ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
PHẠM NGỌC Ý
Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT KIM CHI NẤM
VÀ HẢI SẢN
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo
Chuyên ngành
Khoa
Khoá học
: Chính quy
: Công nghệ sau thu hoạch
: CNSH - CNTP
: 2011 - 2015
Thái Nguyên, năm 2015
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
PHẠM NGỌC Ý
Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT KIM CHI NẤM
có những kiến thức như ngày hôm nay.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới ThS. Phạm Thị Thu Hiền đã tận tình
chỉ bảo, hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành
khóa luận tốt nghiệp.
Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn các cán bộ của công ty TNHH thương mại và thủy sản
Quảng Ninh đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi thực hiện tốt nhiệm vụ nghiên cứu của mình.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới ThS. Lưu Hồng Sơn đã nhiệt tình giúp
đỡ dạy bảo để tôi hoàn thành tốt khóa luận này.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ tình cảm và lòng biết ơn chân thành nhất tới gia
đình, bạn bè đã tận tình giúp đỡ, động viên tôi trong suốt thời gian qua.
Tôi xin chân thành cảm ơn tất cả những sự giúp đỡ quý báu đó.
Thái nguyên, ngày… tháng… năm 2015
Sinh viên
Phạm Ngọc Ý
ii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1: Bảng phân loại kim chi [1] .........................................................................3
Bảng 2.2: Giá trị dinh dưỡng của kim chi điển hình (trong 100g kim chi) [20] .........4
Bảng 2.3: Tổng hợp chung vai trò dinh dưỡng của các nguyên liệu chính và phụ
trong kim chi [5, 16] ...................................................................................5
Bảng 2.4: Thành phần dinh dưỡng trong 100g cải thảo [3] ........................................8
Bảng 2.5: Thành phần dinh dưỡng trong 100g tôm tươi [9] .....................................10
Bảng 2.6: Thành phần dinh dưỡng trong 100g thịt hàu [9] ......................................11
Bảng 2.7: Thành phần dinh dưỡng trong 100g sứa [9] .............................................12
Bảng 2.8: Thành phần dinh dưỡng trong 100g mực ống tươi [9] .............................13
Bảng 3.1. Danh mu ̣c chỉ tiêu và hê ̣ số quan tro ̣ng đố i với kim chi nấm và hải sản .32
Hình 3.1. Sơ đồ bố trí thí nghiê ̣m lựa cho ̣n tỷ lệ ướp muối cho cải thảo........ 21
Hình 3.2. Sơ đồ bố trí thí nghiê ̣m lựa cho ̣n thời gian ướp muối cho cải thảo 22
Hình 3.3. Sơ đồ bố trí thí nghiê ̣m lựa cho ̣n hải sản làm kim chi .................... 23
Hình 3.4. Sơ đồ bố trí thí nghiê ̣m lựa cho ̣n tỷ lệ muối ướp hải sản ................ 24
Hình 3.5. Sơ đồ bố trí thí nghiê ̣m lựa cho ̣n thời gian ướp muối hải sản ........ 24
Hình 3.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm lựa chọn nhiệt độ chần cho nấm ............... 25
Hình 3.7. Sơ đồ bố trí thí nghiê ̣m lựa cho ̣n tỷ lệ phối trộn nguyên liệu nấm so
với nguyên liệu ................................................................................ 26
Hình 3.8. Sơ đồ bố trí thí nghiê ̣m lựa cho ̣n tỷ lệ phối trộn nguyên liệu hải sản
so với nấm và nguyên liệu khác ...................................................... 27
Hình 3.9. Sơ đồ bố trí thí nghiê ̣m lựa cho ̣n tỷ lệ bột nếp/nước ...................... 28
Hình 3.10. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ lên men ....................... 29
Hình 3.11. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian lên men...................... 30
Hình 3.12. Sơ đồ quy trình dự kiế n chế biế n kim chi nấm và hải sản ............ 34
Hình 4.1. Sơ đồ quy trình chế biế n kim chi nấm và hải sản ........................... 50
iv
KÍ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu
Tên đầy đủ
CAC
Ủy ban tiêu chuẩn thực phẩm (Codex Alimentarius Commission)
CT
1.2.1. Mục tiêu ............................................................................................................2
1.2.2. Yêu cầu của đề tài .............................................................................................2
1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ............................................................2
1.3.1. Ý nghĩa khoa học ..............................................................................................2
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn ...............................................................................................2
PHẦN 2: TỔNG QUAN............................................................................................3
2.1. Cơ sở khoa học .....................................................................................................3
