TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG HUỲNH THỊ THÙY TRANG
TÌM HIỂU QUY TRÌNH SẢN XUẤT NEM CHUA
TRUYỀN THỐNG VÀ BỔ SUNG VI KHUẨN
LACTOBACILLUS PLANTARIUM ĐỂ HOÀN THIỆN
SẢN PHẨM
Luận văn tốt nghiệp
Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
LACTOBACILLUS PLANTARIUM ĐỂ HOÀN THIỆN
SẢN PHẨM Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực hiện
TS. Lê Nguyễn Đoan Duy Huỳnh Thị Thùy Trang
MSSV: C1200660
Lớp: CB1208L1 Cần Thơ, 2014
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 38 – 2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng i
Luận văn đính kèm theo đây, với đề tài “Tìm hiểu quy trình sản xuất nem chua
truyền thống và bổ sung vi khuẩn probiotic Lactobacillus plantarium để hoàn
thiện sản phẩm”
do Huỳnh Thị Thuỳ Trang thực hiện và báo cáo, đã được hội
đồng chấm luận văn thông qua.
Cần Thơ, ngày tháng năm 2014
Cán bộ hướng dẫn Chủ tịch hội đồng Lê Nguyễn Đoan Duy
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 38 – 2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng ii
Sinh viên thực hiện Huỳnh Thị Thùy Trang
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 38 – 2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng iv
TÓM TẮT
Nem chua là sản phẩm lên men từ thịt tươi, được chế biến theo phương pháp cổ
truyền lâu đời. Nem chua thu hút mọi người ở vị chua, cay rất đặc trưng, đây là
món ăn không thể thiếu trong mỗi gia đình vào các dịp lễ, Tết cổ truyền…Sản phẩm
nem chua thường được sản xuất theo kinh nghiệm ở quy mô thủ công vừa và nhỏ
nên chất lượng sản phẩm khó giữ được ổn định. Vì vậy, việc xác định các điều kiện
thích hợp cho quy trình sản xuất nem chua cần được tiến hành. Sử dụng vi khuẩn
probiotic Lactobacillus plantarium làm giống khởi động cho quá trình lên men nem
chua nhằm đạt chất lượng sản phẩm không những được đảm bảo hơn mà còn là
một thực phẩm tốt cho sức khỏe người tiêu dùng. Nghiên cứu được tiến hành với 3
khảo sát: (i) Ảnh hưởng của nồng độ đường (55%, 60%, 65%, 70%) và nhiệt độ (
30
0
C, 37
0
C) đến quá trình lên men; (ii) Ảnh hưởng tỷ lệ bì (% theo khối lượng thịt)
(70%, 80%, 90%, 100%) đến cấu trúc và cảm quan sản phẩm; (iii) ảnh hưởng tỷ lệ
giống vi khuẩn probiotic Lactobacillus plantarium (0,05%, 0,1%, 0,15%) đến quá
2.2.2 Da heo 10
2.2.3 Đường 10
2.2.4 Tỏi 11
2.2.5 Tiêu 12
2.2.6 Muối 12
2.2.7 Bột ngọt (Monosodium Glutamate) 13
2.2.8 Natri Polyphosphat 13
2.2.9 Ớt 14
2.2.10 Bao bì gói nem 14
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 38 – 2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng vi
2.3 Cơ sở lý thuyết của quá trình lên men lactic 15
2.3.1 Vi sinh vật trong lên men lactic 15
2.3.2 Các giai đoạn hoạt động của vi sinh vật trong lên men lactic 20
2.4 Tổng quan về probiotic 20
2.4.1 Lịch sử phát triển và khái niệm probiotic 20
2.4.2 Tác dụng của probiotic đến sức khỏe con người 21
2.4.3 Vi sinh vật khởi động cho quá trình lên men thịt 23
2.4.4 Sự sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn lactic 25
2.5 Những vấn đề còn hạn chế trong sản xuất nem chua 26
CHƯƠNG III PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27
3.1 PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU 27
3.1.1 Địa điểm và thời gian 27
3.1.2 Nguyên liệu và phụ gia 27
3.1.3 Thiết bị và dụng cụ 27
3.1.4 Hóa chất 27
3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28
3.2.1 Phương pháp thí nghiệm 28
3.2.2 Phương pháp phân tích 28
