Diện tắch và sản l−ợng cà pháo ở Việt Nam trong mấy năm gần đây đ/ đ−ợc tăng lên, do ng−ời dân đ/ chuyển đổi một số diện tắch đất trồng lúa cho năng suất, chất l−ợng thấp sang trồng hoa màu. Đặc biệt là ở các tỉnh nh− Bắc Giang, Vĩnh Phúc, Lạng Sơn, Yên Bái...phần lớn diện tắch trồng lúa tr−ớc kia của nhiều hộ nông dân đ/ đ−ợc chuyển sang trồng hoa màu, phát triển kinh tế trang trại. D−ới đây là bảng thống kê diện tắch và sản l−ợng cà pháo đ−ợc trồng ở một số tỉnh của Việt Nam.
Bảng 1.1:Diện tắch và sản l−ợng cà pháo ở một số tỉnh năm 2007 [9] STT Tỉnh (Thành phố) Diện tắch (ha) Sản l−ợng (tấn) 1 Lạng Sơn 20 120 2 Cao Bằng 17 112 3 Bắc Giang 26 240 4 Bắc Ninh 18 221 5 Bắc Kạn 23 250 6 Thái Nguyên 22 230 7 Phú Thọ 24 224 8 Vĩnh Phúc 27 301 9 Hà Nội 14 110 10 Hoà Bình 23 223 11 Hải D−ơng 25 303 12 H−ng Yên 27 204 13 Hải Phòng 21 198 14 Nam Định 22 197 15 Ninh Bình 27 248 16 Hà Nam 28 312 17 Lào Cai 25 321 18 Yên Bái 22 278 19 Thanh Hoá 37 450 20 Nghệ An 39 478
So với sản l−ợng của cây trồng khác thì cà pháo có sản l−ợng trồng thấp hơn. Cà pháo đ−ợc trồng nhiều ở huyện Lục Yên- tỉnh Yên Bái, huyện Nghi Lộc- tỉnh Nghệ An ngoài ra nó còn đ−ợc tròng ở nhiều vùng khác. Tuy nhiên đây cũng là một loại rau quả đ−ợc dùng nhiều trong đời sống hàng ngày. Cà pháo là món ăn dân d/ lâu đời của ng−ời Việt Nam nó đ/ trở nên thân thuộc và có dấu ấn rõ nét trong văn hoá Việt Nam.Về giá trị kinh tế thì cà pháo là
một cây dễ trồng cho năng xuất cao, ắt bị sâu bệnh, thời gian sinh tr−ởng của quả ngắn [12].
Hình 1.1: Cây cà pháo trồng ở Việt Nam Hình 1.2: Cà pháo muối chua ở Việt Nam 1.2.3. Tình hình sản xuất cà pháo trên Thế Giới
Cà pháo là một loại rau ăn quả trong ẩm thực của nhiều n−ớc trên Thế Giới nh− là cây lâu năm. Cà pháo đ−ợc trồng nhiều ở vùng Đông Nam á, vùng cận nhiệt đới của Châu Phi và nhiều n−ớc khác trên thế giới nh− Pháp, Mỹ...D−ới đây là bảng minh hoạ diện tắch và sản l−ợng cà pháo ở một số khu vực trên Thế Giới.
Bảng 1.2: Diện tắch và sản l−ợng cà pháo trên Thế Giới năm 2007 [35]
STT Thế giới và các châu lục Diện tắch (ha) Sản l−ợng (tấn)
1 Châu Phi 227 2104
2 Bắc Mỹ 200 3013
3 Nam Mỹ 29 375
4 Châu á 1105 14356
5 Châu Âu 140 2670
6 Châu Đại D−ơng 22 452
Theo tổ chức Nông l−ơng liên hợp quốc (FAO) cho biết Châu á vẫn là Châu lục có sản l−ợng cà pháo lớn nhất trên thế giới. Cà pháo đ−ợc tiêu thụ nhiều ở Châu lục này ngoài ra còn đ−ợc xuất khẩu sang nhiều Châu lục khác d−ới dạng các sản phẩm chế biến.
