CÔNG NGHỆ SINH HỌC VỚI THỰC PHẨM LÊN MEM TRUYỀN THỐNG
I.Phần mở đầu.
1/. Đặt vấn đề.
Thực phẩm rất đa dang và phong phú, trong đời sống văn hóa của dân tộc
ta, của quốc gia đều có những bí quyết và những cách thức bảo quản và chế biến
thực phẩm theo những cách khác nhau mang tính truyền thống, đặc trưng của
dân tộc, từ xa xưa con người đã phát hiện ra các sản phẩm lên men và sử dụng
chúng trong văn hóa ẩm thực, dần theo thời gian các sản phẩm này không ngừng
hoàn thiện và phát triển, nay các thực phẩm truyền thống không những sản xuất
đơn thuần bằng thủ công nữa mà đã ứng dụng những công nghệ sản suất hiện đại
để đảm bảo chất lượng của sản phẩm. Công nghệ lên men truyền thống là đặc
trưng của dân tộc sễ được giữ gìn, cải tiến và hoàn thiện theo thời gian vì vậy nó
cần được biết đến và phát huy truyền thống của các thưc phẩm lên men ngày
càng đa dạng và phong phú đáp úng nhu càu ngày một cao của đời sống xã hội,
chính vì vậy mỗi chúng ta cần phải có những hiểu biết nhất định để phát huy mà
còn để bổ sung hoàn thiện các sản phẩm lên men truyền thống ở Viêt Nam, nắm
được những nguyên tắc cơ bản và các sản phẩm lên men của nước ta và phổ biến
rộng rãi trong cộng đồng những ứng dụng và cải tiến trong việc ứng dụng công
nghệ sinh học trong lên men truyền thống. chính vì vậy nên tôi chọn đề tài
“CÔNG NGHỆ SINH HỌC VỚI THỰC PHẨM LÊN MEM TRUYỀN
THỐNG”’ để làm bài tiểu luận môn công nghệ sinh học.
2/. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.
Đối tượng nghiên cứu, công nghệ sản xuất và các sản phẩm lên mem truền
thống.
Trong nước và một số sản phẩm trên thế giới trong nông lâm nghư nghiệp.
3/ Phương pháp nghiên cứu.
Dựa vào các nguồn thông tin thu được từ sưu tầm sách, báo, internet và kinh
nghiệm sản xuất của người dân.
II. Phần nội dung.
1. Căn cứ khoa học.
Định nghĩa các khái niệm chính.
để duy trì cuộc sống thì ăn uống là việc quan trọng đầu tiên.
Ăn uống là sự tận dung môi trường tự nhiên, trong đó văn hóa ăn uống của
việt nam theo văn hóa nông nghiệp lúa nước.
Cơ cấu khẩu phần ăn của người việt thiên về thực vật trong đó gạo là chính
sau đó là rau quả, thị cá, đồ uống như trà, rượu.
1.3.Thực phẩm truyền thống việt nam.
Là thực phẩm được sản xuất thủ công mang sắc thái và bản sắc riêng của từng
dân tộc, từng vùng được lưu truyền từ đời này qua đời khác.
Thực phẩm truyền thống gắn liền với tập tục sử dụng sản phẩm đó gắn với
nét văn hóa đặc trưng.
Do xu hướng hội nhập nên hiện nay các sản phẩm truyền thống có xu hướng
toàn cầu hóa theo xu thế hội nhập.
Thực phẩm truyền thống sẽ mãi được lưu giữ và trường tồn cùng dân tộc.
1.4. Phân loại thực phẩm truyền thống Việt Nam.
Phân loại theo công nghệ chế biến gồm thực phẩm lên men và không lên
men
Phân loại theo nguyên liệu sử dụng gồm rau quả, thịt cá.
Phân loại theo thành phần dinh dưỡng gồm protein, đường, tonh bột.
1.5. Sản phẩm lên men.
là sản phẩm tạo ra bằng cách lợi dụng Enzim trong nguyên liệu và vi sinh vật để
phân giải thành phần dinh dưỡng trong thực phẩm thành các chất trung gian có
giá trị dinh dưỡng cao hơn, phù hợp với truyền thống dân tộc.