3.3. QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM 29
Hình 2.5: Thịt heo 6
Hình 2.6: Giống Lactobacillus
17
Hình 2.7: Giống Streptococcus 17
Hình 2.8: Giống Leuconostoc
17
Hình 2.9: Giống Pediococcus 17
Hình 2.10: Lactobacillus plantarum 25
Hình 3.1: Quy trình sản xuất nem chua truyền thống 29
Hình 3.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3 33
Hình 4.1: Ảnh hưởng nồng độ đường đến pH sản phẩm ở nhiệt độ 37
0
C 36
Hình 4.2: Sản phẩm nem chua lên men ở nhiệt độ 37
0
C 36
Hình 4.3: Ảnh hưởng nồng độ đường đến pH sản phẩm ở nhiệt độ 30
0
C 37
Hình 4.4: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng acid lactic trong suốt thời
gian lên men ở nồng độ đường 55% 37
Bảng 2.4: Tiêu chuẩn của đường 11
Bảng 2.5: Tiêu chuẩn của muối trong chế biến 12
Bảng 2.6: Tiêu chuẩn của bột ngọt 13
Bảng 3.1: Phương pháp xác định các chỉ tiêu chất lượng nem chua 28
Bảng 4.1: Kết quả phân tích các chỉ tiêu cơ bản của thịt 35
Bảng 4.2: Ảnh hưởng của nhiệt độ, nồng độ lên men đến pH cuối dịch lên men
và hàm lượng acid sản phẩm 40
Bảng 4.3: Ảnh hưởng nhiệt độ, nồng độ đường đến cấu trúc sản phẩm 41
Bảng 4.4: Ảnh hưởng của nhiệt độ, nồng độ đường đến giá trị cảm quan sản
phẩm 42
Bảng 4.5: Ảnh hưởng tỷ lệ bì (% theo khối lượng thịt) đến cấu trúc sản phẩm
43
Bảng 4.6: Ảnh hưởng tỷ lệ bì đến giá trị cảm quan sản phẩm 44
Bảng 4.7: Ảnh hưởng tỷ lệ giống Lactobacillus plantarium vào nem đến pH cuối
dịch lên men và hàm lượng acid sản phẩm 45
Bảng 4.8: Ảnh hưởng tỷ lệ giống Lactobacillus plantarium đến cấu trúc sản
phẩm 46
Bảng 4.10: Mật số vi khuẩn lactic có trong sản phẩm 48
đề tài: “Tìm hiểu quy trình sản xuất nem chua truyền thống và bổ sung vi khuẩn
probiotic Lactobacillus plantarium để hoàn thiện sản phẩm”
1.2 Mục tiêu nghiên cứu
Xây dựng quy trình chế biến nem chua được thực hiện trên quy mô phòng thí
nghiệm nhằm tạo ra sản phẩm đạt chất lượng về mặt vệ sinh, dinh dưỡng, cảm quan
với mục tiêu đó đề tài tiến hành khảo sát:
Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ và nồng độ đường đến quá trình lên men
Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ bì (% theo khối lượng thịt) đến cấu trúc và cảm quan
sản phẩm
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 38 – 2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng 2
Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ giống vi khuẩn probiotic Lactobacillus plantarium đến
quá trình lên men và giá trị cảm quan sản phẩm.
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 38 – 2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng 3
CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1 Tổng quan về nem chua truyền thống
2.1.1 Giới thiệu về nem chua truyền thống
Nem chua là một sản phẩm lên men thống của Việt Nam, là món ăn đặc sản rất
được ưa thích. Nem được chế biến theo phương pháp truyền thống và tạo cho nem
có một hương vị đặc trưng của từng vùng miền với những tên gọi nổi tiếng như nem
Thủ Đức, nem Khánh Hòa, nem Thanh Hóa, nem Lai Vung, nem Ông Mập…Phần
lớn các sản phẩm được sản xuất thủ công, tùy theo kinh nghiệm của từng hộ gia
đình mà chất lượng và khả năng bảo quản khác nhau. Nem chua là sản phẩm lên
men từ thịt, bản chất của quá trình này là một quá trình chuyển hóa đường thành
acid lactic. Acid lactic sinh ra trong quá trình lên men làm pH môi trường giảm làm
protein đông tụ, tạo cấu trúc, mùi vị đặc trưng cho nem chua.