2.1.1. Giới thiệu chung về kim chi ..............................................................................3
2.1.2. Giá trị dưỡng và tác dụng của kim chi đối với sức khỏe ..................................4
2.3. Tình hình sản xuất kim chi trong nước và trên thế giới .....................................15
2.4. Tổng quan về phương pháp lên men lactic ........................................................16
2.4.1. Khái niệm ........................................................................................................16
2.4.2. Vi khuẩn lactic [4,2] ........................................................................................16
2.4.3. Cơ sở lý thuyết của quá trình lên men lactic trong kim chi [1] ......................17
PHẦN 3: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...19
3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ......................................................................19
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu......................................................................................19
3.1.2. Dụng cụ và các thiết bị sử dụng ......................................................................19
3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành nghiên cứu ......................................................20
3.2.1. Địa điểm ..........................................................................................................20
3.2.2. Thời gian thực hiện .........................................................................................20
3.3. Nội dung nghiên cứu ..........................................................................................20
3.4. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................................20
3.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm ........................................................................20
3.4.2. Phương pháp phân tích lý chất lượng sản phẩm .............................................30
3.4.3. Phương pháp cảm quan về chất lượng sản phẩm ............................................31
3.4.4. Phương pháp xử lý số liệu ...............................................................................34
vi
5.1. Kế t luâ ̣n ..............................................................................................................55
5.2. Kiế n nghi ............................................................................................................
55
̣
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................57
1
PHẦN 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Cùng với sự phát triển của nền kinh tế, thì nhu cầu của con người cũng được
nâng cao. Đồng nghĩa với ngành thực phẩm cũng ngày càng phải đáp ứng được giá
trị dinh dưỡng và an toàn cho sức khỏe mà còn phải làm phong phú và đa dạng hóa
về chủng loại và mẫu mã của sản phẩm.
Kim chi là một món ăn truyền thống của người Triều Tiên. Món ăn này được
làm bằng cách lên men từ các loại rau củ quả (chủ yếu là cải thảo), hải sản và ớt, có
vị chua cay và có mùi thơm nồng.
Nước ta là một nước nông nghiệp vì thế vấn đề đặt ra là làm thế nào để tồn trữ
và bảo quản lương thực thực phẩm còn dư. Một trong những phương pháp bảo quản
được người dân áp dụng và rất phổ biến, đó là sản xuất kim chi. Kim chi là loại thực
phẩm nhiều chất dinh dưỡng, ngoài những hương vị đặc trưng, sản phẩm lên men
còn có tác dụng chữa bệnh như giúp tiêu hóa tốt, phòng bệnh đường ruột.
Trong hải sản chứa một hàm lượng protein cao, các dưỡng chất thiết yếu, các
acid béo Omega-3, hàm lượng chất béo bão hòa thấp mang lại rất nhiều lợi ích về
dinh dưỡng. Bên cạnh đó nấm sò cũng có rất nhiều giá trị dinh dưỡng, chứa nhiều
protein, vitamin và các acid amin có nguồn gốc thực vật, dễ hấp thụ bởi cơ thể con
người. Nhìn chung cả hải sản và nấm đều có giá trị y học rất cao.
Ngày nay trên thị trường của Việt Nam có nhiều loại kim chi khác nhau nhưng
lượng dinh dưỡng cao.
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Việc làm kim chi nấm và hải sản giúp tạo ra tính mới lạ và hấp dẫn về sản phẩm
trên thị trường, đồng thời tạo ra sự đa dạng hóa sản phẩm kim chi trên thị trường.
3
PHẦN 2
TỔNG QUAN
2.1. Cơ sở khoa học
2.1.1. Giới thiệu chung về kim chi
2.1.1.1. Khái niệm
Danh từ kim chi là một khái niệm chung để chỉ các loại rau củ, hải sản và bột ớt
lên men của Hàn Quốc. Theo truyền thống ở Hàn Quốc, kim chi hàng năm được sản
xuất với một lượng lớn nhằm đáp ứng cho một sự kiện tên là kiimjang, với mục đích
cho việc sử dụng chúng suốt mùa đông, khi rau củ tươi trở nên khan hiếm [1].
2.1.1.2. Nguồn gốc
Theo Park (1997), kim chi có nguồn gốc từ quá trình muối chua ở Trung Quốc
nhưng lại rất phát triển ở Hàn Quốc vì nguyên liệu ở đây rất phổ biến cộng với Hàn
Quốc là nơi có khí hậu rất lạnh [7].
