4.6 4.8 5 5.2 5.4 5.6 5.8 0 4 8 12 16 20 pH Ngày Sự biến đổi pH theo % RH
pH/% RH /CĐ 1 pH/% RH /CĐ 2 10 15 20 25 30 35 40 45 0 4 8 12 16 20 M g/ 10 0g S P Ngày
Sự biến đổi hàm lƣợng NH3 theo % RH
NH3/% RH/CĐ1 NH3/% RH/CĐ 2 35 40 45 50 55 60 65 0 4 8 12 16 20 H àm ẩm % Ngày
Sự biến đổi hàm ẩm theo % RH
3.2.2 . Đánh giá về mặt vi sinh vật
Nghiên cứu tập trung vào một số vi sinh vật có nguy cơ và vi sinh vật chiếm ưu thế trong quá trình lên men như họ Enterobacteriaceae, S. aureus và Lactobacillus.
Enterobacteriaceae và S. aureus
Giai đoạn lên men đầu tiên, số lượng Enterobacteriaceae gần như nhau ở cả 2 chế độ RH. Sau 4 ngày đầu của giai đoạn làm khơ và làm chín, số lượng Enterobacteriaceae bắt đầu có sự thay đổi và giữ ổn định từ ngày 12 đến ngày thứ 16, sau đó giảm dần tương ứng vào ngày thứ 20 ở cả hai chế độ RH1 và RH2 nghiên cứu. Như vậy, để
làm giảm số lượng Enterobacteriaceae, chế độ RH 1 [92, 90, 87, 84, 80%] khi lên
men, làm khô và làm chín ở 220C/160C dường như là thích hợp hơn để bất hoạt
Enterobacteriaceae vì độ ẩm cao kết hợp với nhiệt độ sẽ thúc đẩy quá trình lên men
và làm giảm độ pH (Hình 3.9 a).
Sự biến đổi số lượng S. aureus theo % RH được biểu thị trên hình 3.9 (b). Số lượng S. aureus ở chế độ RH 1 giảm nhiều hơn chế độ RH 2. Điều này có thể do việc giảm từ từ RH ở chế độ 1 thuận lợi hơn cho sự phát triển và sinh bacteriocin của chủng vi khuẩn khởi động.
(a) (b)
Hình 3.9. Biến đổi số lƣợng Enterobacteriaceae (a) và S. aureus (b) theo %RH
Lactobacillus spp.
Ở cả 2 chế độ RH nghiên cứu, số lượng Lactobacillus khơng có sự biến
động lớn. 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 0 4 8 12 16 20 L og C FU /g S P Ngày
Sự biến đổi số lƣợng Enterobacteriaceae theo %RH
Log CFU/% RH /CĐ 1 Log CFU/% RH /CĐ 2
1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 0 4 8 12 16 20 L og C FU /g S P Ngày
Sự biến đổi số lƣợng S.aureus theo %RH
Hình 3.10. Biến đổi số lƣợng Lactobacillus ở các chế độ RH khác nhau
Các yếu tố môi trường thuận lợi đã giúp cho vi khuẩn này duy trì sự phát triển
tương đối tốt. Tuy nhiên, ở chế độ RH 1, Lactobacillus phát triển ổn định hơn chế
độ RH 2. Điều đó cũng có nghĩa là ở chế độ RH 1, tác dụng bất hoạt các vi sinh vật khơng có lợi của Lactobacillus tốt hơn ở chế độ RH 2.
3.3 .Kết quả nghiên cứu ảnh hƣởng của chế độ gia nhiệt sơ bộ đến chất lƣợng của xúc xích lên men bán khơ
3.3.1 . Lựa chọn chế độ gia nhiệt sơ bộ (sấy)
Để lựa chọn chế độ gia nhiệt cho xúc xích khơ nhanh, rút ngắn thời gian sản xuất và tăng tính an tồn cho sản phẩm, các mẫu xúc xích sau 16 ngày làm khơ, làm chín được gia nhiệt ở các nhiệt độ 700C, 600C và 550C với thời gian khác nhau cho xúc xích có đường kính 30mm. Kết quả đánh giá cho thấy mức nhiệt cao trung bình/thời gian vừa phải (550C /30 phút)có hiệu quả hơn là sấy ở nhiệt độ thấp/thời gian kéo dài (400C/45 phút) và nhiệt độ cao/thời gian ngắn (700C/15 phút) về cả hàm ẩm và số lượng vi sinh vật. Nó có ý nghĩa về mặt an toàn cho giai đoạn bảo quản tiếp theo ở nhiệt độ thấp.
