Xác định chỉ tiêu cơ bản của nguyên liệu là một trong những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng lên men của sản phẩm. Các chỉ tiêu được phân tích và tổng hợp ở bảng 4.1.
Bảng 4.1: Kết quả phân tích các chỉ tiêu cơ bản của thịt
Chỉ tiêu Kết quả
Độ ẩm 70%
pH 5,87
Acid lactic 0,48%
Khả năng giữ nước Mật số vi khuẩn hiếu khí
66%
5x105 cfu/g
Từ kết quả ở bảng 4.1 cho thấy thịt heo có độ ẩm và khả năng giữ nước khá cao,
khảo sát pH của thịt có giá trị 5,87 thuộc trong khoảng 5,5 ÷ 6,2 (TCVN 7046 –
2002), tổng số vi khuẩn hiếu khí là 5x105 cfu/g (< 106) (TCVN 7050 – 2002). Qua
kết quả phân tích ở bảng trên cho thấy, nguyên liệu thịt đạt tiêu chuẩn, thích hợp cho quá trình lên men nem chua nhằm tạo ra sản phẩm có chất lượng tốt nhất. 4.2 Ảnh hưởng nồng độ đường và nhiệt độ đến quá trình lên men
Đường là cơ chất quan trọng trong quá trình lên men nem chua. Nồng độ đường quá cao sẽ làm tăng áp suất thẩm thấu làm mất cân bằng trạng thái sinh lý của nấm men, gây bất lợi cho quá trình lên men. Nồng độ đường thấp sẽ không đủ điều kiện về môi trường dinh dưỡng cho nấm men hoạt động và quá trình lên men sẽ diễn ra chậm, sản phẩm không đạt yêu cầu về mùi vị, vì vậy nên chọn nồng độ đường thích hợp để quá trình lên men lactic phát triển và cấu trúc mùi vị đạt yêu cầu.
Nhiệt độ môi trường ảnh hưởng lớn đến thời gian lên men và lượng acid được tạo thành. Ở mỗi một khoảng nhiệt độ, hoạt động của vi sinh vật rất khác nhau. Mỗi loài vi sinh vật có một khoảng nhiệt độ tối thích, vi sinh vật hoạt động tốt nhất, tạo ra sản phẩm có chất lượng. Ở nhiệt độ quá scao hay quá thấp nó sẽ bị ức chế. Vi khuẩn gây chua hoạt động mạnh nhất ở 28 – 370C (Lê Nguyễn Đoan Duy, Lê Mỹ Hồng, 2012).
Khảo sát ở 4 mức nồng độ đường 55%, 60%, 65%, 70% và 2 mức nhiệt độ 300C và 370C. Từ đó chọn ra nồng độ đường thích hợp nhất và nhiệt độ phù hợp cho quá trình sản xuất nem chua.
Hình 4.1: Ảnh hưởng nồng độ đường đến pH sản phẩm ở nhiệt độ 370C
Dựa vào đồ thị từ hình 1 cho thấy pH ban đầu của 4 mẫu ở khoảng 5,78 qua ngày thứ 1 pH giảm mạnh do quá trình đường phân xảy ra mạnh mẽ để tích lũy acid lactic, sau đó pH giảm dần qua các ngày lên men. Nhiệt độ môi trường ảnh hưởng đến quá trình lên men, nếu nhiệt độ cao thì tốc độ lên men nhanh nhưng vi sinh vật có hại cũng có thể phát triển song song (Lê Mỹ Hồng, 2011). Kết quả cho thấy, pH sản phẩm có giá trị dao động trong khoảng 3,65 đến 3,81 sau 3 ngày lên men.
Hình 4.3: Ảnh hưởng nồng độ đường đến pH sản phẩm ở nhiệt độ 300C
Ở nhiệt độ 300C, ở thời gian đầu quá trình lên men diễn ra nhanh và đến ngày thứ 4 pH ở bốn nồng độ đạt mức thấp nhất trong khoảng 3,72 đến 3,91 sau đó tăng lên ở ngày thứ 5, đến ngày thứ 6 giảm nhẹ và ổn định ở ngày tiếp theo.