2.1.1.3. Phân loại kim chi
Có hai nhóm kimchi cổ truyền và mool kimchi (với giải pháp thêm muối hoặc
nước, nước muối ).
Bảng 2.1: Bảng phân loại kim chi [1]
Nhóm
Kim chi cổ truyền
Mool kim chi
4
2.1.2. Giá trị dưỡng và tác dụng của kim chi đối với sức khỏe
2.1.2.1. Thành phần dinh dưỡng của kim chi
Thành phần dinh dưỡng chính: Carbohydrate không sợi, Protein thô, Chất xơ,
Vitamin, Khoáng chất.
Thành phần và giá trị dinh dưỡng của kim chi thay đổi tùy thuộc vào thành
phần nguyên liệu chính và được thể hiện qua bảng 2.2 và bảng 2.3.
Bảng 2.2: Giá trị dinh dƣỡng của kim chi điển hình (trong 100g kim chi) [19]
Thành phần dinh
Đơn vị
Kim chi
Kim chi
Kim chi
baechu
kaktugi
dongchimi
kcal
18
33
0,1
Carbohydrate không xơ
g
2,6
6,7
2,5
Chất xơ
g
1,3
0,7
0,5
Tro
g
2,8
2,3
0,2
Kali
mg
300
400
120
Vitamin A
RE
48
38
15
β-carotene
µg
290
226
0,2
Vitamin C
mg
14
19
9
dƣỡng
Năng lượng
(nguồn FoodComposition Table, National Rural Living Science Institute,
R.D.A. Suwon, Korea,1996)
5
Bảng 2.3: Tổng hợp chung vai trò dinh dƣỡng của các nguyên liệu chính và
phụ trong kim chi [5, 16]
Nguyên liệu
Dinh dƣỡng
Rau xanh (bao gồm Vitamin A, Calcium,
cải bắc thảo)
sắt
ruột mạnh khỏe. Củ hành phải có một thân dài
và C
thẳng và một rễ nhỏ
Hàu
Cải củ
Lá mù tạc
Calcium, sắt, kẽm, Glycogen, Amino Acid thiết yếu, Acid Glutamic,
Glycine
Chất xơ, Protein,
Điều trị các khối đọc hại hoặc ung thư phía
Anticarcinogenic (chất
trong hoặc cơ thể.
kháng ung thư),
Cải củ chất lượng thường mềm và bóng
Ingredients
Khoáng chất, Vitamin
Lá có chất lượng thường mềm và bóng
A&C
Giảm sốt, giảm áp lực máu và cũng là một
phương thuốc chống đột quỵ
Cỏ muỗi
Vitamin
Tỏi tây
quá trình lên men và nó ngăn chặn sự phát triển các vi khuẩn có hại.Acid lactic làm
kim chi chua đồng thời cũng có tác dụng kiềm hãm sự lên men quá mức tránh làm
cho kim chi quá chua [6].
Chất sơ trong bắp cải giúp ngăn chặn bệnh viêm đường ruột. Rau quả trong kim
chi có rất nhiều chất xơ, giúp ngăn chặn chứng táo bón và các bệnh đường ruột.
Các nguyên liệu chủ yếu dùng chế biến kim chi thường chứa nhiều nước và ít
đạm. Vi khuẩ n lactobacillus có trong kim chi ngăn chặn sự phát triển vi khuẩn có
hại, kích thích bài tiết pepsin, thúc đẩy quá trình tiêu hoá đạm thông qua việc phân
bổ vi khuẩn trong các cơ quan nội tạng. Giống như sữa chua, kim chi đại diện cho
nhóm thực phẩm lên men giúp hệ tiêu hoá khử vi khuẩn có hại, làm giảm axit trong
cơ thể. Kim chi ngon và chứa nhiều vitamin C [1].
Theo một số kết quả nghiên cứu gần đây, Kim chi có tác dụng ngăn chứng xơ
cứng động mạch rất tốt vì nó làm giảm cholesterol trong máu và phân hoá fibrin.
Qua các thí nghiệm trên chuột bạch cho thấy: Kim chi còn làm giảm mỡ trong gan.
Ngoài ra, kim chi còn có tác dụng chống axít hoá nhờ các thành phần hoạt tính như
Vitamin C, β-Caroten, hợp chất Phenol và Chlorophyll v..v.. và ngăn chặn lão hoá,
đặc biệt ở da [16].