Bảng3.1. Số lƣợng vi sinh vật ở các chế độ gia nhiệt sơ bộ (sấy) khác nhau Chế độ gia nhiệt
Hàm ẩm sau sấy (%)
Số lƣợng vi sinh vật (Log CFU/g)
Enterobacteriaceae S. aureus Lactobacillus
400C/45 phút ф30mm 40,62 ±0,15 2,07± 0,17 1,87 ±0,22 8,78 ±0,33 550C /30 phút ф30mm 38,23 ±0,14 1,73 ±0,19 1,17 ±0,22 8,57 ±0,23 700C/15 phút ф30mm 34,3 ±0,12 2,14±0,22 1,45 ±0,15 7,12 ±0,26 7.58 8.59 9.510 10.511 0 4 8 12 16 20 L og C FU /g S P Ngày
Sự biến đổi số lƣợngLactobacillus theo %RH
3.3.2 .Kiểm nghiệm đánh giá chất lượng xúc xích lên men bán khơ
Sản phẩm cuối cùng được đóng gói chân khơng, bảo quản ở nhiệt độ 0 - 40C
và gửi kiểm nghiệm đánh giá chất lượng theo TCVN 7050:2009.
Đánh giá yêu cầu về cảm quan
Tên chỉ tiêu Đánh giá: Đạt yêu cầu kỹ thuật
Yêu cầu
1. Màu sắc Đặc trưng của sản phẩm
2. Mùi vị Mùi thơm đặc trưng của sản phẩm, khơng có mùi, vị lạ.
Chua dịu, hơi có vị mặn
3. Trạng thái Đặc trưng của sản phẩm, mềm, kết cấu tốt, không bở, khô.
Đánh giá yêu cầu về vi sinh vật
Tên chỉ tiêu Giới hạn cho phép Đánh giá: đạt yêu cầu kỹ thuật Kết quả
1. Tổng số vi sinh vật hiếu khí, CFU/g - 3,0 log CFU/g
2. Coliform, CFU/g 50 Không phát hiện
3. E. coli, CFU/g 3 Không phát hiện
4. Salmonella/ 25 g sản phẩm Khơng được có Khơng phát hiện
5. S. aureus,CFU/g 3 Không phát hiện
6. Listeria monocytogenes, CFU/g Khơng được có Khơng phát hiện
7. Clostridium perfringens,CFU/g 10 Không phát hiện
Đánh giá yêu cầu về về hóa lý
Tên chỉ tiêu Đánh giá:Đạt yêu cầu kỹ thuật
Giới hạn cho phép Kết quả
1. Độ pH 4,5 đến 5,4 5,0
2. Phản ứng Kreiss âm tính
3. Phản ứng định tính hydro sullfua (H2S) âm tính âm tính
4. Hàm lượng amoniac, mg/100 g < 40,0 < 40mg/100g
5. Hàm lượng nitrit, mg/kg, không lớn hơn 134 <1mg/100g
6. Hàm ẩm - 35,5%
7. Protein - 31,4%
BÀN LUẬN
Kết quả nghiên cứu của chúng tôi được xem xét, đánh giá theo hai điểm chính:
1. Điểm tương đồng với kết quả nghiên cứu của một số các tác giả trong và ngoài nước
- Quá trình lên men ở chế độ nhiệt 200C/140C diễn biến khá chậm có thể do
thấp hơn nhiệt độ phát triển tối ưu cho loại chủng khởi động sử dụng. Quá trình lên
men ở chế độ nhiệt 220C/160C diễn biến ổn định nhất trong 3 chế độ nhiệt về cả
mặt hóa lý và vi sinh vật. Kết quả này cũng phù hợp với nghiên cứu của P.A Baumgartner; P.G Klettner và W.Rodel (Australia) về ảnh hưởng của nhiệt độ đến một số thông số trong q trình chín của xúc xích lên men khơ [30]. Khi tiến hành nghiên cứu lên men xúc xích ở 150C, các tác giả thấy pH không thể giảm xuống dưới 5,2. Giá trị pH này chỉ đạt được sau 14 ngày. Việc kéo dài giá trị pH ở 5,2 giúp cho nhiều loại vi sinh vật khơng mong muốn có thể tồn tại và phát triển và như vậy sẽ khó khăn hơn cho việc kiểm sốt chất lượng. Mặt khác, thời gian lên men kéo dài cũng làm giảm hiệu quả của quá trình sản xuất.
