- Trang Chủ
- Sinh học
- KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ ĐẾN QUÁ TRÌNH MUỐI CHUA DƯA CẢI.
Xem mẫu
- KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ
YẾU TỐ ĐẾN QUÁ TRÌNH MUỐI CHUA
DƯA CẢI.
Mục tiêu:
Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ, độ pH đến quá trình lên men.
1.Mở đầu:
- Các sản phẩm thực phẩm lên men truyền thống là một trong các sản phẩm lên men
phổ biến của các dân tộc trên thế giới. Đó là một loại thực phẩm thủ công, mang sắc
thái kinh nghiệm và bản sắc riêng của từng dân dộc. Công nghệ sản xuất các sản
phẩm thực phẩm lên men truyền thống là kết quả cùa cả một quá trình lịch sử và được
truyền đạt từ đời này sang đời khác. Theo thời gian các sản phẩm lên men truyền
thống ngày càng được mở rộng cả về chủng loại và phương pháp chế biến. Do tính
chất đặc biệt của nó mà sản phẩm lên men truyền thống có một vị trí riêng cho từng
vùng văn hóa. Hầu như mỗi dân tộc điều có những sản phẩm thực phẩm lên men
truyền thống mang đậm dấu ấn quê hương.
- Dưa cải muối là sản phẩm lên men truyền thống Việt Nam (lên men lactic). Việc
muối dưa cải vừa nhằm mục đích bảo quản vừa làm tăng giá trị cảm quan của sản
phẩm. Dưa cải muối có hương vị đặc trưng có thể sử dụng ăn ngay hoặc làm nguyên
liệu chế biến của các món ăn.
- Ngày nay, dưa cải muối không chỉ đ ược chế biến bằng phương pháp thủ công, mà
dần chuyển sang sản xuất với quy mô công nghiệp (vừa và nhỏ) với yêu cầu cao về
năng xu ất và chất lượng. Một trong những giải pháp là rút ngắn quá trình lên men và
kéo dài thời gian bảo quan; trong đó nhiệt độ và pH là hai yếu tố quyết định.
2.Tổng quan:
2.1. Tác nhân vi sinh vật sử dụng trong quá trình lên men
lactic:
- - Dựa vào sản phẩm sinh ra trong quá trình lên men, người ta chia vi khuẩn lactic làm
2 nhóm: nhóm vi khu ẩn len men lactic điển hình (đồng hình) và nhóm vi khu ẩn lên
men lactic không điển hình (d ị hình).
- Vi khuẩn lên men lactic đồng hình sản sinh 85-95% acid lactic. Do thiếu porphyrin
và cytocrom, khô ng có chuỗi vận chuyển electron nên chúng thu thiếu năng lượng
bằng con đường lên men b ắt buộc. nhóm vi sinh vật này gồm có các cầu khuẩn
Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris và các trực khuẩn Lactobacterium
acidophilum, Lactobacterium helveticum, Lactobacilus bulgaricus…
- Vi khuẩn len men lactic dị hình sản sinh 50% acid lactic, 25% cồn và 25% acid
acetic. Nhóm vi khuân này gồm có các vi khuẩn sinh hương Streptococcus
votrovorus, Streptococcus paracotrovorus, Stretococcus diacetylactis, trực khuẩn
betabacteri…
- Do tạo nhiều acid lactic trong quá trình lên men nên chỉ có nhóm vi khuẩn lên men
lactic đ ồng hình là có ý nghĩa về mặt công nghiệp.
2.2. Bản chất sinh hóa, cơ chế của quá trình lên men lactic:
2.2.1. Bản chất của quá trình lên men lactic:
- Lên men lactic là quá trình phân giải hydratcacbon trong điều kiện yếm khí
với sự tích lũy acid lactic trong môi trường lên men. Đậy là quá trình oxy hóa khử
không hoàn toàn.