2
2
2. Ngun lý và căn cứ khoa học.
2.1. Cụ cheỏ cuỷa quaự trỡnh lẽn men vi khuaồn Lactic
Đối với các sản phẩm lên men lactic chủ yếu gồm lên men đồng hình và lên men
dị hình
Lẽn mem lactic ủồng hỡnh laứ quaự trỡnh lẽn men trong ủoự caực saỷn
phaồm axit lactic táo ra chieỏm 90% toồng soỏ caực saỷn phaồm lẽn men vaứ
phaồm axit lactic coứn táo ra moọt lửụùng ủaựng keồ caực saỷn phaồm phú
nhử axit acetic, etanol, axit xucxinic, CO
2
.
Phửụng trỡnh chung bieồn din quaự trỡnh lẽn men:
C
6
H
12
O
6
CH
3
CHOHCOOH + HOOC(CH
2
)COOH + CH
3
COOH + C
2
H
5
OH
+ CO
2
C
6
H
12
O
OH CH
3
COOOH
+ H
+
Etanol Axit acetic
HOOC(CH
2
)
2
COOH
Axit xucxinic
Căn cứ khoa học của các quá trình này bao gồm các quá trình lên men như
lên men lactic trong đó một nhóm vi sinh vật có thể chuyển gluco thành 2 phân
tử axit lactic trong điều kiện yếm khí và gải phóng năng lượng, muối rau quả, mà
nguyên liệu là rau, quả, đường,muối và các phụ gia khác, trong quá trình lên
mem sẽ xảy ra hàng loạt các sự kiên sự thẩm thấu các sản phẩm từ mô thực vật,
cũng như sự tăng sinh khối của vi sinh vật vi khuẩn lactic và sự ức chế sụ phát
triển của các vi sinh vật khác, quá trình lên men này hoàn toàn tự nhiên do nhiều
nhóm sinh vật tham gia. Quá trình lên men này bao gồm 3 bước cơ bản.
Giai đoạn1: Đường và các chất từ mô thực vật thẩm thấu ra tạo điều kiện cho
các vi sinh vật và vi khuẩn lactic phát triển. Trong giai đaonj này vi khuẩn
leuconostoc mesenteroides phát triển nhất tạo ra một ít acid lactic với hàm
lượng bé hơn 1%
C
6
H
12
O
6
càng phát triển mạnh mẽ trở thành nghành mũi nhọn của cộng nghệ sinh học,
đóng góp nhiều cho cuộc sống của con người nói chung. Kỹ thuật lên men hiện
đại cũng bắt nguồn từ kỹ thuật lên men truyền thống, tổ tiên ta đã biết muối dưa,
làm nước chấm , làm bánh…đó là phương pháp lên men thủ công mà chúng ta
đã áp dụng từ xa xưa, nhờ sử dụng những thành tựu của nhiều ngành khác như
công nghệ enzim mà công nghệ lên men truyền thống đã phát triển mạnh mẽ, trở
thành một trong những mũi nhọn của ngành công nghệ sinh học, đóng góp rất
lớn cho ngành công nghệ sinh học.
Trong y học, bằng công nghệ lên men, các vi sinh vật đã tham gia sản xuất
nhiều loại thuốc thiết yếu cho con người. Vi sinh vật tham gia sản xuất các loại
thuốc như vitamin b12, axit lactic, và nhất là trong việc sản xuất các sản phẩm
protein, một vi khuẩn lên men trong một ngày đêm có thể thu được một lượng
protein gấp 40 lần so với trọng lượng của nó, tốc độ sản xuất protein của vi sinh
vật gấp 500 lần thực vật và 2000 lần động vật, hiện nay số khang sinh của chung
ta đang sự dụng là do xạ khuẩn lên men sản sinh ra có thể kể đến các kháng sinh
như streptomyxin, tetraxyclin, gentamycin…các loại vi nấm cũng là lực lượng
lên men tham gia vào công nghệ lên men. Trước kia thường dùng để nấu bia
rượu hy vọng rằng với sự tham gia mạnh mẽ của công nghệ lên men, một ngành
sản xuất phát triển từ công nghệ lên men truyền thống đã có những thành tựu lớn
đóng góp vào sự phát triển chung của nghành công nghệ sinh học.
