9. Huỳnh Lê Vy 1032
2.6.3 Các biến đổi của nguyên liệu
2.6.3.1 Quá trình đường phân ( glycolysis) và sự lên men lactic:
Glucoza là một glucid đơn giản quan trọng nhất. Sự phân giải acid do vi sinh vật chủ yếu là sự phân giải glucoza. Những glucid phức tạp như xenlulloza, tinh bột,…, các đường như monosaccarit, disaccarit (ở đây là đường saccaroza) trước tiên thường được chuyển hóa thành glucoza sau đó mới chuyển hóa xa hơn. Trong sản xuất nem chua, quá trình phân giải glucoza xảy ra trong điều kiện yếm khí gọi là quá trình lên men lactic.
Phương trình tổng quát:
C6H12O6 2C3H6O3 + 136 Kj ( 32.4 Kcal )
Quá trình lên men lactic ( trong môi trường yếm khí): chuyển hoá đường có trong nem thành acid lactic và các sản phẩm phụ tạo nem có vị chua và mùi vị đặc trưng. Acid lactic tạo ra hương vị đặc trưng, độ rắn chắc thích hợp cho sản phẩm. Ngoài ra, acid lactic còn có tính chất sát trùng, ức chế sự phát triển của nhiều vi sinh vật gây hư hỏng sản phẩm.
2.6.3.2 Sự phân giải protein và tạo gel:
Protein trong thịt dưới tác dụng của các enzyme bị biến đổi tạo thành nhiều sản phẩm và có các tính chất cảm quan khác nhau: sự phân giải protein, sự tạo gel.
a. Sự phân giải protein
Dưới tác dụng của enzyme proteza do vi sinh vật có mặt trong thịt tiết ra, protein bị thuỷ phân thành các chất thấp phân tử như các polypeptit, các acid amin làm tăng giá trị dinh dưỡng của nem chua ( do cơ chế dễ thấp thu)
Ngoài ra trong quá trình bảo quản nem chua, thường xảy ra hiện tượng ôi thiêu làm mất giá trị dinh dưỡng của thực phẩm. Vi sinh vật sống trong thịt phân huỷ các chất hữu cơ của thịt thành các chất có mùi khó chịu và độc hại.
Tuy nhiên không phải tất cả vi sinh vật đều gây nên hiện tượng này. Về phương diện sinh hoá, quá trình ôi thiu diễn ra rất phức tạp. Đầu tiên glucid trong thịt ( chủ yếu là glycogen) bị chuyển hóa thành acid, nước, CO2. Quá trình này hình thành các acid, chủ yếu là acid lactic làm cho môi trường có tính acid ức chế quá trình lên men thối. Sau đó các nấm mốc sẽ sử dụng các acid sinh ra ở trên làm cho môi trường trở nên trung tính tạo điều kiên cho vi sinh vật gây thối hoạt động. Quá trình hoạt động của vi sinh vật gây thối sẽ phân huỷ protid thành các polypeptid, pepton, NH3, H2S, indol, Scatol,.. có mùi khó chịu. Như vậy khi bảo quản và chế biến thịt cần phải ngăn cản quá trình làm mất tính acid của môi trường. Do vậy, phải tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động của hệ vi khuẩn lactic ( vi sinh vật chủ yếu tạo nên sự acid hóa môi trường) để ức chế sự phát triển của vi sinh vật gây thối khác. Một trong những cách hiệu quả nhất là bổ sung trực tiếp vi khuẩn lactic vào thịt bằng cách cấy chủng tạo điều kiện thuận lợi cho sự hoạt động của chúng (đường bổ sung vào 1 phần tạo vị ngọt, 1 phần bổ sung cơ chất làm tăng acid lactic) trong quá trình chuyển hoá.
Một số chuyển hoá protein theo chiều hướng không có lợi: - Phản ứng khử amin
- Phản ứng khử nhóm cacbonyl
Phản ứng này tạo thành các amin khác nhau. Từ lizin tạo thành cacdaverin, từ histidin tạo thành histamin, là những chất độc.
