Cà muối thỉnh thoảng bị nhớt do các chủng sinh nhầy của vi khuẩn lactic phát triển. Hiện tượng này hay gặp khi lên men ở nhiệt ủộ cao [13].
1.4.5. Sản phẩm bị nhăn nheo
nhăn nheo. Nguyên nhân có thể là do sử dụng muối với nồng ủộ quá cao, hiện tượng co nguyên sinh của tế bào xảy ra nhanh và mạnh làm dưa bị nhăn hoặc do nguyên liệu cà quá non [13].
1.4.6. Sản phẩm có hương vị lạ
Do hoạt ủộng của nấm mốc, nấm men Mycoderma, Debaryomyces, Hansenula, Pichia và một số vi sinh vật khác làm giảm ủộ acid của sản phẩm, ảnh hưởng xấu ủến hương vị sản phẩm và có thể làm cho sản phẩm có hương vị lạ [13].
Ch−ơng 2: nguyên liệu, thiết bị và ph−ơng pháp nghiên cứu
2.1. Nguyên liệu 2.1.1. Cà pháo 2.1.1. Cà pháo
Cà pháo đ−a vào muối chua phải có độ già thích hợp, không bị sâu bệnh, không bị dị tật, không còn tồn d− thuốc bảo vệ thực vật và phải có độ đồng đều. Để chủ động về nguồn nguyên liệu và chất l−ợng của nguyên liệu, chúng tôi đ/ ký hợp đồng với các hộ nông dân cung cấp cà pháo cho đề tài. Trong thời gian trồng trọt chúng tôi đ/ yêu cầu các hộ nông dân trồng trọt, chăm bón, sử dụng cây giống, phân bón, thuốc trừ sâu theo yêu cầu của chúng tôi. Th−ờng xuyên kiểm tra sự phát triển của cây và quả, đồng thời lấy mẫu cà ở các thời kỳ khác nhau về làm thí nghiệm.
Trong đề tài chúng tôi sử dụng 2 giống cà pháo: là cà pháo xanh và cà pháo trắng đ−ợc trồng tại huyện Đông Anh- Hà Nội và huyện Tân Yên- Bắc Giang.
Cà pháo đ−ợc thu mua tại ruộng với các độ già khác nhau rồi đ−ợc vận chuyển về nơi thí nghiệm. Ph−ơng pháp lấy mẫu: Tiến hành lấy mẫu ngẫu nhiên trên 1500 cây, các cây này đ−ợc trồng ở hai vùng khác nhau, mỗi cây lấy khoảng 10 quả ở các giai đoạn phát triển khác nhau. Sau đó tiến hành cân, sơ chế, đo màu sắc, kiểm tra độ cứng của quả và các chỉ tiêu khác của quả cà pháo tr−ớc khi đ−a vào thí nghiệm.
D−ới đây là hình ảnh của quả cà pháo đ−ợc sử dụng trong đề tài.
Hình 2.1: Cà pháo xanh
Hình 2.2: Cà pháo trắng 2.1.2. Chế phẩm vi khuẩn lactic
Việc sử dụng chế phẩm vi khuẩn lactic trong quá trình muối chua cà pháo đ/ rút ngắn đ−ợc thời gian lên men, nâng cao hiệu suất lên men, hiệu suất thu hồi sản phẩm, giảm giá thành sản phẩm và nâng cao chất l−ợng sản phẩm.
Chúng tôi sử dụng hai loại chế phẩm vi khuẩn lactic để nghiên cứu là chế phẩm nhập từ Pháp (gồm hai chủng: Lb. Lactic và Lc. Casei), chế phẩm vi khuẩn sản xuất tại Việt Nam, gồm 3 chủng (VK1, VK2, VK3). Chế phẩm vi khuẩn lactic mà chúng tôi sử dụng để muối chua cà pháo ở dạng dịch lỏng có màu vàng sẫm, có mùi thơm đặc tr−ng và có hoạt tính sinh học rất cao.
2.1.3. Một số nguyên liệu phụ khác
Các nguyên liệu phụ đ−ợc sử trong nghiên cứu bao gồm: - Muối ăn.
- Đ−ờng kính trắng.