Theo Lee và ctv (2006), thời gian đầu của tiến trình lên men là thời gian tiềm ẩn của vi sinh vật. Sau khi thích ứng với môi trường, vi sinh vật lactic sinh khối, sản sinh nhiều acid và làm giảm pH môi trường.
Theo Ammor và ctv (2007), sự giảm nhanh pH trong tiến trình lên men là rất cần thiết bởi điều này có thể ngăn cản sự hình thành các acid amin sinh học (như histamine, tryptamine, tyramine…, các acid amin này có tác động xấu đối với sức khỏe con người) được tạo thành từ một số vi khuẩn lactic hiện diện trong hệ vi sinh vật ban đầu.
Sau đây là đồ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng acid lactic qua từng ngày lên men được khảo sát ở 4 nồng độ 55%, 60%, 65%, 70% và 2 nhiệt độ 300C và 370C
Hình 4.4: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng acid lactic trong suốt thời gian lên men ở nồng độ đường 55%
Hình 4.5: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng acid lactic trong suốt thời gian lên men ở nồng độ đường 60%
Hình 4.6: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng acid lactic trong suốt thời gian lên men ở nồng độ đường 65%
Hình 4.7: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng acid lactic trong suốt thời gian lên men ở nồng độ đường 70%
Qua các đồ thị trên cho thấy, hàm lượng acid lactic được sinh ra sẽ tăng dần vào các ngày lên men nhưng vào những ngày đầu tốc độ lên men ở nhiệt độ 370C cao hơn rõ rệt so với ở nhiệt độ 300C. Vi khuẩn lactic sử dụng cơ chất chủ yếu là đường để phát triển sinh khối và sản sinh ra acid lactic, những ngày sau lượng đường bị tiêu hao acid lactic vẫn tiếp tục sinh ra. Khi acid lactic tích tụ với một lượng khá cao thì các vi khuẩn lactic cũng bị ức chế. (Lê Nguyễn Đoan Duy, Lê Mỹ Hồng, 2012) Nhiệt độ lên men 300C, lượng acid lactic đạt cao nhất hầu hết ở ngày thứ 4 và không giảm nhiều sau đó. Ở nhiệt độ 370C, pH cuối của dịch lên men đạt giá trị thấp nhất ở ngày thứ 3, tuy nhiên về cảm quan chiếc nem bị ướt, mềm thấm cả phần bao gói bên ngoài chiếc nem và gây bất lợi cho quá trình lên men kỵ khí tạo điều kiện cho các vi khuẩn có hại phát triển.
Đường là cơ chất cần thiết cho quá trình lên men, ở nồng độ đường 55% lượng acid lactic sinh ra mạnh ở ngày thứ 3 và ổn định ở ngày thứ 4, 5, acid cực đại đạt là 1,887%. Nồng độ đường càng tăng thì lượng acid lactic sinh ra càng nhiều điển hình ở nồng độ đường 65% acid cực đại đạt 2,068% ở ngày thứ 4 và giảm xuống ở những ngày sau. Tuy nhiên nếu nồng độ đường quá cao thì làm mất cân bằng trạng thái sinh lý của nấm men, tăng áp lực thẩm thấu ức chế vi sinh vật và ảnh hưởng xấu đến quá trình lên men.Ở nồng độ đường 70%, những ngày đầu lượng acid lactic sinh ra nhiều hơn so với các nồng độ còn lại và giảm nhanh sau đó, lượng acid lactic cao nhất đạt 2,034% ở ngày thứ 4.
