Sản xuất rau quả muối chua theo quy mô lớn: Quá trình lên men lactic và các yếu tố ảnh hưởng

Đặc điểm về hình thái

Cỏc giống Steptococcus, Lactococcus, Vagococcus và Enterrococcus được tạo thành từ những tế bào hình ôvan sắp xếp thành chuỗi, giống Leuconostoc được tạo thành từ những tế bào hình thấu kính (hình hột đậu lăng) sắp xếp thành cặp hay thành chuỗi, các giống Pediococcus, Aerococcus, Tetragenococcus được tạo thành từ những tế bào hình cầu ghép nối bốn tế bào. Theo Orla Jensen, giống Lactobacillus có thể chia làm ba loài :Thermobacterium (lên men đồng hình chặt chẽ) được tạo thành từ những tế bào hình que dài, riêng biệt hay được sắp xếp thành những chuỗi rất dài hoặc ở dạng chuỗi xoắn, loài Streptobacterium (lên men dị hành tùy tiện) được tạo thành từ những tế bào hình que ngắn đôi khi có dạng cong, sắp xếp thành chuỗi ngắn hoặc rất dài, loài Betabacterium (lên men dị hình chặt chẽ) nói chung được tạo thành từ những tế bào rất ngắn, thẳng, sắp xếp riêng biệt.

Đặc điểm sinh lí sinh hóa

Sự thiếu vitamin B12 (cobalamin) có thể làm giảm sự tổng hợp ADN kéo theo sự thay đổi hình thái, tế bào có thể mảnh hơn. Mặc dù có rất nhiều các nghiên cứu khác nhau về nhu cầu vitamin của vi khuẩn lactic tuy nhiên họ đều có quan điểm chung rằng nhóm vitamin B rất cần thiết để kích thích sự phát triển của vi khuẩn lactic. Nhu cầu về vitamin còn ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như điều kiện nuôi cấy, pH, lượng CO2 ban đầu và thế oxy hóa khử của môi trường. Chẳng hạn nếu thay đổi nhiệt độ khoảng 3-4oC thì nhu cầu trao đổi riboflavin với môi trường bên ngoài của Lactobacillus helveticus thay đổi khoảng 25%. d) Các hợp chất vô cơ. Để đảm bảo quá trình sinh trưởng và phát triển, vi khuẩn lactic cần phức hợp các chất cô cơ như đồng, sắt, mangan, natri, kali , photpho, lưu huỳnh, magiê.. đặc biệt là mangan. Chính mangan ngăn cản sự tự phân của tế bào, tham gia vòa cấu trúc và đảm bảo chức năng hoạt động của enzim, giải độc các tế bào khỏi sự có mặt của oxy. Mn2+ thay thế dioxyt dimustaza để thải các gốc O2-,, mặt khác mangan còn tham gia ổn định cấu trúc riboxom[22]. Một số yếu tố ảnh hưởng tới quá trình trao đổi chất a) Ảnh hưởng của oxy. Nhưng một vài loài (sống trong đường tiêu hóa của động vật) là yếm khí nghiêm ngặt. Khi có mặt của oxy các loài này không có khả năng photphoryl hóa, tổng hợp cytochrom, tổng hợp enzim. Một số tác giả lại cho rằng nhờ vào flavo-protein oxy hóa hay peroxi hóa, các loài yếm khí nghiêm ngặt cũng có thể thực hiện quá trình photphoryl hóa khi có mặt của oxy nhưng không quá nhiều. Các loài vi khuẩn có phản ứng khác nhau với độ hiếu khí của môi trường thậm chí còn đối nghịch nhau. Trong điều kiện yếm khí nghiêm ngặt chỉ có trực khuẩn lên men dị hình bắt đầu phát triển còn trực khuẩn lên men dị hình sinh trưởng giảm 10%, lên men giảm 23%. Các cầu khuẩn lên men dị hình, lên men arabinoza đạt tối ưu trong sinh trưởng ở điều kiện yếm khí, còn các loài không sử dụng được pentoza thì phát triển kém trong điều kiện này. b) Ảnh hưởng của nhiệt độ.