- Tỏi, ớt và một số rau gia vị
2.2. Hoá chất và thiết bị thí nghiệm 2.2.1. Hoá chất 2.2.1. Hoá chất
- NaOH 0,1N, HCl 2%, Cồn 99,8% - Tinh bột chỉ thị 0,5%, Axit ascorbic... - Dung dịch fericyanua kali 1%
- KOH 2,5N, AgNO3 0.1N - Metyl xanh 0,5%, K2CrO4 10% - Chỉ thị phenolphtalein
2.2.2. Thiết bị
- Cân phân tích- SHIMADZU & MONOBLOC, Nhật Bản. - Máy đo màu MINOTA-CHROMAMETER CR200/231
- Máy đo độ cứng của quả ABSOLUTE của h/ng Mitutoyo, Nhật Bản. - Máy đo quang UV-1240 SHIMADZU, Nhật Bản.
- Chiết quang kế hiện số- DIGITAL REFACTOMETER- ATAGO, Nhật Bản. - Máy ghép mý- BC08 RIFAV, máy xay.
- Bình tam giác, bình định mức, buret, pipet, cốc đựng. 2.3. Ph−ơng pháp nghiên cứu
2.3.1. Ph−ơng pháp vật lý
2.3.1.1. Xác định độ cứng của quả bằng máy đo độ cứng ABSOLUTE Độ cứng của quả đ−ợc biểu thị cho độ già của quả. Độ cứng đ−ợc xác định bằng máy đo độ cứng. Độ cứng của quả đ−ợc xác định bằng độ lún của đầu đo trên thịt quả (mm) d−ới tác dụng của quả cân có trọng l−ợng nhất định (200g) trong một thời gian nhất định (30giây). Nếu trong một thời gian dài di chuyển của đầu đo càng lớn thì độ lún của càng nhỏ.
2.3.1.2. Xác định màu sắc của qủa bằng máy đo màu MINOTA- CHROMAMETER CR200/2
Màu sắc của quả đ−ợc xác định bằng máy đo màu. Nguyên tắc dựa trên sự phản xạ ánh sáng từ bề mặt mẫu tới bộ phận quang phổ của máy. Màu sắc của quả đ−ợc biểu thị qua 3 chỉ số: L, a, b
L: Biểu thị từ sáng tới tối có giá trị từ 0 đến 100
a: Biểu thị từ màu xanh lá cây tới đỏ có giá trị từ - 60 đến + 60 b: Biểu thị từ màu vàng đến xanh da trời có giá trị từ - 60 đến + 60 2.3.1.3. Xác định kích th−ớc của quả bằng th−ớc kẹp
Để đo kích th−ớc của quả (mm), chúng tôi sử dụng th−ớc kẹp hiện số của h/ng Mitutoyo (Nhật Bản).
2.3.1.4. Xác định nồng độ chất hoà tan bằng chiết quang kế
Khi đi từ một môi tr−ờng không khí vào một môi tr−ờng khác (chất lỏng) tia sáng sẽ bị lệch đi (bị khúc xạ), nếu chất lỏng là một dung dịch chất hoà tan (dung dịch đ−ờng, muối...) dựa trên độ lệch của tia sáng ta có thể xác định đ−ợc nồng độ chất hoà tan. Đơn vị đo là 0Bx đo ở 200C.
2.3.2. Ph−ơng pháp hoá học
2.3.2.1. Xác định hàm l−ợng đ−ờng bằng ph−ơng pháp Graxianop
Đ−ờng khử khi đun nóng với dung dịch kiềm cùng với ferixyanua sẽ khử ferixyanua thành feroxyanua và đ−ờng khử chuyển thành axit đ−ờng. Dùng
metylen xanh làm chất chỉ thị sẽ mất màu xanh khi phản ứng kết thúc [14], [28].
Ph−ơng trình tổng quát nh− sau:
2K3Fe(CN)6+2KOH+CH2OH(CHOH)4CHO2K4Fe(CN)6+ COOH(CHOH)4COOH + 2H2O
2.3.2.2. Xác định hàm l−ợng muối bằng AgNO3 Dựa trên phản ứng giữa NaCl và AgNO3
NaCl + AgNO3 AgCl + NaNO3
Cho dung dịch chuẩn AgNO3 vào dung dịch trung tính có chứa NaCl, phản ứng sẽ xẩy ra. Khi NaCl trong dung dịch đ/ kết hợp hết với AgNO3 , một giọt AgNO3 thừa sẽ kết hợp với K2CrO4 (dùng làm chỉ thị màu) cho Ag2CrO4 màu đỏ gạch phản ứng đ/ kết thúc [14], [28].
