Chƣơng 2 CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM LÊN MEN TỪ NGŨ CỐC
6. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHAO
6.5. Một số hiện tƣợng hƣ hỏng của chao
6.5.1. Hiện tượng chao bị đắng
Hiện tƣợng này thƣờng thấy ở chao bánh. Nguyên nhân là do mốc xấu, nuôi trong điều kiện không đạt yêu cầu. Khi lƣợng protease tổng hợp đƣợc không nhiều, khả năng thủy phân protein kém, trong đó cịn tồn tại một số peptide gây nên vị đắng.
Vị đắng càng rõ khi hàm lƣợng acid glutamic trong sản phẩm thấp hơn 3gam/1kg. Một nguyên nhân khác là do nhiễm vi khuẩn gây bị đắng. Trƣờng hợp này dễ phát hiện khi thấy bánh đậu lúc lên men có màng nhớt, có mùi rất khó chịu.
Vị đắng tạo thành cũng có thể do dùng quá nhiều CaSO4 khi kết tủa hoặc cũng có thể do các chất đắng có sẵn trong nguyên liệu một số loại đậu nành.
6.5.2. Chao có mùi khó chịu
Sản phẩm đạt chất lƣợng là các bánh chao có màu vàng và mùi thơm hấp dẫn. Tuy nhiên bánh chao có thể có màu đen, xám và có mùi khó chịu nhƣ mùi mắm tơm. Ngun nhân có thể do bị nhiễm mốc đen, có thể do mốc phát triển quá mạnh. Khi đó khả năng thủy phân sẽ rất cao, kết quả là sản phẩm cuối cùng của quá trình thủy phân tạo ra những sản phẩm gây mùi, hoặc cũng có thể do bánh đậu sau khi ép còn độ ẩm quá cao dễ bị nhiễm các vi sinh vật khác.
CÂU HỎI ƠN TẬP
1. Trình bày các chất dinh dƣỡng, kháng dinh dƣỡng và độc tố trong ngũ cốc và ý nghĩa của công nghệ lên men thực phẩm từ ngũ cốc.
2. Nêu một số sản phẩm đƣờng tinh bột và ứng dụng của chúng trong đời sống và trong cơng nghiệp thực phẩm.
3. Trình bày các bƣớc thủy phân tinh bột bằng enzyme. Nêu nguồn gốc, cơ chế tác dụng của các enzyme đƣợc sử dụng trong thủy phân tinh bột.
4. Trình bày cơng nghệ sản xuất mật tinh bột.
5. Nêu vai trò của các nguyên liệu sử dụng trong sản xuất bánh mỳ. Trình bày các phƣơng pháp sản xuất bánh mỳ và ƣu, nhƣợc điểm của từng phƣơng pháp.
6. Phân tích các điều kiện kỹ thuật của các cơng đoạn: chuẩn bị nguyên liệu, tạo khối bột nhào, lên men và nƣớng trong sản xuất bánh mỳ.
7. Yêu cầu của vi sinh vật sử dụng trong sản xuất nƣớc chấm và vai trò của các hệ enzyme trong sản xuất nƣớc chấm.
8. Trình bày cơng nghệ sản xuất nƣớc chấm bằng phƣơng pháp lên men.
9. Phân tích các điểm thuận lợi và khó khăn trong kỹ thuật sản xuất tƣơng thủ cơng. Trình bày kỹ thuật sản xuất tƣơng cơng nghiệp.
10. Phân tích các điểm thuận lợi và khó khăn trong sản xuất chao truyền thống. Trình bày sản xuất chao theo phƣơng pháp hiện đại.
99
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Thị Hiền (2004), Công nghệ sản xuất mỳ chính và các sản phẩn lên men cổ truyền, NXB Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội
[2]. Nguyễn Đức Lƣợng (2003), Công nghệ vi sinh vật - Tập 2, 3, Thực phẩm lên men truyền thống, Đại học Kỹ thuật TP Hồ Chí Minh.
[3]. Lê Văn Việt Mẫn (Chủ biên) (2010), Công nghệ chế biến thực phẩm, NXB Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh
[4]. Lê Văn Nhƣơng, Quảng Văn Thịnh (1968), Kỹ thuật sản xuất tương và nước chấm, NXB Khoa Học Kỹ Thuật.
[5]. Lƣơng Đức Phẩm, Hồ Sƣởng (1978), Vi sinh tổng hợp, NXB Khoa học và Kỹ Thuật, Hà Nội.