Một số ứng dụng của vi khuẩn lactic và quá trình lên men lactic

Trong quá trình lên men này axit pyruvic được biến một phần thành aldehyt axetic và CO2, kết quả của quá trình chuyển hóa aldehyt axetic và axit pyruvic là axit sucxinic, axit axetic, etanol được tạo thành. Do không có aldolaza và chỉ có một lượng nhỏ photphofructokinaza nên chúng chuyển hóa 1 mol glucoza thành 1 mol axit lactic, 1,5 mol axit axetic, 2,5 mol ATP và không tạo thành CO2. Ở nước ta có thể kể đến một số những nghiên cứu như: vai trò của nhóm vi khuẩn lactic trong quá trình chế biến nem chua (Vũ Hồng Thắng, 1998), chế biến phụ phẩm thủy sản bằng phương pháp lên men vi sinh vật làm thức ăn trong chăn nuôi (Lê Văn Liên, Phạm Thị Thoa, Nguyễn Thị Phụng, 1999) nghiên cứu cố định tế bào vi khuẩn lactic , ứng dụng vào trong sản xuất sữa chua (Trần Mạnh Thắng), nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố tới sự phát triển và hoạt độ phân giải axit malic của Leuconostoc oenos LF01 dùng trong lên men phụ rượu vang, sử dụng vi khuẩn lactic sản xuất kitin, nghiên cứu phân lập tuyển chọn vi khuẩn lên men lactic từ nguồn cacbon hydrat, nghiên cứu một số đặc điểm sinh lí sinh hóa và thăm dò khả năng ứng dụng chủng Lactobacillus SP vào bảo quản cá (Phan Thị Hồng Thảo, 2000), nghiên cứu ứng dụng chủng vi khuẩn lactic thuần khiết vào chế biến rau cải bẹ muối chua (Vừ Nhân Hậu, 2002).

Trên thế giới có rất nhiều những công trình nghiên cứu về ứng dụng của vi khuẩn lactic trong sản xuất và bảo quản các sản phẩm từ thịt, cá, sữa, các loại rau quả, củ, hạt..cũng như tác động của vi khuẩn lactic và axit lactic đối với cơ thể con người. Nói đến vi khuẩn lactic trước hết phải nói đến những ứng dụng của nó trong những sản phẩm truyền thống như rau quả muối chua, sữa chua, phomat, xúc xích, tôm chua, nem chua..Chúng không những có tác dụng bảo quản nhờ vào khả năng lên men lactic chuyển hóa đường thành axit lactic làm giảm pH môi trường, ức chế các vi sinh vật khác phát triển mà còn tạo ra các sản phẩm có tính chất và hương vị đặc trưng.

Nghiên cứu một số phương pháp thích hợp bảo quản sản phẩm

Sau hai tuần bảo quản, giữa các mẫu dưa hầu như không có sự khác biệt về màu sắc dưa sản phẩm, độ giòn, độ trong của dịch, tuy nhiên các mẫu thanh trùng ở nhiệt độ 700C có mùi nồng hơn so với các mẫu thanh trùng ở chế độ nhẹ hơn. Sang đến tuần bảo quản thứ bốn đã bắt đầu xuất hiện sự biến đổi cảm quan của các mẫu dưa, kết quả được thể hiện ở bảng 13 : chúng tối ký hiệu các mẫu dưa thí nghiệm như sau : 60-5 có nghĩa là nhiệt độ thanh trùng là 600C và thời gian thanh trùng là 5 phút, các mẫu khác có ký hiệu tương tự. Lúc này vi sinh vật bắt đầu hoạt động mạnh làm cho dưa có màu vàng xỉn, đôi chỗ có màu đen, dưa không còn mùi thơm đặc trưng nữa mà có mùi thối do dưa bị hỏng, nước dưa thì vẩn đục và bắt đầu xuất hiện váng và nấm mốc phát triển.

Mùi nồng của các mẫu dưa thanh trùng ở 700C trong thời gian 10, 15 phút và mẫu thanh trùng ở 650C trong thời gian15 phút giảm đi sau ba tuần bảo quản nhưng so sánh các chỉ tiêu cảm quan của các mẫu này với mẫu thanh trùng ở nhiệt độ 700C trong 5 phút, chúng tôi kết. Nhưng do điều kiện thí nghiệm đặc biệt là thời gian nên chúng tôi chỉ khảo sát sơ bộ một số điều kiện như chế độ và thời gian hút chân không thích hợp cho sản phẩm dưa cải bẹ.