1.2.4. Thành phần hoá học của cà pháo
Cà pháo cũng giống nh− nhiều loại rau quả khác, nó cũng có rất nhiều thành phần hoá học. Tuy nhiên tỷ lệ giữa các thành phần hoá học này phụ thuộc nhiều vào giống, điều kiện trồng trọt, thổ nh−ỡng, thời điểm thu háiẦ
Bảng 1.3: Thành phần hoá học của cà pháo [10].
Số thứ tự Các thành phần hóa học Đơn vị (%) 1 N−ớc 83,3 2 Protein 1,4 3 Glucid 3,2 4 Lipid 0,4 5 Xellulose 1,4 6 Tro 0,7 7 Can xi 1,14 8 Phốt pho 1,52 9 Sắt 0,07 10 Caroten 0,004 11 Vitamin B1 0,003 12 Vitamin B2 0,004 13 Vitamin PP 0,05 14 Vitamin C 0,3 1.2.4.1. N−ớc
Trong cà pháo n−ớc th−ờng chiếm một tỷ lệ rất cao khoảng hơn 80%, quả càng non thì hàm l−ợng n−ớc càng nhiều. Trong quá trình bảo quản thì l−ợng n−ớc có xu h−ớng giảm dần, gây ra hiện t−ợng khô héo và nhăn nheo trên bề
mặt. Sự khô héo làm tăng quá trình phân huỷ các chất, phá huỷ sự cân bằng năng l−ợng, làm giảm sự kháng bệnh của quả.
N−ớc trong cà pháo đ−ợc chia ra làm hai loại là n−ớc tự do và n−ớc liên kết. Trong đó n−ớc tự do th−ờng chiếm một tỷ lệ rất lớn khoảng 90%, trong quá trình bảo quản và chế biến thì chủ yếu là n−ớc tự do bị tổn thất [12], [7].
1.2.4.2. Protein
Hàm l−ợng protein ở trong cà pháo th−ờng thấp, khoảng 1,4%, trong đó có hầu hết là các axit amin tự do. Trong quá trình chế biến d−ới tác dụng của nhiệt độ cao sẽ làm cho một số phân tử protein bị biến tắnh [12], [7].
1.2.4.3. Glucid
Các chất glucid là thành phần chủ yếu của các chất khô trong cà pháo. Đối với tế bào của quả glucid vừa là vật liệu xây dựng, vừa là thành phần tham gia chắnh vào các quá trình trao đổi chất. Glucid là nguồn dự trữ năng l−ợng cho các quá trình sống của quả cà t−ơi sống khi bảo quản. Các giống cà pháo khác nhau có hàm l−ợng glucid khác nhau [12], [18].
a. Đ−ờng
Trong quả cà pháo có nhiều loại đ−ờng khác nhau và theo độ già của quả cà, các loại đ−ờng có giá trị dinh d−ỡng tốt nhất là glucose, fructose, saccarose, ngoài ra còn một số đ−ờng khác nh− glactose, mantoseẦCác đ−ờng này th−ờng nằm ở dạng kết hợp trong các bentose hoặc glucorid. Hàm l−ợng đ−ờng trong quả cà tăng là do quá trình phân giải các đ−ờng đa thành các đ−ờng đơn hoặc phân giải liên kết giữa đ−ờng đơn với các chất khác để giải phóng đ−ờng ở dạng tự do.
Tắnh chất của các loại đ−ờng và sự biến đổi của chúng trong quá trình chế biến có ảnh h−ởng lớn đến việc lựa chọn các thông số kỹ thuật trong quá trình sản xuất và chất l−ợng của sản phẩm.
b. Xellulose
Xellulose có nhiều trong quả cà ở những phần vỏ ( vỏ tế bào, vỏ quả, vỏ hạt ) và các mô nâng đỡ. Xellulose có cấu tạo liên kết mạch thẳng gồm từ
2000 đến 10000 phân tử glucose. Các phân tử Xellulose hình sợi liên kết với nhau bằng cầu hidro thành bó gọi là mixen, nhiều mixen liên kết thành chùm sợi. Giữa các chùm sợi có phân bố các chát gian bào, chủ yếu là hemixellulose, protopectin và đôi khi cả licnin và cutin. L−ợng xellulose trong quả cà khoảng 1,4 Ờ 1,5%.
c. Pectin
Các chất pectin là những hợp chất glucid cao phân tử, nh−ng phân tử l−ợng của nó thấp hơn nhiều so với xellulose và hemixellulose, từ 20 đến 50 nghìn. Trong quả cà pháo chất pectin đóng vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hoá các chất.