Một trong những yếu tố quyết định đến chất lượng sản phẩm là nguyên liệu thịt.
Thịt heo dùng cho sản xuất phải là thịt “nóng”, thịt vừa mới giết mổ, không được
dùng thịt đã ôi hay có màu sẫm. Thịt được làm nhuyễn bằng máy hay quết bằng cối
của địa phương. Nem được chế biến cầu kỳ và thủ công đảm bảo cho nem có độ dai
và chua vừa phải. Thịt dùng để làm nem là thịt đùi hay thịt lưng giã nhuyễn liên tục
bằng tay.Để thịt giã đạt độ nhuyễn dai là một quá trình dài mà những người có kinh
nghiệm mới làm được. Ở Ninh Hoà, da heo luộc vừa chín tới vớt để ráo nước, nạo
sạch mỡ, lạng mỏng thành nhiều lớp rồi xắt thành sợi nhỏ trộn đều với thịt đã giã
nhuyễn. Trộn hỗn hợp này cùng với các loại gia vị: muối, bột ngọt, đường, nước
mắm, tỏi, tiêu, ớt, thính Sau đó, chia nhỏ hỗn hợp thành những khoảng dài hoặc
dạng hình vuông. Dùng lá chùm ruột hay lá vông lót ở bên trong kèm theo vài lát tỏi
mỏng và ớt rồi dùng lá chuối gói lại sao cho chặt và kín.
Hình 2.1. Nem chua Ninh Hoà
Nem chua Thanh Hoá
Nem chua Thanh Hoá phải làm từ thịt nạc ngon, tươi không dính gân đem thái
mỏng cho vào cối giã nhỏ mịn. Giã thịt là khâu đòi hỏi kỹ thuật, sức khoẻ, phải giã
thật nhanh đều. Thành phần quan trọng thứ hai là bì lợn được cạo sạch lông, lạng
hết mỡ. Bì lợn đã thái nhỏ đem trộn với thịt đã xay nhuyễn, nêm muối tinh rang
khô, nước mắm ngon, mì chính hạt tiêu và thính. Thính được làm từ gạo, gạo đem
rang chính vàng thơm rồi xay thật nhỏ. Hỗn hợp trên được chia nhỏ thành hình trụ
dài khoảng 7 cm và rộng khoảng 2 cm. Kết hợp gói lá đình lăng bên trong và gói lá
chuối bên ngoài. Tất cả được ủ một thời gian để lên men. Vào mùa hè nem có thể ăn
được sau 5 giờ, vào mùa đông có thể là 2 – 3 ngày tuỳ khẩu vị mỗi người.
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 38 – 2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng 5
Nem Làng Vẽ
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 38 – 2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng 6
Hình 2.3: Nem chua Lai Vung
Nem Ông Mập
Ngoài nem Lai Vung, người dân miền Tây khá ưa chuộng với nem Ông Mập, được
sản xuất tập trung ở Cái Bè – Tiền Giang. Khách du lịch thường mua về làm quà
biếu tặng, từ đó sản phẩm được biết đến nhiều. Chính nhờ những ưu điểm trên mà
nem Ông Mập được cục sở hữu công nghiệp cấp giấy chứng nhận nhãn hiệu độc
quyền vào năm 2001. Cũng từng ấy công thức như nhau nhưng với những kinh
nghiệm lâu đời mà sản phẩm tạo ra có mùi vị đặc trưng của từng nơi. Thịt heo dùng
cho sản xuất phải là heo vừa giết mổ, dùng thịt nạc ở đùi sau, lọc bỏ mỡ và gân. Sau
đó cắt thành miếng có kích cỡ 7cm x 5cm x 3cm rồi quết nhuyễn. Trong quá trình
quết cho thêm các gia vị đường, muối, tỏi, tiêu…Da heo luộc chín khoảng 15 phút,
loại bỏ hết mỡ, cạo sạch lông rồi phơi khô, tiếp theo đưa vào máy cắt da thành sợi
bì nhỏ rồi trộn đều hỗn hợp thịt nhuyễn và bì. Ở mỗi chiếc nem người ta thêm vào
đó tỏi, ớt để trang trí và cũng để tạo mùi vị cho sản phẩm. Dùng lá chùm ruột hay lá
vông và bọc nylông bao kín nem, bên ngoài được gói chặt bằng lá chuối. Để nem
lên men tự nhiên từ 3 – 5 ngày để đạt độ chua cần thiết thì có thể sử dụng được.