K2CrO4 + AgNO3 Ag2CrO4 + 2 KNO3
2.3.2.3. Xác định hàm l−ợng axit bằng ph−ơng pháp trung hoà
Ph−ơng pháp này dựa trên phản ứng trung hoà giữa các axit hữu cơ và NaOH chuẩn, [14], [28].
2.3.3. Ph−ơng pháp cảm quan
Ph−ơng pháp cảm quan là dựa vào chức năng của các cơ quan thụ cảm nh− vị giác, khứu giác, thị giác, xúc giác, thính giác...để xác định giá trị cảm quan của thực phẩm. Ph−ơng pháp cảm quan đ−ợc dùng để xác định nhanh các chỉ tiêu của nguyên liệu cũng nh− của sản phẩm chế biến, các chỉ tiêu th−ờng đ−ợc xác định bằng ph−ơng pháp cảm quan nh−: Màu sắc, mùi, vị, hình dạng, trạng thái...
Trong đề tài này chúng tôi chọn ph−ơng pháp cảm quan theo thang điểm Hedonic, đây là ph−ơng pháp dùng phép thử mô tả trên thang c−ờng độ có cấu trúc gồm 9 bậc, đánh giá mức độ −a thích nh− sau:
Bảng 2.1: Thang điểm Hedonic
STT Mức đánh giá Điểm đánh giá
1 Hết sức thích 9 điểm
2 Rất thích 8 điểm
3 Thích 7 điểm
4 Hơi thích 6 điểm
5 Chấp nhận đ−ợc 5 điểm
6 Hơi chê 4 điểm
7 Chê vừa 3 điểm
8 Rất chê 2 điểm
9 Không chấp nhận đ−ợc 1 điểm
Mẫu đ−ợc thử ở buồng có ánh sáng có màu thích ứng với màu của mẫu thử. Các thành viên hội đồng cảm quan gồm 9 ng−ời ( một chủ tịch hội đồng, một th− ký và các thành viên), sau khi nếm thử sẽ đánh dấu mức độ −a thích của mình đối với các mẫu trên thang điểm từ 1 đến 9. Kết quả sẽ là điểm trung bình của hội đồng cảm quan [27], [29].
2.3.4. Ph−ơng pháp toán học
Tối −u hoá quá trình nghiên cứu, cụ thể là quá trình muối chua bằng ph−ơng pháp quy hoạch thực nghiệm. Ph−ơng pháp tối −u hoá quá trình là tìm giá trị của các yếu tố Xi để tại đó quá trình tiến hành đạt hiệu quả nhất, nghĩa là các hàm mục tiêu Yi đạt cực trị. Ph−ơng pháp quy hoạch thực nghiệm cho phép nghiên cứu đồng thời tác động của nhiều yếu tố lên quá trình mà chúng ta cần quan tâm, cũng nh− những tác động qua lại của các yếu tố này. Ngoài ra, ph−ơng pháp còn cho phép đánh giá một cách định l−ợng về mức độ ảnh h−ởng của chúng. Ph−ơng pháp này cho phép sử dụng số thí nghiệm chọn lọc ít nhất mà có thể diễn tả đ−ợc nhiều nhất ảnh h−ởng của các yếu tố đ/ chọn. Mục đích chính của nghiên cứu là xác định ảnh h−ởng của một số yếu tố tới quá trình muối chua.
Có rất nhiều yếu tố ảnh h−ởng đến quá trình muối chua cà pháo nh− nhiệt độ, pH, nồng độ chế phẩm vi khuẩn, nồng độ muối, nồng độ cơ chất, thời gian…Qua
các thí nghiệm thăm dò chúng tôi nhận thấy 3 yếu tố là nồng độ chế phẩm vi khuẩn, nồng độ muối và thời gian ảnh h−ởng nhiều nhất đến quá trình này. Mặt khác để phù hợp với điều kiện của phòng thí nghiệm, chúng tôi chọn 3 yếu tố là: nồng độ chế phẩm vi khuẩn lactic, nồng độ muối và thời gian để tối −u hoá quá trình muối chua cà pháo.