Hàm l−ợng pectin trong cà pháo từ 1 ữ 1,5% nó chủ yếu tập trung ở phần vỏ và cùi, khi quả còn non thì pectin tồn tại d−ới dạng protopectin, protopectin là thành phần chắnh cấu tạo lên vách tế bào, gắn kết giữa các chùm sợi xellulose trên màng tế bào và nằm ở gian bào gắn các tế bào tạo nên sự rắn chắc.
1.2.4.4. Lipid
Lipid trong cà pháo chiếm một tỷ lệ thấp, khoảng 0,2%. Lipid th−ờng tập trung nhiều ở trong hạt mầm và thịt quả. Ngoài ra lipid còn đi kèm với sáp, tạo thành màng mỏng bảo vệ vỏ ngoài.
Lipid trong cà pháo chủ yếu chứa axit béo no là palmitic và axit béo không no là axit oleic, linoleic và linolenoic. Lipid còn ở d−ới dạng phấn trên vỏ quả cà [12].
1.2.4.5. Các vitamin
Cà pháo là loại thực phẩm có chứa nhiều vitamin. Thành phần các vitamin có trong cà pháo bao gồm vitamin A, vitamin C, vitamin B1, vitamin B2, PP, P.. Trong đó vitamin A và vitamin C có nhiều hơn cả, và phổ biến ở các loại rau quả nói chung. Hàm l−ợng các loại vitamin trong cà pháo phụ thuộc vào giống loài, điều kiện đất đai, mức độ già...[12], [20].
1.2.4.6. Chất khoáng
Hàm l−ợng chất khoáng ở cà pháo dao động từ 0,25ữ2%. Các chất khoáng trong cà pháo một phần có ở dạng nguyên tố kim loại liên kết với các hợp chất hữu cơ cao phân tử nh− magie trong clorofil, l−u huỳnh và photpho trong thành phần của protein enzyme. Phần lớn các chất khoáng có trong cà pháo là của các axit hữu cơ và vô cơ nh− axit photphoric, sunfuric...Trong cà pháo các chất khoáng đ−ợc chia thành đa l−ợng và vi l−ợng [12], [19].
1.2.4.7. Tanin (chất chát)
Tanin th−ờng gặp trong cà pháo, làm cho cà pháo có vị chát và là tác nhân gây biến màu cho sản phẩm trong chế biến và bảo quản. Dứơi tác dụng của enzyme tanase hoặc axắt thì tanin bị thuỷ phân thành glucose và axắt galic. Trong cà pháo catesin ở dạng tự do hay ở dạng este phức tạp của axắt galic ôxi hoá thành các sản phẩm màu xẫm đen mà sản phẩm cuối cùng là flobafen.
Hàm l−ợng chất chát ở cà pháo phụ thuộc vào giống, mức độ già của quả, điều kiện thổ nh−ỡng...Trong quả cà pháo chất chát đ−ợc chia làm 2 loại là chất chát thuỷ phân và chất chát ng−ng tụ [12], [18], [20].
1.2.4.8. Sắc tố
Màu sắc của cà pháo là sự tổng hợp màu của nhiều loại sắc tố có trong quả. a. Clorophin: Hay còn gọi là diệp lục tố, nó có màu xanh lục đặc tr−ng, chiếm khoảng 1% chất khô và cùng tồn tại với các chất màu khác, màu xanh của clorophin là do 2 chất gần giống nhau hợp thành, đó là:
Clorophin A có công thức C55H72O5N4Mg chất này có màu xanh lục và clorophin B có công thức C55 H70O6N4Mg chất này có màu vàng lục, tỷ lệ giữa clorophin A và clorophin B là 3/1 [20].
