Bộ giáo dục và đào tạo
Bộ giáo dục và đào tạoBộ giáo dục và đào tạo
Bộ giáo dục và đào tạo T
TT
Tr
rr
r
ờng đại học nông nghiệp hà nội
ờng đại học nông nghiệp hà nộiờng đại học nông nghiệp hà nội
ờng đại học nông nghiệp hà nội Nguyễn văn lợi
Nguyễn văn lợiNguyễn văn lợi
Nguyễn văn lợi Nghiên cứu xác định quy trình công nghệ muối chua cà
Nghiên cứu xác định quy trình công nghệ muối chua cà Nghiên cứu xác định quy trình công nghệ muối chua cà
Nghiên cứu xác định quy trình công nghệ muối chua cà
pháo bằng chế phẩm vi khuẩn lactic
Lời cam đoan
Tôi xin cam đoan rằng, các số liệu và các kết quả nghiên cứu trong luận
văn này là trung thực và cha hề đợc sử dụng.
Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ trong việc hoàn thành luận văn đ
đợc cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này đ đợc ghi rõ
nguồn gốc.
Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiậm về những số liệu trong luận văn này.
Hà Nôi, ngày 08/ 10/ 2009
Nguyễn Văn Lợi
đỡ tôi vợt qua mọi khó khăn để hoàn thành luận văn này.
Hà Nôi, ngày 08/ 10/ 2009 Nguyễn Văn Lợi
Trng i hc Nụng nghip H Ni - Lun vn Thc s khoa hc Nụng nghip.
iii
MụC LụC
Mở đầu
Mở đầuMở đầu
Mở đầu 1
Chơng 1: Tổng quan
Chơng 1: Tổng quanChơng 1: Tổng quan
Chơng 1: Tổng quan 3
1.1. Giới thiệu về rau quả muối chua 3
1.1.1. Cơ sở lý thuyết của quá trình muối chua 3
1.1.2. Công nghệ muối chua một số sản phẩm 6
1.2. Giới thiệu về cà pháo 15
1.2.1. Đặc điểm, sự phân bố của cà pháo 15
1.2.2. Tình hình sản xuất cà pháo ở Việt Nam 16
1.2.3. Tình hình sản xuất cà pháo trên Thế Giới 18
1.2.4. Thành phần hoá học của cà pháo 19
1.3. Giới thiệu về vi khuẩn lactic 24
1.3.1. Các vi khuẩn lactic lên men đồng hình 24
1.3.2. Các vi khuẩn lactic lên men dị hình 25
1.3.3. Các yếu tố ảnh hởng đến qúa trình lên men 25
1.3.4.
ý
Chơng 3: Kết quả và thảo luậnChơng 3: Kết quả và thảo luận
Chơng 3: Kết quả và thảo luận 41
3.1. Xác định giống và độ già thích hợp của quả cà pháo cho muối chua 41
3.1.1. Xác định giống cà pháo thích hợp 41
3.1.2. Xác định độ già thích hợp 42
3.2. Xác định chủng vi khuẩn thích hợp cho quá trình muối chua cà pháo 43
3.2.1. Phân lập các chủng vi khuẩn 43
3.2.2. Xác định đặc điểm hình thái của các chủng vi khuẩn 43
3.2.3. Xác định khả năng thích ứng của các chủng vi khuẩn 46
3.3. Xác định các yếu tố ảnh hởng của chủng Lc.3 trong quá trình muối
chua cà pháo
49
3.3.1. Xác định miền ảnh hởng của nồng độ chế phẩm vi khuẩn lactic 49
3.3.2. Xác định miền ảnh hởng của nồng độ muối 51
3.3.3. Xác định miền
ảnh hởng của thời gian lên men 53
3.3.4. Xác định miền
ảnh hởng của nhiệt độ 53
3.3.5.Quy hoạch thực nghiệm tìm hàm hồi quy 55
3.4. Quy trình công nghệ muối chua cà pháo 611
3.4.1, Sơ đồ quy trình 61
3.4.2. Thuyết minh quy trình 62
3.5. Nghiên cứu phơng pháp bảo quản sản phẩm 63
Trng i hc Nụng nghip H Ni - Lun vn Thc s khoa hc Nụng nghip.