Trong đề tài này, chúng tôi chọn ma trận DOEHLERT để khảo sát vùng tối −u. Ma trận này cho phép tìm đ−ợc vùng tối −u trong khoảng giới hạn đ/ chọn. Ngoài ra ma trận còn cho phép phân chia rất cân đối các điểm thí nghiệm trong giới hạn theo bất kỳ h−ớng nào. Dựa vào ma trận, ta có thể thêm các biến số khác nữa mà không làm mất đi tính đúng đắn của ma trận, [4], [30].
Trong ma trận này, số lần thí nghiệm N và các biến số K đ−ợc xác định nh− sau: N= k2+ k+1.
Trong tr−ờng hợp K= 3 thì số điểm thí nghiệm cần thực hiện là N=13. Cũng theo các biến số đ/ chọn thì ph−ơng trình hồi quy có dạng sau:
Y= b0+ b1X1+ b2X2+ b3X3 + b11X12+ b22X22+ b33X32+ b1X1X2+ b13X1X3 + b23X2X3.
Trong đó : Y- Hàm mục tiêu ( hay các đại l−ợng cần xác định) b- Các hệ số hồi quy. X- Các biến số
Qúa trình tính toán và kết quả đ−ợc xử lý bằng máy tính theo ch−ơng trình NEMROD- New Efficient Methodology For Research Using Optimal Design.
2.3.6. Ph−ơng pháp công nghệ
Các thí nghiệm đ−ợc tiến hành 3 lần và lấy kết quả trung bình. 2.3.6.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm để xác định độ già của cà pháo
Qủa cà pháo thu hái ở 3 độ già khác nhau
Chỉ tiêu của quan của quả: Màu sắc quả, hình dạng quả… Độ già thích hợp cho muối chua Xác định chất l−ợng nguyên liệu Các thành phần hoá học: Hàm l−ợng chất
khô hoà tan, hàm l−ợng axit… Các chỉ tiêu lý học:
Độ cứng, khối l−ợng quả…
2.3.6.2. Sơ đồ thí nghiệm sử dụng chế phẩm vi khuẩn lactic để muối chua cà pháo
Qủa cà pháo có độ già thích hợp
Các mẫu thí nghiệm
Phân tích các chỉ tiêu chất l−ợng Cắt tai, rửa sạch, để ráo
n−ớc và làm héo Muối, đ−ờng, n−ớc, phụ gia… Nén vỉ, đậy kín, lên men Muối, đ−ờng, n−ớc, phụ gia… Mẫu đối chứng
Nén vỉ, đậy kín, lên men
Phân tích các chỉ tiêu chất l−ợng Sản phẩm Lựa chọn chủng vi khuẩn thích hợp Chế phẩm VK lactic: Chủng VK1, VK2, VK3, Lb, Lc
Ch−ơng 3: Kết quả và thảo luận
3.1. Xác định giống và độ già thích hợp của quả cà pháo cho muối chua 3.1.1. Xác định giống cà pháo thích hợp 3.1.1. Xác định giống cà pháo thích hợp
Để xác định giống cà pháo thích hợp cho muối chua chúng tôi tiến hành phân tích các chỉ tiêu cảm quan và phân tích sinh hoá của hai giống cà pháo là cà pháo xanh và cà pháo trắng đ−ợc trồng tại huyện Đông Anh- Hà Nội và huyện Tân Yên- Bắc Giang, đ−ợc thu hái ở các độ già khác nhau. Số liệu phân tích của 2 giống cà đ−ợc thể hiện qua bảng 3.1
Bảng 3.1: Một số chỉ tiêu chất l−ợng của quả cà pháo
STT Chỉ tiêu Cà pháo trắng Cà pháo xanh
1 Số l−ợng (quả)/1kg 80 ữ 90 90 ữ 100
2 Hàm l−ợng chất khô hòa tan (Bx) 5,8 ữ 6,4 6,0 ữ 6,5
3 Hàm l−ợng n−ớc (%) 89 ữ 92 88 ữ 90
4 Hàm l−ợng đ−ờng (%) 1,60 ữ1,70 1,50 ữ1,60
5 Hàm l−ợng axit tổng số (g/l) 0,11 ữ 0,15 0,12 ữ 0,15
6 Hàm l−ợng muối (%) 0,14 ữ 0,15 0,13 ữ 0,14
7 Độ cứng (mm) 1,30 ữ 1,60 1,10 ữ 1,60
8 Màu sắc Màu trắng sữa Màu xanh nhạt
Các thành phần hóa lý của nguyên liệu có liên quan đến quá trình lên men lactic đó là hàm l−ợng đ−ờng, axit...Hàm l−ợng vi sinh vật có trong nguyên liệu là rất lớn và đa số là vi khuẩn. Trong quá trình muối chua cà pháo ng−ời ta th−ờng lợi dụng vi khuẩn lactic có sẵn trong nguyên liệu để lên men.