[6]. PGS.TS Trần Minh Tâm (2000), Công nghệ vi sinh ứng dụng, NXB TP Hồ Chí Minh.
[7]. PGS. Lê Ngọc Tú (2003), Hóa học thực phẩm, NXB Khoa học và Kỹ thuật. [8]. James G. Brennan (2006), Food Processing Handbook, Copyright © WILEY- VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim ISBN: 3-527-30719-2.
[9]. Norman F. Haard, S.A. Odunfa, Cherl-Ho Lee, Dr. R. Quyntero-Ramírez, Dr. Argelia Lorence-Quyones, Dr. Carmen Wacher-Radarte (1999), Fermented cereals. A global perspective, Food and Agriculture Organization of the United Nations Rome, M-17 ISBN 92-5-104296-9.
[10]. Hans Sejr Olsen (2010) 3rd edition Enzymesatwork , Novozymes A/S Denmark.
100
Chƣơng 3. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT THỰC PHẨM LÊN MEN TỪ RAU QUẢ
Rau quả không những là nguồn thực phẩm cung cấp một lƣợng lớn vitamin trong khẩu phần ăn hàng ngày của con ngƣời, mà cịn có tác dụng cân bằng các chất dinh dƣỡng.
Khi thu hoạch, rau quả trải qua suy thối nhanh chóng, đặc biệt là ở vùng nhiệt đới ẩm ƣớt nơi mà điều kiện môi trƣờng đẩy nhanh q trình phân hủy. Mặc dù có rất nhiều cơng nghệ để bảo quản rau quả sau thu hoạch: sấy khơ, đơng lạnh, đóng hộp .... nhƣng đơi khi các cơng nghệ này khơng thích hợp để sử dụng trên quy mô nhỏ ở các nƣớc đang phát triển. Ví dụ các loại rau đóng hộp ở quy mơ nhỏ khó đảm bảo về an tồn thực phẩm, cịn đông lạnh rau quả không phải là hiệu quả kinh tế ở quy mô nhỏ. Lên men rau quả khơng cần nhiều máy móc thiết bị hiện đại, kỹ thuật lên men đƣợc sử dụng bảo quản thực phẩm để tiêu dùng vào một ngày sau đó và để cải thiện tính an tồn thực phẩm. Nhờ vậy, trong lúc chính vụ việc chế biến rau quả bằng cơng nghệ lên men sẽ giải quyết đƣợc sự thừa ứ nguyên liệu và sẽ đáp ứng đƣợc nhu cầu nguyên liệu cũng nhƣ thực phẩm khi trái vụ.
Chƣơng Công nghệ sản xuất thực phẩm lên men từ rau quả giới thiệu chủ yếu về muối chua rau quả, cụ thể là trình bày cơng nghệ muối chua bắp cải, dƣa chuột, cải bẹ và kim chi. Đây là các sản phẩm đại diện cho 2 dạng cơ bản của muối chua rau quả là muối khơ và muối trong dung dịch, trong đó kim chi là một dạng sản phẩm lên men truyền thống có tính chất địa phƣơng nhƣng đã đƣợc phát triển thành một sản phẩm công nghiệp và trở thành phổ biến hiện nay.
1. KHÁI QUÁT CHUNG 1.1. Nguyên liệu rau quả
1.1.1. Phân loại nguyên liệu rau quả
Rau thuộc những cây thân thảo gồm những phần mà con ngƣời có thể ăn chín hoặc sống. Rau đƣợc chia làm hai nhóm chính: nhóm quả và nhóm sinh dƣỡng.
- Nhóm quả, có phần sử dụng đƣợc là quả và hạt gồm: họ cà chua (cà chua, cà tím, ớt…); họ đậu (đậu hà lan, đậu đũa… ); họ bầu bí (bí đao, mƣớp, bầu, bí ngơ, dƣa chuột…)
- Nhóm sinh dƣỡng, phần ăn đƣợc là thân, lá, hoa, củ, rễ gồm: rau ăn lá (rau muống, rau ngót, xà lách…); rau ăn rễ (củ cải, cà rốt ...); rau ăn củ (su hào..); rau ăn hoa (hoa súp lơ, hoa bí, hoa thiên lý...).