Bảng 4.2: Ảnh hưởng của nhiệt độ, nồng độ lên men đến pH cuối dịch lên men và hàm lượng acid sản phẩm Nhiệt độ lên men, 0C Nồng độ đường, %
pH cuối dịch lên men Hàm lượng acid
trong sản phẩm, % 30 55 3,918a 1,746e 60 3,872ab 1,872cd 65 3,753c 1,971a 70 3,776bc 1,926abc 37 55 3,867ab 1,854d 60 3,792bc 1,863cd 65 3,782bc 1,944ab 70 3,756c 2,007a
(Các chữ cái khác nhau trong cùng một cột biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa ở độ tin cậy 95%)
Từ kết quả trên cho thấy, tất cả các mẫu đều cho pH sản phẩm có giá trị dao động trong khoảng 3,75 ÷ 3,91. Ở nhiệt độ 300C, giá trị pH ở các nồng độ cao hơn so với ở nhiệt độ 370C. Vì nhiệt độ càng cao quá trình lên men xảy ra càng nhanh, những ngày đầu lên men lượng acid sinh ra nhiều dẫn đến pH giảm nhanh đến khi nguồn cơ chất cạn kiệt thì chính lượng acid lactic sinh ra bị ức chế lại. Ở nhiệt độ 370C, hầu hết pH đạt giá trị thấp nhất ở ngày thứ 3, còn ở nhiệt độ 300C ngày thứ 4 sẽ kết thúc quá trình lên men. Khi tiến hành phân tích giá trị pH thì mẫu ở nồng độ đường 65% nhiệt độ 300C cho giá trị pH nhỏ nhất là 3,753 tương ứng với hàm lượng acid lactic sinh ra là 1,971%. Theo kết quả ở bảng 4.2, hàm lượng acid lactic sinh ra cao nhất khi lên men ở nồng độ đường 65% ở nhiệt độ 300C và nồng độ đường 70% ở nhiệt độ 370C. Tuy nhiên, ở nhiệt độ 370C, sản phẩm bị rỉ nước và thấm vào lá chuối, cấu trúc kém hơn so với nhiệt độ thấp 300C. Do nhiệt độ càng cao khả năng giữ nước của thịt càng giảm (Nguyễn Văn Mười, 2005).
Khảo sát độ cứng của nem chua trước sự ảnh hưởng của nhiệt độ và nồng độ đường lên men được thể hiện ở bảng 4.3.
Bảng 4.3: Ảnh hưởng nhiệt độ, nồng độ đường đến cấu trúc sản phẩm
Nhiệt độ lên men, 0C Nồng độ đường, % H/H0(1)
30 55 0,915a 60 0,87a 65 0,895a 70 0,825ab 37 55 0,66bc 60 0,625cd 65 0,605cd 70 0,585d
(Các chữ cái khác nhau trong cùng một cột biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa ở độ tin cậy 95%) (1)H/H0: tỷ lệ độ cứng sản phẩm thực hiện tại phòng thí nghiệm và sản phẩm nem Lai Vung
Hình 4.8: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi độ cứng ở các nhiệt độ và nồng độ khác nhau
Từ kết quả ở bảng 4.3 và đồ thị 4.7 cho thấy ở nhiệt độ 370C, cấu trúc sản phẩm cho giá trị thấp hơn, do lượng nước bị tách ra từ nguyên liệu, khả năng giữ nước của thịt giảm, do đó cấu trúc sản phẩm giảm theo. Từ kết quả trên thấy rằng ở nồng độ đường 55%, 60%, 65% và ở nhiệt độ 300C, cho giá trị cao hơn và có sự khác biệt ý nghĩa so với các mẫu còn lại.
