Muối có tác dụng làm tăng hương vị của sản phẩm, hạn chế hoạt ủộng của vi sinh vật gây thối, tăng cường hoạt ủộng của vi khuẩn lactic, làm cho nước trong tế bào rau quả thoát ra ngoài. ðường từ tế bào rau quả cùng với nước ủi vào môi trường cung cấp cho hoạt động của vi khuẩn lactic.
Vì vậy khi muối chua rau quả phải tạo ủiều kiện ủể ủảm bảo sự phát triển của vi khuẩn lactic mà ức chế hoạt ủộng của các loại vi sinh vật không có lợi trong qúa trình lên men.
ở nồng ủộmuối 2% sẽ làm giảm hoạt ủộng của nhiều loại vi sinh vật, trong đó có vi khuẩn butyric và nhóm Coli. Muối ở nồng ủộ này ít ảnh hưởng ủến hoạt ủộng của vi khuẩn lactic.
Khi muối chua rau quả cần tạo ủiều kiện cho các vi khuẩn lactic phát triển và ức chế các vi sinh vật lạ. Do vậy cần sử dụng nồng ủộ muối không quá cao: Thường sử dụng muối ăn với nồng ủộ 4-6% hoặc nước muối có nồng ủộ 6- 10% và tỉ lệ là 3-5% so với nguyên liệu [31], [36], [37].
1.3.3.2. Ảnh hưởng của nồng ủộ ủường
ðường trong quá trình muối chua rau quả là nguồn tạo axit lactic. Trong trường hợp ủường trong nguyên liệu không ủủ thì hàm lượng axit lactic tích tụ trong sản phẩm không ủạt mức yêu cầu. Khi ủó sản phẩm có hương vị kém và dễ hư hỏng trong quá trình bảo quản. Vì vậy khi muối chua cần chọn nguyên liệu có hàm l−ợng đ−ơng đạt mức yêu cầu và khi cần phải bổ sung thêm đ−ờng [31], [39], [41].
1.3.3.3. ảnh h−ởng của vi sinh vật
Trong qúa trình muối chua rau quả ngoài các vi khuẩn lactic còn có vi sinh vật lạ phát triển. Các vi sinh vật lạ đó cũng phân huỷ ủường, như vi khuẩn butyric, vi khuẩn axetic và các vi khuẩn gây thối hỏng...Do đó hệ vi sinh vật lạ phát triển sẽ làm giảm chất lượng sản phẩm.
Ví dụ: Vi khuẩn butyric chuyển hoá glucid thành axit butyric, làm cho sản phẩm có vị khó chịu. Các nấm mốc làm cho axit lactic bị phân huỷ và tạo
thàmh nhiều chất làm giảm chất lượng hoặc gây hư hỏng sản phẩm. Vì vậy, cần thực hiện quá trình muối chua sao cho vi sinh vật lactic hoạt ủộng mạnh và ức chế hoạt ủộng của các vi sinh vật lạ [5], [16], [31].
1.3.3.4.ảnh h−ởng của độ pH
Vi sinh vật sống và phát triển trong môi tr−ờng lỏng chịu ảnh h−ởng trực tiếp và gián tiếp của các ion H+ và OH-. Trong các dung dịch th−ờng xuyên có những ion H+ tự do, nồng độ ion H+ trong môi tr−ờng dinh d−ỡng có ảnh h−ởng đến sự trao đổi chất và phát triển của vi sinh vật.
Hoạt ủộng của vi khuẩn lactic chịu tác ủộng mạnh của pH, nếu pH không thích hợp, vi khuẩn lactic có thể bị ức chế, phát triển kém, hay bị tiêu diệt. Chính vì vậy trong qúa trình lên men lactic, khi acid lactic tích luỹ ủủ thì ức chế luôn cả hoạt ủộng của chính vi khuẩn lactic (pH<3.8)
Trong quá trình lên men rau quả muối chua, axit lactic tích tụ với hàm lượng 0.5% cũng ủ/ ức chế hoạt ủộng của nhiều vi sinh vật lạ gây ảnh hưởng xấu ủến quá trình lên men. Khi tích tụ axit lactic với hàm lượng cao (1-2%) thì ngay cả vi khuẩn lactic cũng bị ức chế do ủó quá trình lên men lactic bị kìm h/m [5], [31], [42].
1.3.3.5. ảnh h−ởng của nhiệt độ
Nhiệt ủộ ảnh hưởng rất lớn ủến hoạt ủộng của vi khuẩn lactic. Ảnh hưởng trực tiếp ủến qúa trình lên men và chất lượng sản phẩm. ðiều này có ý nghĩa rất lớn khi sử dụng trong công nghiệp. Khoảng nhiệt ủộ phát triển của vi khuẩn lactic khá rộng. Nhiệt ủộ giới hạn của chúng là 50-55oC. Ở nhiệt ủộ 0- 4oC thì sự lên men lactic không bị ủình chỉ mà chỉ diễn ra chậm. Nhiệt ủộ tối ưu cho nhiều loài vi khuẩn lactic là 35- 42oC nhưng nhiệt ủộ này cũng kích thích sự phát triển của nhiều loài vi khuẩn lạ [31].