DANH MụC BảNG
Bảng 1.1: Diện tích và sản lợng cà pháo ở một số tỉnh năm 2007 17
Bảng 1.2: Diện tích và sản lợng cà pháo trên Thế Giới năm 2007 18
Bảng 1.3: Thành phần hoá học của cà pháo . 19
Bảng 2.1: Thang điểm Hedonic 36
Bảng 2.2: Các yếu tố ảnh hởng và khoảng biến đổi 55
Bảng 3.1: Một số chỉ tiêu chất lợng của quả cà pháo 41
Bảng 3.2: Thành phần hóa học của cà pháo thu hái ở các độ già khác nhau 42
Bảng 3.3: Thành phần môi trờng MRS 43
Bảng 3.4: Một số đặc điểm hình thái của các chủng vi khuẩn thí nghiệm 44
Bảng 3.5: Khả năng tạo axit lactic của 5 chủng vi khuẩn 44
Bảng 3.6:
ả
nh hởng của nồng độ muối đến hiệu suất lên men 466
Bng 3.7: Xác định ảnh hởng của chủng vi khuẩn đến quá trình lên men 477
Bảng 3.8:
ả
nh hởng của các chủng vi khuẩn đến sự thay đổi cảm quan 488
Bảng 3.9: Xác định miền ảnh hởng của nồng độ chế phẩm vi khuẩn lactic 500
Bảng 3.10: Xác định miền ảnh hởng của nồng độ muối 511
Bảng 3.11: Sự thay đổi cảm quan của sản phẩm theo thời gian 533
Bảng 3.12: Khoảng biến đổi của các yếu tố 55
Bảng 3.13: Ma trận thí nghiệm và kết quả thí nghiệm 566
Bảng 3.14: Giá trị các hệ số hồi quy 577
Bảng 3.15:
ả
nh hởng của chế độ thanh trùng đến vi sinh vật có trong sản phẩm 633
ả
nh hởng của nồng độ chế phẩm vi khuẩn tới sự tạo thành axit lactic500
Đồ thị 3
: ả
nh hởng nồng độ muối tới pH môi trờng của chủng Lc.3 522
Đồ thị 4:
ả
nh hởng nồng độ muối tới khả năng sinh axit lactic chủng Lc.3 522
Đồ thị 5:
ả
nh hởng nhiệt độ tới sự thay đổi pH môi trờng của chủng Lc.3 544
Đồ thị 6:
ả
nh hởng nhiệt độ đến khả năng tạo axit lactic của chủng Lc.3. 544
Đồ thị 7: Sự biến thiên hiệu suất lên men theo nông độ muối và thời gian lên men.59
Đồ thị 8:Sự biến thiên hiệu suất lên men theo nồng độ chế phẩm vi khuẩn
lactic và thời gian lên men
59
Đồ thị 9: Sự biến thiên độ axit theo nồng độ muối và thời gian lên men 60
Đồ thị 10: Sự biến thiên độ axit theo nồng độ chế phẩm vi khuẩn lactic và thời
gian lên men
60
Trng i hc Nụng nghip H Ni - Lun vn Thc s khoa hc Nụng nghip.
1
Mở đầu
1. Đặt vấn đề
cht lng ca sn phm trong quá trình sn xut không ủng ủu v t l h
hng khá lớn, mà nguyên nhân chính là quá trình lên men tự nhiên không ổn
định, phụ thuộc vào các điều kiện của môi trờng xung quanh và hệ vi sinh vật
tự nhiên có trên bề mặt của nguyên liệu. Chính vì những lý do đó, ủ n ủnh
cht lng, gim t l h hng sn phm v rút ngn thi gian lên men trong
quá trình ch bin sn phm c pháo mui chua quy mô ln cn phi ng
dng các ch phm sinh hc m c th l các ch phm vi khun lactic thun
khit trong quá trình mui c pháo vi mong mun ủiu khin quá trình lên
men mt cách ch ủng m không ph thuc vo các h vi sinh vt có trên
nguyên liệu và môi trờng xung quanh.