Quả có nhiều nhóm nhƣ: quả hạch (mận, mơ, đào…); quả nhân (lê, táo ...); quả mọng hạt lẫn lộn vào thịt (dâu tây, thanh long…) và phân nhóm nhƣ: quả nhiệt đới (chuối, dứa, xồi, đu đủ, chơm chơm, nhãn, ổi ... ); quả á nhiệt đới (hồng, vải, lựu…); quả có múi á nhiệt đới (cam, chanh, qt, bƣởi…)
1.1.2. Thành phần hóa học chung của rau quả
Rau quả tƣơi bao gồm hai thành phần chính là chất khơ và nƣớc. Nƣớc chiếm tỷ lệ rất lớn trong rau quả.
a) Chất khô
Chất khơ bao gồm chất khơ hịa tan và chất khơ khơng hịa tan có trong ngun liệu, hàm lựợng chất khô là một trong những chỉ tiêu quan trọng nhất của nguyên liệu
101 rau quả.
- Glucid: là chất khô chủ yếu trong rau quả chiếm khoảng 90%, gồm các loại đƣờng, tinh bột, cellulose, hemicellulose và pectin.
+ Đƣờng: Đƣờng trong rau quả nhiều nhất là glucose, fructose và saccharose ở trạng thái tự do và kết hợp. Các loại đƣờng có vị ngọt khác nhau, thành phần các loại đƣờng trong các loại rau quả khơng hồn tồn giống nhau. Đƣờng dễ hòa tan trong nƣớc, nhất là nƣớc nóng. Trong mơi trƣờng nƣớc, saccharose có thể thủy phân thành hỗn hợp đƣờng glucose và fructose (đƣờng khử). Khi đun nóng lâu ở nhiệt độ cao, đƣờng trong rau quả bị caramen hóa và xảy ra phản ứng tạo thành các chất melanoidin giữa đƣờng và acid amin.
+ Tinh bột: có nhiều trong củ và hạt, trong quả chín ít chứa tinh bột (dƣới 1%). + Cellulose: không tan trong nƣớc, cellulose giúp tăng cƣờng độ chắc cho nguyên liệu.
+ Hemicellulose: là polysaccharide cao phân tử, cùng với cellulose tạo ra màng tế bào của thực vật. Phần lớn hemicellulose không tan trong nƣớc, trừ một số pentosan.
+ Pectin: trong quả xanh có nhiều protopectin. Trong q trình chín, một phần protopectin phân hủy, tạo thành pectin hòa tan.
- Chất đạm: phần lớn nằm trong rau ở dƣới dạng protein, kèm theo một số acid amin và các amide. Ngồi ra cịn có các nitrate và muối amơn. Chất đạm có trong rau quả khơng nhiều, thƣờng dƣới 1%, trừ nhóm đậu và nhóm cải khoảng 3,5÷5,5%. Mặc dầu có hàm lƣợng nhỏ, nhƣng chất đạm trong rau quả có ảnh hƣởng đến q trình chế biến.
- Chất béo: rau quả chứa rất ít chất béo (0,1÷1%).
- Acid hữu cơ: acid hữu cơ có trong rau quả dƣới dạng tự do hay kết hợp. Rau quả chua có độ pH=2,5÷5,5; rau quả khơng chua có pH=5,5÷6,5. Trong rau quả thƣờng gặp acid malic, acid citric, acid tactric; các acid oxalic, acid formic cũng có nhƣng hàm lƣợng rất thấp. Các loại acid trong rau quả có tác dụng xúc tác các quá trình trao đổi chất. Trong quá trình chế biến, acid hữu cơ có tác dụng chống hiện tƣợng hồi đƣờng và chống oxy hóa. Acid hữu cơ cịn làm tăng giá trị cảm quan trong thực phẩm.
- Tanin: chất tanin rất thƣờng gặp trong rau quả, làm cho rau quả có vị chát. Trong quả chứa khoảng 0,1÷0,2% tanin, cịn trong rau chứa ít hơn.
- Glucozit: glucozit tan trong nƣớc, dƣới tác dụng của enzyme hay acid, glucozit bị thủy phân thành đƣờng và các thành phần khác không phải đƣờng gọi là aglucon. Glucozit làm cho nguyên liệu có hƣơng vị đặc trƣng. Các glucozit có ảnh hƣởng tới chất lƣợng sản phẩm và công nghệ chế biến là amidalin, solanine, naringin và hesperidin. Ngồi các glucozit trên, ngƣời ta cịn thấy trong quả có múi có citronin, trong mận, táo có acid glucosuccinic.