1.3.3.6. Ảnh hưởng của oxy
Vi khuẩn lactic chịu ủược môi trường giàu oxy. Khi có mặt oxy các loài này không có khả năng phosphoryl hoá, tổng hợp cytochrom, tổng hợp
enzyme. Một số tác giả lại cho rằng nhờ vào fravo-protein oxy hoá hay peroxi hoá, các loài yếm khí nghiêm ngặt cũng có thể thực hiện các quá trình phosphoryl hóa khi có mặt oxy nhưng không quá nhiều [16], [17], [31].
1.3.4. ý ý ý ý nghĩa của lên men lactic
Vi khuẩn lactic đ−ợc sử dụng nhiều trong các ngành kinh tế quốc dân khác nhau, đặc biệt là trong công nghiệp sữa. Các vi khuẩn này có một ý nghĩa rất lớn trong sản xuất pho mat, trong việc muối chua rau quả, ủ chua thức ăn chăn nuôi, trong nghề làm bánh mì, đặc biệt là bánh mì đen. Những năm gần đây vi khuẩn lactic đ/ đ−ợc đ−a vào trong việc chế biến một số dạng giò, chả, xúc xích, trong quá trình làm chín cá muối để rút ngắn thời gian của quá trình công nghệ và cải thiện một số tính chất của sản phẩm thực phẩm.
Trong công nghiệp đ/ xây dựng đ−ợc các dây chuyền công nghệ lên men để sản xuất axit lactic. Sản phẩm này đ−ợc dùng nhiều trong công nghiệp đồ hộp, bánh kẹo cũng nh− trong sản xuất thức ăn kiêng, thức ăn chống suy dinh d−ỡng cho trẻ em và ng−ời già. Gần đây có những báo cáo khoa học cho biết axit lactic còn làm nguyên liệu cho công nghiệp tổng hợp hoá học để chế ra các dạng vỏ chai chứa đựng thực phẩm (sau khi sử dụng các loại vỏ đ−ợc làm từ polyme- axit lactic bị vi sinh vật tiêu huỷ nhanh không gây ô nhiễm môi tr−ờng). Muối canxi lactat đ−ợc dùng nhiều trong d−ợc phẩm.
Nguyên liệu dùng trong sản xuất axit lactic là tinh bột, đ−ờng. Tinh bột đ−ợc đ−ờng hoá sơ bộ rồi đ−ợc cấy trực khuẩn L. dellbriieckii, cũng có thể sản xuất axit lactic từ sữa. Trong n−ớc sữa có lactose và khi cấy L bulgaricus và
Str lactic sẽ biến lactose thành axit lactic [17].
1.4. Các h− hỏng th−ờng gặp trong rau quả muối chua
Trong quá trình muối chua rau quả, nếu quá trình muối chua không tốt, sản phẩm có chất lượng kém. Những khuyết tật phổ biến thường gặp trong các sản phẩm muối chua là: Sản phẩm bị biến màu, có hương vị lạ...
1.4.1. Sản phẩm bị biến màu
rò chảy và lớp nguyên liệu bên trên không đ−ợc ngập trong nước muối. Sự biến màu có thể do hoạt ủộng của các vi sinh vật lạ. ðiều này xảy ra khi nhiệt ủộ lên men quá cao hoặc khi muối phân bố trong sản phẩm không ủều. Hoạt ủộng của các vi sinh vật lạ còn có thể làm cho sản phẩm sinh ra các màu khác nữa [5], [13].
1.4.2. Sản phẩm bị mốc
Đối với sản phẩm cà muối trên bề mặt nhiều khi có lớp váng trắng. Nguyên nhân là do khi bề mặt dung dịch muối tiếp xúc với không khí, nấm mốc hay nấm men có khả năng phát triển tạo thành các váng trắng trên bề mặt lớp cà. Những loại vi sinh vật này có khả năng phân giải axit lactic thành CO2 và H2O làm pH trở về trung tính tạo ủiều kiện cho vi khuẩn gây thối hoạt ủộng làm hỏng sản phẩm.
Vì vậy, khi bảo quản sản phẩm phải vớt bỏ váng hoặc bảo quản cà ở nhiệt ủộ thấp tránh hiện tượng này. Một biện pháp có hiệu quả ủể ngăn ngừa hiện tượng tạo váng là phủ lên bề mặt sản phẩm một lớp dầu thực vật trung tính, dày khoảng 3mm [13].
1.4.3. Sản phẩm bị mềm
Xảy ra khi nồng ủộ muối trong sản phẩm thấp. Khi ấy dịch bào trong quả tiết ra chậm làm sự lên men lactic chậm lại. Ngoài ra nhiệt ủộ quá cao và mức ủộ yếm khí kém cũng cản trở sự phát triển bình thường của vi khuẩn lactic, tạo ủiều kiện cho các vi sinh vật lạ phát triển. Chúng sản sinh ra các enzyme phân giải pectin chuyển protopectin thành pectin hoà tan. Trong giai ủoạn ủầu của quá trình mềm, cà bị nhớt [13].
1.4.4. Dung dịch muối có độ nhớt cao
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