thực phẩm giàu chất khống Hàm lượng chất khống có thịt tơm biến thiên khoảng 0.7 – 1.5% khối lượng tơm Hàm lượng chất khống thịt tơm có đặc trưng theo lồi biến thiên theo mùa, đồng thời hàm lượng chất khoáng phụ thuộc nhiều vào đời sống tôm I.3.5 Hệ vi sinh vật enzyme Các lồi thủy sản có hệ vi sinh vật tự nhiên cao sống mơi trường nước Tơm có lượng vi sinh vật cao cá có vỏ chitosan dày bảo vệ Các nhóm vi sinh vật chủ yếu bao gồm:  Nhóm vi khuẩn hiếu khí nước: Pseudomonas sp, Liquefacciens sp  Trong nội tạng( đầu tôm) tập trung vi khuẩn yếm khí như: Clostridium sp, Escherichia coli, Samonella Các vi khuẩn tham gia vào trình ươn thối tơm Đầu tơm nơi chứa quan nội tạng có máy tiêu hóa Hai enzyme protease ảnh hưởng đến q trình muối tôm sau trypsin bà pepsin I.4 Cơ sở khoa học trình lên men lactic I.4.1 Đặc điểm vi khuẩn lên men lactic Vi khuẩn lactic xếp vào họ Lactobacteriaccae Chúng cầu khuẩn, trực khuẩn ngắn dài vi khuẩn gram dương, không bào tử hầu hết không chuyển động Chúng khơng có cytochrom catalase sống điều kiện có oxy khơng khí có proxyoase phân giải H2O thành oxy khơng khí nên gọi vi khuẩn hiếu khí kị khí khơng bắt buộc Nhóm vi khuẩn lactic nhóm vi sinh vật có ý nghĩa quan trọng cơng nghệ lên men 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 Vi khuẩn lactic ứng dụng muối tôm chua, công nghiệp sữa, công nghiệp sản xuất acid lactic, công nghiệp chế biến thịt cá, cơng nghiệp muối rau quả, sản xuất men tiêu hóa y học, dùng để ủ chua thức ăn gia súc công nghiệp I.4.2 Phân loại vi khuẩn lên men lactic Dựa vào sản phẩm sinh trình lên men, người ta chia vi khuẩn lactic thành nhóm: nhóm vi khuẩn lên men lactic điển hình( đồng hình) nhóm vi khuẩn lên men lactic khơng điển hình( dị hình)  Nhóm vi khuẩn lên men lactic đồng hình: sinh 85 – 95% acid lactic Do thiếu porphyrin cytocrom, khơng có chuỗi vận chuyển electron nên chúng thu thiếu lượng đường lên men bắt buộc Có khả phân huỷ đường đơn giản tạo nên acid lactic Do hệ enzim vi sinh vật khác thường khác nên chế hố học q trình lên men lactic giống vi sinh vật thường không giống nhau.Ở vi khuẩn lactic đồng hình chuyển hố đường thành acid lactic theo đường lên men rượu đến giai đoạn tạo acid pyruvic, acid khử hai nguyên tử hidro nhờ hoạt động enzim lacticodehydrogenase để trở thành acid lactic  Nhóm vi khuẩn lên men lactic dị hình: tạo trình lên men phức tạp hơn, gọi lên men lactic dị hình, chúng tạo nên mơi trường ngồi acid lactic cịn có nhiều sản phẩm phụ: acid aceitc, rượu etylic, CO2, H2, số chất thơm diacetyl ester Số lượng sản phẩm phụ hoàn toàn phụ thuộc vào giống vi sinh vật, môi trường dinh dưỡng điều kiện ngoại cảnh Nói chung acid lactic thường chiếm 40% lượng đường phân huỷ, acid succinic gần 20%, rượu etylic khoảng 10% khí vào khoảng 20% Đơi lượng khí thay vào lượng acid formic Lên men lactic cần có lên men đồng thời vi khuẩn lactic đồng hình dị hình Vì trình lên men dị hình ngồi việc tạo thành acid lactic cịn tạo sản phẩm phụ acid rượu sinh ester có mùi thơm làm cho sản phẩm có hương vị đặc trưng Acid lactic tích tụ lại có tác dụng kìm hãm phát triển vi sinh vật có hại, vi sinh vật gây thối rữa Do rau muối chua giữ vài tuần đến tháng Mặt khác, acid lactic tạo mơi trường acid cho sản phẩm, nên lượngvitamin C bị hao hụt so với dạng sản phẩm khác rau Các vi khuẩn lactic thực lên men lactic cịn có khả tổng hợp vitamin B1, làm tăng thêm giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm rau muối chua.