- Các chất màu: rau quả chứa nhiều sắc tố khác nhau nên có màu sắc khác nhau. Các chất màu trong quả gồm có 3 nhóm chính: chlorophyll, anthocyanin, carotenoid.
+ Chlorophyll: khơng tan trong nƣớc, làm cho rau quả có màu xanh lá cây. Trong thực vật, chlorophyll chiếm 1% chất khô. Trong phần xanh của thực vật có 2 loại chlorophyll: chlorophyll A chiếm 75%, chlorophyll B chiếm 25%.
102
đến tím. Về bản chất hóa học, anthocyanin là glucozit khi bị thủy phân cho đƣờng và anthocianidin. Anthocyanin hịa tan trong nƣớc dễ dàng và có tính sát trùng.
+ Carotenoid: làm cho quả có nhiều màu khác nhau, từ vàng đến đỏ. Phổ biến nhất là caroten, lycopin và xanthophyll. Tỉ lệ giữa các carotenoid trong quả tùy thuộc loại nguyên liệu và điều kiện khí hậu nơi trồng. Carotenoid không tan trong nƣớc nhƣng tan trong chất béo.
- Tinh dầu: là những chất bay hơi có hƣơng thơm đặc trƣng, trong rau quả nó tập trung ở vỏ nhiều hơn. Rau thơm chứa nhiều tinh dầu (0,05÷0,5%), có khi tới 1%. Họ quả có múi có nhiều tinh dầu: trong vỏ qt có 1,8÷2,5% so với khối lƣợng vỏ. Trong tỏi có 0,01%, hành có 0,05% tinh dầu. Các loại rau quả khác có hàm lƣợng tinh dầu thấp, khơng quá 0,001%. Phần lớn tinh dầu khơng tan trong nƣớc và có tính chất sát trùng.
- Muối: ngồi các hợp chất hữu cơ, trong rau quả cịn chứa cả muối khống. Hàm lƣợng muối khoáng xác định bằng lƣợng tro. Độ tro của rau quả trong khoảng 0,25÷1,0%.
- Vitamin: là vi chất dinh dƣỡng rất cần cho cơ thể ngƣời. Thực vật có khả năng tổng hợp vitamin. Hàm lƣợng vitamin trong sản phẩm khác nhau đƣợc tính bằng mg%. Phần lớn các vitamin là các chất không bền. Vitamin cơ bản đƣợc chia làm 2 nhóm: vitamin tan trong chất béo (vitamin A, vitamin K, vitamin D, vitamin E) và vitamin tan trong nƣớc (vitamin C, vitamin B, vitamin PP, vitamin H). Rau có nhiều vitamin C, vitamin B, khống và chất xơ, mỗi loại rau khác nhau có thành phần khác nhau; Quả có nhiều vitamin C.
- Phytocide
Trong thực vật có nhiều chất mang tính chất sát trùng, ngƣời ta còn gọi là những chất kháng sinh thực vật hay phytocide. Nhiều loại rau quả chứa phytocide và có bản chất hóa học khác nhau. Ví dụ: phytocide của tỏi là allicin (C3H5-S-SO-C3H5) có tính chất kháng sinh ngay ở nồng độ 1/250.000; Phytocide của khoai tây là solanine; Phytocide của quả là anthocyanin, của cà rốt là hợp chất lƣu huỳnh, cà tím, súp lơ khơng có phytocide.
- Enzyme
Các q trình trao đổi chất và biến đổi hóa học xảy ra trong mơ thực vật dƣới tác dụng xúc tác của các hệ thống enzyme. Các enzyme chứa trong chất nguyên sinh có tác dụng xúc tác các quá trình tổng hợp tạo thành các chất phức tạp hơn, còn enzyme ở trong dịch quả có tác dụng thủy phân. Trong mơ thực vật có các loại enzyme sau: oxy hóa khử, pectase, phosphotase, carbohydrase, phosphorylase.
b) Nước
Trong rau quả nƣớc ở 2 trạng thái tự do và kết hợp, hàm lƣợng nƣớc ở rau quả rất cao, trung bình 80÷90%, có khi đến 93÷97%. Lƣợng nƣớc phân bố khơng đều trong các mơ.
