1.2.6. Các loại hợp chất hương trong bột chua
Quá trình lên men bột chua là yếu tố quan trọng trong việc tạo ra mùi vị cho bánh mì [36]. Các hoạt động trao đổi chất kết hợp của các VSV, tạo ra sự acid hóa hoặc tạo chua có ảnh hưởng đến đặc tính của bánh mì đặc biệt là kết cấu, thời hạn sử dụng [6] và tạo ra các thành phần hương vị điển hình mang lại đặc điểm cảm quan chua đặc trưng [14, 19].
Trong q trình lên men có hai loại hợp chất hương vị được sản xuất: một là hợp chất không bay hơi bao gồm acid hữu cơ (chủ yếu là acid lactic và có thể là acid acetic) được sản xuất bởi vi khuẩn đồng hình và dị hình làm acid hóa, giảm độ pH và góp phần tạo hương vị cho bột nhào [5, 13]; hai là các hợp chất dễ bay hơi chứa rượu, aldehyde, ketone, este và lưu huỳnh. Các hợp chất bay hơi được tạo ra bởi quá trình lên men nấm men là 2-metyl-1-propanol; 2,3 methyl-1-butanol và các iso-alcohol khác. LAB lên men dị hình tạo ra nhiều ethyl acetate, một số alcohol và aldehyde, trong khi đó LAB lên men đồng hình lại sinh ra nhiều diacetyl và các hợp chất có nhóm carbonyl. Hai lồi sinh ra các hợp chất hương vị thích hợp nhất trong bánh mì bột chua là L. brevis subsp. Lindneri và L. plantarum. Hầu hết các LAB đều cải thiện sự tạo hương của nấm men.
1.2.7. Vai trò và ảnh hưởng của chất bảo quản trong sản xuất bánh mì
Bánh mì là một trong những loại thực phẩm được sản xuất và tiêu thụ rộng rãi, tuy nhiên các sản phẩm bánh mì có thời hạn sử dụng ngắn dẫn đến sự tổn thất đáng kể về kinh tế và gây lãng phí. Nguyên nhân chính gây nên vấn đề trên chủ yếu là do sự phát triển của VSV, đặc biệt là nấm mốc (bảng 1.3). Để ngăn chặn điều này, các nhà sản xuất đã thêm vào trong q trình sản xuất các hóa chất bảo quản, chủ yếu là các acid yếu và muối của chúng (propionic, benzoic, sorbic, …). Trong đó, calcium propionate là hóa chất bảo quản được sử dụng rộng rãi trong sản xuất bánh mì với ngưỡng nồng độ cho phép nhỏ hơn 0,3%.
Bảng 1.3. Một số hư hỏng của bánh mì do vi sinh vật gây ra
Biểu hiện của hư hỏng Nguyên nhân
Mốc bánh mì Do tạp nhiễm các bào tử nấm mốc và điều kiện bảo quản không đảm bảo.
Ruột bánh mì bi ̣đỏ
Do một số vi khuẩn và nấm sinh sắc tố phát triển trong ruột bánh mì làm cho ruột bánh mì có màu đỏ (thường do vi khuẩn Bacillus prodigiosum). Bệnh này không
nguy hiểm đối với người. Ruột bánh mì bị nhớt
Do vi khuẩn Bacillus spp. gây ra, khi phát triển vi khuẩn sẽ tiết ra protease thủy phân protein làm ruột bánh mì bị dính nhớt, thẫm màu và có mùi khó chịu.
Bệnh say bánh mì
Do nấm Fusarium sporotrichioides gây ra, có nguồn gốc từ hạt lúa mì ở những cây có nấm này ký sinh trên đồng ruộng. Nấm này chịu nhiệt cao và không bi ̣tiêu diệt khi nướng bánh. Khi nấm phát triển trên bánh mì chúng ta khơng thấy dấu hiệu hư rõ rệt nhưng làm cho người khi ăn phải bị ngộ độc và có cảm giác ngất ngây như say rượu do độc tố chúng tiết ra.
Tuy nhiên, nhiều nghiên cứu đã chỉ ra những tác hại không mong muốn khi sử dụng calcium propionate:
- Một nghiên cứu ở 27 trẻ em của Dengate và Ruben, 2002 [12] cho thấy một số trẻ bị kích thích, bồn chồn, kém chú ý và khó ngủ sau khi tiêu thụ bánh mì có chứa calcium propionate hàng ngày.
- Ở nồng độ 4%, acid propionic gây ra sự xuất hiện của các khối u ở chuột [32]. - Muhialdin, Hassan và cộng sự, 2013 [28] đã chỉ ra việc sử dụng calcium
propionate tiềm ẩn nguy cơ phát triển nấm có tính kháng thuốc.
- Trong một số trường hợp, calcium propionate có thể gây ra các cơn đau đầu hoặc đau nửa đầu [33].
- Một nghiên cứu trên cơ thể người cho thấy có mối liên hệ giữa hàm lượng propionate sử dụng với tình trạng kháng insulin dẫn đến bệnh tiểu đường loại 2 [41].
Chính vì những tác dụng khơng mong muốn do chất bảo quản hóa học mang lại, nhu cầu tìm kiếm nguồn bảo quản sinh học ngày càng được quan tâm và phát triển nhằm thay thế cho chất bảo quản hóa học.
1.3. Tổng quan về vi khuẩn lactic
Thuật ngữ LAB (Lactic Acid Bacteria) được dùng để mơ tả nhóm vi khuẩn gram dương, hình que hoặc hình cầu, có chung các đặc điểm sinh lý và đặc điểm trao đổi chất. Các vi khuẩn này được tìm thấy nhiều ở thực vật, đặc biệt là cỏ khô và các sản phẩm từ sữa, ngồi ra chúng cịn được tìm thấy trong ruột, khoang miệng người và động vật.
LAB được tách lần đầu tiên từ sữa bò lên men chua bởi nhà hóa học người Thụy Điển Scheele vào năm 1780. Năm 1875, Louis Pasteur đã chứng minh được việc làm sữa chua là kết quả hoạt động của một nhóm VSV đặc biệt. Năm 1878, Lister đã phân lập thành công LAB và đặt tên là Bacterium lactic (ngày nay gọi là Streptococcus lactic). Đến 1881, ngành công nghiệp lên men nhờ LAB đã được hình thành.
Phân loại khoa học (theo khóa phân loại Bergey): - Giới: Vi khuẩn - Ngành: Firmicutes - Lớp: Bacilli - Bộ: Lactobacillales - Họ: Lactobacillacea - Chi: Lactobacillus