(Trần Minh Tâm, 1998) I.4.3 Vi sinh vật lên men lactic I.4.3.1 Vi khuẩn Vi khuẩn lactic Pasteur tìm từ sữa chua, có dạng hình cầu, hình que ngắn Ít thấy có diện vi khuẩn nước, đất mà có nhiều chất dinh dưỡng phát triển nên thường gặp sữa, sản phẩm sữa, thực vật xác thực vật bị phân giải, ruột vài lớp màng nhày người động vật Có thể dễ gặp vi khuẩn lactic môi trường tự nhiên dưa chua, sữa chua, thức ăn ủ cho gia súc Vi khuẩn lactic chia làm nhóm:  Nhóm vi khuẩn lên men đồng hình: Streptococcus lactis Streptococcus thermophilis Lactobacillus plantarum Lactobacillus acidophilus Lactobacillus bulgaricus Bacterium cucumeris fermentati Bacterium brassiceae fermentati Giống Streptococcus lactis: loại giống không nha bào dạng liên cầu khuẩn Đại diện đồng hình chúng Streptococcus lactic, có khả lên men nhiều loại đường như: glucose, lactose, maltose hình thành khoảng 5% acid lactic, nhiệt độ thích hợp cho việc phát triển 30oC Giống Lactobacillus: giống sử dụng rộng rãi Chúng có dạng hình que thẳng hay cong Nhiệt độ phát triển thích hợp:  Loại ưa nóng: 40 ÷ 600C Lactobacillus bulgaricus  Loại ưa ấm: 28 ÷ 350C Lactobacillus plantarum  Nhóm vi khuẩn lên men dị hình: Leuconostoc mesenteroides Lactobacillus pentoacetum Lactobacillus brevis Bacterium – coli arrogenes Betabacterium breve Giống Leuconostoc: có dạng hình cầu, mơi trường acid tế bào dài nhọn hai đầu Trong lồi Leuconostoc mesenteroides số vi khuẩn đồng hình khác Lactobacillus plantarum tham gia vào việc chế biến rau muối chua Lactobacillus pentoacetum: loài trực khuẩn khơng sinh bào tử Nhiệt độ thích hợp cho phát triển 30 ÷ 350C lên men glucose Bacterium – coli arrogenes: giống đại diện chủ yếu lên men lactic dị hình Có dạng hình que, khơng hình thành bào tử, nhiệt độ thích hợp phát triển 35 ÷ 380C Sản phẩm lên men vi khuẩn acid lactic, rượu etylic, acid acetic, CO2, H2 indol Vi khuẩn butyric: loại vi khuẩn yếm khí, xâm nhập vào sản phẩm chế biến đường, acid lactic thành acid bay hơi, acid butyric, H 2, CO2 Acid butyric làm cho sản phẩm có mùi thối khó chịu Vi khuẩn tạo bào tử có khả chịu nhiệt cao Vi khuẩn gây thối: hoạt động sinh H2S, indol, NH3 làm thực phẩm bị thối Các vi khuẩn có khả sinh bào tử, chịu nhiệt cao, có hại cho sản phẩm q trình bảo quản.đa số thuộc nhóm vi khuẩn sinh bào tử  Loại hiếu khí: Bacillus mensentericus, Bacillus subtilis  Loại yếm khí: Bacillus putrificans, Bacillus botulinum I.4.3.2 Nấm men: có cấu tạo đơn bào thường sinh sản cách nảy chồi Nấm men phân bố rộng rãi khắp tự nhiên Giống thường gặp Saccharomyces, có tế bào hình cầu, elip, hình ống Giống sử dụng rộng rãi Saccharomyces cerevisiae có ý nghĩa quan trọng lên men rượu lên men lactic I.4.3.3 Nấm mốc: phân bố rộng rãi tự nhiên Có cấu trúc hình sợi phân nhánh, phát triển nhanh, tạo thành màng sợi chằng chịt gọi hệ sợi nấm Nấm mốc nhóm tạo khuẩn ty dạng bột màu xanh, vàng, trắng, đen Là loại vi sinh vật hiếu khí Nhiều loại nấm mốc có lợi sử dụng công nghệ sản xuất chế phẩm enzyme tổng hợp acid hữu cơ…Nhưng bên cạnh số loại gây tác hại làm mốc sản phẩm, thực phẩm gây bệnh cho người Trong sau trình lên men lactic thường gặp loại mốc: Aspergillus, Penicillium, Aspergillus cidium lactic II Một số quy trình sản xuất tôm chua truyền thống Trước nước ta dân gian có cách muối tơm chua, Huế Đồng Hới Hiện miền Nam có thêm nhiều cách muối tơm chua, từ hình thành phương pháp với quy trình cơng nghệ khác theo tên địa phương II.1 Quy trình Huế 10 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 ... 11 III Các trình sinh hóa xảy muối tơm chua 12 III.1 Q trình lên men lactic muối tơm chua 12 III.1.1 Sự biến đổi trình lên men lactic 12 III.1.2 Các ảnh hưởng lên trình lên men lactic 13 III.2... lớn Vi khuẩn lactic ứng dụng muối tôm chua, công nghiệp sữa, 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. .. súc công nghiệp I.4.2 Phân loại vi khuẩn lên men lactic Dựa vào sản phẩm sinh trình lên men, người ta chia vi khuẩn lactic thành nhóm: nhóm vi khuẩn lên men lactic điển hình( đồng hình) nhóm vi