ng trc nhu cu cp thit ca thc t, vic ủi sâu nghiên cứu một cách
có hệ thống từ nguyên liệu đến các giải pháp kỹ thuật nhằm rút ngắn thời gian
lên men, gim t l h hng, n ủnh cht lng sn phm v tin ti t ủng
hóa quá trình chế biến sản phẩm cà pháo muối chua bng vic s dng ch phm
vi khun lactic l mt vn ủ có ý ngha rt ln trong thc t hin nay. Trên cơ sở
nhận định ủó chúng tôi chn v thc hin ủ ti Nghiên cứu xác định quy trình
công ngh mui chua c pháo bng ch phẩm vi khun lactic
2. Mục đích
Nghiên cứu xác định quy trình công nghệ muối chua cà pháo bằng chế
phẩm vi khuẩn lactic nhằm nâng cao chất lợng và đảm bảo vệ sinh an toàn
thực phẩm
3. Yêu cầu
Đa ra đợc các thông số công nghệ và xác định đợc các vật liệu thích
hợp để bao gói.
Quy trình công nghệ phải dễ thực hiện, sản phẩm tạo ra phải đảm bảo chất
lợng và an toàn thực phẩm.
Trng i hc Nụng nghip H Ni - Lun vn Thc s khoa hc Nụng nghip.
3
4
ca s phân hu ủng trong đó mt s sn phm ph dng khí. Trong quá
trình mui chua rau qu ngoi các vi khuẩn lactic, còn có các vi sinh vt l
phát triển, các vi sinh vt đó cng phân hu ủng nh vi khun butiric, vi
khun axetic v các vi khun gây thi. Các nm mc lm cho axit lactic s b
phân hu v to thnh nhiu cht lm gim cht lng hoc lm h hng sn
phm. Quá trình mui chua rau qu phải đợc thực hiện sao cho các vi khuẩn
lactic hot ủng mnh v có khả năng c ch ủc hot ủng ca các vi sinh
vt gây h hỏng. Muối chua rau quả là một quá trình lên men lactic mà
nguyên liệu chính là rau quả, cùng với một số nguyên liệu phụ, đờng, muối
và gia vị. Trong quá trình lên men xẩy ra hàng loạt quá trình: quá trình trích ly
hay thẩm thấu các chất từ mô bào thực vật, quá trình tăng sinh khối của vi sinh
vật (chủ yếu là vi khuẩn lactic), quá trình tạo axit, quá trình ức chế sự phát
triển của vi khuẩn gây thối bởi axit lactic và muối, quá trình tạo hơng của sản
phẩm. Qúa trình lên men này hoàn toàn tự nhiên gây ra bởi nhiều nhóm vi
sinh vật khác nhau. Quá trình xẩy ra ba giai đoạn cơ bản:
- Giai đoạn thứ nhất: Đờng và các chất hoà tan có trong dịch bào của mô
bào thực vật đợc thẩm thấu ra ngoài, nhờ vậy tạo điều kiện thuận lợi cho vi
khuẩn lactic và một số vi khuẩn khác phát triển. Điều dễ nhận thấy là trên bề
mặt khối dịch lên men có nhiều bọt khí, khí tạo thành do hoạt động của các vi
sinh vật tạo khí. Trong giai đoạn này vi khuẩn Leuconostoc mensenteroides
phát triển rất nhanh. Loài vi khuẩn này sinh axit lactic và sinh khí. Lợng axit
lactic ở giai đoạn này rất nhỏ (<1%).
- Giai đoạn thứ hai: Trong giai đoạn này số lợng vi khuẩn lactic đạt cao
nhất, đồng thời axit lactic tích tụ rất nhiều, pH dịch lên men giảm nhanh. Do
tác dụng của axit lactic mà các vi khuẩn gây thối giảm mạnh. Trong giai đoạn
này hơng vị đặc trng của sản phẩm lên men bắt đầu hình thành, chất lợng
sản phẩm cuối cùng phụ thuộc nhiều ở giai đoạn này. Cuối giai đoạn hai lợng
axit lactic đạt cực đại và tác động ngợc lại với vi khuẩn lactic, quá trình lên
vi sinh vật có hại nhất là các vi khuẩn gây thối rữa do đó rau quả muối chua có
thể giữ đợc vài tuần. Mặt khác axít lactic tạo môi trờng pH thấp cho sản
phẩm do đó lợng vitamin C đợc bảo tồn. Axít lactic còn có tác dụng kích
thích tiêu hoá, làm giảm cờng độ lao động cho bộ máy tiêu hoá, làm tăng giá
trị dinh dỡng của sản phẩm [20]. Trng i hc Nụng nghip H Ni - Lun vn Thc s khoa hc Nụng nghip.