Ớt bột là gia vị chính của Kim chi, chứa nhiều vitamin A & C khích thích cơ
quan tiêu hoá bài tiết dịch dạ dày và có tác dụng chống axít hoá. Skorizinin trong tỏi
có tác dụng làm tăng sức đề kháng; Allicin giúp đẩy mạnh quá trình trao đổi chất,
kích thích sự hấp thu vitamin B 1. Ngoài ra, gừng có tác dụng kích thích ăn và tuần
hoàn máu. Tỏi là gia vị không thể thiếu của Kim chi giúp ngăn ngừa ung thư dạ dày,
tăng cường sức đề kháng cho con người [16].
Trong kim chi còn có các nguên liê ̣u như cá , mực, cung cấ p các acid amin và rấ t
giàu đạm cho sức khỏe con người . Các khoáng chất như canxi , photpho, sắ t.. giúp
cơ thể hấ p thu tố t vitamin C từ trong rau quả [7].
Kim chi là thực phẩ m chứa ít calo, chủ yếu là rau củ, chúng cung cấp nhiều chất
xơ làm giảm lươ ̣ng đường và cholesterol trong máu , vì vậy kim chi rất tốt cho người
bị bê ̣nh tim ma ̣ch, người già [1].
Thành phần năng lượng:
- Carbohydrate: 49%
- Protein tổng: 35%
- Chất béo: 15%
- Acid hữu cơ: 1%
Giá trị dinh dưỡng của cải thảo:
Bảng 2.4: Thành phần dinh dƣỡng trong 100g cải thảo [3]
Thành phần dinh dƣỡng
Năng lượng
Carbohydrate tiêu hóa được
Carbohydrate không tiêu hóa được
Chất béo
Protein tổng
Alcohol
Na
K
Mg
Ca
P
Fe
Zn
Iod
Selenium
Vitamin A
Vitamin D
Vitamin E
Vitamin K
Vitamin C
Folate
Niacin
0,14
55,4
Đơn vị tính
KJ
g
g
g
g
g
mg
mg
mg
mg
mg
mg
mg
mg
µg
µg
µg
mg
µg
mg
µg
mg
mg
mg
mg
µg
vitamin và nguyêntố vi lượng. So với thịt nạc, lượng đạm của tôm biển cao hơn
20%, ít chất béo hơn khoảng 40%, lượng vitamin A cao hơn chừng 40%. Theo y
10
học cổ truyền, tôm vị ngọt, tính ấm, có công dụng bổ thận tráng dương, thông sữa,
khử độc [9].
Hình 2.2: Tôm
Bảng 2.5: Thành phần dinh dƣỡng trong 100g tôm tƣơi [9]
Thành phần dinh dƣỡng
Hàm lƣợng
Đơn vị tính
Calories
56
Kcal
Moisture
85,5
g
Protein
20
mg
Fe
1,2
mg
Vitamin A
0
mg
Vitamin B1
0,14
mg
Vitamin B2
0,29
mg
Vitamin pp
Mg
Fe
Zn
Cu
P
Vitamin A
Vitamin B1
Vitamin B2
Hàm lượng
10,9
1,5
375
270
35
10
5,5
47,8
11,5
100
0,12
0,15
0,37
Đơn vị tính
g
g
mg
mg
mg
g
Glucose
3,9
g
Lipid
0,1
g
Ca
182
mg
Fe
9,5
g
I
1,32
Thành phần dinh dưỡng
Hàm lượng
Đơn vị tính
Nước
32,6
g
Chất đạm
60,1
g
Lipid
4,5
g
Fe
2,1
mg
Pleurotaceae
Chi (genus)
pleurotus
Loài (species)
Pleurotus ostreatus
14
Hình 2.6: Nấm sò trắng
Nấm bào ngư , thường mọc hoang trên thân gỗ, mọc đơn độc hay mọc chồng
lên nhau và có nhiều loại khác về màu, hình dạng, ít bệnh, dễ trồng. Nấm có dạng
hình phễu lệch, thân có 3 phần gồm mũ, phiến và cuống nấm.
Nấm có tai rộng hình nắp vỏ sò, dài từ 5-25 cm, tùy loài có màu trắng.
Giá trị dinh dưỡng:
Nấm bào ngư là loại nấm giàu dinh dưỡng và dược tính nên được gây trồng trên
rơm rạ, bã mía, mùn cưa… để làm thực phẩm và làm thuốc trị bệnh [16]
Thành phần có trong nấm bào ngư tươi gồm:
-Protide 4%.
- Glucide 3,4%.
- Vitamine C, vitamine PP, acide folic..