- Phản ứng khử amin, khử cacboxyl - Phản ứng tạo thành mercaptan
- Phản ứng tạo Scatol, crezol, phenol,…
b. Sự tạo gel protein:
Khả năng tạo gel là một tính chất chức năng quan trọng trong việc tạo cấu trúc , hình thái cho nhiều sản phẩm thịt nói chung và cho nem chua nói riêng.
Gel protein được tạo ra khi các protein bị biến tính tập hợp lại tạo thành một mạng lưới không gian có trật tự. Khi protein bị biến tính thì các cấu trúc bậc cao bị phá huỷ,
liên kết giữa các phân tử bị cắt đứt, mạch peptid bị giãn ra, các nhóm hợp nước ẩn bên trong bây giờ xuất hiện ra ngoài. Các mạch polypeptid đã bị duỗi ra trở nên gần nhau, tiếp xúc với nhau và liên kết lại với nhau mà mỗi vị trí tiếp xúc là một nút, phần còn lại hình thành mạng lưới không gian ba chiều vô định hình, rắn, trong đó có chứa đầy pha phân tán (H2O).
Các nút mạng lưới có thể được tạo ra do tương tác của các nhóm kỵ nước. Khi các nhóm này gần nhau, tương tác với nhau hình thành ra liên kết hydrophop ( kỵ nước hay ưa béo), các phân tử nước bao quanh chúng bị đẩy ra và có khuynh hướng tụ lại. Tương tác ưa béo thường được ổn định và tăng cường khi tăng nhiệt độ, làm cho các mạch polypeptid bị sát lại với nhau hơn, khiến cho khối gel trở nên cứng hơn. Các nút lưới có thể tạo thành do các liên kết hydro giữa các nhóm peptid với nhau, giữa nhóm OH của serin, treoninor tironin với các nhóm COOH của acid glutamic hoặc axit aspartic.
Liên kết là liên kết yếu, tạo ra một độ linh hoạt nào đó giữa các phân tử với nhau, do đó làm cho gel có được một độ dẻo nhất định.
Trong quá trình lên men thịt, pH giảm từ 5.6 – 6.2 xuống 4.5 – 5.0 đến gần điểm đẳng điện pI trong mô cơ thịt, tạo điều kiện cho quá trình đông tụ và biến tính để thúc đẩy quá trình tạo gel protein, kết quả tạo cấu trúc rắn chắc cho sản phẩm.
Nhờ Khả năng này mà các sợi thịt ( bì) của nem chua có khả năng liên kết tạo thành khối gel làm tăng giá trị dinh dưỡng và giá trị cảm quan cho nem chua.
2.6.3.3 Sự biến đổi màu sắc:
Màu sắc đặc trưng của thịt ở nem chua nói riêng và của các sản phẩm thịt nói chung được quyết định bởi các sắc tố có trong thịt, với sắc tố chính quyết định màu sắc là myoglobin, chất chiếm hơn 80% sắc tố của cơ thịt.
Trong sắc tố tự nhiên myoglobin có dạng khử (MbFe 2+), nguyên tử sắt ( chịu trách nhiệm về màu sắc) có thể gắn chặt với oxit nitơ ( NO) và hình thành phức nitrozo – myoglobin ổn định hơn gây ra màu sắc của thịt.
Sắc tố này có 3 dạng:
- Oxymyoglobin (đỏ tươi) - Myoglobin dạng khử (đỏ tía)
- Metmyoglobin hay myoglobin dạng oxh (đỏ sẫm đến đỏ nâu). Màu sắc của nem chua được gây nên bởi 3 yếu tố :
- Tỉ lệ các sắc tố: phụ thuộc vào chủng giống con vật cho thịt - Cấu trúc cơ thịt ( dạng của sợi cơ)
- Cấu trúc của phân tử sắc tố ở dạng oxi hóa hay dạng khử
Trong quá trình sản xuất nem chua, sự lên men lactic làm pH thay đổi, khi pH thay đổi thì dạng cấu tạo hỗn hợp của sắc tố thay đổi theo. Nếu pH thay đổi cao thì myoglobin ở dạng khử , nem chua thành phẩm có màu đỏ tía. Nếu pH giảm nhanh thì sắc tố ở dạng metmyglobin oxi hoá , nem chua có màu từ đỏ sẫm đến nâu. Trong quá trình sản xuất có bổ sung muối NaNO2 (NaNO3) là nguồn cung cấp NO vì NO có tham gia phản ứng tạo màu với sắc tố thịt để tạo hợp chất bền màu nitrozo - myoglobin.