6
1.1.2. Công nghệ muối chua một số sản phẩm
1.1.2.1. Muối da chuột
Da chuột là một trong những loại rau muối chua phổ biến nhất ở nhiều
nớc trên thế giới. Để sản phẩm có chất lợng tốt, quả da cần tơi tốt, thời
gian từ khi thu hái đến khi đa vào chế biến không lên quá 24 giờ. Da chuột
dùng để muối chua cần có hàm lợng đờng không thấp hơn 2%. Trớc khi
muối da đợc phân loại theo kích thớc chiều dài.
Da chuột đợc muối với nhiều thứ gia vị nh thìa là, cần tây, hành, tỏi,
ớt Tỷ lệ gia vị chiếm 3- 8% so với khối lợng da chuột. Gia vị có tác dụng
làm tăng hơng vị, làm giàu vitamin C cho sản phẩm chế biến, một số gia vị
còn có tác dụng ức chế sự hoạt động của vi sinh vật và các enzyme. Trớc khi
đa vào muối da chuột và các gia vị cần phải đợc rửa thật sạch đất cát, các
tạp chất khác. Da đợc muối trong chum, vại bằng sành, nồng độ dung dịch
muối ăn đợc sử dụng là 6- 10%, nếu quả da càng to thì nồng độ muối càng
phải cao. Tỷ lệ giữa nớc muối và da trong chum vại quyết định hàm lợng
muối ăn trong sản phẩm.
Qúa trình lên men lactic trong da chuột chia thành ba giai đoạn. Giai đoạn
đầu đợc đặc trng bằng sự ngấm muối vào mô thực vật, đồng thời các chất
hoà tan trong dịch bào chuyển vào nớc muối. Để kích thích cho các vi khuẩn
lactic phát triển mạnh và ức chế hoạt động của các vi sinh vật lạ, thì trong giai
xitrat vào bắp cải với tỷ lệ khoảng 0,4- 0,5%. Tổng lợng muối chiếm 2- 2,5
% so với trọng lợng bắp cải và nguyên liệu phụ. Nén chặt bắp cải để tận dụng
thể tích và tạo điều kiện yếm khi cho quá lên men lactic.Trong giai đoạn đầu
của quá trình lên men có nhiều khí làm cho thể tích của khối bắp cải tăng lên
2-3%. Mặc dầu sau đó thể tích bắp cải lại giảm đi và nhỏ hơn thể tích ban đầu,
lúc đầu cũng không nên xếp bắp cải vào bể quá đầy để đỡ tổn thất nớc da
đợc tạo ra.
Qúa trình lên men trong muối chua bắp cải có thể chia làm ba giai đoạn.
Trong giai đoạn đầu muối ăn làm dịch bào trong rau tiết ra. Lúc đầu sinh
nhiều khí do hoạt động của nấm men, của cácvi khuẩn E. Coli, Leuconostoc
mensenteroides và một số vi sinh vật khác. Bọt sinh ra cần đợc hớt bỏ vì đó
là môi trờng tốt cho vi sinh vật lạ phát triển. Đồng thời khi đó cũng là lúc các
vi khuẩn lactic bắt đầu hoạt động và dần dần chiếm vai trò chủ đạo. Giai đoạn
Trng i hc Nụng nghip H Ni - Lun vn Thc s khoa hc Nụng nghip.
8
đầu này cần tiến hành nhanh để axit lactic sớm tạo thành có thể ức chế các vi
sinh vật lạ.
Giai đoạn hai là giai đoạn lên men chủ yếu đặc trng bằng sự tích tụ nhiều
axit lactic, do hoạt động của các vi khuẩn B brassiae fermentati, B brassiae
acidi, L plantarum
Giai đoạn cuối của quá trình lên men lactic có sự hoạt động của vi khuẩn L
pentoaceticus hoạt động đợc ngay cả khi nồng độ axit lactic trong sản phẩm
đạt tới 2,5%. Trong giai đoạn cuối này hoạt động của các vi sinh vật lactic
không sinh khí chiếm u thế.