- Tùy thu ộc sp lên men mà người ta chia quá trình lên nem lactic thành 2 kiểu:
Lên nem lactic đ ồng hình: Là quá trình lên men mà lượng lactic hình thành
chiếm 90% -98% trong sp. Các vi khuẩn lactic đồng hình phân giải đ ường glucoza
theo quá trình IMB thành pyruvat. Chủ yếu pyruvat thành lactat và chỉ 1 phần nhỏ
chuyển thành ethanol, CO2 …
Quá trình lên nem lactic đồng hình gồm 2 giai đoạn:
Giai đo ạn 1 : Thời kì sinh trưởng lũy thừa của vi khuẩn, từ hexose tạo ra acid
phosphoglycerinic nhờ sự oxi hóa phosphoglceraldehyde kem2theo việc khử
NAD
Giai đo ạn 2: Do NADH+H+ tăng, nên thế oxi hóa của môi trường giảm xuống,
dẫn tới sự nhường hydro tứ NADH+H+ cho acid phosphoglycerinic để khử thành
acid lactic, chi có một phần acid pyruvic tiếp tục khử cacboxyl thành acid acetic,
ethanol, CO2 và aceton. Số lượng sản phẩm tùy thu ộc vào lượng oxi trong môi
- trường. vi khu ẩn lên men lactic thường sử dụng những đường đ ơn khác như:
glucose, galactose, levulose, và đường kép như lactosesaccharose va maltose
Lên men lactic d ị hình: là quá trình lên men màng ngoài acid lactic tạo thành còn
có hàng loạt sản phẩm khác nhau chiếm tỉ lệ khá cao như acid aceticglycerin, ethanol,
CO2… Sở dĩ như vậy là vì vi khu ẩn lactic dị hình kong6 có ezyme cơ bản của sơ đồ
EMP là aldolaza và triozaphosphat isomelaza mà chủ yếu theo con đường HMP. Dưới
tác dụng của epymelase ribulose-5-phosphat biến thành xybulose-5-phosphat. Dưới
tác dụng của pentophosphatcetolase xylulose-5-phosphat biến thành
phosphoglyceradehyde và acetylphosphat. Acetylphosphat được khử thành ethanol
thông qua acetatdehyde hoặc chuyển một phần hay toàn phần acetylphosphat thành
acid acetic, giải phóng ATP. Phosphoglyceraldehyde thông qua acid pyruvic biến
thành acid lactic
2.2.2. Cơ chế của quá trình lên men:
- Rau qu ả muối chua là sản phẩm thuộc nhóm sản phẩm len men lactic. Trong quá
trình lên men này, chất đ ường có sẵn trong nguyên liệu đ ược chuyển hóa thành acid
lactic nhờ các vi sinh vật lactic( một số vi khuẩn và nấm men). Acid lactic và các sản
phẩm khác tạo thành trong quá trình lên men làm cho hương có hương vị đặc trưng.
Ngoài ra acid lactic còn có tác dụng làm giảm pH của sản phẩm, ức chế hoạt động của
nhiều loại vi sinh vật gây hư hỏng. Sản phẩm đã lên men lactic đ ầy đủ có thể sử ăn
ngay, không cần nấu nướng. ở nước ngoài, rau muối chua đkượ sản xuất nhiều từ d ưa
chuột, b ắp cải, cà chua và một số rau quả khác. ở nước ta, các loại muối chua nhiều là
cải bẹ, bắp cải , cà pháo , hành củ.....
Quá trình mu ối chua rau quả gồm 3 giai đoạn:
Giai đo ạn 1: Muối ăn tạo áp suất thẩm thấu lên đường và các chất dinh dưỡng
khác có trong nguyên liệu khuếch tán vào nước tạo môi trường thuận lợi cho các vi
sinh vật lactic và một số vi sinh vật khác hoạt động. Trên b ề mặt nước xuất hiện
những bọt khí, đó là do ho ạt động của vi khuẩn của coli và một số vi sinh vật có khả
năng sinh khí khác. Chủng vi sinh vật lactic phát triển chủ yêú trong thời kỳ này là
Leuconstoc mesenteroides. Đó là loại câù khuẩn có khả năng sinh khí và acid lactic.