b. Caroten: Có công thức C40H56 là một loại hydro cacbon không b/o hoà có màu từ vàng đến đỏ [19].
c. Antoxian: Có công thức C40H56O2 cho màu vàng, là dẫn xuất của caroten, khi bị ôxi hoá sẽ chuyển thành xantophil, nó có nhiều ở trong phần da
và thịt của quả cà. Nhóm sắc tố này có trong dịch bào làm cà pháo có màu sác khác nhau nh− màu tắm [18].
d. Xantophil: Th−ờng tồn tại với xantophil và caroten, khi caroten bị ô xi hoá sẽ chuyển thành xantophil [20].
1.2.4.9. Enzyme
Trong cà pháo có rất nhiều enzyme khác nhau và độ hoạt động của chúng th−ờng khá cao, do thành phần n−ớc khá lớn trong quả. Trong tất cả các loại quả cà hệ enzyme peroxidase là enzyme hoạt động rất mạnh, vì nó là loại enzyme có tắnh bền nhiệt hơn cả. Vì vậy theo mức độ ức chế của của peroxidase mà có thể đánh giá về sự bị ức chế của tất cả các enzyme khác trong các quá trình chế biến và bảo quản. Trong các rau quả khác nhau, enzyme peroxidase có độ bền nhiệt khác nhau. Ngoài hệ enzyme peroxidase trong quả cà pháo còn có các enzyme pectase, photphorilase, polisacarid... [1], [7], [26].
1.2.4.10. Các axắt hữu cơ
Axắt hữu cơ tạo cho rau quả nói chung và cà pháo nói riêng có vị và mùi nổi bật hơn bất cứ thành phần nào, các axit hữu cơ cũng tham gia vào các quá trình ôxy hoá khử trong quả cà pháo nh− các thành phần dự trữ khác (glucid) và các quá trình hô hấp ( chu trình di và tricacboxilic hay còn gọi là chu trình Krep ). Trong quả cà pháo, các axit hữu cơ có ở dạng tự do và cả ở dạng các muối và este. Các axit hữu cơ th−ờng gặp trong quả cà pháo: axit manic, xitric, tactric..[12].
1.2.4.11. Glucorid
Trong quả cà pháo glucorid có chủ yếu ở vỏ và hạt, hàm l−ợng trong mô nạc ắt hơn, tuy nhiên trong thời gian bảo quản ở những điều kiện không thắch hợp (bảo quản lạnh hay gia nhiệt) glucorid có thể chuyển từ vỏ hay hạt vào phần mô nạc. Ngoài một số tr−ờng hợp glucorid có tắnh tạo mùi vị đặc tr−ng và bảo vệ, nói chung glucorid th−ờng gây vị đắng không thắch hợp và gây ngộ
độc đối với ng−ời sử dụng. Trong quả cà pháo th−ờng gặp các glucorid sau đây: Hesperidin, naringgin, limonin, xolanin, amidalin, manihotin [19].
1.2.4.12. Các phitonxid
Trong quả cà pháo hàm l−ợng phitonxid th−ờng rất thấp. Nói chung phitonxid không phải là chất hoá học đặc tr−ng mà chúng có bản chất hoá học khác nhau: tinh dầu, axit và một số glucorid. Phitonxid của quả cà pháo là alixin dạng dầu lỏng hoà tan trong r−ợu và trong ete, ắt hoà tan trong n−ớc có kháng sinh ngay ở nồng độ thấp. Alixin có mùi xốc mạnh đ−ợc tạo thành từ axit amin alin d−ới tác dụng của enzyme alinase [12].
1.3. Giới thiệu về vi khuẩn lactic
1.3.1. Các vi khuẩn lactic lên men đồng hình
Vi khuẩn lactic không ủồng nhất về mặt hình thái. Chúng thường có dạng hình cầu (hoặc hình ovan) và hình que. đường kắnh của các dạng cầu khuẩn lactic từ 0.5-1.5àm, các tế bào hình cầu xếp thành cặp hoặc chuỗi có chiều dài khác nhau.
Kắch thước tế bào trực khuẩn lactic từ 1-8 àm. Trực khuẩn ủứng riêng rẽ hoặc kết thành chuỗi [16], [17].