Qúa trình lên men lactic ngừng lại khi trong sản phẩm đ tích tụ đợc 1,5-
2,4% axit lactic. Sản phẩm có hơng vị tốt nhất khi hàm lợng axit lactic 0,8-
1,2%. Có thể khống chế hàm lợng axit lactic trong sản phẩm theo ý muốn bằng
cách điều chỉnh nhiệt độ lên men và nồng độ muối ăn trong sản phẩm [20].
1.1.2.3. Muối cải bẹ
nớc da cũ vào nớc da mới muối. Da cải bẹ có pha nớc da cũ có chất
lợng cảm quan tốt hơn, có độ axit toàn phần, axit bay hơi cao hơn [20].
1.1.2.4. Muối cà chua
Phơng pháp muối cà chua cũng tơng tự nh phơng pháp muối da
chuột. Có thể sử dụng cà chua với các độ chín khác nhau: cà chua xanh, cà
chua ơng và cà chua chín, nhng muối riêng từng độ chín khác nhau.
Sau khi đ phân loại theo kích thớc và loại bỏ những quả không đạt yêu
cầu, cà chua đợc rửa sạch. Xếp cà chua đ rửa vào thùng cùng với gia vị rồi
rót nớc muối vào thùng. Gia vị dùng để muối cà chua gồm có thìa là, cần tây,
ớt, hành, tỏi Tuỳ thuộc vào độ chín của nguyên liệu và tuỳ thuộc vào thời
gian cần tàng trữ sản phẩm mà nồng độ muối có thể sử dụng là 7- 9%. Cà
chua đ chín đỏ có mô quả mềm, khi muối dễ bị biến dạng nên muối trong
thùng nhỏ, với dung tích khoảng 50 lít. Để muối cà chua xanh, cà chua ơng
có thể dùng cỡ thùng tới 150 lít. Cũng nh đối với muối da chuột quá trình
lên men chính của cà chua muối lên tiến hành trong kho lạnh hoặc trong hầm
mát. Thời gian lên men khoảng 10- 15 ngày, tuỳ theo nhiệt độ lên men. Sản
phẩm cà chua muối có hàm lợng muối ăn 3- 8%, hàm lợng axit lactic 0,7-
2% [20].
1.1.2.5. Atchara
Đây là sản phẩm truyền thống của ngời Philippin, nó đợc chế biến từ quả đu đủ
Tên chung: đu đủ xắt lát lên men.
Trng i hc Nụng nghip H Ni - Lun vn Thc s khoa hc Nụng nghip.
10
Tên địa phơng (Philippin): Atchara.
Nguyên liệu: Nguyên liêu chính (đu đủ), nguyên liệu phụ (tỏi, ớt, hành,
gừng, muối).
Công nghệ chế biến:
- Đu đủ Làm sạch Thái lát
- Hành Ngâm Tách vỏ
- Đặc tính hoá học: pH= 4,2- 5,8, axit lactic 0,6- 0,8%, nớc 88%
- Gía trị dinh dỡng: năng lợng 19 calo, protein 2,0%, lipid 0,6%, glucid
1,3%, Ca 28mg, vitamin B1 0,03%, vitamin C 12,0% [6]
-Vi sinh vật:Leuconostoc mensenteroides, L brevis, Lactobacilli, P.
cerevisiae
1.1.2.7. Dongchimi
Là sản phẩm truyền thống của ngời Triều Tiên, nó đợc chế biến từ
nguyên liệu chính là củ cải.
Tên chung: Củ cải lên men.
Tên địa phơng (Triều Tiên ): Dongchimi, Kim chi.
Nguyên liệu: củ cải, nớc muối 3%, các loại gia vị
Công nghệ chế biến:
- Củ cải Rửa
- Gia vị Rửa
- Nớc muối
Sau đó tiến hành phối trộn rồi lên men ở nhiệt độ 30
0
C và thu đợc sản phẩm.
Đặc tính của sản phẩm:
- Đặc tính vật lý: Dạng rắn màu vàng hay xanh, vị chua ngọt, cay và nóng.
- Đặc tính hoá học: pH= 4,5; nớc 93,6%
- Gía trị dinh dỡng: Năng lợng 9 calo, protein 0,7%, lipid 0,2%, glucid
1,1%, Ca 1,0 mg, vitamin B1 0,01%, vitamin C 7 mg [6].