Việt Nam là một quốc gia ở Đông Nam á, có khí hậu nhiệt đới gió mùa,
với dân số hơn 84 triệu dân sống trong diện tích 330 900km
2
với bờ biển dài hơn
3000km, có 54 dân tộc với 54 nền văn hóa phong phú cùng chung sống với lịch
sử dài hàng nghàn năm của ngành học chế biến chuyên nghiên cứu về những
biến đổi sinh hóa của ngũ cốc được phát triển theo yêu cầu của công nghệ
bảo quản và chế biến lương thực. Phần lớn các công trỡnh đều hướng vào
nghiên cứu các thành phần hóa học của ngũ cốc (gạo, bột, mỡ sợi, bỏnh mỡ,
…). Người ta đó nghiờn cứu những cụng nghệ cổ truyền và cụng nghệ mới
ngày cú chứa protein.
Dưới tác động của điều kiện bên ngoài như nhiệt độ, độ ẩm, vi sinh
vật lờn men thối, …protein dễ bị hư hỏng. Vỡ vậy, từ xưa người ta đó cú
những phương pháp bảo quản như xử lớ bằng nhiệt độ: phơi nắng, hun
khói, nướng, quay, sấy bằng hệ thống núng, sấy thăng hoa, làm lạnh (ướp
lạnh, lạnh đông); bảo quản bằng phương pháp hóa học: ướp muối, ướp
bằng acid, chất khỏng sinh, v.v.
Người cũng tiến hành chế biến, chuyển húa thịt, cá để cú sản phẩm
ngon miệng hơn như làm mắm, làm tụm chua, nem chua. Một số địa
phương có những chế biến truyền thống như làm mắm nờm, mắm cá thu,
nước mắm Phan Thiết, nước mắm Phỳ Quốc, tụm chua Huế, nem chua
Thanh Húa, nem chua Huế, Tụm muối thớnh Balao Balao (Philippines),
tụm muối Kung Chom (Thỏi Lan), cỏ thu muối Kysaya, mực muối Ika
Shiokara (Nhật Bản); v.v.
Về thực vật người ta chế biến thành cỏc sản phẩm giàu protein như
làm tương, chao, nước chấm, xỡ dầu, đậu hũ, sữa đậu nành tươi, v.v.
Trong cỏc loại thực phẩm lờn men truyền thống thỡ miso của Nhật
Bản (700.000 tấn/năm ở đầu thập kỉ 60 của thế kỉ trước) rất đáng chú ý.
Dùng đậu tương nguyên hạt và lờn men nhờ Aspergillus oryzae. Ở Nhật Bản
dùng miso 24 g/đầu người/ngày. Đậu phụ, chao, tương Trung Quốc (sufu)
và cả ở Việt Nam là sản phẩm giống như fromage (phomat) được chế biến
6
6
nhờ nấm mốc (chủ yếu là Mucor). Ang-kak là một loại thực phẩm chế biến
ở Trung Quốc bằng cỏch lờn men gạo nhờ nấm mốc Monascus purpurcus.
Ở Mĩ và nhiều nước khác người ta đưa dây chuyền sản xuất ở qui mụ
lớn cỏc sản phẩm giống như thịt nhưng đúng là không hề chứa thịt. Nguồn
protein ở đây là đậu tương được cô đặc lại hoặc tỏch ra. Từ dung dịch này
cú hoặc khụng bổ sung casein và albumin trứng), người ta nhận được mún
thịt đông, dùng kĩ thuật xe sợi ướt làm thành thớ, tạo ra cỏc mún thịt (giũ,
mỡ và dầu bộo tinh luyện là hiện tượng ụi, khột. Cỏc sản phẩm lipid bị ôi
thường cú mựi vị rất khú chịu. Trong quỏ trỡnh ụi, cỏc phản ứng thủy phân
và oxyhóa thường xảy ra đồng thời.
Việc chế biến dầu mỡ cổ truyền của nhõn dõn từ trước đến nay là ép
(đối với thực vật) và rán (đối với động vật).
7
7
Vớ dụ: Lạc cú chứa nhiều dầu và protein, là loại thực vật quớ. Lạc
được dựng làm dầu ăn, bơ nhân tạo. Khụ lạc được dùng để chế biến nước
chấm, chế phẩm protein, bỏnh kẹo, thức ăn gia súc, v.v. Bản thõn hạt lạc
dựng làm thức ăn, lạc rang.
Quả lạc cú lớp vỏ cứng, cú tỏc dụng bảo vệ rất tốt cho hạt tránh được
ảnh hưởng xấu của môi trường bên ngoài. Các gia đỡnh ở nụng thụn cú thể
dựng 2 lớp cút quõy quanh, ở giữa là lớp trấu khụ hoặc tro bếp để chống
ẩm. Nếu số lượng ớt cú thể bảo quản bằng chum, vại và bịt kớn.