- Chế độ 25oC/18oC có q trình lên men mạnh nhất, pH giảm hơi nhiều và khơng ổn định có thể do vi khuẩn lactic phát triển mạnh và sinh nhiều enzym phân giải protein. Kết quả này cũng phù hợp với nghiên cứu của một số tác giả Ireland (Garcia de Fernando và Fox, 1990) và Thụy Điển (Johansson và cộng sự, 1994) cho
thấy lượng aminoacid và nitơ hịa tan tăng nhanh trong q trình lên men ở 250C.
Theo nghiên cứu của các tác giả Ấn độ, nhiệt độ tối ưu cho sự phát triển và sinh
protease của LAB là 350C (Ikram-ul- Haq và Hamid Mukhtar, 2006) [20].
- Việc không phát hiện Listeria monocytogenes và Salmonella spp. trong mẫu thử nghiệm liên quan đến nhiều yếu tố, trong đó có phần tác động của bacteriocin do LAB sinh ra. Theo kết quả nghiên cứu của các tác giả Croatia (Nevijo Zdolec, Lidija Kozačinski, Mirza Hadžiosmanović, Željka Cvrtila và Ivana Filipović, 2007), bacteriocin do chủng LAB khởi động sinh ra có thể ức chế hồn tồn sự phát triển của Listeria monocytogenes và Salmonella spp.[29].
- Việc giảm đáng kể số lượng Enterobacteriaceae liên quan đến việc giảm
nhanh pH trong quá trình lên men dưới tác dụng phân giải glucose, sinh axit lactic cộng với tác động của bacteriocin do LAB sinh ra. Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của một số tác giả Bỉ (Fre’de’ric Leroy và Luc de Vuyst, 1999). Nhiệt độ tối ưu cho Lb. sakei sinh bacteriocin là 20 - 250C. Trên 250C, lượng bacteriocin sinh ra giảm
dần và dừng hẳn ở 350C [14]. Kết quả này cũng phù hợp với nghiên cứu của Khoa
cơng nghệ thực phẩm và Hóa học - Trường Đại học Sao đỏ: sau quá trình lên men, làm khơ và làm chín, số lượng Enterobacteriaceae<4 (3,65 log CFU/g) [24].
- Việc giảm một lượng lớn S. aureus phù hợp với nghiên cứu của một số tác giả Thái lan (Jatupornpipat, M. Và Keatikumjorn,P., 2007) cho rằng số lượng lớn các vi khuẩn lactic ức chế sự phát triển của các vi sinh vật gây hư hỏng và các vi sinh vật gây bệnh, đặc biệt là S. aureus [27]. Kết quả này cũng phù hợp với nghiên cứu của Khoa công nghệ thực phẩm và Hóa học - Trường Đại học Sao đỏ: sau quá trình lên men, làm khơ và làm chín, số lượng S.aureus< 2,5 log CFU/g [24].
- Việc giảm số lượng Lactobacillusở giai đoạn chín doLactobacillus đã sinh ra một lượng enzym proteasse lớn phân giải protein. Kết quả là môi trường dần bị kiềm hóa trở lại do các sản phẩm của quá trình này sinh ra và pH tăng lại ức chế một phần Lactobacillus. Kết quả này cũng phù hợp với nghiên cứu của các tác giả Ấn Độ (Ikran - ul - Haq và Hmid Mukhtar, 2006) [20].
- Kết quả về tổng số bào tử nấm men - mốc cũng phù hợp với nghiên cứu của các tác giả Hy Lạp (Drosinos và cộng sự, 2005) với số lượng men mốc ở giai đoạn chín > 5,0 log CFU/g.
2. Điểm khác biệt với kết quả nghiên cứu của một số số tác giả trong và ngoài nước
- Với việc sử dụng 3 chủng khởi độngLb. casei (NCIM 2586), Lb. plantarum
(NCIM 2083) and Pediococcuspentosaceus (NCIM 2245), kết quả nghiên cứu của
một số tác giả Ấn độ (Rabi Shekhar Mukherjee, Banani Ray Chowdhury, Runu Chakraborty và Utpal Ray Chaudhuri., 2006) cho thấy ở nhiệt độ 350C, pH giảm xuống 4,7 chỉ sau 24 giờ lên men [36].