- Vi sinh vật: Leuconostoc mensenteroides, Lactobacilli, P cerevisiae
1.1.2.8. Gundruk
L sn phm truyn thng ca ngi dân Nepal, nó có th ủc ch bin t
mt vi loi rau, rau ci xanh, bp ci, ci bông
Tên chung da muối
Tên địa phơng (Nepal ): Gundruk
Nguyên liệu: Rau xanh (rau cải xanh, bắp cải, cải bông).
L sn phm truyn thng ca ngi dân Indonesia, nó ủc ch bin t
bắp cải tơi.
Tên chung: Rau cải xanh lên men.
Tên địa phơng (Indonesia): Sayur Asin.
Nguyên liệu: Bắp cải 95- 97%, muối 2,5- 5,0%, nớc dừa hay nớc vo gạo 1lít.
Công nghệ chế biến:
Trng i hc Nụng nghip H Ni - Lun vn Thc s khoa hc Nụng nghip.
13
Rau cải
Rửa sạch
Cắt thái
Dung dịch muối Phối trộn Nớc dừa hoặc nớc vo gạo
Lên men
(thời gian 10 ngày, nhiệt độ phòng)
Sản phẩm
Chú ý: Trong quá trình lên men cần phải đậy vỉ để nguyên liệu luôn luôn
ngập trong dung dịch muối.
Đặc tính của sản phẩm:
- Đặc tính hoá học: pH= 6,5 (lúc ban đầu), pH=3,4 (lúc kết thúc) lên men,
độ axit lactic 1,41%, muối ăn 2% [6]
-Vi sinh vật: Leuconostoc mensenteroides, Lactobacilli, L.penteaceticus
1.1.2.11. Takana Zuke
L sn phm truyn thng ca ngi dân Nhật Bản, ủc ch bin t lá rau cải.
Tên chung: Da chua.
9,1%; Ca 55 mg, vitamin B1 0,05%, vitamin C 15 mg [6].
- Vi sinh vật: L.plantarum, P.halophillus, Leuconostoc sp, Streptococcus
1.1.2.13. Burong mango
L sn phm truyn thng ca ngi dân Philippin, ủc ch bin t quả
xoài xanh.
Tên chung: xoài xanh ủ chua.
Tên địa phơng (Philippin): Burong manggo.
Nguyên liệu xoài xanh cha chín 100%, muối 10% so với xoài xanh, dung
dịch CaCl
2
1%.
Công nghệ chế biến: Trng i hc Nụng nghip H Ni - Lun vn Thc s khoa hc Nụng nghip.
15
Xoài xanh
Sơ chế (rửa, gọt vỏ)
Định hình (thái lát)
Muối Phối trộn Dung dịch CaCl
2
1% Tỷ lệ 1:1
Lên men ở nhiệt độ phòng 12 ngày
Siro 50
làm hai vụ: vụ sớm gieo hạt vào tháng 7 đến tháng 8 và thu hoạch vào tháng
11 đến tháng 12, còn vụ chính gieo hạt vào tháng 11 đến tháng 12 và thu
hoạch vào tháng 3 đến tháng 5. Một số vùng trồng cà pháo ngon nổi tiếng nh
Nghi Lộc- Nghệ An, Tân Hiệp- Kiên Giang, Lục Yên- Yên Bái [12].
1.2.2. Tình hình sản xuất cà pháo ở Việt Nam
Diện tích và sản lợng cà pháo ở Việt Nam trong mấy năm gần đây đ
đợc tăng lên, do ngời dân đ chuyển đổi một số diện tích đất trồng lúa cho
năng suất, chất lợng thấp sang trồng hoa màu. Đặc biệt là ở các tỉnh nh Bắc
Giang, Vĩnh Phúc, Lạng Sơn, Yên Bái phần lớn diện tích trồng lúa trớc kia
của nhiều hộ nông dân đ đợc chuyển sang trồng hoa màu, phát triển kinh tế
trang trại. Dới đây là bảng thống kê diện tích và sản lợng cà pháo đợc
trồng ở một số tỉnh của Việt Nam.
Copyright: Tài liệu đại học ©