Trong quá trình muối chua thử nghiệm và dựa vào các kết quả phân tích cảm quan cũng nh− hóa lý chúng tôi nhận thấy cà pháo trắng sau khi muối chua ở các ngày thứ hai, thứ ba th−ờng có độ chua, độ dòn thấp hơn, tỷ lệ thối hỏng, nhăn nhiều, biến màu (thâm đen) nhanh hơn cà pháo xanh. Do vậy chúng tôi chọn giống cà pháo xanh là nguyên liệu cho chế biến cà pháo muối chua tiếp theo
3.1.2. Xác định độ già thích hợp
Chúng tôi tiến hành xác định các chỉ tiêu lý hoá của quả cà pháo ở 3 độ già thu hái khác nhau:
- Mẫu 1: Qủa có độ già thu hái khoảng 60- 70% (t−ơng ứng với 5-7 ngày kể từ ngày đậu quả) ở thời điểm này quả còn non, tai to, vỏ có màu xanh đậm, hạt non, hạt trong.
- Mẫu 2: Qủa có độ già thu hái khoảng 75- 85% (t−ơng ứng với 9- 11 ngày kể từ ngày đậu quả) ở thời điểm này quả to, tai nhỏ so với quả, quả có màu xanh nhạt độ dòn tăng, hạt già.
- Mẫu 3: Qủa có độ già thu hái khoảng 90- 100% (t−ơng ứng với 12- 15 ngày kể từ ngày đậu quả) ở thời điểm này quả to, tai nhỏ so với quả, cà pháo xanh quả có màu xanh hơi vàng đặc biệt là phần dốn quả, độ dòn cao, hạt có màu vàng.
Để xác định độ già thích hợp chúng tôi phân tích và theo dõi các chỉ tiêu gồm hàm l−ợng chất khô hòa tan, đ−ờng tổng số và hàm l−ợng axit ở ba thời điểm thu hái khác nhau. Kết quả thu đ−ợc thể hiện qua bảng sau.
Bảng 3.2: Thành phần hóa học của cà pháo thu hái ở các độ già khác nhau Mẫu
Chỉ tiêu
M1 M2 M3
Hàm l−ợng chất khô hòa tan (0Bx) 5,8 6,3 6,4
Axit tổng số tổng số (g/l) 0,11 0,14 0,13
Đ−ờng tổng số (%) 1,5 1,6 1,6
Độ cứng của quả (mm) 0,55 085 0,90
Qua bảng 3.2 chúng tôi nhận thấy hàm l−ợng chất khô hòa tan, đ−ờng tổng số tăng, tuy nhiên ở M3 hàm l−ợng đ−ờng lại không tăng. Kết quả thử nghiệm cho thấy: Cà pháo ở mẫu 1 khi muối chua th−ờng nhăn nheo bên ngoài, độ dòn thấp nh−ng dai hay bị nát. Còn cà pháo ở mẫu 2 khi muối chua th−ờng không bị nhăn nheo, có màu vàng trắng, độ dòn cao, ít bị nát. Cà pháo ở mẫu
3 khi muối chua th−ờng có độ cứng cao, độ dòn thấp, có mùi hắc .Tác giả Nguyễn Văn Thoa “ Cà non quá hoặc già quá đều cho hàm l−ợng đ−ờng thấp, cho sản phẩm có chất l−ợng kém” [20]. Do đó chúng tôi chọn cà pháo ở mẫu 2 có độ già thích hợp nhất cho quá trình muối chua.
3.2. Xác định chủng vi khuẩn thích hợp cho quá trình muối chua cà pháo
3.2.1. Phân lập các chủng vi khuẩn
Mục đích nghiên cứu của chúng tôi là tìm ra chủng vi khuẩn lactic thuần