- Theo nghiên cứu của hai tác giả Trung Quốc, Huang Lu và Huan Yanjun (2016), việc sử dụng 3 chủng khởi động Pediococcus pentosacius; Pediococcus
carnosus và Saccharomyces cereviseae giúp cho RH giảm nhanh từ ngày 6 đến
ngày thứ 14; pH thấp nhất ở ngày thứ 14 (<5,2), đến ngày thứ 20 tăng xấp xỉ 5,3; Hàm lượng nitơ phi protein xấp xỉ 40% [19].
- Theo nghiên cứu của một số tác giả Braxin (2006), thời gian làm chín/làm
khơ chia thành 3 giai đoạn: trước chín (16 - 180C/7 ngày; RH 86 - 92%), giai đoạn
chín 1 (10 - 120C/13 ngày; RH 82 - 88%) và giai đoạn chín 2 (12 - 140C/18 ngày;
RH 76 - 80%). Giai đoạn 7 ngày trước chín và 31 ngày ở giai đoạn 2 giúp đảm bảo chất lượng sản phẩm cuối cùng với mức hàm ẩm 33,7% [24].
- Nghiên cứu của chúng tôi sử dụnghỗn hợp của chế phẩm H.140 (Lactobacillus
plantarum)và chế phẩm TM1 gồm 3 chủng (Lb. sakei, S. carnosus, S. xylosus) với tỷ lệ
70/30. Giá trị pH giảm nhanh sau 4 ngày lên men và tiếp tục giảm nhẹ trong giai đoạn đầu của q trình làm chín. Việc pH giảm từ từ làm cho giai đoạn chín sinh hóa tiếp theo đạt hiệu quả hơn vì nhiều vi sinh vật có vai trị trong tạo hương vị khơng bịbất hoạt hồn tồn ở ngay giai đoạn đầu của quá trình lên men.Kết quả này tốt hơn nghiên cứu của các tác giả Ấn Độ. Giá trị pH sau 20 ngày LM, LK và LC duy trì ở mức >4,8< 5,0 thể hiện quá trình phân giải protein tốt hơn nghiên cứu của các tác giả Trung Quốc. Tổng số ngày LM, LK và LC của chúng tôi là 20 ngày, sản phẩm đạt được các giá trị về cảm quan, hóa lý và vi sinh vật, hiệu quả hơn nghiên cứu của các tác giả Braxin.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I. KẾT LUẬN
Trong quá trình nghiên cứu lựa chọn các điều kiện tối ưu cho sản xuất xúc xích lên men bán khơ nhằm hạn chế tới mức thấp nhất các vi sinh vật không mong muốn, đảm bảo chất lượng và an toàn cho người sử dụng, chúng tôi đã rút ra các kết luận sau:
1. Nhiệt độ tối ưu cho lên men, làm khơ và làm chín trong sản xuất xúc xích
lên men bán khơ đường kính 30 mm là 220C/160C [4 ngày lên men; 16 ngày làm
khô và làm chín]. Ở chế độ này, q trình lên men đạt hiệu quả nhất và cũng hạn chế đến mức thấp nhất các vi sinh vật không mong muốn, đặc biệt là vi khuẩn họ
Enterobacteriaceae.
2. Độ ẩm tương đối của không khí cho sản xuất xúc xích lên men bán khơ đường kính 30 mm phù hợp nhất là 92%; 90%; 87%; 84%; 80%. Với mức RH này, sản phẩm xúc xích lên men bán khơ đạt chuẩn về kết cấu và hương vị, đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm.
3. Chế độ gia nhiệt sơ bộ phù hợp nhất sau q trình làm khơ và làm chín xúc
xích lên men bán khơ đường kính 30 mm là 550C/30 phút. Sản phẩm được bảo quản
lạnh ở 0 - 40C có chất lượng ổn địnhvà hạn sử dụng kéo dài được tới 60 ngày.