p H môi trường sẽ nhanh chóng giam xuống, các vi sinh vật có hại sẽ bị ức chế. Khí
CO2 sinh ra làm tăng điều kiện yếm khí, góp phần ức chế vi sinh vật lạ, đồng thời
ngăn cản sự oxi hóa vitamine C và giữa được màu sắc tự nhiên của rau quả . ngo ài
ra , sự phát triển của chủng này sẽ làm môi trường biến đổi, tạo điều kiện thuận lợi
- cho các vi sinh vật lên men ở giai đoạn sau phát triển. Khi nồng độ acid( chủ yếu là
acid lactic) đ ạt 0.25 -0.3%, nó sẽ phát triển chậm dần và chết đi và trong khi đó các
enzyme mà nó tiết ra vẫn tiếp tục chuyển hóa đ ường thành acid lactic.
Giai đoạn 2: các vi khuẩn lactic phát triển mạnh mẽ và acid lactic tích tụ
đ ược nhiều. pH của môi trường giảm tới 3-3.5 và ức hoạt động của các vi khuẩn gây
thối. Chủng vi sinh vật lactic phát triển chủ yếu trong thời kỳ này là Lactobaccillus
cucumeris, B.brassicae fermentati và một chủng khác. Đây là thời kỳ quan trọng của
quá trình len men. Trong giai đoạn này sản phẩm sẽ tích tụ được lượng acid lactic
cao và có được hương vị đặc trưng. Khi nôngf đ ộ đạt 1.5-2%, cùng với nồng độ
muối cao và nhiệt độ thấp, các chủng naỳ sẽ bị giảm hoạt tính,
Giai đoạn 3: Một số chungr vi sinh vật lactic khác sẽ tiếp tục quá trình lên
men và đưa nồng độ acid lên 2-2.5% . Lượng acid lactic tích luỹ cao quay lại ức chế
hoạt động của chính các vi sinh vật này. Một số nấm men và nấm mốc có khả năng
p hân hủy acid lactic sẽ phát triển, làm giảm chất lượng sản phẩm. Do vậy, trong thời
k ỳ naỳ, để ngăn chặn hiện tượng trên, ta có thể bảo quản sản phẩm ở nhiệt độ thấp(2
-40C) ho ặc bảo quản tro ng điều kiện yếm khí hay bảo quản bằng acid sorbic, natri
b enzoat....
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình muối
2.3.
chua rau quả và các tiêu chuẩn đánh giá chất
lượng sản phẩm:
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình muối chua rau quả:
Thứ tự lên men tự nhiên cuả các vi sinh vật trong quá trình lên men
Ở giai đoạn đầu, dù lượng acid lactic tạo ra rất ít nhưng ta không thể bỏ qua giai đoạn
này. Nếu ta cố tình bổ sung các củng vi khuẩn có khả năng tổng hợp acid lactic manh
Ở 2 giai đoạn sau vào quá trình đ âù thì sản phẩm thu được sẽ có chất luợng kém. Ví
dụ : trong sản xuất cải chua, nếu ta cho L.cucumeris( trực khuẩn hình que, không sinh
khí) vào giai đo ạn đầu thì cải sẽ có vị đắng, dễ bị nấm men tấn công, gây hư hỏng và
thời gian lê men sẽ kéo dài, nếu cho L.pentoacetius( trực khuẩn phát triển ở giai đoạn
cuối của quá trình lên men cải chua) vào giai đo ạn đầu thì ảnh hưởng đến sự cân bằng
giữa acid acetic và acid lactic: acid acetic sẽ nhiều hơn b ình thường còn acid lactuic
sẽ ít hơn bình thường- đ iều đó sẽ kéo d ài thời gian lên men lên men có ảnh hưởng đến
chất lượng của sản phẩm.