Ngoài ra màu của nem còn được tạo thành khi thêm vào thành phần của nem chua các chất phụ gia như tỏi, tớt, thính,…
2.6.3.4 Sự biến đổi hương thơm:
Hương thơm đặc trưng cho nem chua thành phẩm là nhờ muối, gia vị, các acid ( acid lactic) cùng với tất cả các chất sinh ra trong quá trình trao đổi chất của các hydratcabon, protein và chất béo.
Sự tổng hợp các chất có khái niệm tham gia vào quá trình acid hoá trong nem chua là kết quả của phản ứng enzyme và oxy hoá. Mặc dù có nhiều acid có mặt trong nem chua nhưng quá trình trao đổi chất chuyển thành đường lactic vẫn là nguồn gốc của sự acid hoá thịt.
Như vậy nồng độ acid càng cao thì hương thơm càng mạnh.
Ngoài acid lactic người ta cũng cho rằng có mối liên quan yếu giữa sự có mặt của acid axetic ( acid acetic là sản phẩm của quá trình lên men dị hình) trong sản phẩm với hương acid của sản phẩm. Những chất sinh hương cũng đến từ quá trình thuỷ phân photpholipid và triglicerit cũng như sự thuỷ phân protein thành các acid amin và các peptid. Việc tạo ra acid amin có thể bằng con đường decarboxyl hay con đường khử amin sinh ra các hợp chất thơm.
Trong lên men tự nhiên, các vi sinh vật có mặt chủ yếu là loài Micrococcus và Lactobacillus. Vai trò chính của Lactobacillus là sinh ra các acid quan trọng trong việc
hình thành các chất tham gia vào quá trình tạo hương. Các loại lên men dị hình đem lại hương thơm cho sản phẩm nhờ việc sinh ra các acid dễ bay hơi, rượu và CO2.
Những chất sinh ra hương từ quá trình thuỷ phân photpholipid, tryglycerit, cũng như sự thuỷ phân protein. Các loài Steptococcus, Lactobacillus, Micrococcus tham gia vào quá trình thuỷ phân protein tạo thành peptid và acid amin. Việc hình thành acid amin có thể bằng con đường decarboxyl hay con đường khử amin để tạo thành các chất thơm.
Sự tạo thành hương bị ảnh hưởng bởi các thành phần phụ gia thêm vào trong quá trình sản xuất.
Ảnh hưởng của gia vị : Trong chế biến nem chua
Muối là chất nền trong sản phẩm, không chỉ đóng vai trò là chất tạo vị mà còn là chất kìm hãm hoạt động của vi khuẩn, đảm bảo tính chất vi sinh cho sản phẩm.
Muối có tác dụng thay đổi áp suất thẩm thấu vì thế có thể hạn chế được sự phát triển của vi sinh vật và những sự hư hỏng tiếp sau đó. Ở nồng độ muối cao có thể làm cho sản phẩm khô thô, mặn, hơn ữa làm cho thịt bị sẫm màu, khó nhìn, mùi vj không hấp dẫn giảm giá trị cảm quan. Ngoài ra, muối còn có tác dụng hoà tan các protein sợi vó thể tạo thành cấu trúc gel cho sản phẩm.
Đường: tạo vị, làm dịu mềm sản phẩm do làm giảm tác dụng cứng chát của muối, ngăn cản sự di chuyệ ẩm và tác dụng trực tiếp ở mức vừa phải đối với mùi vị. Ngoài ra, lượng đường bổ sung vào còn có tác dụng tạo môi trường cơ chất thuỷ phân ra acid lactic.