- Các acide béo không no…
- Khi nấm bào ngư dưới dạng sinh khối khô, hàm lượng proteine chiếm tới 33 –
43%, ngoài ra còn thấy các acide amine như glutamic, valin, isoleucin…[16]
Công dụng của nấm bào ngư:
- Trong thực phẩm: là nguồn thực phẩm cao cấp được dùng để nấu nhiều món
kim chi baechu được dùng nhiều nhất, tiếp đến là kaktugi cải bắp, dongchimi, và
sau đó là kim chi bắp cải nhỏ và kim chi chonggak. Như vậy, cả kim chi baechu và
kim chi kaktugi là những kim chi phổ biến nhất, song kim chi baechu phổ biến hơn
nhiều và đại diện cho kim chi Hàn Quốc như một cái tên chung khi nhắc đến kim
chi. Ngoài ra ta còn thấy kim chi baechu chiếm phần lớn thị trường kim chi (trên
70%) còn kim chi cải bắp chiếm thấp hơn (khoảng 20%) [19].
Trong tương lai, càng nhiều sản phẩm kim chi thương mại hơn nữa và tính
thương mại quốc tế của nó sẽ được nâng cao đáng kể nhờ sự trai đổi đáng kể văn
hóa. Việc cải tiến kỹ thuật của những nhà máy sản xuất kim chi đòi hỏi một sự đầu
tư lớn và những nhà máy quy mô nhỏ sẽ dần biến mất.
16
2.4. Tổng quan về phƣơng pháp lên men lactic
2.4.1. Khái niệm
Lên men lactic là một trong những quá trình sinh hóa phổ biến trong thiên
nhiên, đó là quá trình chuyển hóa kị khí đường với sự tích lũy acid lactic (C 6H3O6)
trong môi trường lên men [1].
Tùy thuộc vào quá trình lên men này mà người ta chia thành 2 loại: đồng hình
và dị hình [1].
- Lên men đồng hình: sản phẩm cuối cùng là acid lactic chiếm tỉ lệ cao.
- Lên men dị hình: các sản phẩm cuối cùng đa dạng (acid lactic, ethanol, acid
acetic, CO2,…).
Quá trình lên men kim chi là một quá trình lên men lactic phức tạp xảy ra trong
điều kiện yếm khí với sự tham gia của các vi khuẩn thuộc họ Lactobacteriaceae,
Streptococus lactis… Trong quá trình lên men lactic, lượng đường có trong bắp cải
sẽ chuyển hóa thành acid lactic và sản phẩm phụ tạo cho sản phẩm có vị chua và
mùi vị đặc trưng [1].
Phương trình của quá trình lên men lactic:
Giai đoạn 1:
Do muối ăn gây áp suất thẩm thấu lớn nên đường và các chất dinh dưỡng khác
có trong tế bào rau sẽ khuếch tán vào nước muối và bắt đầu có sự hoạt động của các
vi sinh vật lactic và một số vi sinh vật khác. Trên bề mặt nước muối, thấy xuất hiện
những bọt khí, đó là do hoạt động của một số vi sinh vật có khả năng sinh khí.
Chủng vi khuẩn lactic phát triển chủ yếu trong thời kỳ này là Leuconostoc
mesenteroides. Đó là loại cầu khuẩn có khả năng sinh acid lactic và sinh khí, khả
năng tích tụ acid lactic của chủng này yếu (nhỏ hơn 1%). Giai đoạn này cần tiến
hành nhanh để acid lactic sớm tạo thành, có thể ức chế các vi sinh vật lạ.
Giai đoạn 2:
Các vi khuẩn lactic phát triển mạnh mẽ, acid lactic được tích tụ nhiều, nên pH
môi trường giảm xuống 3 - 3,5 làm ức chế các vi khuẩn khác, chỉ còn vi khuẩn
lactic phát triển, chiếm ưu thế tuyệt đối, rau quả trở lên chua, ngon. Đây là giai đoạn
quyết định, nếu vi khuẩn lactic không chiếm được ưu thế thì các vi khuẩn khác sẽ
phát triển làm sản phẩm hư bởi các nguyên nhân sau:
- Nguyên liệu rửa không kỹ, làm dập nát, có nhiều tạp khuẩn.
- Cho muối vào không đúng 2,5 - 3% (nếu quá 5 - 6% sẽ ức chế cả vi khuẩn
lactic, nếu dưới 3 % thì nhiều tạp khuẩn khác sẽ lấn át).
- Không đậy, nén kỹ, không tạo được điều kiện kỵ khí cho vi khuẩn lactic
phát triển.