- Hàm lượng đường có trong nguyên liệu đầu:
Đường có trong nguyên liệu sẽ được vi sinh vật chuyển hóa thành acid lactic trong
quá trình lên men. Nếu hàm lượng đường trong nguyên liệu đầu thấp thì lượng acid
lactic tích tụ trong sản phẩm sẽ không đạt yêu cầu. Khi ấy sản phẩm sẽ có hương vị
kém và dễ bị hư hỏng trong quá trình tồn trữ. Vì vậy khi muối chua cần chọn loại
nguyên liệu có hàm lượng đ ường dạt mức yêu cầu và khi cần thì phải bổ sung thêm
lượng đường ở ngoài vào.
Nhiệt độ :
Nhiệt độ tối ưa để các vi khuẩn lactic là 36-420c, nhưng ở nhiệt độ này các vi sinh vật
bất lợi cũng phát triển. Do người ta thường giữ nhiệt độ lên men không quá 200C, tùy
thu ộc dạng nguyên liệu sử dụng. Nhưng chú ý cũng không nên đưa nhiệt độ xuống
quá thấp. ở nhiệt độ 0-4 0C, quá trình lên men không b ị đ ình chỉ nhưng diễn ra rất
chậm.
Độ pH:
Độ pH tối thích hợp cho hoạt động của vi khuẩn là 5,5-6, b ị ức chế ở pH < 5 và có thể
bị tiêu diệt ở pH
- Chất chuẩn độ: NaOH 0.01M
Thiết bị:
pH kế
Bureff
3.2.Phương pháp nghiên cứu:
Dưa cải nghiền lọc lấy dịch chiết, ủ trong điều kiện yếm khí với các nhiệt độ khác
nhau, trong cùng một khoảng thời gian (10 ngày), sẽ thu đ ược các nồng độ acid lactic,
độ pH và cảm quan khác nhau.
Phương pháp phân tích:
Đo pH: bằng pH kế Mettler Toledo
Chu ẩn độ: dùng NaOH 0,01M chuẩn độ lượng acid lactic tạo ra ở các mức nhiệt độ
khác nhau.
Phép toán phân tích: xác đ ịnh nồng độ acid lactic.
3.Dự kiến kết quả:
NaOH 0,01M Acid lactic
Nhiệt độ (oC) Cảm quan
pH
(ml) (ml)
0 0 Xanh, trong
Xanh nhạt,
25 1.5-2.5
trắng, cặn
Dự kiến:
pH đ ạt trong khoảng pH=3-3.5 (pH yêu cầu trong giai đoạn 2 của quá trình muối dưa)
sẽ trong khoảng nhiệt độ 20-25oC.
Lượng acid lactic tạo ra tỉ lệ thuận với nhiệt độ (nhiệt độ càng cao, lượng acid càng
cao.
Kết luận:
Qua thí nghiệm, nhận thấy rằng trong cùng một khoảng thời gian, hàm lượng đ ường
như nhau:
Ở mỗi mức nhiệt độ khác nhau thì lượng acid lactic tạo ra cũng khác nhau. Nhiệt độ
càng cao thì khả năng phân hủy glucose thành acid lactic càng tăng.
- Trong quá trình lên men, sự biến đổi pH phản ánh quá trình tạo thành acid lactic, pH
thích hợp nhất là 3-3,5 và nhiệt độ tối ưu cho quá trình muối d ưa là 20-25oC.
Thảo luận:
Từ các kết luận trên nhận thấy rằng, bằng thay đổi một số yếu tố có thể rút ngắn quá
trình lên men, tăng thời gian bảo quản.
Rút ngắn quá trình lên men:
Khi nồng độ acid lactic đạt đến 0,25-0,3 % (kết thúc giai đoạn 1 của quá trình mu ối
dưa)
Len men :
Nhiệt đ ộ thích hợp: 20-250C, sản phẩm có hương vị tốt, trạng thái giòn. Nếu để ở
nhiệt độ 30-350C: dưa có màu xỉn, mềm, có mùi vị lạ.