Trong chế biến cổ truyền, thủ công, người ta hay ỏp dụng phương
pháp ép. Lạc sau khi được lựa chọn, đem vào nghiền nỏt. Mục đích của quỏ
trỡnh này là phỏ hủy triệt để những tế bào nhõn nhằm giải phúng dầu ra ở
dạng tự do để dễ thu hồi. Độ ẩm thớch hợp cho quỏ trỡnh nghiền là 10-
12
o
C. Bột nghiền được đưa qua chưng sấy để làm cho dầu được linh động và
khi ộp dầu dễ dàng thoỏt ra.
Ngoài lạc ra, người ta cỳng sử dụng nhiều thực vật khác để ộp dầu
như cọ dầu, dừa, đào lộn hột (điều), ôliu, đại hỏi (mỡ lợn, mắc pỡ mua),
hướng dương, bông, v.v. tựy theo nhu cầu sử dụng của chỳng.
Xỡ dầu (shoyu) chế ở Trung Quốc cách đây nhiều thế kỉ và sau đó lan
ra các nước khỏc ở Viễn Đông, Nhật Bản là nước sản xuất chủ yếu hiện nay.
Chế tạo xỡ dầu nhờ lờn men của Aspergillus oryzae.
Về mỡ động vật thỡ người ta thường hay rỏn nhất là mỡ lợn, mỡ bũ,
khụng khớ, giảm tối đa quá trỡnh hụ hấp: khớ CO
2
và nước khụng thoỏt ra
làm quả tươi lâu. Rau quả cho vào tủ lạnh để chống sự lờn men thối. Một số
sản phẩm khác như hành, kiệu, măng thỡ phơi nắng. Cú loại thỡ muối chua
như dưa chuột, cỏc loại cải, cà chua, v.v. Cú loại chế biến thành rượu như
nho, dâu, mơ, mận, v.v. Qua sự bảo quản và chế biến phong phỳ này khụng
những sản phẩm khụng bị thất thoỏt mà cũn làm tăng hương vị thơm ngon
hoặc chất lượng tốt hơn cả khi dùng tươi sống.
các sản phẩm lên men lactic cụ thể
- Dưa chua: Lên men lactic các loại rau, dưa, củ cải, cà muối, cà chua, cải bẻ,
muối dưa leo…
- Mẻ: Lên men lactic và lên men gluconic từ cơm và tác động của vi khuẩn cùng
sự tham gia của động vật nguyên sinh.
- Nhút: lên men lactic sơ mít thái nhỏ dưới tác động của vi khuẩn thành sản
phẩm nhút chua.
- Muối cà chua có thể sử dụng muối với từng độ chín khác nhau nhưng phải
muối riêng.
Sản xuất tương:
Tương là loại nước chấm cổ truyền Việt Nam, nguyên liêu chủ yếu để sản
xuất tương là gạo, đậu tương và muối ăn, sử dụng các loại vi sinh vật như:
Mucor mucedo. M. rouxii. Rhizoptu nigiricans, Aspegillus oryzae, A. niger
nonilia sitofila, Trichodema, lignorum. Trong đó loài A.oryzae là loài có ý nghĩa
nhất, bào tử có màu vàng hoa cau gọi là mốc vàng hoa cau.
Bản chất của quá trình sản xuất tương là hai quá trình thủy phân protein và
tinh bột, ngoài ra còn có thể tạo ra các sản phẩm phụ khác như rượu và este để
hình thành hương vị đặc trưng.
Sản xuất nem chua:
Là sản phẩm lên men từ thịt tươi, đây là sản phẩm sản xuất hoàn toàn thủ
được sản xuất từ lâu đời, có nhiều địa phương với nhiều sản phẩm nổi tiếng.
Nước mắm là dung dịch hỗn hợp các axitamin, muối n, các chất thơm được
tạo thành trong lên men.
10
10
Như vậy bản chất của sản xuất nước mắm gồm hai quá trình cơ bản như
sau.
+ Chuyển hóa protein thành axitamin.
+ Tạo hương thơm cho nước mắm.
Hiện nay có nhiều phương pháp sản suất khác nhau như.
Phương pháp sx cát hải
Phương pháp sx phú quốc
Phương pháp sx Phan thiết
- Sản suất các loại mắm.