Bảng 4.4: Ảnh hưởng của nhiệt độ, nồng độ đường đến giá trị cảm quan sản phẩm
Nhiệt độ lên men, 0C Nồng độ đường, % Cấu trúc Màu sắc Mùi vị
30 55 3,365b 3,1d 2,6d 60 3,39b 3,18cd 2,92c 65 3,655a 3,525a 3,86a 70 3,24c 3,31abc 3,65ab 37 55 2,5e 2,775f 2,795cd 60 2,43e 3,36ab 3,42b 65 2,67d 3,395ab 3,47b 70 2,31f 2,585f 3,37b
(Các chữ cái khác nhau trong cùng một cột biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa ở độ tin cậy 95%)
Từ kết quả trên cho thấy, nồng độ đường và nhiệt độ có ảnh hưởng nhiều đến giá trị cảm quan sản phẩm. Ở nhiệt độ 300C cấu trúc sản phẩm đạt tốt hơn so với nhiệt độ 370C vì ở nhiệt độ cao một số vi khuẩn có hại phát triển ức chế lại các vi khuẩn lactic lên men, protein trong thịt sẽ bị biến tính nước sẽ bị tách ra và cơ chất là đường một phần sẽ bị tan chảy dưới nhiệt độ cao làm cho khối nem không đạt được cấu trúc mong muốn, phần nước trong khối nem sẽ chảy ra ngoài thấm vào lá chuối làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm. Quá trình lên men lactic là quá trình lên men kỵ khí nên khi có lượng nước bị tách ra sẽ cản trở lớn và gây bất lợi cho sự lên men lactic và tạo điều kiện cho vi sinh vật gây thối phát triển.
Về màu sắc, ở nhiệt độ 300C nồng độ đường 65% đạt giá trị cao nhất là 3,525a và có khác biệt ý nghĩa so với các mẫu còn lại. Màu sắc ở các mẻ thường không được giữ ổn định vì phụ thuộc nhiều vào nguyên liệu.
Về mùi vị, ở nhiệt độ 300C nồng độ đường 65%, 70% cho giá trị cao hơn và ở nhiệt độ 370C kết quả về mùi vị được đánh giá cao ở nồng độ 60%, 65% so với 2 nồng độ còn lại. Ở các nồng độ này, quá trình lên men diễn ra bình thường, hàm lượng acid sinh ra ít có sự khác biệt. Còn ở nồng độ đường 55% sản phẩm chỉ có vị chua thấp không có hậu ngọt do tỉ lệ đường thấp, quá trình lên men chậm, hàm lượng acid sinh ra trong sản phẩm thấp làm cho sản phẩm có vị chua kém, hơi nhạt, không hài hòa làm cho kết quả đánh giá về mùi vị thấp nhất cho với các nồng độ còn lại. Qua các kết quả có được, ở nhiệt độ lên men 300C và nồng độ đường 65% cho giá trị pH thấp nhất và lượng acid lactic sinh ra cao, điểm cảm quan cũng như cấu trúc của sản phẩm ở nồng độ và nhiệt độ này cho khác biệt ý nghĩa và cao hơn cả.
Hình 4.9: Sản phẩm nem chua
4.3 Ảnh hưởng tỷ lệ bì (% theo khối lượng thịt) đến cấu trúc và giá trị cảm quan của sản phẩm
Bảng 4.5: Ảnh hưởng tỷ lệ bì (% theo khối lượng thịt) đến cấu trúc sản phẩm
Tỷ lệ bì, % H/H0
70% 0,8275c
80% 0,8675c
90% 0,932b
100% 0,9905a
(Các chữ cái khác nhau trong cùng một cột biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa ở độ tin cậy 95%) (1)H/H0: tỷ lệ độ cứng sản phẩm thực hiện tại phòng thí nghiệm và sản phẩm nem Lai Vung
Dựa vào kết quả trên cho thấy khi tăng hàm lượng bì thì cấu trúc sản phẩm cũng tăng theo. Tuy nhiên nếu tăng vượt quá lượng thịt thì cấu trúc trở nên cứng, không kết dính đều làm cho khối sản phẩm không đồng nhất. Để cải thiện về cấu trúc sản phẩm ở thí nghiệm 1 thì khảo sát ở 4 mức tỷ lệ bì (% theo khối lượng thịt) là 70%, 80%, 90%, 100%. Bì được làm từ da heo đã luộc chín, da heo có giá trị dinh dưỡng thấp hơn thịt nạc, được cấu tạo từ protein khung mạng. Bì đóng vai trò như một chất độn, chất kết dính các phần tử trong mô cơ giúp định hình sản phẩm và tăng cảm quan của nem chua. Ở tỷ lệ 70%, giá trị độ cứng đạt 0,8275 so với độ cứng của nem chua Lai Vung truyền thống, số liệu này tương đối cao tuy nhiên với mong muốn hoàn thiện sản phẩm ở mức tối nhất thì nên tăng tỷ lệ bì để vừa tăng cảm quan và mang tính thương mại. Ở tỷ lệ 80% độ cứng tăng hơn so với tỷ lệ 70% nhưng không có sự khác biệt. Với hai tỷ lệ 90%, 100% lượng bì và thịt tương đương nhau nên cấu trúc sản phẩm tăng cao và đạt độ cứng gần bằng so với nem chua Lai Vung. Ở hai tỷ lệ thịt bì 90%, 100% cho kết quả tương đối cao và có sự khác biệt so với hai tỷ lệ 70%, 80%.