67,6
51,6
61,9
45,0
18,9
16,3
14,6
18,2
15,2
12,4
15,3
33,0
18,4
39,0
1,0
0,8
0,8
0,8
0,8
782
849
1485
1008
1724
(Nguồn: Nguyễn Văn Mười, 2005)
Giá trị dinh dưỡng chính của thịt là nguồn protein ở mô cơ. Đó là loại protein hoàn
thiện, chứa đủ 8 loại axit amin cần thiết cho cơ thể và có tỷ lệ cân đối. Ở phần nạc
đùi chứa hàm lượng protein cao nhất vì ở phần này hoạt động nhiều hơn các vị trí
khác. Protein là hợp chất chủ yếu quyết định khẩu phẩn cho bữa ăn. Nếu thiếu
protein trong chế độ ăn hàng ngày sẽ dẫn đến nhiều biểu hiện xấu cho sức khỏe như
Thịt là nguồn cung cấp nhóm vitamin B tập trung ở mô cơ. Trong thịt có mặt các
chất khoáng như K, Na, Mg, Ca, Zn, P, S, Cl…,hàm lượng chất khoáng trong mô cơ
khoảng 1,0 – 1,5% . Nhiều cation liên kết với các chất protein của mô cơ, một số ở
dạng tự do xuất hiện sau khi giết mổ.
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 38 – 2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng 9
Bảng 2.3: Các thành phần khoáng trong thịt heo
Khoáng Hàm lượng mg(%)
Ca
12
Mg
24
Fe
25
K
0
Na
142
P
208
Cu
60
S
215
(Nguồn: Lê Thị Bạch Tuyết, 1994)
Động vật sau khi giết mổ, hô hấp sẽ ngừng lại, quá trình cung cấp oxy cũng ngừng
lại làm cho điện thế oxy hóa khử giảm gây hoạt hóa enzyme xúc tác cho quá trình
thủy phân ATP tạo năng lượng cần thiết cho quá trình co cơ:
Actin + myosin Actomyosin
Đồng thời acid lactic bị tích lại, acid phosphoric cũng bị tích lũy làm cho pH của cơ
gelatin hóa khi nhiệt độ ở 60 – 65
0
C. Gelatin có đặc điểm chịu lực cắt kém, tan ở tất
cả các pH khi ở nhiệt độ cao, tăng độ kết dính.
Elastin
Elastin là protein có màu vàng, cũng là một protein có cấu trúc dạng sợi. Một lượng
nhỏ của elastin được tìm thấy trong mô liên kết cùng với collagen. Nó là một
protein không trương nở, bền, tạo thành các sợi đàn hồi, có thể kéo căng và sau đó
trở lại hình dáng ban đầu. Trong elastin lượng acid amin cơ bản thấp, khi làm nóng
trong nước elastin kém trương nở. Nó là một protein rất bền với acid, base và các
protease, chỉ bị thủy phân một phần bởi papain.
Da heo đã xử lý đóng vai trò như chất độn, chất kết dính các phần tử trong mô cơ
giúp định hình sản phẩm làm tăng giá trị cảm quan của nem chua, độ dai, độ giòn
Người ta thường chọn da heo tươi ở phần lưng. Da phải được lạng sạch mỡ, cạo
lông trước khi sử dụng. Tiến hành luộc chín da heo, sau đó lạng mỡ lần nữa, đem
phơi khô rồi cắt da thành từng sợi. Da heo sau khi luộc có màu vàng tự nhiên,
không sử dụng thuốc tẩy tránh gây độc hại cho người sử dụng.