Nƣớc trong mơ bào ít hơn trong nhu mơ. Ví dụ, trong cam qt, hàm lƣợng nƣớc trong vỏ 74,7%, còn trong múi tới 87,2%. Sau khi thu hoạch, trong rau quả xảy ra hiện tƣợng mất nƣớc, làm rau quả héo.
Thành phần hóa học của một số loại rau phổ biến để muối chua đƣợc trình bày ở bảng 3.1 nhƣ sau:
103
Bảng 3.1. Thành phần hóa học của một số loại rau
Thành phần Đơn vị Nguyên liệu
Cải thảo Củ cải Dưa chuột Bắp cải
Nƣớc % 93 92 95 90 Protein % 1,6 1,5 0,8 1,8 Carbohydrate % 4,9 5,2 3,7 7,0 Cellulose % 2,6 1,5 0,7 1,6 Vitamin C mg% 17,1 24,4 5,0 30,0 E 0,2 0,01 0,05 5,4 B1 0,03 0,04 0,03 0,06 B2 0,04 0,04 0,04 0,05 Carotenoid µg% 55,4 21,4 220,0 5.100 Folate 52,1 38,0 16,0 60,0 Khoáng K mg% 150,0 490,0 173,6 560,5 Na 14,8 35,0 12,6 48,2 Ca 45,0 41,0 23,0 48,0 P 37,0 40,0 27,0 31,0 Mg 15,0 19,0 17,0 13,0 Fe 0,2 0,8 1,0 1,1
1.2. Sản phẩm rau quả muối chua
1.2.1. Lợi ích của rau quả muối chua
Rau quả muối chua có nguồn gốc từ 2000 năm trƣớc, bắt nguồn từ Châu Á, ngày nay rau quả muối chua đƣợc sản xuất ở nhiều nơi trên thế giới. Công nghệ sản xuất các sản phẩm thực phẩm này đã đƣợc truyền từ đời này qua đời khác, theo thời gian các sản phẩm lên men ngày càng đƣợc mở rộng cả về chủng loại và phƣơng pháp chế biến. Do tính chất đặc biệt của từng loại sản phẩm lên men, mỗi sản phẩm có vị trí riêng cho từng vùng, mang sắc thái của một nền văn hóa riêng. Trên thế giới, rau muối chua đƣợc sản xuất nhiều từ dƣa chuột, bắp cải, cà chua và một số rau quả khác. Ở nƣớc ta, các loại rau đƣợc muối chua nhiều là cải bẹ, bắp cải, cà pháo, hành củ …
Các sản phẩm lên men truyền thống nói chung và sản phẩm rau quả muối chua nói riêng có một vị trí quan trọng trong đời sống của dân tộc Việt Nam. Muối chua rau quả có ý nghĩa lớn trong việc bảo quản rau quả và giải quyết cho việc phục vụ bữa ăn của con ngƣời. Khó có thể giữ đƣợc các loại rau cải, su hào, bắp cải, cà chua, ớt... trong một thời gian dài để có thể cung cấp cho ngƣời tiêu dùng khi giáp vụ và giải quyết sự khan hiếm khi trái vụ. Vì thế, sản phẩm rau quả muối chua nói riêng và các sản phẩm lên men lactic nói chung là cần thiết.
104
chủng loại, hầu nhƣ đƣợc sản xuất theo cùng một nguyên lý. Quá trình sản xuất các loại rau quả muối chua đều liên quan đến việc ƣớp muối và sử dụng hệ vi khuẩn lactic trong quá trình lên men. Sản phẩm rau quả muối chua đƣợc quan tâm đặc biệt vì có nhiều ƣu điểm nhƣ: vẫn giữ ngun đƣợc khống chất và vitamin, acid lactic tạo thành làm cho rau quả có vị chua dịu mà khơng có loại rau quả tƣơi nào có đƣợc, sản phẩm rau quả muối chua có thể sử dụng trong thời gian khá lâu, đặc biệt là trong những thời điểm khan hiếm rau. Lên men lactic là một công cụ quý giá cho việc bảo quản và chế biến một phổ rộng các loại rau quả khác nhau. Việc muối chua rau quả vừa nhằm mục đích bảo quản rau quả, vừa làm tăng giá trị cảm quan của sản phẩm nguyên liệu. Rau quả muối chua có hƣơng vị đặc trƣng, có thể sử dụng ăn ngay mà không phải chế biến. Qua nghiên cứu khi rau đƣợc làm chua sẽ sinh ra các vi sinh vật có lợi cho hệ