Thời gian: 15-16 ngày
Hàm lượng acid lactic đạt được: 2.5-3 g/l.
Để quá trình lên men lactic ổ n định có thể pha nước d ưa cũ vào nước dưa mới.
1.1. Bảo quan:
2. Bảo quản trong kho lạnh với nhiệt độ: 0-20C.
3. Bảo quản bằng acid sorbic (0,07-1%); chống đ ược sự phá hoại của nấm men, nấm
mốc đồng thời giữ đ ược màu sắc tự nhiên và hương vị đặc trưng của sản phẩm.
Thời gian bảo quản: 90 ngày ở nhiệt độ phòng.
4. Tạo điệu kiện yếm khí cao sản phẩm bằng cách phủ lên dưa một màng polietylen
rồi đổ nước muối lên, vừa tao điều kiện yếm khí vừa làm vât nén sản phẩm. Thời
gian b ảo quản: 5-6 tháng ở nhiệt độ phòng.
5. Có thể dùng kết hợp 2 phương pháp cuối cùng với nhau, hiệu quả sẽ cao hơn.
Các tiêu chu ẩn đánh giá chất lượng sản phẩm :
Để đánh giá chất lượng sản phẩm người ta căn cứ vào một số chỉ tiêu sau:
Chỉ tiêu cảm quan: Vẻ ngoài đ ẹp, hấp dẫn, lôi cuốn (như thịt rau chắc giòn, không ngả
màu lạ, hương vị hài hòa, nu ớc rau trong, không co váng…)
- Chỉ tiêu hóa lý: hàm lượng acid lactic (0.6 -1%), nồng độ muối…
Chỉ tiêu vi sinh: kiểm tra các lo ài nấm men, nấm mốc có khả năng phân giải acid
lactic.
Độ an toàn của sản phẩm.
Dùng dưa trong các vại sành, thùng gỗ hoặc trong bể xi măng.
Dùng muối ăn trắng sạch để muối d ưa.
Tỷ lệ muối : 6-9% so với khối lượng dưa pha với nước, tỷ lệ nước sử dụng là 20%
khối lượng dưa.
Trước khi muối có thể cho thêm 5% hành tươi đ ể tạo hương vị cho sản phẩm. Đồng
thời hành cũng có tác dụng hạn chế 1 số vi sinh vật có hại và bổ sung thêm đường cho
dưa.
Len men :
Nhiệt độ thích hợp: 20-250C, sản phẩm có hương vị tốt, trạng thái giòn. Nếu để ở
nhiệt độ 30-350C: dưa có màu xỉn, mềm, có mùi vị lạ.
Thời gian: 15-16 ngày
Hàm lượng acid lactic đ ạt được :2.5-3 g/l.
Để quá trình lên men lactic ổ n định có thể pha nước d ưa cũ vào nước dưa mới.
Bảo quan:
Bảo quản trong kho lạnh với nhiệt độ: 0 -20C.
Bảo quản bằng acid sorbic (0,07 -1%); chống đ ược sự phá hoại của nấm men, nấm
mốc đồng thời giữ được màu sắc tự nhiên và hương vị đặc trưng của sản phẩm. Thời
gian bảo quản: 90 ngày ở nhiệt độ
MỤC LỤC
1.Mở dầu
2.Tổng quan
2.1.Tác nhân vi sinh vật sử dụng trong quá trình lên men
2.2.Bản chất sinh hóa, cơ chế của quá trình len men lactic
2.2.1.Bản chất sinh hóa của quá trình lên men lactic
2.2.2Cơ chế của quá trình muối chua rau quả
2.3 các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình muối chua rau quả
3.vật liệu và phương pháp nghiên cứu
3.1. vật liệu
3.2. p hương p háp nghiên cứu
4.Dự kiến kết quả
- Tài liệu tham khảo
Phụ lục
Xác nhận thông qua đề cương
nguon tai.lieu . vn