2.2.3 Đường
Ba dạng đường sử dụng chủ yếu trong thực phẩm là saccharose và các sản phẩm
thủy phân của nó là glucose và fructose. Do giá thành của saccharose thấp hơn
nhiều so với glucose và fructose nên trong sản xuất nem chua và các sản phẩm thực
phẩm thường dùng saccharose nhiều hơn.
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 38 – 2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng 11
Saccharose là một loại đường đôi (Disaccharide) được tạo thành bởi gốc α-D
glucopyranosyl và gốc β-D fructofuranose liên kết với nhau bằng liên kết 1,2
glucoside.Hình 2.7: Cấu tạo phân tử saccharose
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 38 – 2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng 12
nhiễm. Ngoài ra, tỏi còn giúp làm giảm hàm lượng cholesterol trong máu, giàu chất
chống oxi hóa giúp khôi phục hoạt động của các tế bào trong cơ thể.
Trong tỏi tươi không có chất alixin mà có chất aliin, chất aliin chịu tác dụng của
men alinaza có trong củ tỏi tạo thành alicin. Chất alicin mất tác dụng bởi nhiệt và
kiềm, acid nhẹ thì ít bị ảnh hưởng.
2.2.5 Tiêu
Tiêu là một trong những gia vị có hương vị mạnh và thơm, tăng giá trị cảm quan
thường được bổ sung vào trong quá trình chế biến thực phẩm. Thành phần piperine
có trong hạt tiêu giúp ngăn ngừa ung thư. Loại gia vị này cũng chứa vitamin C, A,
flavonoid, β-caroten và chất chống oxy hóa khác giúp ngăn chặn các gốc tự do gây
tổn hại sức khỏe. Piperin (5 – 9%) và chanvixin (2,2 – 6%) là hai loại ankaloit có vị
cay hắc làm cho tiêu có vị cay. (Nguồn:
http://vi.wikipedia.org/wiki/Hồ_tiêu)
2.2.6 Muối
Muối ăn được sử dụng để tạo vị mặn cho nem, bên cạnh còn ức chế sự phát triển
của vi sinh vật gây hư hỏng trong thịt, giảm sự oxy hóa và tăng tính hòa tan của
protein giúp cải thiện khả năng kết gel của sản phẩm. Muối NaCl không có độc tính
nên có thể sử dụng lượng tùy thích, tuy nhiên do vị mặn nên sử dụng lượng vừa
phải phù hợp với sản phẩm. Lượng muối thường sử dụng khoảng 20 – 30g/kg thịt.
Tiêu chuẩn muối ăn dùng trong công nghệ thực phẩm được thể hiện ở bảng 2.5.
Bảng 2.5: Tiêu chuẩn của muối trong chế biến
Tên chỉ tiêu Yêu cầu
Màu sắc Trắng, trong
Mùi Không có mùi
Vị Dung dịch muối 5% có vị mặn tính khiết,
không có vị lạ
thiệt, tăng cấu trúc sản phẩm, làm bề mặt sản phẩm khô hơn. Hoạt động của
phoshate trong sự cải thiện sự giữ nước được biểu thị ở ba mặt:
- Nâng pH của sản phẩm: nhờ sự hiện diện của polyphosphate, pH của protein thịt
được nâng lên đáng kể từ 0,2 đến 0,5 đơn vị, điều này góp phần cải thiện khả năng
giữ nước của thịt. (Nguyễn Văn Mười, 2005)
- Hình thành liên kết với ion Ca
2+
và Mg
2+
: ion Ca
2+
và Mg
2+
hiện diện với hàm
lượng nhỏ trong thịt tuy nhiên nó có khả năng liên kết với protein sợi cơ trong thịt.
Tỷ lệ của liên kết này gia tăng trong suốt giai đoạn tê cứng. Cầu nối của ion Ca
2+
và
Mg
2+
tạo nên các liên kết không linh động của mạng protein, làm giảm khả năng
Copyright: Tài liệu đại học ©