II. KIẾN NGHỊ
1. Chất lượng xúc xích lên men bán khơ khi sản xuất theo quy trình này hồn tồn khơng thua kém các sản phẩm nhập ngoại. Nếu áp dụng để sản xuất có thể giảm một phần đáng kể chi phí nhập khẩu xúc xích.
2. Cần có những nghiên cứu sâu hơn về mối quan hệ tương hỗ giữa aw, RH, pH và hàm ẩm trong kiểm sốt các vi sinh vật khơng mong muốn để đạt hiệu quả cao hơn.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. A.M.Pearson&T.A.Gillett(1996), Processed Meats Chapman&Hall, p227-233
2. Alan H. Varnam and Jane P. Sutherland (1995). Meat and Meat Products
(Technology, chemistry and microbiology ). Chapman & Hall, Chapter 7: Fermented Sausages.
3. Alma Mater Studiorum- Universita di Bologna. Esame finale anno 2012
Characterization and Exploiment of Microbial Strains to be used in Meat Processing and Fermentation
4. ANNO ACCADEMICO (2007-2008) - Lund Institute of Technology. Lund
University (1999). Traditional home - made dry sausages produced in
Sardinia: a study of the Microflora
5. Canadian Food Inspection Agency. Meat Processing Controls and
Procedures. Fermentation.
6. CDC Centers for Disease Control and Prevention. Salmonella Montevideo
Infections Associated with Salami Products Made with Contaminated Imported Black and Red Pepper --- UnitedStates, July 2009--April 2010
7. Dallas G. Hoover, Larry R. Steenson (1993). Bacteriocins of Lactic Acid Bacteria.Academic Press Inc. 1250 Sixth Avenue, San Diego, California.
Dicks L.M.T., Mellett F.D. and Hoffman L.C.(2004)
8. Edward. R. Farnworth (2003), Handbook of fermented functional food,
CRC Press LLC. Chapter 10: Femented Meat.
9. Effiong Essien (2003). Sausage Manufacture. Principles and Practice.
10. Fidel Toldrá, Handbook of Meat Processing,Wiley - Blackwell, 2010
11. Food Poison Journal (3/2011). Bologna Sausage and salami E. coli
Outbreak - Oh My!. Food Poison Journal. 29/3/2011
12. Food Safety Authority of Ireland. Guidance Note No.3 (2001), Guidelines
for the Interpretation of Results Microbiological Analysis of Some Ready- To-Eat Foods Sampled at Point of Sale, ISBN 0-9539183-5-1,
13. Food Standard of Austrailia and New Zealand (2001), Guidelines for the microbiological examination of ready - to - eat - foods.
14. Fre’De’Ric Leroy and Luc De Vuyst. Temperature and pH condition that preval during fermentation of sausage are optimal for production of the antilisterial bacteriocin sakacin K. Applied and Environmental Microbiology.
0099-2240/99/$04.0010 Mar. 1999, p. 974-981 Vol. 65, No. 3
15. FSAN (12/1994) Uncooked ready-to-eat sausagesand Shiga toxin-
producing Escherichia coli
16. FSAN (8/2014) Illness associated with consumption of uncooked RTE
sausages contaminated with STEC
17. G.Campbell Platt and P.E. Cook (1995). Fermented Meat. Blackie
Academic and Professional, Chapman and Hall, UK.
18. http://www.cdc.gov/mmwr/preview/mmwrhtml/00038232.;
http://jcm.asm.org/cgi/reprint/34/7/1622. Australia Uncooked, Semi-Dry
Outbreak
19. Huang Lu, Huan Yanjun. Effects of combined stater cultures on quality of
fermented sausage during ripening. Journal of Food Enginering and Technology, 5:2 (2016).
20. Ikran - ul - Haq and Hamid Mukhtar. Biosynthesis of protease from Lb. paracasei: Kinetic analysis of fermentation parameters. Indian Journal of
Biochemistry and Biophysics. Vol. 43, December 2006, p. 377 - 381.
21. Indulis Silins. The effect of pH, aw and acid lactic bacteria on Listeria monocytogenes in fermented sausages. Foodbalt, 2014.
22. Kelly Karr Getty, Kansas State University. Dry and semi dry Fermented and Direct Acidified Sausage Validation
23. Kezban CANDOGAN; Jame C. ACTON. Proteolysis in sausage
24. Khoa Cơng nghệ thực phẩm và Hóa học - Trường Đại học Sao Đỏ, 2015.