đây là nhóm sản phẩm đặc trưng của việt nam mang tính chất vùng miền rõ
rệt, với nguyên liệu là cá vô cùng phong phú về chủng loại.
Mắm tôm ( mắm ruốc)
Mắm nêm
Mắm cá thu
Mắm tôm chua
B.Thành tựu quốc tế.
Trong lĩnh vực lên men truyền thống thành tựu trên thê giới cung đa
dạng và phong phú tuy nhiên trong tai liệu này tôi chỉ nêu những thành tựu ở
một số sản phẩm nổi bật ở một số nước gắn liền với một số cản phẩm như sau.
2.1. Trong sản xuất phô mai, phô mai là một dạng thức ăn giàu ding
dưỡng và được chế biến từ sữa đây cũng là một phương pháp bảo quản sữa .
Phô mai được khám phá từ những người lái buôn Ả rập bằng khả năng đông
sữa bằng dạ dày cừu, người châu á mang phô mai đến châu âu và sau đó được
C trong 1 giờ và luộc 8 đến
9 giờ, thành phần dinh dưỡng gồm protein, các khoáng chất, vitamin, chất béo,
hiện nayy được sử dụng rộng rãi các nước trên thế giới.
2.9. Kim chi là món ăn truyền thống của Hàn Quốc, hiện nay phát triển
rộng rãi ở nhiều nước do vậy hiện nay nó được sản xuất theo quy trình công
nghiệp để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng, nguyên liệu gồm ớt, tỏi, củ cải,
gừng, hành, nó cung cấp cho cơ thể những chất như vitamin, xitamin, các
khoang chất.
Hình ảnh kim chi Hàn quốc
2.10. Rượu vang là sản phẩm được lên men từ nho có nguôn gốc từ 2000
năm
2.11. trước công nguyên ở Ai cập, và chính người pháp đã tìm ra phương
pháp
2.12. nôi rượu vang trong thùng gỗ như hiện nay, rượu vang có mặt ở nhiều
nước như pháp, canada, úc, tây ban nha, Italia
12
12
2.13. Ngoài ra còn có nhiều thành tựu lên men truyền thống khác từ nhiều
quốc gia với nhiều sản phẩm phong phú và đa dạng mang đặc trưng của từng
quốc gia.
4.Phương hướng nghiên cứu, giải pháp phát triển
- Những vấn đề đang cần giải quyết.
Vấn đề cần giải quyết chủ yếu trong lên men truyền thống dùng các
phương pháp thủ công nên chất lượng sản phẩm chua cao và chưa đảm bảo chất
lượng. Các sản phẩm lên men thường dễ bị nhiễm khuẩn thường là tác nhân
truyền bệnh.
Vấn đề ngộ độc trong việc sủ dụng những sản phẩm lên men, ta biết rằng
trong việc sản xuất các sản phẩm lên men truyền thống việc đảm bảo vệ sinh an
toàn không cao do hạn chế về công nghệ và các yêu cầu kỹ thuật.
Vấn đề thời tiết khi tiến hành sản xuất trên những vùng khác nhau khiến các
nay ta thấy rằng đối với các sản phẩm lên men cũng được phát triển rộng rãi
không những mang tính vùng miềm mà còn mang tính quốc gia và thế giới và
ngày càng được ứng dụng những công nghệ sản xuất hiện đại mang tính công
nghệ để đáp ứng nhu cầu của con người, trong giai đoạn hiện nay đang có nhiều
nghiên cứu để bảo tồn và phát huy những sản phẩm truyền thống để ngày càng
không ngừng nâng cao chât lượng và vươn rông rãi đến các dân tộc trên toàn thế
giới
Và hạn giảm tối đa những hạn chế của lên men truyền thống.
6. Tài liệu tham khảo.
1. />q=thanh+tuu+cong+nghe+sinh+hoc+trong+l%C3%AAn+men+truy%E1%BB
%81n+th%E1%BB%91ng&hl=vi&sa=2
2. - />3 - Giáo trình công nghệ sinh học
4 -Trương Văn Lung, công nghệ sinh học trong sản xuất và đời sống.
5- Vũ Quang Tthạch- Nguyễn Quang Sỏng (2006), sinh lý học thực vật,
NXBGD.
6- Nguyễn Thúy Hương- Nguyễn Duy Hưng( 2006), Công nghệ lên men
truyền thống.
7. Bản tin Cụng nghệ Sinh học tháng 01 năm 2007.
www.biotechvn.com,vn
14
14