- Giống Streptococcus có tế bào hình tròn hoặc hình ovan, ủường kắnh khoảng 0.5- 1àm, sắp xếp riêng biệt, cặp ủôi hoặc thành chuỗi dài. Tuy nhiên, một số chủng thuộc loài này có thể có dạng hơi giống trực khuẩn vì có kắch thước chiều dài lớn hơn chiều rộng, chẳng hạn như Streptococcus lactis. Cầu khuẩn hoặc trực khuẩn rất ngắn khi còn non, kết song đôi hoặc thành chuỗi ngắn. Giống này −a ấm, phát triển tốt ở 30- 350C, làm đông tụ sữa sau 10- 12 giờ. Trong môi tr−ờng nó tắch tụ đ−ợc 0,8- 1% axit. Nhiệt độ tối thiểu cho phát triển là 100C, tối đa là 40- 450C. Một số chủng tạo thành bacterioxin ở dạng nizin. Đ−ợc sử dụng rộng r/i trong chế biến các sản phẩm sữa nh− sữa chua, crem- bơ chua, phomat [17].
- Giống Leuconotoc có hình dạng hơi dài hoặc hình ovan, ủường kắnh từ 0.5- 0.8 àm và chiều dài khoảng 1.6àm. đôi khi chúng có dạng hơi tròn, chiều dài khoảng 1-3àm sắp xếp thành chuỗi và khung tạo thành một đám tập trung [17].
- Giống Lactobacillus có dạng hình que. đây là loại vi khuẩn lactic phổ biến nhất. Hình dạng của chúng thay ủổi từ hình cầu méo ngắn cho ủến hình que dài. Lactobacillus bulgaricus- trực khuẩn tròn (đôi khi ở dạng hạt), th−ờng kết thành chuỗi dài, không lên men đ−ợc saccarose. Đây là một giống −a nhiệt, nhiệt độ tối thắch cho phát triển là 40- 450C, tối thiểu là 15- 200C. Nó tạo thành axit mạnh, tắch tụ ở trong sữa tới 2,5- 3,5% axit lactic. Lactobacillus casei- trực khuẩn nhỏ, th−ờng ở dạng chuỗi dài hoặc ngắn, tắch tụ tới 1,5% axit. Nhiệt độ tối thắch cho phát triển là 30- 350C. Trực khuẩn này đ−ợc dùng trong chế biến phomat, nhờ nó có hoạt tắnh protease nên có thể phân huỷ cazein của sữa đến axit amin [17].
1.3.2. Các vi khuẩn lactic lên men dị hình
Lactobacillus brevis (L. brassica fermentati) tìm thấy chủ yếu trong muối chua bắp cải, rau cải, d−a chuột. Vì vậy nó còn đ−ợc gọi là trực khuẩn bắp cải. Trong lên men, ngoài axit lactic, (tới 1,2%) nó còn tạo thành axit axetic, r−ợu etylic (tới 2,4%) và CO2 nó còn tạo h−ơng làm cho sản phẩm có h−ơng dễ chịu [17], [31].
Lactobacillus lycopersici- trực khuẩn sinh hơi, đứng riêng rẽ hoặc kết thành chuỗi, gây h− hỏng cà chua (thối nhũn cuống), cũng nh− cà chua đóng hộp, n−ớc cà chua đ/ thanh trùng ch−a triệt để. Ngày nay giống này đ−ợc coi nh− là các biến chủng của Lactobacillus brevis [5], [35]
Các liên cầu khuẩn tạo h−ơng (Str. Diacetilactis, Str. Citrovorus...). Ngoài axit, CO2, chúng còn tạo thành các chất thơm (este và diaxetin) làm cải thiện h−ơng sữa chua. Nhiệt độ tối tắch với các vi khuẩn này là 25- 300C [5], [31], [36].
1.3.3. Các yếu tố ảnh h−ởng đến qúa trình lên men 1.3.3.1. Ảnh hưởng của nồng ủộ muối 1.3.3.1. Ảnh hưởng của nồng ủộ muối
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. đường 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