Bảng 4.6: Ảnh hưởng tỷ lệ bì (% theo khối lượng thịt) đến giá trị cảm quan sản phẩm
Tỷ lệ bì, % Cấu trúc Màu sắc Mùi vị
70 3,62b 3,72a 3,84a
80 3,68b 3,63a 3,76ab
90 3,86a 3,61a 3,81a
100 3,73b 3,35b 3,67b
(Các chữ cái khác nhau trong cùng một cột biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa ở độ tin cậy 95%)
Từ kết quả ở bảng 4.6 cho thấy, tỷ lệ bì ảnh hưởng đến giá trị cảm quan của sản phẩm. Ở tỷ lệ bì 70% kết quả về màu sắc và cảm quan đạt giá trị cao hơn so với các tỷ lệ còn lại tuy nhiên cấu trúc chưa được đánh giá cao. Cấu trúc ở mẫu có tỷ lệ 80% có kết quả cao hơn so với tỷ lệ 70% nhưng không có sự khác biệt ý nghĩa. Ở tỷ lệ 90%, kết quả đánh giá về cấu trúc cao hơn tỷ lệ 100% là 3,86. Mặc dù lượng bì tăng lên, nhưng về màu sắc ở tỷ lệ bì 90% không có sự khác biệt ý nghĩa so với hai tỷ lệ bì 70%, 80%, vẫn giữ được màu sắc đặc trưng của nem chua và mùi vị so với ở tỷ lệ bì 70% cũng không có sự khác biệt ý nghĩa.
Với các kết quả trên cho thấy ở tỷ lệ bì 90% (theo khối lượng thịt) là thích hợp nhất để đạt cấu trúc tốt và ổn định được màu sắc, mùi vị, cho giá trị cảm quan cao và khác biệt ý nghĩa so với các tỷ lệ bì khảo sát còn lại.
4.3 Bổ sung tỷ lệ giống Lactobacillus plantarium cấy vào nem chua
Ở thí nghiệm 1 và 2, sau khi đã chọn nồng đồ đường, nhiệt độ và tỷ lệ bì tối ưu là ba yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng nem. Ở thí nghiệm 3, bổ sung tỷ lệ
giống L. plantarium vào nem chua để tạo ra sản phẩm có chứa vi khuẩn probiotic
mang lại nhiều lợi ích cho người dùng bên cạnh so sánh chất lượng của sản phẩm mới với sản phẩm không bổ sung vi khuẩn này. Chọn mẫu không cấy vi khuẩn làm mẫu đối chứng và 3 mức tỷ lệ giống cấy vào nem là 0,05%, 0,1%, 0,15%.
Bảng 4.7: Ảnh hưởng tỷ lệ giống Lactobacillus plantarium vào nem đến pH cuối dịch lên men
và hàm lượng acid sản phẩm
Tỷ lệ giống cấy, % pH cuối dịch lên men Hàm lượng acid trong sản phẩm, %
0 3,779a 1,818b
0,05 3,769a 1,908ab
0,10 3,746b 1,998a
0,15 3,738b 2,052a
(Các chữ cái khác nhau trong cùng một cột biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa ở độ tin cậy 95%)
Tất cả các mẫu đạt giá trị pH thấp nhất và cho giá trị cảm quan tốt ở ngày thứ 4. Trong hai ngày đầu, pH còn cao nên không đủ ức chế những vi sinh vật gây hại.